電力高壓試驗(yàn)智能安全監(jiān)護(hù)裝置跳閘時(shí)間的測(cè)試

袁朝暉

(國(guó)網(wǎng)浙江仙居縣供電公司變電運(yùn)檢中心，浙江臺(tái)州 317300）

電力高壓試驗(yàn)智能安全監(jiān)護(hù)裝置跳閘時(shí)間的測(cè)試

袁朝暉

(國(guó)網(wǎng)浙江仙居縣供電公司變電運(yùn)檢中心，浙江臺(tái)州 317300）

首先對(duì)電力高壓試驗(yàn)安全監(jiān)護(hù)裝置研制的必要性、特點(diǎn)及存在的問題進(jìn)行了闡述，隨后對(duì)裝置電源開關(guān)分閘時(shí)間測(cè)試提出了解決方案。此次試驗(yàn)過程中得到的經(jīng)驗(yàn)對(duì)今后變電站或發(fā)電廠的開關(guān)分、合閘時(shí)間測(cè)試有良好的借鑒意義。

電源開關(guān)；分閘時(shí)間；測(cè)量

1 項(xiàng)目背景

電力高壓試驗(yàn)作為電力系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)的必要環(huán)節(jié)之一，很多試驗(yàn)項(xiàng)目都是要通過給設(shè)備加高壓和局部放電來獲取試驗(yàn)結(jié)果的，具有一定的危險(xiǎn)性。在試驗(yàn)過程中，由于不同的電氣設(shè)備電壓等級(jí)不同，所以每一次的高壓電氣試驗(yàn)都具有其特殊性和不確定性，在這樣的條件下，很容易形成安全隱患，對(duì)人身和設(shè)備安全造成威脅。雖然國(guó)網(wǎng)公司已針對(duì)高壓試驗(yàn)制定了一系列的安全規(guī)范和措施，如規(guī)定了高壓試驗(yàn)安全距離，規(guī)定了安全操作規(guī)程、加強(qiáng)試驗(yàn)人員的安全意識(shí)、實(shí)行互相監(jiān)督制度等一系列措施，但在實(shí)踐中仍然會(huì)發(fā)生因?yàn)樵囼?yàn)人員安全意識(shí)淡薄、經(jīng)驗(yàn)不足或者違章作業(yè)、監(jiān)護(hù)疏忽而導(dǎo)致人身傷亡的悲劇和設(shè)備損壞等事故。

例如，現(xiàn)場(chǎng)大型變壓器、GIS、母線耐壓試驗(yàn)等，由于加壓區(qū)域很大，存在視覺死角，雖然有臨時(shí)防護(hù)遮攔和人員把守，非高壓試驗(yàn)人員仍然可能誤入加壓區(qū)域；如果工作人員安全意識(shí)淡薄、違章作業(yè)、監(jiān)護(hù)不到位，可能會(huì)出現(xiàn)有人跨越遮攔的情況，相關(guān)人員的生命安全將受到嚴(yán)重威脅，尤其是在大量農(nóng)民工參加電力檢修作業(yè)時(shí)，這種情況發(fā)生的可能性會(huì)加大。

隨著技術(shù)的發(fā)展和高壓試驗(yàn)任務(wù)越來越繁重，開發(fā)一套能夠徹底對(duì)試驗(yàn)人員人身安全起防護(hù)作用的系統(tǒng)就顯得十分迫切，而且具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，所以仙居縣供電公司變電運(yùn)檢中心狀態(tài)檢測(cè)班趁公司開展科技項(xiàng)目的機(jī)會(huì)，跟廠家合作開發(fā)了電力高壓試驗(yàn)安全監(jiān)護(hù)裝置，借助該安全監(jiān)護(hù)裝置，在試驗(yàn)過程中無論是安全意識(shí)淡薄的工作人員，還是不相關(guān)的人員，甚至是動(dòng)物或物品任何時(shí)候進(jìn)入試驗(yàn)區(qū)試驗(yàn)臺(tái)都會(huì)隨即自動(dòng)切斷供電電源，在給試驗(yàn)人員增加了一道安全屏障的同時(shí)，也大大減輕了試驗(yàn)人員在電力安全生產(chǎn)責(zé)任上的壓力。但合作制造廠方卻無法測(cè)量由于外部誘因觸發(fā)導(dǎo)致裝置供電電源開關(guān)自動(dòng)切斷的分閘時(shí)間。

2 解決方案

考慮到電力高壓試驗(yàn)安全監(jiān)護(hù)裝置中的電源開關(guān)分閘時(shí)間是系統(tǒng)性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)，它是否合格會(huì)直接危及人身及設(shè)備的安全。同時(shí)本中心的試驗(yàn)人員均有電監(jiān)會(huì)和國(guó)網(wǎng)公司認(rèn)可的試驗(yàn)資格證，以及試驗(yàn)儀器均是經(jīng)過國(guó)家計(jì)量部門檢測(cè)認(rèn)可的設(shè)備。所以就以本中心的人員和儀器為根據(jù)，設(shè)計(jì)了以下方案:

