一種新型出口壓板插針式試驗(yàn)夾在500kV 線路保護(hù)整組試驗(yàn)中的應(yīng)用

陳嘉俊

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司江門供電局，廣東江門529000）

0 引言

500 kV變電站的繼電保護(hù)及其二次回路配置較為復(fù)雜，在對500 kV線路保護(hù)開展整組試驗(yàn)時，必須使用完備的安全措施隔離其他涉及運(yùn)行設(shè)備的出口回路，而整組試驗(yàn)時所用到的工器具也不能影響到這種回路[1-2]。此外，500 kV線路保護(hù)的整組試驗(yàn)如何才能更高效地開展？該兩個問題長期以來都是二次專業(yè)所研究的課題。而一種新型出口壓板插針式試驗(yàn)夾與一些實(shí)用型的整組試驗(yàn)方法的有機(jī)結(jié)合，能夠完美地解決上述問題。

1 500 kV線路及其開關(guān)保護(hù)配置

500 kV變電站的500 kV部分常見主接線形式是3/2接線。按照現(xiàn)行技術(shù)規(guī)范，每回500 kV線路應(yīng)按雙重化原則配置兩套完整的、相互獨(dú)立的、主后一體化的光纖電流差動保護(hù)；500 kV斷路器保護(hù)按斷路器配置，電纜跳閘方式是單套配置，光纜跳閘方式是雙套配置[3]。

500 kV線路保護(hù)中配置了差動保護(hù)、距離保護(hù)、零序保護(hù)、過電壓及遠(yuǎn)方跳閘保護(hù)等功能，而在保護(hù)設(shè)備調(diào)試定檢現(xiàn)場，借助光纖通道實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能的差動保護(hù)、遠(yuǎn)方跳閘功能，在二次安全措施不完備的情況下，存在誤跳線路對側(cè)開關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)；500 kV斷路器保護(hù)配置了失靈保護(hù)、三相不一致保護(hù)、死區(qū)保護(hù)、過流保護(hù)、自動重合閘等功能，其中失靈保護(hù)與死區(qū)保護(hù)在二次安全措施不完備的情況下，也存在誤聯(lián)跳運(yùn)行中的500 kV母線、誤跳同串的另一個500 kV斷路器、誤跳同串的另一回正常運(yùn)行中的出線（主變或線路）的風(fēng)險(xiǎn)。因此，在500 kV線路及斷路器保護(hù)的調(diào)試檢驗(yàn)中，二次安全措施的正確性、完備性、落實(shí)性尤為重要。

2 常見的整組試驗(yàn)方法及其特點(diǎn)

常見的500 kV線路保護(hù)的整組試驗(yàn)方法是單獨(dú)在線路主保護(hù)施加二次電流量、二次電壓量，模擬不同保護(hù)、不同相別的各種故障，測試分相跳閘出口接點(diǎn)、分相啟動失靈接點(diǎn)、閉鎖重合閘出口接點(diǎn)等的動作時間是否準(zhǔn)確；而500 kV線路保護(hù)的遠(yuǎn)方跳閘出口壓板則需要在試驗(yàn)前退出并做好安全措施進(jìn)行密封，因?yàn)榇嬖谡`跳線路對側(cè)斷路器的風(fēng)險(xiǎn)，該類遠(yuǎn)方跳閘出口壓板嚴(yán)禁在整組試驗(yàn)中投入或誤觸碰。

常見的500 kV斷路器保護(hù)的整組試驗(yàn)方法是單獨(dú)在斷路器保護(hù)施加二次電流量、二次電壓量，模擬不同保護(hù)、不同相別的各種故障，測試分相跳閘出口接點(diǎn)的動作時間是否準(zhǔn)確，測試聯(lián)跳同串的另一個500 kV斷路器、聯(lián)跳500 kV母線、聯(lián)跳出線的出口電位是否正常；而500 kV斷路器保護(hù)的該類聯(lián)跳出口壓板則需要在試驗(yàn)前退出并做好安全措施進(jìn)行密封，因?yàn)榇嬖谡`跳運(yùn)行設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)，該類聯(lián)跳出口壓板嚴(yán)禁在整組試驗(yàn)中投入或誤觸碰。

目前500 kV保護(hù)的出口壓板較多是同一類型的插針式出口壓板，而使用常見的兩種試驗(yàn)插針在對插針式出口壓板進(jìn)行測試時存在以下局限性：

（1）使用普通的試驗(yàn)插針插進(jìn)出口壓板插口時，接觸不完好、掛接不牢固，該試驗(yàn)插針容易滑落，并存在誤碰下側(cè)的啟動失靈、聯(lián)跳出口等壓板的可能，大大增加了影響運(yùn)行設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)。

