0 引言
出口壓板也稱跳閘壓板,是保護回路的重要環節[1]。變電站內母線保護裝置、備用電源自動投入裝置、低頻低壓減載裝置、過負荷聯切裝置、安全穩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,否則一次設備故障時不能及時正確隔離故障設備,會擴大故障范圍[2-3]。本文研發了能夠同時測試多個壓板且可以長時間保持顯示測試結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用效果。
1 研制背景
1.1 傳統測試方法
傳統測試通常采用萬用表電壓檔進行測試。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行測試,將黑表筆與接地網連接,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 變為+110 V 說明出口動作正確,如果電位無變化,則說明未出口,測試結果不正確。該測試方法單次只能測試一個壓板。
1.2 傳統測試方法存在的問題
1.2.1 測試壓板多導致重復次數多
以遠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行 36次試驗,出口壓板測試工作重復次數多、耗時長。低頻低壓減載裝置、母線保護裝置等測試的壓板數量及次數會更多。
1.2.2 測試失敗導致的重復測試次數多
由于保護動作會在一瞬間就復歸,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致測試失敗,需再次測試。
2 出口壓板測試儀原理
2.1 設計思路
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次數[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動顯示模塊,顯示模塊可供試驗人員確認測試結果。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,當出口壓板電位發生變化時,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,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一接在控制電源負電端,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。當壓板電位變為+100 V時,中間繼電器動作,常開接點閉合,保持回路導通,將電位變化信息上傳至保持模塊。中間繼電器動作電壓應在額定直流電源電壓的55%~70%范圍內,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,常開接點 K1 保持閉合狀態,指示燈持續點亮。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,當壓板電位變為+110 V時,對應的信號燈點亮,按下“復歸”按鈕后信號燈統一熄滅。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,當某一個出口壓板電位由 0 V變為+110 V時,對應的指示燈就會常亮,為判斷出口壓板動作是否正確提供依據。“復歸”按鈕串聯在電源回路中,按下該按鈕,斷開保持回路,指示燈熄滅,保持回路復位,即可進行下一輪測試。
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)準備工作。根據出口壓板測試工作要求,做好二次安全措施,退出相關出口壓板。
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,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的指示燈點亮、出口未動作的壓板對應的指示燈熄滅,驗證保護裝置出口是否正確。
5)下一輪測試準備。待上一輪測試結果無誤后,按下“復位”按鈕,裝置所有指示燈均熄滅,即可進行下一輪測試。
6)測試結束。 保護裝置所有工作方式均測試完畢后,關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
以遠方備用電源自動投入裝置為例,采用傳統出口壓板測試方法至少需要進行 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,測試結果更加準確可靠,有效提高了工作效率。
4 結語
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,測試結果可以長時間保持顯示,直到測試人員確定測試結果,手動復歸后即可進行下一輪測試,有效減少了出口壓板測試次數,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。