本文分析了一例变电站计算机监控系统断路器的控制回路的原理，阐述了在就地控制、远方遥控两种方式实现断路器跳闸、合闸的过程，指出了就地同期合闸时微机五防电脑钥匙不能正常跳步的原因，提出具体的解决方案。在不增加任何设备、不改变原来的操作方式的条件下，合理利用原有装置内部元件，优化控制回路，远方操作和就地操作、同期和闭锁同期等均无异常，解决了就地同期合闸时电脑钥匙不跳步的问题。
2009年2月，万州供电局对110kV梁平变电站进行无人值班改造，采用xx公司研制的PS6000综合自动化系统，测控单元型号为PSR651，采用一对一方式对变电站每个间隔实现遥测、遥信、遥控等功能，对部分联络线断路器还要实现检同期或检无压方式合闸。
在进行联调时，能够通过测控单元实现断路器就地手动、远方遥控进行分合操作，也能实现同期和解除同期合闸，但在就地手动同期合闸时，虽然已经成功合闸，但五防系统的电脑钥匙不能检测到合闸操作已经执行，不能正常跳步，导致下一步操作不能正常进行。
测控回路控制原理
1 微机五防系统简介
110kV梁平变电站采用珠海优特UT-2000系列微机防误系统，对每台断路器和电动操作的隔离开关均安装了电编码五防锁。手动操作前，需要在五防系统进行预演，将预定的操作步骤传输到电脑钥匙，根据电脑钥匙显示的步骤逐一单步操作。
操作时，将电脑钥匙插在相应的五防锁上，当前操作步骤正确时，电脑钥匙自动将五防锁内部接通，才可以通过KK开关对断路器进行分合操作，否则禁止操作，防止误操作。所有操作步骤均按照预定顺序进行，不可跳步，当前操作步骤完成后，电脑钥匙显示下一步操作任务，下一步操作任务才能进行。
电动操作的瞬间，电脑钥匙根据流经电脑钥匙的电流大小，判断该项任务是否已经执行，电流门槛值一般设为20mA，当流经电脑钥匙的电流大于20mA时，才认为已经操作，操作步骤才跳到下一步，否则电脑钥匙认为当前操作没有执行。
2 断路器控制原理
PSR651测控装置具有就地分合、遥控分合断路器的功能，也具有自动检同期和检无压的功能。测控装置上有一个QK开关和一个KK开关，QK开关是同期或闭锁同期的切换开关，KK开关是进行就地分合的控制开关。
图1是测控装置的控制回路原理图，电路101、102分别表示控制电源的正端（＋KM）和负端（－KM），电路133表示跳闸出口，电路103表示合闸出口，电路105表示捕捉同期，LP表示遥控压板，WF表示五防锁，OUT1表示遥控跳闸继电器接点，OUT2表示遥控合闸继电器接点，OUT3表示同期继电器接点；表1、表2分别是QK开关、KK开关的接点表，“X”表示该接点接通。
下面简述就地手动分合断路器和遥控分合断路器的过程。
A：就地手动跳闸过程
在测控装置上就地手动断开断路器时，需要在微机五防系统预演，并将电脑钥匙插在即将操作的断路器电编码五防锁上，逻辑正确时，导通五防锁；这时，KK开关置于“就地”，KK接点17-18接通。操作瞬间KK接点3-4接通。＋KM经遥控压板LP、五防锁WF到达KK17-18，KK3-4，电路133带正电，实现断路器跳闸。
B：就地手动合闸过程
在测控装置上就地手动合上断路器时，与就地跳闸一样，先进行五防预演，把电脑钥匙插在断路器五防锁上，KK开关置于“就地”，KK接点17-18接通。合闸瞬间KK接点1-2接通。＋KM经遥控压板LP、五防锁WF到达KK17-18、KK1-2，QK7接点带正电，QK置于“闭锁同期”时，QK接点7-8接通，电路103带正电，实现断路器闭锁同期合闸；当QK开关置于“同期”时，QK接点1-2接通，电路105带正电，测控装置进行检同期或检无压，满足同期条件并捕捉到同期点或满足检无压条件时，OUT3闭合，＋KM经遥控压板LP、OUT3，电路103带正电，断路器实现检同期或检无压合闸。
C：遥控断开断路器的过程
遥控操作包含后台工作站遥控和集控站远方遥控两种方式。后台工作站遥控时需要五防预演，对后台工作站解锁后才能遥控操作。遥控操作时，KK开关要置于“远方”，KK接点19-20一直接通。遥控跳闸命令下发时，OUT1闭合，这时＋KM经遥控压板LP、OUT1、KK19-20、KK4，电路133带正电，实现断路器跳闸。
