转动硬压板两接线柱锁母快速投退装置的智能化设计

刘开贵

（广东电网有限责任公司汕尾供电局，广东汕尾516600）

0 引言

继电保护装置硬压板包括功能压板、出口压板、备用压板以及检修压板。其中，功能压板实现保护装置主保护、距离保护、零序保护等功能的投退。出口压板根据保护动作出口结果和作用对象不同，可分为跳闸出口压板和启动压板。跳闸出口压板直接作用于本开关或联跳其他开关；启动压板作为其他保护开入之用，如失灵启动压板、闭锁备自投压板等。检修压板投入后，保护装置将其上送的事件报文屏蔽，但对装置间的信息传递无影响。智能变电站发展对继电保护装置硬压板的智能化管理提出了更高要求，需要继保人员、运行人员共同承担相应责任。硬压板如果误操作，保护装置将失去保护作用，严重时会造成区域停电故障[1]。

保证硬压板的正确操作对于电力行业的稳定运行极其重要，也是保障电网安全运行的一道重要防线。文献[2]研制的保护压板快速测量装置是根据跳闸出现的压板电位相关变化，尝试研制的一个测量跳闸出口压板的实际装置，该装置操作方法相对复杂。

针对运行人员或继保人员频繁操作硬压板存在触电风险等问题，在原转动硬压板两接线柱锁母手动快速投退装置改良的基础上，本文利用CAD软件智能化设计了一种转动硬压板两接线柱锁母快速投退装置并应用于变电站，操作方法相对简单，且电动模式相比于手动模式更加省力、快捷，可实现硬压板投退电动化。

1 基本结构原理

常规拧接式硬压板结构示意图如图1所示，目前在技术手段上难以克服人员直接用手频繁拧紧或旋松硬压板两接线柱锁母所造成的手指疼痛和效率低下等问题，所以迫切需要研制一套转动硬压板两接线柱锁母快速投退的新装置来攻克上述技术上的盲区。

图1 常规拧接式硬压板结构示意图

转动硬压板两接线柱锁母快速投退装置的智能化设计的基本结构包括板头套筒、环形连接件和用于连接安装在电动扳手输出轴上的电动操作部件长手柄。

板头套筒呈内部中空结构，板头套筒的一端内壁设有用于套接硬压板两接线柱锁母的梅花状螺纹，板头套筒的另一端固定连接有环形连接件。环形连接件远离板头套筒的一端可拆卸连接于电动操作部件长手柄上。板头套筒的直径从设有梅花状螺纹的一端至连接有环形连接件的一端逐渐增大。板头套筒和环形连接件之间通过螺纹连接。环形连接件和电动操作部件长手柄之间通过螺纹连接。

电动操作部件长手柄安装在电动扳手输出轴上，通过操作电动扳手旋转带动电动操作部件长手柄转动，利用梅花状螺纹拧紧或旋松硬压板两接线柱锁母。其电动模式相比于手动模式更加省力、快捷，可实现硬压板投退的电动化。

2 转动硬压板两接线柱锁母快速投退装置的智能化设计

近年来国家大力提倡“坚强智能电网”建设和调控一体化战略，该战略指导方针要求变电站内所有设备均可控可测，电力压板也需要适应发展需求实现远程遥控[3-4]。因此，电力系统实现对智能远方投退压板的需求越来越迫切。

文献[5]针对重合闸软压板的投退操作变得越来越频繁的问题，为了提高调度监控人员对重合闸软压板信号监视力度及远方投退操作的工作效率，降低调度员填写重合闸软压板投退日志的复杂度，同时减轻自动化运行维护人员绘制压板状态图的工作强度，开发了一种基于E8000平台的重合闸软压板集中监控工具，但该工具缺乏考虑重合闸硬压板的投退操作需求。

文献[6]为了提高压板位置监测及远方遥控投退压板的自动化水平，对电动压板进行了深入研究，将传统硬压板无缝改造为兼备双确认功能和明显断开点的智能电动压板，其方法新颖、可靠，能够克服纯软压板在遥控改造中无双确认功能、无明显断开点的不足，初步实现硬压板的改造升级，但对于硬压板无法实现智能远方投退的老式变电站，在还是需要运行人员或继保人员双手配合操作的情况下，迫切需要设计一种省时省力的硬压板投退操作装置。

为了实现硬压板的轻松投退，本文利用CAD软件智能化设计了一种转动硬压板两接线柱锁母快速投退装置，主要由梅花状螺纹、环形连接件、用于连接安装在电动扳手、输出轴上的电动操作部件长手柄和电机这几部分组成。图2为该装置电动操作部件长手柄正面结构图，图3为该装置电动操作部件长手柄背面结构图，图4为该装置电动操作部件长手柄梅花状螺纹局部放大图，图5为该装置电动扳手。

板头套筒呈内部中空结构，板头套筒的一端内壁设有用于套接硬压板两接线柱锁母的梅花状螺纹，因此转动板头套筒即可拧紧或旋松硬压板两接线柱锁母。板头套筒的另一端固定连接有环形连接件，环形连接件远离板头套筒的一端可拆卸连接于电动操作部件长手柄。因此，可根据需要，更换不同规格尺寸的电动操作部件长手柄，以适应不同的电动扳手。

图2 装置电动操作部件长手柄正面结构图

图3 装置电动操作部件长手柄背面结构图

图4 装置梅花状螺纹局部放大图

图5 电动扳手

板头套筒的直径从设有梅花状螺纹的一端至连接有环形连接件的一端逐渐增大。

作为一种可拆卸连接的方式，板头套筒和环形连接件之间通过螺纹连接，环形连接件和电动操作部件长手柄之间通过螺纹连接。

电动扳手包括电机和输出轴，输出轴上设有插嘴，插嘴用于套设在电动操作部件长手柄远离环形连接件的一端。使用时，启动电机，电机正转时，输出轴顺时针转动，使得电动操作部件长手柄顺时针转动，以拧紧硬压板两接线柱锁母；电机反转时，输出轴逆时针转动，使得电动操作部件长手柄逆时针转动，以旋松硬压板两接线柱锁母。

转动硬压板两接线柱锁母的电动模式快速投退装置通过电动扳手旋转，带动安装在电动扳手输出轴上的电动操作部件长手柄转动，利用梅花状螺纹拧紧或旋松硬压板两接线柱锁母，电动模式相比于手动模式更加省力、快捷，可实现硬压板投退的电动化。

转动硬压板两接线柱锁母快速投退装置智能化设计可以实现以下功能：

（1）板头套筒内的梅花嘴内有螺纹，可以卡紧硬压板两接线柱的锁母。

（2）板头套筒顶部设计有弹性、摩擦力较大的软质绝缘材料，避免运行人员操作硬压板时手指打滑，误碰带电部位造成直流触电风险。

（3）板头套筒顶部固定设计有快速转动操作把手，方便运行人员通过操作快速转动操作把手，从而达到扭紧硬压板两接线柱锁母的目的，提高工作效率。

（4）该套装置引入电动操作模块，电动模式相对于手动模式操作更快捷省力，操作方式灵活多样，适合生产现场使用。操作把手的梅花嘴接头亦能兼容使用电动套筒扳手，能实现硬压板投退电动化。操作把手梅花嘴接头加上长手柄组成电动操作工具的通用部件，该部件需要安装在电动扳手输出轴上使用。

3 结语

本文利用CAD软件智能化设计了一种转动硬压板两接线柱锁母快速投退装置，可有效避免常规硬压板投退方法造成的运行人员手指疼痛、有触电风险等问题，大大提高了运行人员的工作效率，适用于硬压板无法实现智能远方投退的老式变电站中。