一种低压交流配电盘试验装置的研制

1 背景技术

在核电站中,低压交流配电盘作为配电系统的重要组成部分,起到集中、切换、分配电能的作用。针对下游设备的不同点,配电盘控制间隔也进行了不同的设计,分别命名为DL型、CF型和CFI型三大类,每种类型又根据下游负荷的具体需要细化为1/2/3/4/5/6、R型等。因控制间隔普遍采用移动式抽出结构,也称为“抽屉”。

随着应用需求的增加,大规模发电及输配电随之出现和发展^[1],配电盘控制单元也多种多样,试验方法也各不相同。原有的配电盘试验方式需要逐步核对图纸操作,所有试验只能在狭小的盘柜仓室内进行。而测量反馈信号时,接线密集,空间狭小,部分不能断电的重要设备还实施有再供电,且作业过程中伴随大量拆接线作业,进一步增加了试验过程中误碰、触电、短路接地等风险。

为解决现有试验方法操作复杂需要多次拆接线的问题,研制了一种集成度高,操作难度小,无须频繁核对图纸的装置。

本试验装置共有三部分组成,分别为用以替换待试验抽屉并将二次信号由仓室内不做改变在线图库进行引出的假抽屉、用以连接二次信号的001BN试验线和用以连接抽屉就地操作接口的001PJ试验线、用以进行测量和控制操作的装置本体。

本装置计有两处控制采样终端接 口,分别为001BN和001PJ(图1)。其中001BN:1、2、3三个端口为一组分别对应抽屉远方合闸 (开阀)、远方分闸 (关阀)命令;001BN:4、5、6三个端口为一组,001BN:4、5、6端子在CF型抽屉中为分合闸状态反馈触点,而在CFI型抽屉中则为下游开关阀状态反馈触点;001BN:7、8、9三个端口为一组,分别为抽屉可用、不可用状态反馈信号;001BN:10、11端口为抽屉故障小 母 线 , 当抽 屉内 出 现 故 障 时 向 外 发 出 信 号 ;001BN:14、15端口为备用反馈触点,用于在特定设备中向外发出信号,用于联锁控制;001BN:19、20端口为CFI型独有的负荷侧开阀反馈;001BN:21、22端口为CFI型独有的负荷侧关阀反馈;001BN:23、24为 DC110V取电端口,用于给本装置提供试验电源。001PJ的1、2、3、4四个端口导通状态由本装置控制按钮SB1、SB2控制,用于对抽屉进行就地分合闸试验。后续试验主要围绕所引出的001BN信号组进行多状态下测量校准。

2 具体实施方法

现场试验时,首先使用专用“假抽屉”接头对待试验抽屉进行替换,并将本装置上的001BN、001PJ接口使用专用试验线分别连接至假抽屉和待试验抽屉面板上,确认接线可靠后将“假抽屉”送入工作位置,盘柜二次回路与本装置间形成电连接,本装置得电进入热备状态。根据抽屉型号的不同,选择合适的电压等级,并在本装置面板的电压测量处进行复核,确认电压等级满足试验要求。具体试验方式如下。

2.1 DL型试验方式

DL型为断路器型控制单元,应用于下游自带控制逻辑的设备或系统。该抽屉的结构较为简单,只能通过手柄手动进行分合闸。此类型抽屉需要进行的试验有:抽屉可用状态反馈试验、故障信号反馈试验、断路器分合闸反馈试验。

1)抽屉可用状态反馈试验:在抽屉合闸状态下,将档位选择开关SA3向右拨动45O,SA3的3—5、4—6触点导通,001BN的7、8端口分别与直阻测量模块P的测量端口CL+、CL-相连接,直阻测量模块P的示数即为抽屉可用状态反馈导通直阻。按动断路器本体处跳闸试验按钮使断路器脱扣,此时直阻测量模块P的示数应变为无限大,同时面板白色故障指示灯亮起。复位断路器并合闸,直阻测量模块P应显示导通直阻,面板白色故障指示灯熄灭。

