（国网潍坊供电公司 261041）
摘要：本文研究一种断路器模拟装置，用于智能变电站验收仿真系统中，用来替代不方便运输的断路器等一次设备，实现智能变电站中二次智能装置安装前的验收仿真。
关键词：智能变电站；智能装置；验收仿真；断路器；模拟装置
1 引言
智能变电站已经发展到”工厂化预制、装配式建设”的新一代智能变电站，智能变电站的变电站的验收工作增加了智能装置验收、全站SCD文件验收。智能装置、全站SCD文件验收的工作量大，主要原因是通过光缆传递的数字信息，这些数字信息组成的虚回路都是不可见的，数量是常规装置的2倍以上。
在此背景下，把智能装置、全站SCD文件验提前到设备出厂前在智能设备厂家完成，这样可以在智能装置安装后直接参与全站联调，避免现场的单装置调试验收。
目前，由于断路器等一次设备体积巨大不方便运往智能设备厂家，难以在智能设备厂家建立智能装置的测试的环境；智能装置在的测试、验收只能在测试人的主观意识下做简单测试。由于没有断路器等一次设备，存在以下问题：a、测试的不是断路器的实际工作情况；b、断路器的工作情况是测试人凭主观意识手动设置的，工作量巨大；c、不能准确反映智能装置内工作程序的真实状况。
针对上述技术问题，提供一款能够替代断路器等一次设备的便携式模拟装置是最好的选择。
2 断路器模拟装置功能
研究断路器模拟装置的目的：能够仿真出智能装置需要断路器的各种运行工况，在没有断路器等一次设备的情况下就可以完成测试、验收。
断路器模拟装置最基本的功能就是能够替代断路器等一次设备，满足智能装置的需求。
具备的基本功能：1）断路器手动分、合闸：断路器不受智能装置影响，手动分闸或手动合闸操作。2）断路器遥控分、合闸：智能装置根据相关保护、测控装置提供的分闸或合闸信息，对断路器发出遥控分闸或合闸的命令，断路器模拟装置接收后执行遥控分闸或合闸命令；断路器的故障跳闸是遥控跳闸的一种。3）断路器位置指示：断路器模拟装置能够正确的提供给智能装置分闸位置还是合闸位置。
3 断路器模拟装置的工作原理
断路器模拟装置的工作原理见图一。
HQ合闸继电器，TQ分闸继电器，KM1手动合闸控制继电器，KM2手动分闸控制继电器，SA1为手动合闸控制开关，SA2为手动分闸控制开关；DL-11为HQ常开辅助接点，DL-10为HQ常闭辅助接点，DL-11为TQ常开辅助接点，DL-20为TQ常闭辅助接点，KM1-1为KM1常开辅助接点，KM1-0为KM1常闭辅助接点，KM2-1为KM2常开辅助接点，KM2-0为KM2常闭辅助接点。
3.1手动合闸：
1）在KM2不工作的情况下：KM2-0闭合，SA1合闸，KM1通电工作，KM1-1闭合，保持KM1一直得电工作。
2）在KM2工作的情况下：KM2-0断开，SA1合闸，KM1不能通电工作。
3）KM1通电工作，KM1-1闭合，DL-10处于闭合状态，这时HQ得电工作，DL-10这时断开，DL-11闭合，DL-20这时处于闭合状态，HQ继续保持通电工作状态。由于KM1-0断开，遥控合闸输入信号不能传递给HQ继电器，即手动控制时遥控无效，保证了遥控和手动的互相闭锁。
3.2手动分闸：
1）SA2合闸，KM2通电工作；KM2-0断开，KM1不能通电工作。
2）KM2通电工作，KM2-1闭合，DL-11处于闭合状态，这是TQ得电工作，DL-11这时断开，DL-10闭合，TQ继续保持通电工作状态。由于KM2-0断开，遥控分闸输入信号不能传递给TQ继电器，即手动控制时遥控无效，保证了遥控和手动的互相闭锁。
3.3遥控合闸：
