多功能微機保護實驗系統(tǒng)的繼電保護測試線

覃慶歡　邱雨　徐巧　陳偉偉

摘要：文章從多功能微機保護實驗系統(tǒng)及繼電保護裝置測試概述入手，提出了一種新型繼電保護測試線，并進行了功能性試驗，探討了其具體的應(yīng)用情況，應(yīng)用效果表明，新型繼電保護測試線簡化了接線操作的同時，提升了試驗的安全性和可靠性，值得推廣和應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：多功能微機保護實驗系統(tǒng)；繼電保護測試；測試線；功能性試驗；電力系統(tǒng) 文獻標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TM77 文章編號：1009-2374（2017）01-0137-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.01.066

我國電力事業(yè)發(fā)展迅猛，新型繼電保護裝置的應(yīng)用越來越廣泛，同時也對相應(yīng)測試提出了更高的要求。基于多功能微機保護實驗系統(tǒng)的繼電保護裝置校驗有著一定的局限性，其接線操作復(fù)雜，且有著一定的安全隱患。為了解決上述問題，本文結(jié)合實際需求，設(shè)計了一種多功能微機保護實驗系統(tǒng)的新型繼電保護測試線，旨在為相關(guān)研究和實踐提供參考。

1 多功能微機保護實驗系統(tǒng)及繼電保護裝置測試概述

多功能微機保護實驗系統(tǒng)可以實現(xiàn)多種微機繼電器特性測試試驗、微機線路保護試驗機常規(guī)保護繼電器實驗。其中繼電保護裝置是整個多功能微機保護實驗裝置的信號源，能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)正常運行情況或故障運行情況下的電壓信號和電流信號進行模擬，同時能夠接受開入與開出信號。

檢修人員在日常的設(shè)備運維中對變電站內(nèi)保護裝置進行定期的校驗是必要的手段。而在多功能微機保護實驗系統(tǒng)中則可很方便地完成繼電器特性實驗和保護裝置實驗。

繼電保護是研究電力系統(tǒng)故障和危及安全運行的異常工況，以探討其對策的反事故自動化措施。檢修人員在日常的設(shè)備運維中對變電站內(nèi)保護裝置進行定期的校驗是必要的手段。繼電保護工在日常保護定校中存在誤整定、誤碰、誤接線“三誤”風(fēng)險，尤其是誤碰和誤接線，雖然二次安全措施能在一定程度上降低誤接線概率，但是由于試驗方法決定了在試驗前后必須拆除和恢復(fù)連接二次線，此過程中的安全風(fēng)險依然存在。因此，改進試驗方法，降低繼電保護“三誤”風(fēng)險至關(guān)重要。目前，基于多功能微機保護實驗系統(tǒng)進行在繼電保護裝置校驗工作時，由于設(shè)備接線和端子排格局的限制，往往需要將電壓端子接線拆下，再將繼保儀器上的測試線用鱷魚夾夾住被測線。這種方式由于端子排接線密集等原因容易造成短路，給設(shè)備和實驗人員帶來安全隱患，或者接線接觸不牢固造成測量結(jié)果不準(zhǔn)確等問題。具體如下：（1）工作拆線時，由于端子排單元空間小，接線人員易誤碰臨近單元二次回路，造成保護異?；蛘`動；（2）誤拆（接）接線造成作業(yè)人員低壓觸電傷害；（3）若拆除二次回路后恢復(fù)回路不當(dāng)易引起二次回路異常；（4）電壓接線中，如果用原來的電壓線插入端子排緊固螺桿孔洞中，由于接觸、固定不良，會造成試驗中電壓消失，干擾試驗，而用鱷魚夾夾電壓輸入線，由于鱷魚夾金屬裸露部分隨著試驗線的晃動，極易造成電壓相間短路，存在安全隱患。