2)故障信号反馈试验:在抽屉合闸状态下,观察电压检测模块PV6示数应为DC48 V;按动断路器本体处跳闸试验按钮使断路器脱扣,电压检测模块PV6示数应为DC0V,将档位选择开关SA5向右拨动45O,SA5的3—5、4—6触点导通,001BN的10、11端口分别与直阻测量模块P的测量端口CL+、CL—相连接,直阻测量模块P的示数即为导通直阻,测量完成后将档位选择开关SA5恢复至中间位,SA5的3—5、4—6触点 断开。把断路器复位并合闸,电压检测模块PV6示数恢复为DC48 V。

3)断路器分合闸反馈试验:在断路器未合闸状态下,观察电压监测模块PV1示数应为DC48 V,PV2示数应为DC0 V,将测量档位选择开关SA4向左拨动45O,SA4的1—3、2—4触点导通,001BN的4、6端口分别与直阻测量模块P的测量端口CL+、CL—相连接,直阻测量模块P的示数即为分闸反馈导通直阻;将测量档位选择开关SA4恢复至初态,手动合闸抽屉断路器,观察电压监测模块PV1示数应为DC0 V,PV2示数应为DC48V。将测量档位选择开关SA4向右拨动45O,SA4的3—5、4—6触点导通,001BN的4、5端口分别与直阻测量模块P的测量端口CL+、CL—相连接,直阻测量模块P的示数即为合闸反馈导通直阻。

2.2CF型试验方式

CF型熔断器—接触器型控制单元,针对下游为风机、泵、加热器等需要周期性切换的设备。该抽屉的基础电路为自锁电路,具有远方、就地双端控制模式,同时配置有状态反馈、故障保护、故障报警等功能。此类型抽屉需要进行的试验有:抽屉可用及不可 用状态反馈试验、远方就地分合闸试验、就地远方冲突试验、分合闸反馈试验、故障反馈试验等。

1)抽屉可用及不可用状态反馈试验:将抽屉置于工作位,操作手柄置于试验位,此时抽屉的二次回路导通,试验位位置反馈触点导通,可用与不可用信号应同时存在。观察电压监测模块PV4示数应为 DC0 V,PV5示数应为DC0 V。将测量档位选择开关SA5向左拨动45O,SA5的1—3、2—4触点导通,001BN的8、9端口分别与直阻测量模块P的测量端口CL+、CL—相连接,直阻测量模块P的示数即为不可用反馈导通直阻。将测量档位选择开关SA5恢复至初态,测量档位选择开关SA3向右拨动45O,SA3的3—5、4—6触点导通,001BN的7、8端口分别与直阻测量模块P的测量端口CL+、CL—相连接,直阻测量模块P的示数即为可用反馈导通直阻。将测量档位选择开关SA3恢复至初态,抽屉操作手柄置于合闸位置,此时抽屉二次回路导通同时试验位位置反馈触点断开,不可用信号消失。观察电压监测模块PV4示数应为DC0 V,PV5示数应为DC48V。测量档位选择开关SA3向右拨动45O,SA3的3—5、4—6触点导通,001BN的7、8端口分别与直阻测量模块P的测量端口CL+、CL—相连接,直阻测量模块P的示数即为可用反馈导通直阻。

2)远方就地分合闸试验:根据配电盘型号操作电压转换选择开关SA1,向左旋转45O为DC24 V,向右旋转45O为DC48 V。选定电压等级后将抽屉操作手柄置于工作位置且就地操作插头001PJ处于未插入状态,观察此时面板三色指示灯应仅有绿色分闸指示灯亮起;将自复式选择开关SA2向左拨动45O,SA2的 1—3、2—4 触 点 导 通 ,001BN 的 1 端口 与 DC48 V(DC24V)负极相连接,001BN的2端 口与DC48V(DC24 V)正极相连接,抽屉内接触器合闸,此时面板三色指示灯绿色分闸指示灯熄灭,红色合闸指示灯亮起;将自复式选择开关SA2向右拨动45O,SA2的 3—5、4—6 触 点 导 通 ,001BN 的1 端口 与 DC48V(DC24V)负极相连接,001BN的3端 口与DC48V(DC24 V)正极相连接,抽屉内接触器分闸,此时面板三色指示灯红色合闸指示灯熄灭,绿色分闸指示灯亮起。

