(西电宝鸡电气有限公司 陕西省宝鸡市 721306)
摘要：在技术进步和对供电质量要求提高的前提下，对开关柜产品的性能要求也越来越高，断路器在开关柜中起到核心控制作用，所以必须保证断路器的可靠性，保障在综合保护装置上能够正常运行。对于大电流开关柜的风机控制回路无法实现智能化控制，对当前二次回路设计方式进行分析，并提出对柜内风机和柜顶风机的优化方案，实现对风机运行状态的监控，提高开关柜运行的可靠性。
关键词：中压开关柜；二次设计；优化；分析
开关柜在二次设计上能够对断路器的跳位进行监视，但是无法对整个合闸回路进行监视，无法监视断路器合闸回路整体上是否完好。所以要对此设计进行优化，来达到对整体断路器合闸回路上的监控，使断路控制回路正常进行操作。同时对大电路的风机控制回路，也要能够尽量提升整体设计水平，避免由于人为因素等方面的影响造成安全隐患。基于这方面的设计现状出发，提升二次设计的优化水平，做好这方面的问题分析和理论总结，是中压开关柜系统运行的基本要求。
1、断路器合闸回路和跳位监视回路设计
1.1 设计现状
有些断路器带有跳位监视回路，有些断路器不带有跳位监视回路。对于不带有跳位监视回路的断路器使用时要和综合保护装置配合使用，将断路器的接点与综合保护装置的跳位输入点、合闸出口相连接，当断路器进行合闸之后，断路器常开接点闭合，防跳继电器启动，形成回路，线圈和防跳继电器都带电，使之无法实现再次合闸，无法起到跳位监视的作用[1]。要确保保护装置能够保持良好的工作状态，通常情况下，会选择断路器辅助闭点的一端，将其与保护装置的跳位继电器输出点连接在一起，另一端直接负电源，这样能够保证综合保护装置合位和跳位继电器的正常工作，防止回路断线报警故障的发生，但是并没有监视其完好性。对于有些断路器带有跳位监视回路，与综合保护配置配合使用时，跳位监视接点和综合保护装置的跳位继电器是直接相互连接，达到跳位监视的作用，但此设计方式只能对部分回路监视是否完好，不能对整个合闸回路进行监视，并没有在真正意义上实现跳位监视功能。
1.2 设计优化
对于不合理回路的设计，当断路器带防跳与综合保护装置配合时，可以在跳位监视回路中以增加防跳继电器的辅助闭点的方式，进行完成跳位监视回路的组成，达到对整个合闸回路进行监控的效果。比如以综合保护装置的控制回路接线为例，当在防跳操作进行时，由于综合保护装置的前端是正极电源，当跳位监视回路没有防跳继电器闭点，当断路器跳闸之后，可以形成回路，可使防跳继电器重新启动，防跳继电路继续保持，无法返回，使断路器无法进行再次合闸；以增加防跳继电器闭点在跳位监视的方式，防跳继电器启动后，防跳继电器常闭接点会打开，跳位监视回路在没有使断路器防线圈回路启动的情形下，就会使得防跳继电器自动返回。这种设计不仅能够使断路控制回路达到正常操作状态，而且这种设计方式可对整个合闸回路进行监视。其具体设计原理如图1所示。
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图1 断路器合闸回路和跳位监视回路设计原理
2、大电流开关柜的风机控制回路设计
2.1 设计现状
开关柜的运行回路电流大于一定值时，会使开关柜主母线和分支母线发热，直接影响到开关柜的正常运行工作，严重情况下极有可能导致开关柜爆炸，所以对于这类开关柜在设计上需要在柜顶或者开关柜内安装风机，来达到降低开关柜在正常工作时的柜内温度，降低开关柜事故的发生，进而保障开关柜的正常运行[2]。由于风机的安装一般在柜内或者是柜顶上，导致无法目测开关柜内风机是否处于正常工作状态，目前还存在对风机的二次控制回路在设计上比较简单，不够科学。这种设计的方式在对风机运行状态上没有全面考虑，无法对风机进行监控，只是单纯的根据风机开关进行手动控制来确定是否正常工作，这会导致风机不停的运转进而减少风机的使用寿命，还可能存在由于人为的因素没有对开关进行操控，以至于风机未启动，导致事故的发生，所以这种设计不具有科学性，在安全方面也存在着很大的隐患，需要在设计上进行改进和优化。
2.2 设计优化
对于风机在设计上无法监控风机的运行状态和风机无法自动启动的缺陷，对柜顶安装风机和柜内断路器安装风机两种安装方式，提出了两种优化方案。方案一：在柜顶安装轴流风机的工作原理是开关柜在运行中，当回路电流达到设置的启动风机的数值时，可以通过电流互感器二次回路进行启动继电器线圈，然后电流继电器常开接点闭合，通过对风机的启动使其回路启动风机，并且电流继电器线圈也随之启动，使电流继电器常开接点闭合，使其风机启动回路接通，达到风机指示灯的正常工作。风机的控制开关用在开关柜没有正常运行的状态下进行手动启动风机，来确定风机控制回路是否具有完好性，进而保证风机的后续工作正常进行。这种设计使得风机控制具有了较高的智能化操作。对于继电器在型号的选择上要根据实际情况以及对电流继电器整定值按照公式进行设定，电流继电器整定值即是风机启动一次侧电流值乘以电流互感器二次侧电流值除以电流互感器一次侧电流值，常规按照0.4A设定。方案二：在柜内断路底部安装贯流风机的工作原理与顶部安装原理相似，不同的是开关柜内安装贯流风机时可以附带微动开关，开关柜在正常工作状态下，如果回路电流达到风机启动设定值时，就可以通过电流互感器二次回路将继电器线圈启动，电流继电器常开接点闭合，通过对风机的启动来达到启动回路风机的效果，此时风机的微动开关常开接点闭合，风机启动回路接通，达到风机指示灯正常工作，对于此设计方案，在安装的过程中可以少配置一只电流继电器，在接线的上相对简单。在继电器的选型和整定值上与方案一致，也可以按照方案一进行设定。其设计优化方案如图2所示。
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图2 大电流开关柜的风机控制回路优化设计
3、结束语
中压开关柜二次设计对其整体运行效率和质量具有较高的影响，在具体工作开展中受到多方面因素的影响，对于相关技术人员而言，必须强化自身技术水平，结合新型技术应用和应用场景的具体要求，提升设计工作开展的细节水平，全面提升设计质量，以此为系统安全稳定运行提供有利支撑，为促进我国电力及相关产业发展提供更有效的保障。
参考文献:
[1]袁刚.智能配电网中智能中压开关柜关键技术设计研究[J].城市建设理论研究(电子版),2019(17):74.
[2]刘丙刚.中压开关柜的二次优化设计[J].电工电气,2016(02):23-25+49.
[3]戈锋.电力开关柜二次设计的简化方法[J].黑龙江科技信息,2016(16):85.