基于电压检测的刀闸控制回路监测方法及装置.pdf

设备管理与维修2023 翼8（下）补或处理路面上的损坏部分，保持路基的整洁和稳定7。2.5封层施工封层的目的是保护路基，增加路面的耐久性和稳定性，防止雨水侵蚀和行驶车辆对路基的损坏，常见的封层方式有沥青封层、水泥封层和土质封层等。为节省成本，本次施工采用水泥粉煤灰封层的方式。为确保封层的质量和性能，根据设计要求水泥的用量控制在 5%9%。在施工过程中，应根据设计要求设置相应的横坡和纵坡，以保证道路的排水和水平性。为防止雨水冲刷和行驶车辆对路基造成损坏，封层施工应紧跟在粉煤灰填筑完成后进行。及时进行封层施工还可以有效保护路基，提高道路的使用寿命和质量。另外，在进行水泥粉煤灰封层施工时，施工人员需要注意施工工艺和质量控制。确保水泥与粉煤灰充分混合均匀，并按照设计要求进行均匀摊铺。在摊铺后还要采取相应的压实措施，如采用振动压路机进行压实等，以确保封层的紧密度和稳定性8。3结束语本文从技术分析的角度，对粉煤灰路基填筑的主要技术进行了深入探讨，可以得出粉煤灰路基填筑在提高工程质量、降低施工成本和减少环境污染等方面具有显著优势。随着技术的不断进步和经验积累，高速公路粉煤灰路基填筑技术将得到更广泛的应用，为高速公路建设做出更大的贡献。参考文献1周东伟.高速公路施工粉煤灰路基填筑施工技术探究 J.中国公路，2021（9）：36-38.2张军.公路工程粉煤灰路堤填筑施工技术要点 J.交通世界（工程技术），2022（2）：67-69.3高福宁，周鑫，赵志鲜，等.CFB 粉煤灰路基设计与施工技术研究 J.公路，2021（6）：71-73.4崔振强.粉煤灰在公路路基施工中的运用 J.公路，2021（9）：210-212.5马宝辉.公路生石灰粉在石灰粉煤灰稳定土中的应用 J.四川建材，2023，49（4）：33-35.6刘丹丹.高速公路粉煤灰路基填筑施工技术 J.黑龙江交通科技，2021（6）：46-48.7李聪.高速公路路基填料粉砂土改良研究 J.黑龙江科技信息，2021（21）：147-149.8陈文逵，谭波儿.高速公路路基施工中巨粒土填筑技术的应用 J.交通世界（建养机械），2021（10）：52-54.编辑吴建卿0引言刀闸遥控故障是倒闸操作中遇到的最多也是最常见的故障1。刀闸遥控故障分机械故障和控制回路故障，控制回路故障约占半数2。不同于断路器具备完善的断路器控制回路断线监视回路，目前很多刀闸控制回路没有监视回路。由于刀闸机构箱大多在户外高压场地，刀闸控制回路较为复杂，精确定位故障点难度大，要求消缺人员有较高的专业技术水平3。目前基于人工判断为主的控制回路故障定位、消缺方法，效率低下，对消缺人员技术要求较高，不具备普适性。针对上述情况，提出基于可编程式刀闸控制回路的实时监测方法，依次采集控制回路各节点电压，通过对个采集电压点的实测值与标准电气值进行对比，得出各采集点电压的状态值，并综合各采集点状态值快速判断刀闸控制回路状态、故障位置。1刀闸控制回路介绍1.1刀闸控制回路刀闸控制回路主要包括控制电源、内部闭锁元件、外部闭锁回路 3 个部分（图 1）。1.2刀闸控制回路状态分类根据回路各部分投入情况，将回路状态分为 4 种：（1）运行状态：指在控制电源正常、内部闭锁元件正常、外部闭锁条件未满足的状态。（2）预操作状态：指在控制电源正常、内部闭锁元件正常、外部闭锁条件满足的状态。此状态下，远控接点一经闭合即可使分/合闸接触器动作。（3）操作状态：指在控制电源正常、内部闭锁元件正常、外部闭锁条件满足的状态下，刀闸控制回路接收到远方操作命令后摘要：电力系统中电动刀闸的数量非常庞大，是变电站内重要的一次设备，然而很多刀闸控制回路均没有监视回路，如果存在故障就会造成操作延误。基于电压在线检测的刀闸控制回路实时监测方法，依次采集控制回路各节点电压实测值与标准电气值进行对比，得出各采集点电压的状态值，并综合各采集点状态值快速判断刀闸控制回路状态、故障位置。实现对刀闸控制回路的在线监视及故障快速定位，有效保证电网供电可靠性，具有重要的实用价值。