基于以上，本文提出了一種多功能微機保護實驗系統(tǒng)的新型繼電保護測試線，打破了傳統(tǒng)試驗的諸多局限性。

2 設(shè)計難點

受電流端子滑動連接片的啟發(fā)，如果將電壓輸出和開入量的接線方式能像電流輸入接線一樣，避免拆接線，就能解決“三誤”中的誤碰和誤接線問題，也就達到我們的目標(biāo)設(shè)定?，F(xiàn)有端子排有三個接孔，分別是輸入端、輸出端和內(nèi)部短接孔，決定從端子排的中間內(nèi)部短接孔入手，設(shè)想在試驗過程中能將電壓輸出和開入量的設(shè)備接線接頭接于此孔，就不需拆除和恢復(fù)二次接線，這樣就減少了試驗的時間，而且此孔可以清晰看到接頭與孔的接觸情況，也能很好的固定，因此如何設(shè)計該接頭是需要重點解決的問題。

3 系統(tǒng)設(shè)計分析

3.1 規(guī)格a測試線

規(guī)格a測試線為兩頭金屬插頭Φ2.5mm的測試線，兩頭都為插拔式。此種測試線適用于在端子排上進行短接，無需在兩個短接的端子間拆接線。

3.2 規(guī)格b測試線

規(guī)格b測試線為一頭金屬插頭Φ2.5mm、另一頭金屬插頭Φ4mm的測試線，兩頭都為插拔式；此種測試線適用于電壓輸出和開入量采集，無需拆除和恢復(fù)二次接線。

3.3 規(guī)格c測試線

規(guī)格c測試線為兩頭金屬插頭Φ2.5mm的測試線，兩插頭都為旋轉(zhuǎn)螺栓式。此種測試線適用于在端子排內(nèi)部短接孔及其他有螺紋的孔進行短接，內(nèi)部短接孔一般帶有螺紋。

3.4 規(guī)格d測試線

規(guī)格d測試線為一頭金屬插頭Φ2.5mm、另一頭金屬插頭Φ4mm的測試線，金屬插頭Φ4mm為拔插式，金屬插頭Φ2.5mm為旋轉(zhuǎn)螺栓式。此種測試線適用于在端子排內(nèi)部短接孔及其他有螺紋的孔進行電壓輸出和開入量采集。

3.5 設(shè)計集成要求

根據(jù)設(shè)計的安全性與高效性原則，結(jié)合繼保試驗的工作特點，得出設(shè)計集成要求如下：（1）測試線長度：測試線需滿足繼保試驗下各種接線距離的要求，需設(shè)計100mm和200mm兩種規(guī)格；（2）規(guī)格：制作的材料需滿足繼電保護對測試線的要求，線芯2.5mm2；（3）顏色：根據(jù)實際繼保試驗中對相色的辨別，需設(shè)計黃、綠、紅、黑、藍五種顏色。

3.6 新型繼電保護測試線的特點分析

本文提出的新型繼電保護測試線對解決繼電保護試驗“三誤”風(fēng)險中的“誤碰”“誤接線”問題有明顯效果，同時也大幅縮短了試驗接線所需的時間，大大提高了工作效率。新型繼電保護測試線的特點具體有以下三個方面：（1）新型繼電保護測試線由于把鱷魚夾接線方式改為插拔式，試驗接線時，不需要把端子排上連接線拆下，而是直接利用改進后的卡簧插頭穩(wěn)固插于端子排連接鐵片的環(huán)孔上，消除了拆接線時工作人員誤碰其他運行單元二次線的隱患；（2）使用新型繼電保護測試線，拆接線過程減少，全過程無裸露帶電部位暴露，消除了作業(yè)人員低壓觸電傷害；（3）使用新型繼電保護測試線，由于不需拆接線，直接插拔于端子排上，卡簧接頭固定穩(wěn)定，全過程無裸露帶電部位暴露，消除了電壓相間短路隱患。

4 測試線功能測試試驗

繼電保護測試線是一體化制作，應(yīng)該符合繼電保護對接線的基本要求，所制作的測試線的承載能力應(yīng)該滿足試驗電壓、電流的要求，因此對其進行功能測試，測試環(huán)境如下：（1）工作條件：承受電壓輸入為50～110V，承受電流輸入為0.1～10A；（2）環(huán)境條件：工作環(huán)境溫度在0℃～60℃之間，工作環(huán)境濕度≤90%。

