避雷器泄漏電流式高壓帶電顯示裝置的應(yīng)用

馮新江，吳健，歸宇，席俞佳，王滌

（國網(wǎng)浙江省電力公司湖州供電公司，浙江湖州313000）

避雷器泄漏電流式高壓帶電顯示裝置的應(yīng)用

馮新江，吳健，歸宇，席俞佳，王滌

（國網(wǎng)浙江省電力公司湖州供電公司，浙江湖州313000）

為了有效防止電氣誤操作，國家電網(wǎng)公司對高壓帶電顯示裝置的設(shè)計做出了明確規(guī)定。但是在實際工作過程中，各種因錯誤操作導(dǎo)致的事故仍多次出現(xiàn)。因此，設(shè)計了避雷器泄漏電流式高壓帶電顯示裝置，分析了該裝置的技術(shù)原理，運行實踐表明裝置安裝維護方便，信號采集可靠、運行安全，具有應(yīng)用價值。

高壓帶電；顯示裝置；應(yīng)用

0 引言

貫徹落實“安全第一，預(yù)防為主”的工作方針，完善各項反事故措施，進一步提高電網(wǎng)安全運行水平是供電公司首要社會責(zé)任。國家電網(wǎng)公司在2011年頒布的《十八項電網(wǎng)重大反事故措施》（修訂版）中規(guī)定：“出線側(cè)應(yīng)裝設(shè)具有自檢功能的帶電顯示裝置，并與線路側(cè)接地刀閘實現(xiàn)聯(lián)鎖?！?006年頒發(fā)的《防止電氣誤操作安全管理規(guī)定》明確規(guī)定：“對使用常規(guī)閉鎖技術(shù)無法滿足防止電氣誤操作要求的設(shè)備（如聯(lián)絡(luò)線、封閉式電氣設(shè)備等），宜采取加裝帶電顯示裝置等技術(shù)措施達到防止電氣誤操作要求。對采用間接驗電的帶電顯示裝置，在技術(shù)條件具備時應(yīng)與防誤裝置聯(lián)接，以實現(xiàn)接地操作時的強制性閉鎖功能”。

裝設(shè)高壓帶電顯示裝置的目的是防止誤入帶電間隔以及帶電誤合接地刀閘（掛接地線），如果把對線路的驗電納入防誤裝置的操作流程中，在合接地刀閘前要求強制對線路進行驗電，就可有效增加操作的安全性。由此，設(shè)計了避雷器泄漏電流式高壓帶電顯示裝置。

1 裝置構(gòu)成

避雷器泄漏電流式高壓帶電顯示裝置基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 避雷器泄漏電流式高壓帶電顯示裝置基本結(jié)構(gòu)

其中主控MCU部分的外殼結(jié)構(gòu)是比較簡單的，重點在于主控MCU外殼制作材料的選擇上，考慮到高壓帶電顯示裝置的特性和工作環(huán)境，選用不銹鋼材質(zhì)，同時要具有很好的防水性，要確保裝置外部的防護等級能夠達到IP65標(biāo)準(zhǔn)。避雷器泄漏電流式高壓帶電顯示裝置主控MCU單元尺寸為：長280 mm、寬200 mm、高110 mm。

避雷器泄漏電流式高壓帶電顯示裝置與其它普通的高壓帶電顯示裝置有著明顯的差別，普通的高壓帶電顯示裝置為了保證裝置能夠有效接受電場的信號，在安裝傳感器時要接近帶電體，同時也必須采取停電措施來確保安裝安全，安裝之后也要對其進行檢修和維護。避雷器泄漏電流式高壓帶電顯示裝置中的傳感器可以保證在工作過程中設(shè)備接線保持不變，工作方式保持不變，在保證安全的情況下最大限度地提升了工作效率和性能。

避雷器泄漏電流式高壓帶電顯示裝置中有3個顯示燈，分別是3個不同區(qū)域工作狀態(tài)的直接反映，可以根據(jù)顯示燈直接判斷避雷器泄漏電流式高壓帶電顯示裝置的電源、工作、欠壓、電流、過流等狀態(tài)。

工作流程：主控MCU采集三相避雷器泄漏電流信號，當(dāng)避雷器泄漏電流值高于某個閥值時，控制閉鎖驅(qū)動電路輸出常開節(jié)點，同時控制LED指示驅(qū)動電路點亮相應(yīng)LED紅燈，指示高壓線路處于帶電狀態(tài)；當(dāng)避雷器泄漏電流值低于某個閥值時，控制閉鎖驅(qū)動電路輸出常閉節(jié)點，同時控制LED指示驅(qū)動電路點亮相應(yīng)LED綠燈，指示高壓線路處于停電狀態(tài)。

2 應(yīng)用價值分析

當(dāng)前國內(nèi)市場上高壓帶電顯示裝置現(xiàn)有產(chǎn)品種類比較多，有外接電源式和電池供電式，具備一定的功能，但是體積大、安裝和后期維護復(fù)雜，傳感器根據(jù)非接觸式電場矢量測量原理設(shè)計，易受到環(huán)境影響而出現(xiàn)誤報的情況；尤其是由于需要停電安裝和檢修，消缺過程時間長。和普通的高壓帶電顯示裝置相比，避雷器泄漏電流式高壓帶電顯示裝置應(yīng)用價值主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）故障保持和處理功能。一直以來，高壓帶電顯示裝置的驗電靈敏度不夠是一個重要問題，高壓帶電顯示裝置的驗電是檢測流過驗電器對地電容中的電流，如果驗電器處于近似等電位的電場中，則會因軸向電位梯度過小而啟動閾值，這是判斷高壓帶電顯示裝置故障的一個重要方法。在工作中受到種種因素的影響，高壓帶電顯示裝置出現(xiàn)故障是不可避免的，因此能否有效地實現(xiàn)故障保持和對故障進行及時處理，在很大程度上決定了高壓帶電顯示裝置的性能好壞。

