陸盛友

摘 要：針對(duì)變電運(yùn)行人員對(duì)設(shè)備二次回路故障排查方法不熟悉的問題，研制了一種通用刀閘二次回路故障培訓(xùn)裝置。該裝置由端子箱部分、機(jī)構(gòu)箱部分和電機(jī)部分組成，三個(gè)部分安裝在一個(gè)便攜的鋁合金儀器箱內(nèi)，分別模擬設(shè)備端子箱，機(jī)構(gòu)箱和電機(jī)回路的功能。實(shí)踐證明，該裝置的應(yīng)用提高了變電運(yùn)行人員的讀圖識(shí)圖和故障排查能力，提升了刀閘二次回路培訓(xùn)工作的效率和效果。

關(guān)鍵詞：刀閘二次回路;變電運(yùn)行;機(jī)構(gòu)箱;端子箱;培訓(xùn)

引言

變電運(yùn)行專業(yè)中，設(shè)備二次回路圖的讀圖和識(shí)圖能力是運(yùn)行人員的必備技能之一，它是保證設(shè)備的日常維護(hù)、操作和事故處理能正常順利進(jìn)行的重要條件。通常，運(yùn)行人員接觸的都是帶電設(shè)備，無法隨意的觸碰，使得運(yùn)行人對(duì)二次回路的學(xué)習(xí)不夠深入。最近幾年，刀閘二次回路故障排查（以下稱故障排查）成為運(yùn)行專業(yè)技師考核的重要內(nèi)容，提高運(yùn)行人員的刀閘二次回路排障能力顯得尤為重要。之前，都是利用退運(yùn)的廢舊刀閘機(jī)構(gòu)箱來學(xué)習(xí)，但是廢舊機(jī)構(gòu)箱元件老化，本身就存在缺陷，無法可供正常使用，同時(shí)設(shè)備型號(hào)參差不齊難以形成系統(tǒng)的學(xué)習(xí)思路。另外，刀閘機(jī)構(gòu)箱過于笨重，不方便移動(dòng)，這些都使得運(yùn)行人員的培訓(xùn)、學(xué)習(xí)效果大打折扣。

針對(duì)刀閘二次回路培訓(xùn)和學(xué)習(xí)存在的這些問題，本文設(shè)計(jì)了一種便于攜帶的、仿真回路和接線的、具備培訓(xùn)和故障排查考核功能的通用刀閘二次回路故障培訓(xùn)裝置。

1.整體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)

通用刀閘二次回路故障培訓(xùn)裝置分為三個(gè)部分。一是機(jī)構(gòu)箱部分模型，包含了刀閘控制回路、操作面板、電機(jī)回路（不包含電機(jī)）和一個(gè)端子排。二是端子箱部分模型，同樣具有操作面板，是機(jī)構(gòu)箱部分的遠(yuǎn)端操作部分，另外還具有一個(gè)端子排。三是電機(jī)。電機(jī)獨(dú)立安裝在箱體的一個(gè)翻蓋的二分之一空間內(nèi)，單獨(dú)固定。它和行程開關(guān)在一起，同時(shí)制作一個(gè)仿真刀閘動(dòng)靜觸頭以形象的表達(dá)分合閘。機(jī)構(gòu)箱和端子箱均可對(duì)電機(jī)分合閘指令。

2.材料和元件

基板材料：基板是承托整個(gè)回路及所有元件的底板，以易于切割、密度大、硬度適中容易固定元件為首選，因而，本培訓(xùn)裝置選用PVC發(fā)泡板作為基本材料，PVC發(fā)泡板使用PVC作為內(nèi)心進(jìn)行發(fā)泡，表面是PVC貼面。

本培訓(xùn)裝置包含按鈕、切換開關(guān)、交流接觸器、行程開關(guān)、交流空氣開關(guān)、電機(jī)、接線端子等元件?？紤]到培訓(xùn)用途，元件要盡量仿真，同時(shí)這些元件大小合適，不影響小型化原則。

l按鈕：帶有一常開和一常閉兩對(duì)接點(diǎn)的按鈕。

l切換開關(guān)：具有“遠(yuǎn)方”和“就地”兩個(gè)位置的切換開關(guān)。

l交流接觸器：帶有兩常開和兩常閉的交流接觸器。

l行程開關(guān)：帶有一常開一常閉的行程開關(guān)

l交流空開：一個(gè)三相380V交流空開和一個(gè)單相220V交流空開

l電機(jī)：百力盛3IK5GN-S電機(jī)，功率15W，7rpm，交流380V三相電機(jī)。

l接線端子：子彈型公母對(duì)接冷壓端子

外殼箱體：為使裝置便于攜帶和移動(dòng)，我們定制了鋁合金儀器箱，制作好的基板利用合頁固定在箱體內(nèi)，可以如開門似的開合，并可以用鎖扣固定。電機(jī)直接安裝在箱體內(nèi)側(cè)，不與基板一起開合，可以增加其穩(wěn)固性。元件之間的導(dǎo)線、接線端子和公母對(duì)接冷壓端子隱藏在基板背面與箱體之間的空隙之中。