手动不工作，KM1不工作，KM1-1断开，KM1-0处于闭合状态，DL-10处于闭合状态，这是HQ得电工作，DL-10这时断开，DL-11闭合，DL-20这时处于闭合状态，HQ继续保持通电工作状态。
3.4遥控分闸：
KM2不工作，KM2-0闭合，DL-11处于闭合状态，这时TQ得电工作；DL-20这时断开，致使HQ保持回路断电，HQ由工作状态转为不工作状态，DL-11这时断开，DL-10闭合，TQ继续保持通电工作状态。
3.5位置指示：
断路器合闸后，HQ处于工作状态，TQ处于非工作状态，DL-11合位，DL-20合位，则DL-20合位代表断路器是合位；断路器分闸后，HQ处于非工作状态，TQ处于工作状态，DL-10合位，DL-21合位，则DL-21合位代表断路器的分位。
3.6合闸监视回路：
合闸监视回路的主要作用是监视断路器跳闸后合闸线圈有无断线。本模拟装置中合闸继电器HQ取代断路器的合闸线圈，如果把HQ继电器的线圈直接串入合闸监视回路会引起HQ误动作，故合闸监视回路中只串入断路器分位即DL-10。
4 断路器模拟装置中的逻辑闭锁关系
4.1 手动控制回路中的逻辑闭锁关系：
手动合闸回路中，串入分闸控制继电器KM2的常闭接点KM2-0，当分闸控制继电器KM2不工作时，合闸控制继电器KM1才能进入工作状态；分闸控制继电器KM2是否工作不受合闸继电器KM1的限制。总之，手动合闸受手动分闸的限制，手动分闸不受手动合闸的限制；当SA1、SA2同时合闸时，只有手动分闸有效，避免了继电器的通电-断电的死循环。
4.2遥控控制回路中的逻辑闭锁关系：
合闸保持回路中，串入断路器跳闸继电器TQ的常闭触点DL-20，故TQ不工作时，HQ才能进入工作状态；分闸保持回路中，串入断路器合闸继电器HQ的常闭触点DL-10，故只要HQ不工作，TQ就一直处于工作状态。在遥控控制回路中，HQ和TQ互相闭锁，且断路器初始状态处于分位。
4.3手动控制与遥控的闭锁：
KM1-1与KM1-0接入遥控合闸回路的同一个点（如图一所示），经过DL-11，启动HQ，实现断路器的合闸；KM1-1与KM1-0在同一时间只有一个是导通的，故实现了手动合闸与遥控合闸的闭锁，避免了手动操作与遥控操作不一致时的冲突现象。同理KM2-1与KM2-0实现了手动分闸与遥控分闸的闭锁。
5 结束语
本智能变电站验收仿真系统中断路器模拟装置通过对HQ、TQ、KM1和KM2的逻辑控制，实现断路器手动分、合闸，遥控分、合闸，位置指示等工作状态的模拟仿真，控制可靠，抗干扰能力强，且操作简单，成本较低，并具备相应的逻辑闭锁关系。
断路器模拟装置解决了由于一次设备体积巨大不方便运输的难题；利用便携式断路器模拟装置使待测智能装置在近似实际运行工况的条件下完成测试、验收等工作；在施工现场安装后直接参与全站智能装置联调，避免了现场重新对单个智能装置重新进行调试、验收等工作，进一步提高了智能变电站中智能装置的验收效率。
参考文献：
[1] 宋庭会 主编.智能变电站运行与维护.中国电力出版社，2013（3）.
[2] 黄曙.智能变电站仿真平台建设与应用.中国电力出版社，2015（12）.
作者简介：
姜新亮 1983年12月，籍贯：山东德州；秦玉凯 1991年06月，籍贯：山东诸城
张宗伟 1985年03月，籍贯：河南信阳；王晓强 1993年01月，籍贯：山东潍坊
注基金项目：本研究受国家电网公司科技项目资助（合同号：SGSDWF00FCJS1500293）
论文作者:姜新亮,秦玉凯,张宗伟,王晓强
论文发表刊物:《电力设备》2017年第5期
论文发表时间:2017/5/26
标签：断路器论文; 装置论文; 智能论文; 工作论文; 继电器论文; 状态论文; 回路论文; 《电力设备》2017年第5期论文;