相比于普通的高壓帶電顯示裝置，避雷器泄漏電流式高壓帶電顯示裝置在工作的過程中如果遇到因相關(guān)元件出現(xiàn)的故障，主機就會輸出閉鎖信號且一直停留在閉鎖狀態(tài)，不僅便于技術(shù)人員的檢修，而且限定了范圍，避免出現(xiàn)更大故障；而在遭遇停電事故時，避雷器泄漏電流式高壓帶電顯示裝置則會自動的進入閉鎖模式，并保持閉鎖狀態(tài)到電力恢復(fù)正常，從而確保了故障的安全處理。

（2）裝置安全性高。普通的高壓帶電顯示裝置在安裝傳感器時必須采取停電措施來保證安全，但是由于平行、鄰近、交叉跨越或者同桿塔架設(shè)等帶電設(shè)備的電磁耦合和靜電耦合效應(yīng)，停電設(shè)備上會產(chǎn)生感應(yīng)電流，而理論研究和實踐證明，電流在30 mA左右時就會威脅作業(yè)人員的人身安全。

避雷器泄漏電流式高壓帶電顯示裝置可以避免這一問題的出現(xiàn)，該裝置的引下線從傳感器的中心穿過，因此在安裝或者檢修傳感器時不需采取停電措施，只需將避雷器泄漏電流表引下線旁路接地即可，安全距離能得到有效保證。

（3）檢測的自動化。當(dāng)前市場上的高壓帶電顯示裝置體積相當(dāng)大，維護不便且信息化程度不高，通常只有采用人工方式進行維護。而避雷器泄漏電流式高壓帶電顯示裝置則實現(xiàn)了裝置的定期自檢，并且自檢時間也可以根據(jù)實際情況進行設(shè)置，不再需要采用人工方式進行維護，既保證了故障檢測的及時性，也保證了工作人員的安全。

（4）抗雷擊保護能力強。高壓帶電顯示裝置是電子設(shè)備，其在戶外工作的特性決定了在特殊的天氣環(huán)境中容易受雷擊的影響，而市場上種類繁多的高壓帶電顯示裝置，或沒有避雷元件，或避雷元件在特殊的天氣環(huán)境中很難保證高壓帶電顯示裝置的穩(wěn)定運行。與之相比，避雷器泄漏電流式高壓帶電顯示裝置通過設(shè)計TVS管的方式來過濾因雷擊引起的過電流，從而有效保護了裝置的采集單元。

國網(wǎng)湖州供電公司已在110 kV橫街變電站裝設(shè)了1套避雷器泄漏電流式高壓帶電顯示裝置，進行掛網(wǎng)運行。實踐證明，該高壓帶電顯示裝置傳感器安裝簡單，性能較普通的高壓帶電顯示裝置也有很大的提高，能夠正確指示線路帶電狀態(tài)，并接入了微機防誤裝置，把線路驗電納入強制閉鎖，防止帶電合接地閘刀。

3 結(jié)論

現(xiàn)有常規(guī)高壓帶電顯示裝置安裝時需要停電，其傳感器由于感應(yīng)距離的限制，在同塔雙回路電網(wǎng)及相鄰帶電設(shè)備距離比較近時極容易引起串相、誤判，避雷器泄漏電流式高壓帶電顯示裝置很好地解決了這些問題，其具有三大核心優(yōu)勢：

（1）安裝維護方便。只需避雷器引下線旁路接地即可，不需要停電。

（2）信號采集可靠。信號源從傳感器中間穿過，能夠不受相鄰相或者相鄰線路電場影響，可靠、準(zhǔn)確地指示所測線路或設(shè)備的帶電狀態(tài)，杜絕了誤動和拒動。

（3）裝置運行安全。在傳感器輸出端聯(lián)TVS管，當(dāng)有雷擊過電壓（過電流）時，將電位扼制在一定的數(shù)值，防止損壞采集單元，有效提高了惡劣環(huán)境下的抗干擾能力。

避雷器泄漏電流式高壓帶電顯示裝置的出現(xiàn)，對提升變電站防誤安裝率也有重要意義，降低了變電站值班員倒閘操作的誤操作風(fēng)險，保證了供電可靠性。

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（本文編輯：徐晗）

Application of High-voltage Presence Indicating System of Arrester Current Leakage

FENG Xinjiang，WU Jian，GUI Yu，XI Yujia，WANG Di
（State Grid Huzhou Power Supply Company，Huzhou Zhejiang 313000，China）

In order to effectively prevent the electrical misoperation，SGCC（State Grid Corporation of China）has clearly stipulated the design of high-voltage presence indicating system.However，accidents due to wrong operations frequently occur in actual work.Therefore，a high-voltage presence indicating system of arrester current leakage is designed，and technical principle of the system is analyzed.The operation practice shows that the system is characterized by its convenient installation and maintenance，reliable signal collection，operation safety，and is of application value.

high-voltage presence；indicating system；application

TM862+.1

：B

：1007-1881（2016）04-0074-03

2016-01-25

馮新江（1964），男，工程師，從事輸變電運維技術(shù)管理工作。