縮短繼電保護(hù)操作箱校驗(yàn)時(shí)間的研究

曹堅(jiān)成，翁 暉，孫 瓏

（國網(wǎng)浙江省電力公司寧波供電公司，浙江 寧波 315010）

0 引言

保護(hù)用操作箱與相應(yīng)的保護(hù)裝置相結(jié)合，構(gòu)成了設(shè)備繼電保護(hù)的主體。它的安全穩(wěn)定運(yùn)行直接關(guān)系到保護(hù)裝置是否能可靠動(dòng)作。

目前，隨著國家電網(wǎng)公司繼電保護(hù)設(shè)計(jì)“六統(tǒng)一”設(shè)計(jì)規(guī)范的實(shí)施，操作箱由原來的單套演變成雙套，生產(chǎn)廠家也由原先的單一化向不同廠家發(fā)展，由此造成操作箱的設(shè)備型號(hào)、內(nèi)部回路設(shè)計(jì)、繼電器規(guī)格都不盡相同。同時(shí)，面對(duì)設(shè)備停電檢修時(shí)間縮短、設(shè)備類型繁雜的問題，如何提高檢修人員對(duì)操作箱校驗(yàn)的技能水平，正確檢驗(yàn)操作箱，不留安全隱患，已經(jīng)成為當(dāng)前迫切需要解決的問題。為使檢修人員不受操作箱型號(hào)及內(nèi)部原理的束縛，提出了以校驗(yàn)規(guī)程為基礎(chǔ)，通過回路測(cè)試實(shí)際校驗(yàn)操作箱繼電器的動(dòng)作情況方案。該方案可完全模擬實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)下的操作箱動(dòng)作情況，從而更加準(zhǔn)確地判斷操作箱的性能，及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的問題，提高操作箱裝置的運(yùn)行可靠性，避免保護(hù)裝置的誤動(dòng)和拒動(dòng)。

1 目前的現(xiàn)狀及設(shè)想

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展，新型高性能繼電保護(hù)測(cè)試裝置不斷推出。由于更加重視保護(hù)邏輯功能的自動(dòng)化校驗(yàn)，回路中傳統(tǒng)繼電器校驗(yàn)功能的改進(jìn)往往被忽視。

由于所有保護(hù)裝置的回路都是由設(shè)計(jì)單位明確規(guī)范的，因此可以通過回路試驗(yàn)來測(cè)量相應(yīng)繼電器的動(dòng)作值和返回值。這需要研究操作箱帶回路校驗(yàn)的理論基礎(chǔ)與實(shí)際應(yīng)用，包括操作箱帶回路校驗(yàn)的可行性、操作箱校驗(yàn)測(cè)試儀回路設(shè)計(jì)、操作箱校驗(yàn)測(cè)試儀制造材料的選擇、適應(yīng)“六統(tǒng)一”設(shè)計(jì)的操作箱校驗(yàn)執(zhí)行卡的編制、危險(xiǎn)點(diǎn)預(yù)控和安全措施布置等。其難點(diǎn)是如何設(shè)計(jì)滿足操作箱校驗(yàn)要求的校驗(yàn)儀器，同時(shí)保證對(duì)校驗(yàn)結(jié)果精度的要求，防止操作箱校驗(yàn)測(cè)試儀在測(cè)試中對(duì)操作箱的影響。

2 實(shí)施方案

2.1 實(shí)施方案原理分析

操作箱校驗(yàn)的傳統(tǒng)方法是按照操作箱分版原理圖，利用繼電器接口試驗(yàn)板，對(duì)相應(yīng)的繼電器試加工作電壓，通過監(jiān)視繼電器的接點(diǎn)，記錄繼電器的動(dòng)作值和返回值。目前，由于操作箱型號(hào)多、原理不同、結(jié)構(gòu)不同，部分廠家無法提供分版原理圖或繼電器接口試驗(yàn)板，已不能全面、順利地進(jìn)行操作箱的校驗(yàn)。

保護(hù)裝置利用操作箱內(nèi)的繼電器和印制電路板實(shí)現(xiàn)由邏輯判斷到回路輸出的功能，日常校驗(yàn)的目的是校核相應(yīng)的繼電器性能是否正常。同時(shí)，對(duì)于符合國網(wǎng)“六統(tǒng)一”設(shè)計(jì)規(guī)范的保護(hù)裝置，在專門的操作箱校驗(yàn)執(zhí)行卡的指導(dǎo)下，其校驗(yàn)將得到很大的簡(jiǎn)化與實(shí)用化，進(jìn)一步提高繼電保護(hù)裝置校驗(yàn)工作效率。

