变电站站用电自动切换装置校验仪的设计

变电站站用电自动切换装置校验仪的设计

潘翔

（国网安徽省电力公司芜湖供电公司安徽芜湖241000）

摘要：目前，为保证变电站站内用电的可靠性，芜湖供电公司所辖变电站站用电系统都已采用双电源系统。但是现阶段芜湖供电公司所辖变电站除集控变电站外，全为无人监控站。因此，站用电自动切换装置对于站用电的可靠性起着至关重要的作用，对于站用电自动切换装置的验收工作也非常重要。本文设计一种新型站用电自动切换装置校验仪，能够更加全面、可靠的校验站用电自动切换装置，对于检修人员的验收工作具有重要作用。

、引言

站用电系统主要作用是为变电站内诸如像大型变压器强迫油循环冷却系统、交流操作电源、直流系统、设备用加热、除湿、照明等一、二次设备提供着380V或220V交流电源。其主要由站用变压器、自动切换装置、低压进线开关、配电屏、母线等设备组成。图1所示为目前芜湖供电公司所辖变电站站用电系统一种典型设计。

图1:芜湖供电公司所辖变电站站用电系统一种典型设计接线图

能够影响站用电系统可靠性的因素也有许多，但是站用电自动切换装置才是站用电系统的核心部件，它的作用顾名思义就是能够在电源故障时自切换到正常电源下，它是能够保证站用电系统可靠运行的关键。因此要想保证站用电系统的可靠性，就必须保证自动切换装置的可靠性，但是现阶段还没有专门的仪器来校验站用电系统的自动切换装置，所采用的传统方法不能全面地校验自动切换装置，而且费时费力。为了克服上述不足，有必要研制一种站用电自动切换装置校验仪，可以在变电站验收或日常检修时，全面迅速地校验站用电自动切换装置。

2、站用电自动切换装置验收现状

目前芜湖供电公司对站用电自动切换装置验收或日常检修时传统的校验方法主要是选取一路三相四线制电源分配到两个空开上联接到自动切换装置，以模拟站用电系统的两路交流进线，通过对电源的控制来观察校验仪的动作情况，达到校验的目的。传统校验方法非常麻烦且存在着较多的弊端：

1、传统方法电源无法调节电压，不能模拟电源出现电压过高、电压过低、缺相等故障现象，来检验自动切换装置的动作情况。

2、传统方法无法检测到自动切换装置的动作时间，不能全面地校验自动切换装置。

3、传统校验方法在工作中需要用到三相四线制作为电源，接线复杂，提高了工作难度，增加了工作时间。

4、传统校验方法不符合标准化作业的要求，此项工作的标准化作业难以开展，无法实现高效准确的对自动切换装置进行校验。

3、新型站用电自动切换装置的设计

图2：站用电自动切换装置原理图框图

1-工做电源接口：仪器工作电源输入接口；2-开关：仪器电源开关；3-液晶屏：用于显示各种操作和测量数据、结果和信息；4-电压输出通道：5-开入量：开关量输入接口6-打印机：用于打印各种信7-USB口：U盘接口8-接地柱

图3：站用电自动切换装置面板及功能说明图

根据目前变电站验收或日常检修站用电自动切换装置时所遇到的问题，本文做出了针对性的改进措施。设计一种专门的站用电自动切换装置校验仪。

3.1新型站用电自动切换装置校验仪的设计方案

该站用电自动切换装置校验仪设计方案：采用32位ARM控制器，自带三相交流逆变单元，输入采用AC220V市电，输出为两路AC400，其中一路输出电源为可调节电源，能够模拟站用电进线电压异常、电源缺相等故障。同时该站用电自动切换装置配备两组无源开关量检测

端子，通过与站用电低压进线开关常开节点的连接，能够计算出低压进线开关的动作时间。而且该站用电自动切换装置校验仪通过32位ARM控制器的应用，可以实现液晶显示、打印、存储等功能。

3.2新型站用电自动切换装置校验仪的设计原理

（1）、电源系统，由2组三相逆变电源组成，额定输出：AC400V，额定频率为50Hz。第一组电源输出为固定AC400V，第二组输出为可变输出。

（2）、测试系统，测量低压进线开关从接到指令，到完全闭合的时间，即延时时间。

（3）、控制系统，控制系统对液晶、打印机等外设

3.2新型站用电自动切换装置特点

1、设计校验仪自带三相逆变电源系统，工作电源可以直接采用220V市电

2、设计校验仪控制部分主要由液晶屏控制，达到操作的可视化、数字化

3、设计校验仪配备高速打印机、USB接口，能够存贮、打印试验数据

4、设计电源模块，可以使输出电源分两路输出，其中第一路额定输出400V电压，第二路为可变输出

5、两路输出电源均可以分相输出

6、设计校验仪配备两组无源开关量接入口，通过与低压进线开关的无源开入量联接，可以检测低压进线开关的动作时间

结论

本文设计了一种可靠的、适用于变电站和厂矿企业站用变供电系统特点的新型自动切换装置校验仪，该装置具有传统校验方法的所有功能，满足变电站和厂矿企业供电系统的技术要求，可以取代传统校验方法。同时，该装置接线方便、操作简单，在对新建变电站和技改变电站验收时，使用该装置来替代传统方法的校验，能够大大提高验收可靠性和工作的便捷性。

参考文献：

[1]杨联宇，卢昌宏，许珅.110kV变电站站用电系统隐患分析及解决方案[J],华北电力技术，2008（12）：1-4.

[2]白曦，张细雨，刘正星.DPQ97系列智能型交流切换配电屏[G]，广西，中国科技成果数据库，2004.