摘 要：电动操作机构作为隔离开关的主要部件之一，存在一些设备不够合理的情况，部分部件设计人性化考虑不够周全，在运行中发生缺陷后处理难度大，停电时间长，不同设备厂家的机构不通用等一系列问题，本文从现场实际出发，结合运维工作经验，提出了一些隔离开关电动操作机构的改进措施，提升电网的安全稳定运行水平。
关键词：电动操作机构；模块化；控制回路；辅助开关；缺陷处理。
1 引言
高压隔离开关是变电站中使用量最大的高压开关设备，其分合闸操作主要由电动操作机构控制并发出分合闸信号。由于隔离开关由于长期暴露在户外恶劣大气环境中工作，且在运行过程中普遍存在管理不足、长期失修的现象，隔离开关电动操作机构箱故障率较高，但由于在隔离开关机构设计时未做模块化的结构考虑，元气件设置不合理，故障排查、元器件及隔离开关机构整体更换难度较大，发生缺陷后处理时间较长，直接影响了电力系统的安全稳定运行。
2 隔离开关电动操作机构的模块化设计
模块化设计的隔离开关操作机构，主要从隔离开关机构本体、控制回路、微动开关、辅助开关等几个部分进行考虑。
2.1 整体方便拆装的隔离开关机构设计
2.1.1 安装基础的改进
传统隔离开关机构现场安装完成后，整体安装基础是固定不可调整的，当需要更换机构时，若新旧机构的基础安装板眼孔或输出轴与固定架之间的中心距不一致时，所有安装基础均需重新加工制作，工序复杂，作业时间较长，针对以上问题，本文主要从以下进行考虑：
1）隔离开关基础安装板眼孔由传统的圆孔改造为腰子孔结构，在安装过程中可根据机构实际眼孔尺寸调节安装位置，适用于不同安装尺寸的隔离开关机构箱；
2）隔离开关机构本体与基础安装板之间连接采用加长M16双头螺杆结构，可根据输出轴与基础支架之间的中心距来实时调整，适应于不同型号，不同厂家的隔离开关机构安装。
2.1.2 二次电缆连接方式的改进
传统隔离开关机构箱与外部连接的二次电缆是通过机构箱内的端子排进行连接的，二次线数量较多，拆装时需要仔细核实每一根二次线的接线位置及功能（不同设备厂家同一功能的二次线接线位置也不一致），并做好绝缘措施，防止人员触电，因此该项工作需专业二次人员进行图纸核查后方可进行二次线拆装，工作效率较低。
本文主要探讨的方案使用二次插拔头来替代传统的端子排，插拔头分为公头与母头两个部分，公头固定安装于机构箱内，并连接机构箱内的各回路，母头与外部二次电缆相连，并且在先定义好插拔头内每一颗插针的功能，安装定义要求来进行电缆连接及机构内部回路连接。更换新机构时，从插拔头分开即可将二次电缆与机构分离，无需拆除每颗二次线，也无需做特定标记；安装完成后，直接连接二次插把头即可，方便快捷，大大提升工作效率。
2.2 控制回路的模块化设计
传统隔离开关控制回路主要是通过中间继电器、按钮、相序保护器、行程开关等一系列元器件之间的相互连锁逻辑来实现隔离开关分合闸操作的，内部元气件较多，接线复杂，连锁逻辑复杂（见图一），故障率较高，故障排除难度大，效率较低。
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图一 传统机构控制元器件
本文所讨论模块化设计控制回路主要采用PLC可编程模块，将传统的元器件闭锁逻辑进行编程控制（其原理图见图二，实物物图见图三），其结构简单、元器件大大减少，无需继电器进行逻辑控制，故障容易排查，控制模块部件安装采用插拔式卡扣结构，故障后更换方便。
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图二 模块化回路控制原理图
2.3 限位微动开关的改进结构
在隔离开关操作机构中，限位微动开关是用于切断隔离开关分合闸控制回路的二次元器件，当隔离开关分/合闸到位后，机械部件运动到达预定位置压住限位微动开关，微动开关常闭接点断开，切断控制回路，电机运动停止。此时隔离开关机构中总有一个微动开关处于长时间受压状态，限位微动开关内部的复位弹簧及微动开关本身长期受力，限位开关容易损坏，故障率较高，影响隔离开关操作机构正常运行，严重的将烧毁电机。
本文主要采用一种接近型微动开关来替代传统的限位微动开关，在运行中转动机械部件无需直接接触微动开关，当机械转动部件接近该微动开关时，能够自动切断常闭接点，实现切断分合闸控制回路的目的，由于该种微动开关无直接机械接触，微动开关使用寿命增加，故障率大大降低。
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图三 应用实物图
2.4 可整体快速更换的辅助开关
辅助开关在隔离开关操作机构中主要起到发出位置号、闭锁相关控制回路等功能，由于在运行过程中会经常切换动作，损坏故障率较高，由于辅助开关在机构中需要用到的接点较多，导致二次接线复杂，传统的辅助开关一般二次线均在32根以上，当辅助开关更换时需要记录每一根二次线号头及其接线位置，然后需要一根一根拆除后使用绝缘胶带包裹带电二次线，作业时间长，流程复杂，还有可能接错二次线，严重影响高压设备的停电时间。
本文所讨论的可整体快速更换的辅助开关，首先在定义清楚其每队接点功能，在辅助开关二次线连接设计上不使用螺栓固定，而是采用新型可插拔的结构且辅助开关同侧的接点采用一个整体插把，当需要更换辅助开关时，刻快速拔下该插把，即可将辅助开关与二次线可靠分离，避免了二次线拆装的麻烦，可大大提升工作效率，缩短因设备检修而造成的停电时间。
3 结论
通过以上几个关键部件的重新设计改进，隔离开关电动操作机构缺陷率可有效降低，故障发生后，缺陷处理后设备更换时间可有效缩短，可有效提升整个电网的安全稳定水平。