2.1 為適應(yīng)用開關(guān)測(cè)試儀外同步端口來測(cè)量裝置分閘時(shí)間而對(duì)裝置進(jìn)行的改造

所謂外同步，是由外部給出開關(guān)的分閘控制，與此同時(shí)，必須通過儀器的外同步端口向儀器提供同步信號(hào)，以提供計(jì)時(shí)起點(diǎn)。儀器如果得不到同步信號(hào)，將始終處于等待狀態(tài)，不能得到試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

由于該開關(guān)測(cè)試儀外同步端口采樣電壓范圍為直流或交流30～300 V，輸入電流≤12 m A。而檢測(cè)裝置被觸發(fā)時(shí)的電壓僅為5 V，為了達(dá)到開關(guān)測(cè)試儀的要求，就必須對(duì)被測(cè)裝置進(jìn)行改造，也就是對(duì)5 V的紅外觸發(fā)電壓進(jìn)行三級(jí)放大，即通過光電耦合器(TLP521-1）將+5 V電壓變?yōu)?12 V，再通過場(chǎng)效應(yīng)管(P5N90）導(dǎo)通由+12 V電壓經(jīng)升壓器升壓至+48 V，使電壓達(dá)到50 V左右，從而滿足開關(guān)測(cè)試儀外同步端口(OUT+）采樣的要求。時(shí)間測(cè)量起點(diǎn)部分如圖1所示。

圖1 測(cè)量起點(diǎn)部分接線圖

測(cè)試開關(guān)分閘時(shí)間，應(yīng)配用端口線連接開關(guān)動(dòng)、靜觸頭兩端。但裝置被測(cè)開關(guān)中無可連接的輔助觸點(diǎn)，所以在主電路上加裝了繼電器，用于時(shí)間測(cè)量終點(diǎn)。時(shí)間測(cè)量終點(diǎn)部分如圖2所示。

圖2 測(cè)量終點(diǎn)部分接線圖

2.2 用開關(guān)機(jī)械特性測(cè)試儀對(duì)裝置的分閘時(shí)間進(jìn)行測(cè)量

在對(duì)被試品進(jìn)行成功改造后，用開關(guān)測(cè)試儀對(duì)被試品的分閘時(shí)間進(jìn)行測(cè)量。首先在開關(guān)測(cè)試儀操作控制頁(yè)面的控制模式下選擇“儀器只采樣不控制”，再把輸入節(jié)點(diǎn)(測(cè)量終點(diǎn)部分接線圖中的AC220-1、AC220-2）接時(shí)間端口(如A1），輸出節(jié)點(diǎn)(測(cè)量起點(diǎn)部分接線圖中的OUT+、接地）接外同步端口。最后，人為觸發(fā)紅外報(bào)警裝置，裝置電源開關(guān)分閘，在開關(guān)測(cè)試儀上顯示出如圖3所示分閘時(shí)間。

圖3 開關(guān)測(cè)試儀的測(cè)量結(jié)果

試驗(yàn)結(jié)果為11.9 ms，達(dá)到跳閘執(zhí)行單元相應(yīng)延時(shí)小于50 ms的設(shè)計(jì)要求。

3 結(jié)語

電力高壓試驗(yàn)安全監(jiān)護(hù)裝置中的電源開關(guān)分閘時(shí)間是系統(tǒng)性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)，它是否合格會(huì)直接危及人身及設(shè)備的安全。單位領(lǐng)導(dǎo)非常重視，原來打算要送到浙江省電力試驗(yàn)研究院、武漢高壓研究所等省內(nèi)、國(guó)內(nèi)權(quán)威檢測(cè)單位進(jìn)行檢測(cè)，但咨詢后才知道檢測(cè)費(fèi)用要幾十萬，遠(yuǎn)超出了承受能力。所以，一個(gè)原本想要放棄的項(xiàng)目，在大家的合作、努力、創(chuàng)新下意外地完成了。作為這次試驗(yàn)的電氣試驗(yàn)人員中的一員，筆者深深地體會(huì)到應(yīng)當(dāng)努力提高自身的業(yè)務(wù)素質(zhì)，在參加的每一個(gè)試驗(yàn)項(xiàng)目中，應(yīng)該多聯(lián)想、多觀察、多問、多向?qū)I(yè)人士請(qǐng)教、多試驗(yàn)，很多類似的問題都能得到有效解決。

[1]杭州西湖電子研究所.EST-5E/5F型高壓開關(guān)測(cè)試儀使用說明書[Z]，2003

[2]仙居縣供電公司.浙江省電力公司科技項(xiàng)目技術(shù)報(bào)告[Z]，2013

[3]國(guó)家電網(wǎng)公司.國(guó)家電網(wǎng)公司電力安全工作規(guī)程(變電部分）[M].中國(guó)電力出版社，2013

2014-10-09

袁朝暉(1970—），男，浙江仙居人，工程師，研究方向:電氣試驗(yàn)。