檢測方法按照《電力安全工具預(yù)防性試驗規(guī)程（DL/T 1476-2015）》執(zhí)行。

對測試線外觀進行檢查。檢查測試線外觀是否完好，接頭處是否密封，接頭位置應(yīng)模具整體澆注，無裂紋。測試線導(dǎo)通試驗。隨機抽取20根測試線，對測試線施加可承受范圍內(nèi)電壓，測量每根導(dǎo)線的導(dǎo)通性。并經(jīng)萬用表測試測試線電阻不大于1歐姆。測試線絕緣表皮的絕緣性測量。測量抽取的20根測試線，用絕緣電阻表500V檔測試表皮絕緣情況。測試內(nèi)容及結(jié)果如下：（1）外觀檢查：外觀完好，無破損，接頭位置模具整體澆注，無裂紋，檢查合格；（2）導(dǎo)通實驗：隨機抽取20根測試線，測量每根導(dǎo)線的導(dǎo)通性，測量測試線電阻，其小于等于1歐姆，檢查合格；（3）絕緣性測量：測量抽取的20根測試線的表皮絕緣情況符合要求，檢查合格。測試結(jié)果表明，本文提出的繼電保護測試線符合繼電保護對接線要求，符合試驗對電壓和電流的承載力要求。

5 新型繼電保護測試線的實際應(yīng)用

5.1 應(yīng)用概況

該測試線已投入國網(wǎng)浙江松陽縣供電公司變電運檢班的所有試驗現(xiàn)場使用，并由變電運檢班變電檢修人員對該測試線進行維護。至今，該試驗線已在35kV象溪變技改大修及#2主變增容工程中的繼電保護調(diào)試工作、變電運檢班實訓(xùn)室繼電保護調(diào)試仿真模擬訓(xùn)練及日常繼電保護調(diào)試、整定中投入使用。使用改進后測試線進行試驗，試驗過程的時間大幅度縮短，這是由于和之前的試驗對比，省去了拆除和恢復(fù)接線兩個環(huán)節(jié)的時間，大大提高了試驗的效率。

5.2 應(yīng)用效果

使用新型的繼電保護測試線之后，在試驗過程中減少了拆接線的過程，而且新型的繼保測試線固定可靠，不易脫落，不僅提高了試驗效率，而且還提高了試驗過程中的操作安全，符合當(dāng)初設(shè)計的預(yù)期。

現(xiàn)有的繼保測試線都是同一種規(guī)格，本設(shè)計能夠更好地滿足班組實際工作中遇到的困難，其效益主要體現(xiàn)在兩個方面：（1）經(jīng)濟效益：本設(shè)計通過簡單的改進接頭，應(yīng)用中接線牢固可靠，減少了拆接線的時間，間接減少了試驗的停電時間，帶來經(jīng)濟效益的提升；（2）安全效益：由于本設(shè)計可以免去部分端子的拆接線，減少了工作人員在拆接線過程中的安全風(fēng)險，降低了電力企業(yè)的安全事故，安全效益顯著。

綜上所述，新型繼保測試線的應(yīng)用，能提高電力工作的經(jīng)濟，安全效益，具有比較大的推廣前景。

6 結(jié)語

綜上所述，基于多功能微機保護實驗系統(tǒng)進行在繼電保護裝置校驗工作時存在的諸多局限性，不僅操作繁瑣，有著一定安全隱患，且校驗結(jié)果不準(zhǔn)確。文章基于上文，提出了一種新型繼電保護測試線，經(jīng)過測試及應(yīng)用表明，其能夠提升試驗效率和安全性，有著良好的經(jīng)濟效益和安全效益，值得推廣和使用。

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作者簡介：覃慶歡（1981-），男，廣西蒙山人，國網(wǎng)浙江松陽縣供電公司工程師，研究方向：電力技術(shù)。

（責(zé)任編輯：小 燕）