通常，需要校驗(yàn)的繼電器都會(huì)在間隔開關(guān)的控制回路圖中體現(xiàn)，因此應(yīng)著重研究如何利用設(shè)計(jì)的回路模擬繼電器動(dòng)作或返回。設(shè)計(jì)操作箱校驗(yàn)接線原理如圖1所示。

圖1 操作箱校驗(yàn)接線原理

利用改變并聯(lián)在PSL603繼電保護(hù)裝置輸出接點(diǎn)上的可調(diào)電阻，使施加在ZHJ和ZXJ1繼電器的電壓也相應(yīng)改變。利用監(jiān)視ZHJ繼電器的輔助接點(diǎn)，判斷ZHJ繼電器動(dòng)作時(shí)的動(dòng)作電壓和通過的動(dòng)作電流，同時(shí)回路中的電流表、電壓表不僅可以獲得繼電器的測(cè)量值，還可以用來監(jiān)視回路接線的正確性。

為了更好地推廣應(yīng)用此快速校驗(yàn)法，可將其整合為體積小、便于攜帶、接線簡(jiǎn)單、通用性高的操作箱校驗(yàn)儀。細(xì)化后的結(jié)構(gòu)如下:該校驗(yàn)儀在外特性上應(yīng)包含輸入方式、輸出方式、數(shù)值顯示及調(diào)節(jié)方式4部分。在裝置內(nèi)特性(硬件方案)上應(yīng)具備直流模塊、交流模塊、開入顯示模塊、電壓顯示模塊、電流顯示模塊及控制元件6部分。直流模塊采用0～220 V可調(diào)發(fā)生器，交流模塊為交流220 V轉(zhuǎn)直流5 V的穩(wěn)壓模塊，開入顯示模塊則采用發(fā)光二極管，電壓、電流顯示模塊采用數(shù)字化液晶顯示屏，控制元件則選擇旋鈕式可調(diào)電阻。由此形成的校驗(yàn)儀內(nèi)部原理如圖2所示，對(duì)應(yīng)的面板布置如圖3所示。

圖2 校驗(yàn)儀內(nèi)部原理

2.2 模擬校驗(yàn)結(jié)果

經(jīng)過實(shí)驗(yàn)室模擬校驗(yàn)得到了常用的6種操作箱校驗(yàn)平均時(shí)間數(shù)據(jù)(見表1)，由此可看出采用新方法后的平均校驗(yàn)時(shí)間比傳統(tǒng)方法節(jié)約了近一半，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)——3.5 h以內(nèi)，縮短了檢修時(shí)間，使得操作箱校驗(yàn)在繼電保護(hù)預(yù)試中所占時(shí)間比重大幅下降，檢修效率得到明顯提升。同時(shí)，此前由于缺少過渡板和原理圖而難以校驗(yàn)的主變非電量保護(hù)，在新方法的支持下也可以進(jìn)行快速有效的校驗(yàn)，并獲得良好的效果。

圖3 校驗(yàn)儀面板布置

表1 操作箱校驗(yàn)平均時(shí)間

3 結(jié)束語

整個(gè)研發(fā)方案最終完成了操作箱校驗(yàn)的新測(cè)試模式研究及校驗(yàn)測(cè)試儀的研制，檢修人員只需按照回路設(shè)計(jì)就能校驗(yàn)操作箱繼電器的各項(xiàng)性能及主要功能。當(dāng)快速校驗(yàn)儀成品制造完成并推廣后，二次人員在以后的預(yù)試中就能更加準(zhǔn)確地模擬操作箱實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)下的工作情況，更加全面地校驗(yàn)操作箱的動(dòng)作性能，更加確切地判別操作箱的動(dòng)作情況，更加快速地完成操作箱的性能校驗(yàn)，同時(shí)還能避免校驗(yàn)過程中因操作不當(dāng)造成的繼電器燒壞及接點(diǎn)擊穿現(xiàn)象，及時(shí)發(fā)現(xiàn)、查明操作箱可能存在的問題和隱患。

使用新的快速校驗(yàn)儀后，提高電網(wǎng)檢修效率，縮短設(shè)備停電時(shí)間，減少檢修人員的工作量，帶來了直接的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

1 賀家李，宋從矩．電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理(增訂版)[M]．北京:中國電力出版社，2004.

2 張 斌．國網(wǎng)“六統(tǒng)一”繼保裝置標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)[J].信息與電腦(理論版)，2013(5).

3 郭占偉，原愛芳，張長(zhǎng)彥，等．?dāng)嗦菲鞑僮骰芈吩斒鯷J].繼電器，2004(19).