D：遥控合闸断路器的过程
同样，遥控合闸时，KK开关置于“远方”，KK接点15-16一直接通。遥控合闸命令下发时，OUT2闭合，这时＋KM经遥控压板LP、OUT2、KK15-16、KK2，到达QK7，与就地合闸过程（B过程）一样，根据QK开关置于“同期”或“闭锁同期”，实现断路器的合闸，这里不赘述。
3 存在的问题分析
根据上面的分析，就地操作、遥控操作都能正常实现断路器的跳闸和合闸，但在调试过程中，同期切换开关置于“同期”时，就地手动合闸时，虽然断路器已经合闸成功，但手持五防电脑钥匙不能跳到下一步操作任务，仍然显示合上该断路器。这样，下一步操作任务无法进行。
原因分析如下：
见图1，就地手动同期合闸时，需要启动同期回路，大量的合闸电流只经过OUT3，流经五防锁WF的电流很小，小于1mA，电脑钥匙没有检测到足够大的电流（门槛值20mA），认为本次操作没有做。而手动非同期合闸时，大量的合闸电流不经过OUT3，而是流经五防锁WF，电脑钥匙能够检测到满足要求的合闸电流，所以能够正常跳步。
方案一：改变电脑钥匙检测电流的门槛值。经过上面的分析，电脑钥匙不过步的原因是就地同期合闸时，合闸电流不经过五防锁，只有微弱的回路启动电流，所以，改变电脑钥匙检测电流的门槛值，在微弱电流的情况下，电脑钥匙也能检测到。
但这样有一个问题，可能遇有一个干扰信号，电脑钥匙也认为该项操作已经执行，不能起到电脑钥匙应有的作用。所以这个方案不推荐使用。
方案二：改变OUT3接点位置。同期回路是一个公用回路，无论是遥控同期合闸，还是就地手动同期合闸，最后的合闸出口都是通过OUT3实现的。要让插在五防锁的电脑钥匙检测到合闸电流，同时远方遥控时OUT3前端带电，OUT3必须接在五防锁和遥控合闸继电器OUT2两者的后端，才能在就地手动合闸和遥控合闸时，OUT3的前端均带正电。因此，OUT3可以并接在电路105端，启动同期时OUT3带正电，见图二。
但由于OUT3不是立即闭合，需要捕捉同期点，而OUT2和KK1-2都是不保持的接点，动作时间很短，这样， OUT3接点还没有来得及闭合可能就已经失电，遥控合闸的失败的可能性较高，所以也不推荐这个方案。
方案三：KK开关和OUT3接点配合改接。若将OUT3前端改接到五防锁后端，手动同期合闸，合闸电流就能流经五防锁，电脑钥匙就能检测到强大的合闸电流。但这样也有一个问题，遥控同期合闸时，由于没有五防锁上没有电脑钥匙，五防锁两端没有接通，OUT3的前端没有正电，即使OUT3闭合，也不能实现遥控同期合闸。
为了解决这个问题，需要在五防锁两端并接一个KK接点，要求这个接点在KK开关置于“远方”的时候接点接通，而开关置于就地时接点断开。但KK开关置于“远方”时接点闭合的接点只有两副，一副用于合闸回路(KK19-20)，另一副用于跳闸回路（KK15-16），没有多余的接点。市场上买不到这种规格的KK开关，必须定制；若安装从动继电器，可能会产生寄生回路，破坏回路的可靠性和安全性。
最后，经过有关人员仔细对整个控制回路进行优化，让合闸回路和跳闸回路共用一副接点（KK19-20），节约一副接点（KK15-16）并接在五防锁的两端。见图3，就地同期合闸时，KK开关置于“就地”，KK15-16断开，正电+KM经过遥控压板LP、五防锁WF使同期合闸继电器OUT3前端带电，当满足检同期或检无压条件时，OUT3闭合，可以实现断路器的合闸，并且合闸电流流经插在五防锁WF上的电脑钥匙，能够检测到合闸操作已经执行，顺利跳步；远方同期合闸时，KK开关置于“远方”，KK15-16接点接通，OUT3的前端带正电，也能实现同期合闸。推荐按照方案三进行改造。
按照上述方案三，对110kV梁平站具有同期的断路器控制回路进行电路改接，不增加任何设备、不改变原来的操作方式，合理利用原有装置内部元件，优化控制回路，断路器的远方和就地，同期和闭锁同期，断开和闭合等各项操作无异常，没有产生寄生回路，解决了就地同期合闸时五防电脑钥匙不跳步的问题，达到了设计、运行以及有关技术标准，解决了实际问题。