3)就地远方冲 突试验 :插上就地操作插头001PJ,白色故障指示灯亮起,再次将自复式选择开关SA2向左拨动45O,接触器应无响应。按下就地合闸按钮SB1,接触器应合闸,按下就地分闸按钮SB2,接触器应分闸。按下就地合闸按钮使接触器处于吸合状态,将自复式选择开关SA2向右拨动45O,接触器应分闸。即插入就地操作插头001PJ后,远方只能分闸不能合闸。

4)分合闸反馈试验:抽屉操作手柄置于工作位置,观察电压监测模块PV1示数应为DC48 V,PV2示数应为DC0V。将测量档位选择开关SA4向左拨动45O,SA4的1—3、2—4触点导通,001BN的4、6端口分别与直阻测量模块P的测量端口CL+、CL—相连接,直阻测量模块P的示数即为分闸反馈导通直阻;将测量档位选择开关SA4恢复至初态,将抽屉内接触器合闸,观察电压监测模块PV1示数应为DC0 V,PV2示数应为DC48 V。将测量档位选择开关SA4向右拨动45O,SA4的3—5、4—6触点导通,001BN的4、5端口分别与直阻测量模块P的测量端口CL+、CL—相连接,直阻测量模块P的示数即为合闸反馈导通直阻。

5)故障反馈信号测量:抽屉操作手柄置于工作位置并将接触器合闸,观察电压监测模块PV6示数应为DC48 V。按下抽屉内热继电器TEST试验按钮,模拟热继电器故障状态,接触器应分闸,同时面板白色故障灯亮起,观察电压监测模块PV6示数应为 DC0V。将档位选择开关SA5向右拨动45O,SA5的3—5、4—6触点导通,001BN的10、11端口分别与直阻测量模块P的测量端口CL+、CL—相连接,直阻测量模块P的示数即为导通直阻。将档位选择开关SA5恢复至初态,复位热继电器,观察电压监测模块PV6示数应为DC48 V。

2.3CFI型试验方式

CFI型可逆熔断器—接触器型控制单元,针对下游为电动风阀、电动水阀等需要正反两种动作模式的设备。该抽屉的基础电路为双接触器互锁正反转电路,具有远方、就地双端控制模式。此类型抽屉需要进行的试验有:抽屉可用及不可用状态测量、故障反馈信号测量、远方就地开关阀试验及冲突试验。其中抽屉可用及不可用状态测量、故障反馈信号测量操作方式与CF型操作相同不做详述。

1)远方就地开关阀试验:根据配电盘型号操作电压转换选择开关SA1,向左旋转45O为DC24 V,向右旋转45O为DC48 V。选定电压等级后将抽屉操作手柄置于工作位置且就地操作插头001PJ处于未插入状态,将自复式选择开关SA2向左拨动45O,SA2的1—3、2—4触点导通,001BN的1端 口与DC48V (DC 24 V)负极相连接,001BN的2端口与DC48V(DC24V)正极相连接,抽屉内开阀接触器合闸并保持自锁状态;将自复式选择开关SA2向右拨动45O,SA2的3—5、4—6触点导通,001BN的1端口与DC48 V(DC24 V)负极相连接,001BN的3端口与DC48 V(DC24 V)正极相连接,抽屉内开阀接触器分闸,关阀接触器合闸并保持自锁状态;按下抽屉面板热继复位按钮,关阀接触器分闸。

2)就地远方冲 突试验 :插上就地操作插头001PJ,白色故障指示灯亮起,将自复式选择开关SA2向左或向右拨动45O,接触器应均无响应。按下就地开阀按钮SB1,开阀接触器应合闸并保持自锁,按下就地关阀按钮SB2,合闸接触器应分闸,关阀接触器合闸并保持自锁。即插入就地操作插头001PJ后,远方无法对该抽屉进行开关阀操作。

3 结束语

电路理论与生活密不可分^[2],而如何合理地设计和应用就需要所有从业者去不断探索。本文的设计为交流配电盘试验方面提供了一种新的思路和方向,后续拟定增加自动检索功能,进一步提高设备操作简便性。

[参考文献]

[1]周守昌.电路原理[M].2版.北京:高等教育出版社,2004.

[2] 邱关源,罗先觉.电路[M].5版.北京:高等教育出版社, 2006.

2024年第16期第1篇