摘要：户外端子箱作为变电站信号传输和遥控操作枢纽，承载着变电站日常操作的大量任务。根据相关规定，变电站的刀闸、地刀均要从端子箱或后台进行操作，设备操作与端子箱密不可分。但传统端子箱操作回路设备设计上存在缺陷，弊端在现今高强度操作任务中显得尤为突出。为此，需要设计一种端子箱新型集成控制模块来实现操作面板统一化、操作回路模块化、连线集约化的目标，从而提高设备操作可靠性，满足现今电网安全稳定的需要。
关键字：端子箱、集成控制模块、快速检修
0引言
户外端子箱作为变电站信号传输和遥控操作枢纽，承载着变电站日常操作的大量任务。根据操作规定，变电站的刀闸、地刀均要从端子箱或后台进行操作，设备操作与端子箱密不可分。但在端子箱传统控制回路的设计上，端子箱的操作回路设备采用跳线安装，线路排布复杂。变电站常规线路间隔刀闸数量有7个，其每一个刀闸操作面板包括五防逻辑锁、远方就地控制切换按钮、分闸按钮、合闸按钮、急停按钮5个元件，一个端子箱合计共35个元件。密集元件均需安装在同一块操作面板上，布局困难并容易导致设备故障。为此，需要设计一种端子箱新型集成控制模块，提高端子箱操作效率，满足现今电网安全稳定的需要。
1 存在问题及原因分析
端子箱作为变电站的就地操作关键设备，操作面板采用的是跳线设计，操作面板存在零件零散，在查找故障中容易误触碰，给排查故障带来困难，某供电局2018年在倒闸操作过程中，端子箱远控操作（包括按钮老化、线路损坏、新投运线路接线有误等）一共出现了48起，排除故障平均耗时45分钟，对设备送电和供电可靠性造成了影响。对于传统端子箱操作面板，存在以下问题：
1）操作面板制作不规范
传统端子箱操作面板经常出现刀闸、地刀的操作机构的排列顺序与现场不一致，排列容易混淆操作操作设备，甚至存在误操作刀闸风险。
2）维护检修困难
由于操作面板上刀闸位置不统一，间隔元件较多，均需布置在，另一个按钮有四个触点，密集的设备排布会给刀闸维护检修造成很大困难，导致刀闸维护检修困难。
3）连线跳跃，安装复杂
操作面板的上的按钮（五防逻辑锁、远方就地控制切换按钮、分闸按钮、合闸按钮、急停按钮），在面板后采用的是跳线连接，在查找刀闸故障过程中，容易误触碰其他间隔设备和难于查找对应线路，给刀闸维护抢修带来困难，延误设备送电时间，给电网安全稳定造成影响。
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图1 操作回路线路连接
2一种端子箱新型集成控制模块的设计
为了解决传统端子箱操作模块故障率高、检修困难等问题，现在急需设计一种端子箱中的新型操作模块，来实现端子箱远控操作可靠性高、实现快速检修的目标。基于端子箱的实际应用场景，设计出一种新型集成控制模块，将控制回路变成组合机构，方便更换。基于传统端子箱操作面板存在的问题，可以通过应用以下三方面的技术解决：
1）操作面板统一化。
基于操作面板不规范，端子箱操作面板采用统一的设计可以有效减少设计、安装的不规范，减少差异性，提高操作安全性。将每个端子箱的面板按照操作间隔最大化处理（每个间隔7个），统一进行开孔处理，保证设备位置的合理性和操作准确性，提高识别度，让操作更方便合理。
2）操作回路模块化。
基于刀闸控制回路检修复杂，端子箱内可以将操作模块中，刀闸包含的所有零件模块化，即将五防逻辑锁、远方就地控制操作按钮、分闸按钮、合闸按钮、急停按钮组合为一个整体，若刀闸机构出现故障，可以将基于整个控制回路将的模块更换，而不耗费时间对个别元件进行故障排查，减少检修时间，提高设备可用率。
3）端子连线集约化。
基于刀闸连线复杂，安装困难，端子箱内刀闸控制模块可以采用控制回路连线集约化，即每一把刀闸控制回路的连接线均为同一、相同规格的端口，同时采用集中形式管理连接线路，保证连线整齐划一，连接简便。
3主要技术应用
为达到端子箱控制回路到达操作面板设计统一化、刀闸操作回路组合模块化、端子连线集约化的目标，端子箱控制模块采用以下技术做处理：
1）连接线路电子化处理。对于刀闸的操作回路，回路中所有电气元件的连接均不采用电线连接，改用电路板模块化设计，保证模块化与箱体简洁，实现模块化设计
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图2 控制回路电子化处理
2）统一的操作面板设计与布局处理。为保证端子箱统一的设计安装，操作面板从出厂就按照规定尺寸进行最大化设计，现场不再做位置的更改，保证设备的统一性和合理性。
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图3 操作面板统一设计样式
端子箱新型集成控制模块能应用在每一个变电站的端子箱上，经过线路电子化处理与统一布局，有效减少故障排查时间，提高供电可靠性。
4结语
端子箱新型集成控制模块，可以采用操作回路整个电路板更换而非单个设备故障查找，有效保障设备的可靠性与更换的及时性；可以用模块化设计替代跳线，简化安装步骤和节省人工安装费用，降低刀闸安装难度，提高容错率；可以统一设计操作面板，使端子箱接线更整齐简洁，方便维护。新型集成控制模块的应用，有效地提高端子箱利用效率，使变电站操作维护更方便可靠。
参考文献：
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蒋振鸿，1987—，男，本科，工程师，技师，主要从事电气工程及其自动化方面的研究工作
基金项目：中国南网电网公司职创项目“变电站端子箱三防改造系统”
项目编号是“031900KK52190139”
论文作者:蒋振鸿
论文发表刊物:《电力设备》2019年第19期
论文发表时间:2020/1/9
标签：端子论文; 操作论文; 回路论文; 变电站论文; 面板论文; 模块论文; 按钮论文; 《电力设备》2019年第19期论文;