关键词：刀闸控制回路分析；电压在线监测；故障快速定位；电网供电可靠性中图分类号：TM77文献标识码：BDOI：10.16621/ki.issn1001-0599.2023.08D.78基于电压检测的刀闸控制回路监测方法及装置吴洪波，董明枫，边育栋，张志康（广东电网有限责任公司江门供电局，广东江门529000）骳髍髝设备管理与维修2023 翼8（下）进入该状态，直至刀闸操作结束。（4）故障状态：指在控制电源异常或内部闭锁元件异常的状态。2刀闸控制回路分析方法对刀闸控制回路分析采用以下方法：（1）标准化定义：对刀闸控制回路进行分类、归纳，将刀闸控制回路进行标准化定义，包括刀闸控制回路组成及分类、状态分类、监视点定义及分类等。（2）电压分类采集：按照标准化的定义，装置采用在线监测方法，对监视点电压进行分类采集，得到各监视点的电压实测值。（3）监视点电压分析：通过对各监视点的实测值与标准电气值进行对比分析，得出各监视点的状态值。（4）回路节点分析：通过综合分析各监视点的状态值，得出刀闸控制回路各节点状态。（5）内部信号定义及分析：定义内部信号，并通过综合分析回路状态情况，赋值各内部信号。（6）信号输出及存储：定义输出信号，并根据内部信号动作情况触发信号输出，从而实现刀闸控制回路实时监视。3刀闸控制回路监测装置及实现3.1装置采集模块3.1.1刀闸控制回路监视点定义及分类监视点定义：回路上采集电压的节点，并可利用采集到的电压进行分析以监视回路状态。为清晰说明监视点所处位置，结合图 1 进行说明，包括 5 类共 14 个监视点。（1）第 1 类为电源监视接点，包括电机电源、操作电源。（2）第 2 类为外部闭锁回路监视点，包括外部闭锁回路。（3）第 3 类为内部闭锁接点监视，包括分闸接触器辅助接点、合闸接触器辅助接点（KM1-1）、分位行程开关（SL1-1）、合位行程开关（SL2-1）、手动连锁辅助接点（SL3-2）、电机保护继电器辅助接点（GDH-2）、急停按钮辅助接点（SB2-2），共 7 个。（4）第 4 类为远控命令监视点，包括远控合接点（10）、远控分接点（11）。（5）第 5 类为动作过程监视点，即分、合闸回路自保持接点，包括分闸接触器辅助接点（KM2-14）、合闸接触器辅助接点（KM1-14）。3.1.2电压采集技术实施采用小 PT、在线监测的方式，每路监视点独立采集。监视点按第4类、第 5类、第 1类、第 2类、第 3类的顺序依次接入采集模块。3.2综合分析流程（图 2）3.2.1监视点电压分析变电站刀闸控制回路控制电源为 AC 220 V，在控制回路投入运行的情况下，各监视点的测量电压大小（对 N 端）应为AC 220 V（标准电气值）。如控制回路某些节点出现断线，其对应监视点测量电压则会出现异常，一般异常现象为每次测量电图 2综合分析流程图 1刀闸控制回路骳髎髒设备管理与维修2023 翼8（下）压波动较大，大小在 0220 V。因此通过采集各监视点电压的连续 3 次采集电压的大小，并与标准电气值进行对比分析，可以判断监视点状态值。3.2.2节点状态分析定义包括远方分闸命令、远方合闸命令、分闸接触器工作状态、合闸接触器工作状态、电机电源状态、控制电源状态、外部闭锁回路状态、接触器接点状态断路器行程开关状态、手动连锁状态、电机保护状态、急停按钮状态、内部闭锁回路状态等 14个节点。通过综合分析监视点是否满足判断依据，可以得出刀闸控制回路各节点的状态。3.2.3内部信号定义及分析（1）定义及初步分析。定义包括电机电源故障、控制电源故障、外部闭锁、内部闭锁、分闸操作启动、合闸操作启动、接触器故障、接触器接点故障、断路器行程开关故障、手动连锁故障、电机保护继电器故障、急停按钮辅助故障、刀闸可控、控制回路断线等共 14 个内部信号。通过综合分析各节点状态，可以得到前面 12 个信号的状态值。而“刀闸可控”、“控制回路断线”两个信号需具体结合刀闸运行状态做进一步判断。（2）进阶分析。在进行初步信号赋值后，装置根据各节点分析结果，对刀闸控制回路状态进行判断，并在不同状态下进行内部信号进阶分析，并进行信号输出及存储。