电容储能激励断路器电磁操动机构设计

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摘要：现有电力机车主断路器采用气动操动机构，气动机构容易漏气，使机构的可靠性不满足要求。针对这一缺陷，文章提出了一种新型式的单稳态电磁操动机构，采用电容充电励磁，保持线圈提供保持力。应用有限元软件对新型单稳态永磁机构进行动态特性仿真，证明了所设计的机构满足断路器的性能要求。

关键词：电容储能；激励断路器；电磁操动机构；电力机车；主断路器；气动结构 文献标识码：A

中图分类号：TM561 文章编号：1009-2374（2016）11-0028-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.11.014

理论上来讲，电力输送设备在合理交织的过程中形成稳定健全的电网，为人们的生活和工作提供电力能源，在此过程中会使用很多的变电运行技术，以保证各种电能需求能够得到满足。也就是说，当前电网的正常运行，有赖于变电运行技术的合理运用。

1 变电运行技术在复杂接线方式下应用的意义

在电网运行过程中，系统的平稳安全性有赖于变电运行，这不仅仅是影响电网运行质量和效益的重要因素，也是电力事故处理工作的重要前提和基础。简单来讲，如果能够及时地发现电网系统运行存在的问题，使用正确的变电运行技术对复杂接线方案进行检测，尤其是变电站复杂接线处存在双母线接线的地方，应该着重做好检查，并且做好日常的变电运行管理和维护，这是保证电网正常化运行的关键所在。一旦此环节出现差池，就会暴露出大量的安全隐患，危及电网的正常化运行和管理。另外，我国电网规模不断扩大，人们的生活和工作对于电能质量的要求越来越高，变电站接线方式也越来越复杂，存在多种接线方式并存的情况，此时就要求使用更加科学合理的变电运行技术，否则电网运行系统就会出现各种问题。

2 变电运行技术运用的现状

对于当前变电运行技术在复杂接线方式下应用实践进行总结和归纳，发现当前变电运行技术运用存在以下两个方面的问题：其一，接地线设置不合理。一般来讲，要想切实地将变电运行技术运用到复杂接线方式上，就需要保证接地线位置能够在电荷范围内，设置结缘装置，保证操作人员在现场实现监督和管理，保证接地线和导体端的顺序合理，是至关重要的。但是实际上多是在人力物力不足的背景下来进行，接地线设置多数都没有达到标准要求。其二，常常会遇到主变低压侧开关跳闸的问题。一般来讲造成这种局面的原因可以归结为三点：跳闸越级；误触开关；母线故障。但是遇到这种情况的时候，操作人员难以结合实际情况去进行设备检查工作，由此造成变电运行管理工作效益难以发挥出来。

变电运行技术在复杂接线方式中的运用，需要结合复杂接线方式的特点和规律来进行，处理好变电运行与接线方式之间的关系，才是此技术应用的关键点所在。对此，我们应该关注以下两个方面的内容：

2.1 双母线分段带旁路复杂接线情况

双母线分段带旁路复杂接线的操作模式是以原来的双母线为媒介，将其中的两段母线安装在母分开关的侧边，并且对于这两个侧边设置保护装置，这种接线方式在当前电网系统中比较普遍。简单来讲，为了保护不同段落的母线，往往会使用两套母差保护配置，并且配备对应的失灵保护装置，如果接线开关出现了问题，可以对于其失灵问题实现判断，由此采取对应的故障解决对策，实现对应故障问题的排查。在这样的复杂接线的情况下，运用变电运行技术需要注意以下两个方面的内容：其一，对于电路中发生闭合开关的情况，工作人员应该对于配套母差进行保护，并且采取对应的检查手段，看看其中是否存在判断信号失常的问题，关注母分开关的状态，做好识别工作；其二，对于母线倒闸的问题，应该以压板状态为基本判断标准，并且对于线路的具体运行情况，母差保护设置进行检查，在这样的设置下使得变电运行故障能够得以修理，并且保证母线的正常化运行。

