0 引言
出口壓板也稱跳閘壓板,是保護回路的重要環(huán)節(jié)[1]。變電站內(nèi)母線保護裝置、備用電源自動投入裝置、低頻低壓減載裝置、過負(fù)荷聯(lián)切裝置、安全穩(wěn)定控制裝置等裝置安裝與定檢過程中,為了不影響正常運行的設(shè)備間隔,需要對跳閘壓板做出口測試。一般出口壓板固定端電位為-110 V,活動端電位為0 V,當(dāng)保護動作時活動端電位由0 V變化至+110 V。出口壓板測試工作在模擬保護動作的同時,測量各個出口壓板的電位變化情況,該動作的出口必須可靠動作,不該動作的出口必須可靠不動作,否則一次設(shè)備故障時不能及時正確隔離故障設(shè)備,會擴大故障范圍[2-3]。本文研發(fā)了能夠同時測試多個壓板且可以長時間保持顯示測試結(jié)果的出口壓板測試儀,介紹了其使用方法,并驗證了該裝置的應(yīng)用效果。
1 研制背景
1.1 傳統(tǒng)測試方法
傳統(tǒng)測試通常采用萬用表電壓檔進(jìn)行測試。用繼電保護測試儀給保護裝置加故障量,模擬保護動作的同時用萬用表直流電壓檔進(jìn)行測試,將黑表筆與接地網(wǎng)連接,用紅表筆測量出口壓板下極(活動端)的對地電壓,并仔細(xì)觀察萬用表顯示電壓的變化[4]。出口壓板下極電位由 0 V 變?yōu)?110 V 說明出口動作正確,如果電位無變化,則說明未出口,測試結(jié)果不正確。該測試方法單次只能測試一個壓板。
1.2 傳統(tǒng)測試方法存在的問題
1.2.1 測試壓板多導(dǎo)致重復(fù)次數(shù)多
以遠(yuǎn)方備用電源自動投入裝置為例,需要在 6種工作方式下,分別測試 6個出口壓板,使用萬用表測試需進(jìn)行 36次試驗,出口壓板測試工作重復(fù)次數(shù)多、耗時長。低頻低壓減載裝置、母線保護裝置等測試的壓板數(shù)量及次數(shù)會更多。
1.2.2 測試失敗導(dǎo)致的重復(fù)測試次數(shù)多
由于保護動作會在一瞬間就復(fù)歸,萬用表上的電壓變化僅僅存在幾十毫秒的時間,試驗時如果電壓發(fā)生變化,但人眼未看到,則需要再次測試。萬用表測試方法需要兩組測試人員配合完成,一組給保護裝置加故障量,另一組測試壓板電位變化,兩組測試人員配合不默契也會導(dǎo)致測試失敗,需再次測試。
2 出口壓板測試儀原理
2.1 設(shè)計思路
集成式電位保持出口壓板測試儀將多個出口壓板測試回路集成安裝,一次試驗可測試多個出口壓板;采用保持回路,將出口壓板瞬時的電位變化保持顯示,以有效降低出口壓板測試重復(fù)次數(shù)[5-6]。
集成式電位保持出口壓板測試儀包括電位變化記錄模塊、保持模塊和顯示模塊。電位變化記錄模塊將壓板的電位變化信息上傳至保持模塊,保持模塊將信息保持并驅(qū)動顯示模塊,顯示模塊可供試驗人員確認(rèn)測試結(jié)果。裝置接線原理如圖1所示。
2.2 電位變化記錄模塊
電位變化記錄模塊同時記錄多個出口壓板的電位變化,當(dāng)出口壓板電位發(fā)生變化時,該模塊將壓板的電位變化信息上傳至保持模塊。電位變化記錄原理如圖2所示。
變電站中斷路器的控制回路使用 220 V 直流系統(tǒng),故測試儀采用 220 V 中間繼電器,保護動作時中間繼電器勵磁。利用多組220 V中間繼電器,將各中間繼電器公共端統(tǒng)一接在控制電源負(fù)電端,每一個出口壓板接一個中間繼電器的開入端,中間繼電器的常開接點接入保持回路。當(dāng)壓板電位變?yōu)?100 V時,中間繼電器動作,常開接點閉合,保持回路導(dǎo)通,將電位變化信息上傳至保持模塊。中間繼電器動作電壓應(yīng)在額定直流電源電壓的55%~70%范圍內(nèi),動