运行状态、预操作状态：淤如电机电源状态正常，则“刀闸可控”信号为动作态，否则为复归态。于“控制回路断线”为复归态。操作状态：淤如电机电源状态正常，则“刀闸可控”信号为动作态，否则为复归态。于“控制回路断线”为复归态。盂如远方分闸命令动作，则“分闸操作启动”信号为动作态，“合闸操作启动”信号为复归态；如收到远方合闸命令，则“合闸操作启动”信号为动作态，“合闸操作启动”信号为复归态；以上信号状态更新完成后，进行该状态下的第一次信号输出及存储。完成信息输出及存储，延时 1 s 后，对分、合闸接触器辅助接点监视点进行 3 轮电压采集，并进行分析判断，得出分闸接触器工作状态、合闸接触器工作状态。最后通过分闸继电器或合闸继电器是否仍处于动作状态，分析继电器自保持情况是否正常，对信号状态进行以下更新；榆如分闸接触器与合闸接触器动作均未动作，则“接触器故障”信号为动作态；否则“接触器故障”信号为复归态。以上信号状态更新完成后，进行该状态下的第二次信号输出及存储。故障状态：淤“刀闸可控”信号为复归态。于控制电源状态异常或内部闭锁回路状态异常时，“控制回路断线”为动作态，否则为复归态。3.3信号输出定义 6 个输出信号，包括倒刀闸可控、操作启动、电机/控制电源故障、闭锁回路断线、控制回路断线、接触器故障，并根据内部信号动作情况，对输出信号赋值。输出信号动作条件见表 1。表 1输出信号动作条件4现场实施效果2022 年 9 月，将监测装置安装应用在 1 座 110 kV 变电站的2 个线路隔离开关上，并进行监视点故障模拟试验 20 次，该装置均能监测出刀闸控制回路故障，并定位故障点为隔离开关故障。5结束语根据二次回路故障定位原理、装置模块设计测试，以及现场实施效果。得出如下结论：（1）设备正常运行状态下，对刀闸控制回路进行监视，对控制回路断线发出告警，提前发现问题。（2）在刀闸操作过程中，利用监视节点数据，准确定位控制回路故障位置，提高故障查找效率。（3）在刀闸操作过程中，实时监视刀闸控制回路的远控接点是否有效动作，为刀闸遥控失败排除外部原因，精准定位故障范围，降低排查难度，提高故障查找效率。（4）在刀闸操作过程中，监视刀闸动作过程，跟踪分/合闸继电器是否存在异常现象，准确定位故障点。（5）装置在设备运行及操作状态下，均能监视、判断控制回路状态，当故障消除时，能够通过自检功能判断故障消除是否准确、完全，不需要通过操作验证。实际应用结果表明，采用该装置能够快速定位隔离开关二次回路的故障位置，为作业人员现场处理故障提供帮助，保障电网供电可靠性。参考文献1齐彩红.ABB 隔离开关控制回路的分析与改进 J.中国电业（技术版），2015（11）：115-117.2县国成，李玺，吴兆彬，等.电动隔离刀闸不停电工况下二次回路测试装置的应用 J.电气技术与经济，2018（1）：28-30.3王丹麟，马伟东，杨昕霖.基于位移传感器 LVDT 的信号断线故障检测 J.电力自动化设备，2011，31（12）：124-127.编辑毕来金序号输出信号内部信号条件1刀闸可控（绿色指示灯 1）刀闸可控2操作启动（绿色指示灯 2）分闸操作启动、合闸操作启动3电机/控制电源故障（红色指示灯 1）电机/操作电源故障4闭锁回路断线（红色指示灯 2）电气闭锁、其他闭锁5控制回路断线（红色指示灯 3）控制回路断线6接触器故障（红色指示灯 4）接触器故障中国机电装备维修与改造技术协会（以下简称“中机维协”）是在民政部正式登记的国家一级协会，接受业务主管单位国务院国有资产监督管理委员会的业务指导和监督管理。中机维协管理与智能信息化分会是中机维协下设分支机构，根据行业发展需要，分会现广纳有志从事行业社团工作的企业、个人，以您的工作热忱、充沛精力、行业经验、领导智慧为国家工业企业的设备领域资产管理、维修改造、智能化信息化发展做点益事。企业身份、个人身份均可，企业可以申请理事单位、会员单位，个人申请会员。详细资料函索即寄。联系人：赵老师电话：[phone]QQ：1154744812行业协会加盟启示骳髎體