3.模型制作

3.1 機(jī)構(gòu)箱部分模型

機(jī)構(gòu)箱部分模型包含了刀閘控制回路、操作面板和電機(jī)回路。操作面板上通過按鈕、切換開關(guān)、空氣開關(guān)、接觸器、端子排、導(dǎo)線和公母對(duì)接冷壓端子元件的邏輯接線，形成了部分刀閘控制回路。其中控制回路中的切換開關(guān)具有“遠(yuǎn)方”和“就地”選擇功能，按鈕具有能使控制回路保持通電的“自保持”功能，防止分合閘按鈕同時(shí)按下導(dǎo)致回路短路的“互鎖”功能，并添加了行程開關(guān)使得回路具有“到位斷開”功能。為了使模型更具仿真性，參照真實(shí)刀閘機(jī)構(gòu)加入門閉鎖行程開關(guān)，當(dāng)機(jī)構(gòu)箱模型基板“合頁”門打開時(shí)，行程開關(guān)的常閉接點(diǎn)會(huì)切斷控制回路;還加入了“手動(dòng)閉鎖電動(dòng)”行程開關(guān)，雖然模型不具備手動(dòng)功能，可以利用該行程開關(guān)模仿打開手動(dòng)操作孔的擋板，即閉鎖控制回路。電機(jī)回路部分使用兩個(gè)接觸器用于分、合兩個(gè)回路。分閘接觸器通過B、C兩相換線實(shí)現(xiàn)電機(jī)的反轉(zhuǎn)。每條連接線中間使用公母對(duì)接冷壓端子方便插拔模擬回路斷線供學(xué)員排查。由于部分元件是鑲嵌在基板當(dāng)中，其正面突出基板展示給學(xué)員，其尾部接線端在基板的背面，一是能方便接線和藏線，二是能保持基板操作面的平整美觀。對(duì)于隱藏在基板后面的部分端子引出到基板表面方便學(xué)員使用萬用表測(cè)量。

3.2 端子箱部分模型

端子箱部分模型與機(jī)構(gòu)箱部分模型類似，所不同的是增加了一個(gè)五防鎖座。端子箱部分是機(jī)構(gòu)箱部分的“遠(yuǎn)方”控制端，只有當(dāng)機(jī)構(gòu)箱部分的切換開關(guān)打在“遠(yuǎn)方”時(shí)才起到控制作用。端子箱部分還具有一個(gè)端子排，其接線參考110kV刀閘端子箱接線藍(lán)圖，其端子位置和命名都盡可能的與實(shí)際相吻合，特別的，還接入了本間隔開關(guān)、刀閘和地刀的輔助接點(diǎn)來模擬“外部閉鎖”，以增加回路的復(fù)雜性和可考核性。與機(jī)構(gòu)箱部分獨(dú)占了箱體的整一個(gè)翻蓋不同，端子箱部分安裝在箱體的另一個(gè)翻蓋上，與電機(jī)部分各占二分之一的空間。

3.3 電機(jī)部分模型

電機(jī)部分獨(dú)立的安裝在箱體的一個(gè)翻蓋的二分之一空間上，不隨基板合頁一起轉(zhuǎn)動(dòng)。它是和行程開關(guān)在一起的，同時(shí)制作一個(gè)仿真刀閘動(dòng)靜觸頭以形象的表達(dá)分合閘。當(dāng)控制回路下達(dá)分合指令時(shí)，它以每分鐘7轉(zhuǎn)的速度緩慢動(dòng)作，轉(zhuǎn)動(dòng)到達(dá)位置時(shí)，仿真刀閘觸頭壓住行程開關(guān)從而斷開控制回路，整個(gè)控制過程得以完成。

3.4 總的部分

培訓(xùn)裝置中，基板是使用合頁固定在箱體上的，因此基板可以象開門一樣開合?；宕蜷_后，可以查看背后的接線和易插拔冷壓端子，教員可以依此設(shè)置故障。基板通過鎖扣關(guān)閉，學(xué)員只能看到操作面板的元件和引出來的測(cè)試端子，依據(jù)提供的回路圖測(cè)試回路排查故障。

4 結(jié)語

通用刀閘二次回路故障培訓(xùn)模型的研制，解決了運(yùn)行人員回路學(xué)習(xí)難、實(shí)際元器件難以接觸和技能考核過程中設(shè)置故障費(fèi)時(shí)費(fèi)力的問題。同時(shí)兼顧了培訓(xùn)和考核應(yīng)用兩大用途。它的普及應(yīng)用使的生產(chǎn)人員二次回路識(shí)圖、讀圖能力以及故障排查實(shí)操能力大為提升，對(duì)生產(chǎn)中的故障排查工作起到極大的輔助作用。

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