作功率不宜低于5 W。
2.3 保持模塊
保持模塊由多個 5 V 高電平觸發(fā)的中間繼電器組成,由5 V可充電鋰電池供電。利用電位變化記錄模塊上傳的各常開接點控制保持繼電器,并利用保持繼電器的常開接點實現(xiàn)自保持功能,控制指示燈。保護未動作時,常開接點 KM1斷開,保持回路斷開;當(dāng)保護動作時KM1接點閉合,保持繼電器線圈K1勵
磁,保持繼電器常開接點 K1 閉合,并使線圈長期保持勵磁狀態(tài),常開接點 K1 保持閉合狀態(tài),指示燈持續(xù)點亮。保持回路原理如圖3所示。
2.4 顯示模塊
顯示模塊采用信號指示燈來指示出口壓板的電位變化情況,當(dāng)壓板電位變?yōu)?110 V時,對應(yīng)的信號燈點亮,按下“復(fù)歸”按鈕后信號燈統(tǒng)一熄滅。顯示模塊和保持模塊由同一電源供電,將指示燈接在保持回路中,使用保持回路控制指示燈的點亮。指示燈與壓板連接線一一對應(yīng),當(dāng)某一個出口壓板電位由 0 V變?yōu)?110 V時,對應(yīng)的指示燈就會常亮,為判斷出口壓板動作是否正確提供依據(jù)?!皬?fù)歸”按鈕串聯(lián)在電源回路中,按下該按鈕,斷開保持回路,指示燈熄滅,保持回路復(fù)位,即可進(jìn)行下一輪測試。
3 出口壓板測試儀的使用及效果
3.1 出口壓板測試儀的使用方法和步驟
1)準(zhǔn)備工作。根據(jù)出口壓板測試工作要求,做好二次安全措施,退出相關(guān)出口壓板。
2)試驗接線。將繼電保護測試儀與出口壓板測試儀接地端子均連接至接地網(wǎng),連接保護裝置與繼電保護測試儀,將出口壓板測試儀公共端子通過試驗線接至控制電源負(fù)極,將各接線端子通過試驗線接至待測試的出口壓板活動端。
3)裝置通電。打開繼電保護測試儀并驗證試驗接線是否正確,按下出口壓板測試儀“電源”按鈕。
4)模擬試驗。用繼電保護測試儀模擬保護裝置工作方式,待保護裝置出口時查看裝置動作報告,核對出口動作的壓板對應(yīng)的指示燈點亮、出口未動作的壓板對應(yīng)的指示燈熄滅,驗證保護裝置出口是否正確。
5)下一輪測試準(zhǔn)備。待上一輪測試結(jié)果無誤后,按下“復(fù)位”按鈕,裝置所有指示燈均熄滅,即可進(jìn)行下一輪測試。
6)測試結(jié)束。 保護裝置所有工作方式均測試完畢后,關(guān)掉繼電保護測試儀與出口壓板測試儀,拆除試驗接線。
3.2 出口壓板測試儀使用效果
以遠(yuǎn)方備用電源自動投入裝置為例,采用傳統(tǒng)出口壓板測試方法至少需要進(jìn)行 36次試驗,使用集成式出口壓板測試儀,只需測試 6次即可完成,測試人員也由 2 人減少為 1 人,測試結(jié)果更加準(zhǔn)確可靠,有效提高了工作效率。
4 結(jié)語
本文研制的集成式電位保持出口壓板測試儀用于出口壓板測試時,可同時測量多個壓板,測試結(jié)果可以長時間保持顯示,直到測試人員確定測試結(jié)果,手動復(fù)歸后即可進(jìn)行下一輪測試,有效減少了出口壓板測試次數(shù),提高了工作效率。同時,該裝置用于出口壓板測試時,連接線與壓板連接緊固,消除了誤
碰運行間隔出口壓板的隱患。