基于电机驱动技术的三工位隔离/接地开关操作机构设计
杨春月1,2，吕敏1,2，方启2，吕寻浩1,2，高延峰1,2，张涛锋1,2，陈东1,2，陈蕾1,2
(1 河南平芝高压开关有限公司，河南 平顶山 467013；
2 河南平高电气股份有限公司，河南 平顶山 467001)
摘 要： 针对目前高压隔离开关在操作过程中存在的可控性差，难以实现动触头的精准控制，控制回路复杂，分合闸指令需要通过继电器输入，容易出现隔离开关误动的问题，提出了一种集成化、智能化、可强电输入输出、双闭环精准控制的隔离/接地开关电机直驱操作机构。该操作机构根据隔离开关动触头运动曲线，通过对电机电流、速度、位置信号进行采集，运用 SVPWM 电压矢量控制算法，实现对隔离/接地开关运动过程的精准控制。试验结果表明：该操作机构从收到动作信号到动作结束时间短，启动后可在很短时间内达到预设速度，整个动作过程中机构输出稳定、波动小，有效提高了隔离/接地开关的可靠性。
关键词： 电机驱动；高压隔离/ 接地开关；操作机构；SVPWM 算法；伺服电机；精准控制
中图分类号：TM564.1 文献标识码：A 文章编号：1007-3175(2024)06-0059-06
Design of the Operating Mechanism of the Three-Station Disconnecting/
Earthing Switch Based on Motor Drive Technology
YANG Chun-yue1,2, LYU Min1,2, FANG Qi2, LYU Xun-hao1,2, GAO Yan-feng1,2, ZHANG Tao-feng1,2, CHEN Dong1,2, CHEN Lei1,2
（1 Henan Pingzhi High-Voltage Switch Co., Ltd, Pingdingshan 467013, China;
2 Henan Pinggao Electric Co., Ltd, Pingdingshan 467001, China）
Abstract: In view of the poor controllability of the current high-voltage disconnecting switch in the operation process, it is difficult to realize the precise control of the moving contact, the control loop is complex, and the opening and closing instructions need to be input through the relay, which is prone to the problem of misoperation of the disconnecting/earthing switch. In this paper, an integrated and intelligent,strong electrical input and output, double closed-loop precise control of disconnecting/earthing switch motor drive operating mechanism is proposed. According to the moving contact curve of the disconnecting/earthing switch, the operating mechanism collects the current, speed and position signals of the motor, and uses the SVPWM voltage vector control algorithm to realize the precise control of the movement process of the disconnecting/earthing switch. The test shows that the motor drive operating mechanism has a short time from receiving the action signal to the end of the action, and can reach the preset speed in a very short time after starting, and the output of the mechanism is stable and the fluctuation is small in the whole action process, which effectively improves the reliability of the disconnecting/earthing switch.
Key words: motor drive; high-voltage disconnecting/earthing switch; operating mechanism; SVPWM algorithm; servo motor ; precise control
参考文献
[1] 马骎，马龙. 高压隔离开关在电力系统的作用以及故障分析[J]. 科技资讯，2018，16(9) ：38-39.
[2] 王艳利. 浅析高压隔离开关故障原因及检修措施[J] .中国新技术新产品，2016，24(7) ：86．
[3] 杨堃，李炜，宋杲，等.2013 年高压开关设备运行分析[J]. 智能电网，2014(6) ：32-41.
[4] 吴志恒. 高压 GIS 隔离开关电机操动机构控制系统研究[D]. 沈阳：沈阳工业大学，2015.
[5] 董祥渊，段晓辉，王赛豪，等. 高压开关设备故障原因分析及处理方法[J]. 科技视界，2017，7(11) ：61.
[6] 王建洲. 高压断路器与隔离开关运行异常及处理[J] .农村电工，2021，29(9) ：43-44.
[7] 陈富国，何大伟，周瑞敏，等.550 kV 高压隔离开关电机驱动智能控制系统[J] . 仪表技术与传感器，2017，54(4) ：78-82.
[8] 刘爱民，吴志恒，徐建源，等. 高压隔离开关电机操动机构控制系统[J] . 沈阳工业大学学报，2014，36(4) ：361-366.
[9] 柏长宇，钱凯，韩国辉，等. 高压断路器电机驱动机构数字控制技术研究[J] . 大连交通大学学报，2020，41(5) ：102-106.
[10] 王晓宇，林莘，徐建源，等. 高压断路器直线伺服电机操动机构及其动触头运动控制的研究[C]//2008 年中国电机工程学会年会论文集，2008.
[11] 刘志远，赵欣洋，陆洪建，等. 基于 IGBT 技术的隔离开关智能操控系统设计[J]. 宁夏电力，2019(5) ：22-29.
[12] 刘书吉，宋海龙，刘钊. 一起机械振动导致高压隔离开关误动分析及改进[J]. 宁夏电力，2018(5) ：38-43.
[13] 姚卫东，周剑峰，梁启海.750 kV 断路器分合闸后隔离开关误动作分析[J]. 青海电力，2012，31(2) ：46-48.
[14] 任国康. 变电站隔离开关误动隐患分析及处理——以宁夏石嘴山市某220 kV 变电站为例[J] . 北京工业职业技术学院学报，2018，17(2)：122-126.