2.2 自耦和三饶变压器运行接线情况

在当前的电网系统中，复杂接线方式还牵涉到自耦和三饶变压器同时运行的情况。线路中的自耦和三饶变压器并不是单一的，两者的运行模式是不同的，在这样复杂的接线情况下，要想达到对应的并行操作效益，就需要注意以下三个方面的问题：其一，保证两台设备的类型是相同的，起码两者之间的偏差不会很大，这样才能保证两者之间并行效益发挥到最大，避免出现各种短路的情况；其二，在自耦变压器出现变动的时候，还需要保证并行的话，就需要对于对应变压器实现全面检查，看看是否存在异常的情况，如果找到异常点，就应该采取对应的措施来进行改善和调整；其三，自耦变压器和三饶变压器接地的时候，要以不同接地方式来进行，自耦变压器使用中性点来进行直接操作，三饶变压器需要使用接地刀闸来作为媒介，实现接地操作，两者的中性点上存在矛盾，就需要采取对应的措施来改善和调整，以保证两变压器都能够有效地运行下去。

3 变电运行技术在复杂接线方式下的运用策略

变电运行技术在复杂接线方式下的运用，不是简单的一加一等于二的问题，其涉及到不同复杂接线方式的特点，牵涉到变电运行管理的规律，需要综合考量多方面因素的基础上，制定健全的变电运行技术实施方案。对此，笔者认为应该做好以下三个方面的工作：

3.1 制定健全的复杂接线变电运行技术实施标准

上面仅仅从两种复杂接线情境的角度来探究变电运行技术的运用实践，在实际的电网运行管理过程中，还会遇到更多、更加复杂的接线情境，此时就需要具备健全的标准和规范来引导实际的变电运行管理工作。因此，制定健全的复杂接线变电运行技术实施标准和规范，显得尤为必要。对此，应该做好以下工作：结合复杂接线情境的特点，探究不同变电运行管理的需求，制定更加具有操作性的技术标准和规范，将其推广到行业领域中去，营造良好的变电运行管理环境和氛围。

3.2 培养专业化的变电运行的维护管理技术团队

面对多样化复杂接线变电运行管理工作的人是运行维护管理人员，他们的专业化程度往往决定了变电运行维护管理工作的质量。因此，开展专业化的变电运行管理培训，将不同的复杂接线方式的变电运行理论知识和实践操作标准纳入其中，使得操作人员的自身技术素质得以不断提升，以保证能够切实地处理好各种复杂接线方式的变电运行管理工作。另外形成健全的复杂接线变电运行管理工作与绩效考核制度的融合，激发每一位操作人员的工作积极性。

3.3 树立正确的复杂接线变电运行技术管理理念

正确的复杂接线变电运行技术管理理念是能够正确认识变电运行技术与电网运行、电力事故、电力企业经济效益之间的关系，能够在尽可能满足人们生产生活电能需求的基础上，保证电能系统运行的稳定性和安全性。对此，应该强化教育和宣传工作，使得每一位电力企业在职人员意识到复杂接线变电运行技术运用的必要性，从而积极参与到实际的运营过程中去，给予其创造各种有利的实施环境。或者将这样的理念纳入到企业文化建设中去，使得每一位在职电力企业人员意识到这样的问题。

4 结语

综上所述，变电运行技术在复杂接线方式中的应用是保证电网正常化运行的重要技术手段。对于电力企业而言，应该以满足人们生产生活电能需求为基本任务，充分利用变电运行技术，处理好各种复杂接线方式的电网运行工作，以保证电能供应能够朝着高效的方向发展和进步，而不会因为复杂接线造成电能输送出现各种缺陷和不足。

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作者简介：蔡莉姿（1988-），女，广东汕头人，广东电网有限责任公司东莞供电局助理工程师，研究方向：电力系统自动化。