（2）使用有螺紋的試驗(yàn)插針插進(jìn)出口壓板插口時，由于插針比插孔粗，因此相對可靠牢固。但這種螺紋插針是用在端子排的，若用在出口壓板插孔會存在損壞壓板插孔的可能。

因此，研制一種新型的插針式試驗(yàn)夾，試驗(yàn)夾兩側(cè)之間是一支金屬針，用于插入壓板插口作接觸用，而該針將與壓板插孔完美匹配，既不損壞插孔也不容易掉落；試驗(yàn)夾兩端夾子匹配這種插針式出口壓板的大小，用于夾緊固定試驗(yàn)針以及外接的試驗(yàn)線。這將大大降低在進(jìn)行出口壓板測試時所出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)，有效控制影響運(yùn)行設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)。

此外，對500 kV線路保護(hù)、500 kV斷路器保護(hù)逐套進(jìn)行測試的方法固然可靠、精確，但該種試驗(yàn)方法不能模擬500 kV線路及其所屬斷路器在正常運(yùn)行時的保護(hù)運(yùn)行狀態(tài)，如果能將兩套500 kV線路保護(hù)、兩個斷路器保護(hù)整合在一起，使每套保護(hù)能感受到同樣的故障量，檢驗(yàn)故障發(fā)生時保護(hù)裝置的動作情況，會讓整組試驗(yàn)更加可靠與有意義。

3 新型出口壓板插針式試驗(yàn)夾在整組試驗(yàn)中的應(yīng)用

目前變電站內(nèi)保護(hù)設(shè)備的出口壓板有近50%是典型的插針式出口壓板，新型出口壓板插針式試驗(yàn)夾的插針與夾子配合，既不會損壞壓板插口，又能牢固地夾在壓板上而不易滑落，并可靠地接觸到插口金屬部分，幾乎不存在誤碰下側(cè)的啟動失靈、聯(lián)跳出口等壓板的可能，大大提高了工作質(zhì)量與設(shè)備運(yùn)行、運(yùn)維質(zhì)量。圖1為新型出口壓板插針式試驗(yàn)夾結(jié)構(gòu)圖。

在一些500 kV變電站中，針對500 kV線路及其斷路器的整組傳動方法已有改進(jìn)并落地實(shí)施。其關(guān)鍵點(diǎn)在于對不同保護(hù)之間二次電流試驗(yàn)線采取了串接的形式，對二次電壓試驗(yàn)線采取了并接的形式，使得各個保護(hù)均能感受相同的二次電流與二次電壓量。以二次電流試驗(yàn)接線為例，從繼電保護(hù)試驗(yàn)儀接線到主一線路保護(hù)，從主一線路保護(hù)出來再分別接至兩個斷路器的保護(hù)，最后收尾形成回路。在這種整組試驗(yàn)方法中，除了應(yīng)投入的保護(hù)功能壓板之外，出口壓板的投入與單套保護(hù)試驗(yàn)方法是不同的。對于500 kV線路保護(hù)啟動斷路器保護(hù)失靈、閉鎖斷路器重合閘的出口壓板應(yīng)該投入，而在線路保護(hù)的光纖通道已經(jīng)實(shí)現(xiàn)物理隔離并進(jìn)行了保護(hù)裝置側(cè)的通道自環(huán)后，差動保護(hù)功能壓板可以投入進(jìn)行調(diào)試。

在使用該種整組試驗(yàn)方法進(jìn)行試驗(yàn)時，如果模擬線路單相瞬時性故障，線路保護(hù)單相跳閘出口至操作箱，同時線路保護(hù)將啟動該相別的失靈至斷路器保護(hù)，若模擬斷路器正常跳開，故障量只施加幾十毫秒，那么該次整組試驗(yàn)將是一次普通的切除瞬時性故障的模擬試驗(yàn)。如果模擬故障發(fā)生時某相斷路器失靈的情況，可退出線路保護(hù)的該相跳閘出口壓板來模擬，另外應(yīng)施加故障電流，且故障時間還需要滿足斷路器失靈保護(hù)動作的時間。此時，線路保護(hù)動作，啟動失靈至斷路器保護(hù)，斷路器收到失靈開入、斷路器實(shí)際沒有跳開，斷路器保護(hù)仍然感受到故障電流，在達(dá)到失靈保護(hù)動作時間之后，斷路器保護(hù)失靈保護(hù)動作。那么，現(xiàn)場試驗(yàn)人員就可以測試聯(lián)跳同串的另一個500 kV斷路器、聯(lián)跳500 kV母線、聯(lián)跳出線的出口電位是否正常。值得注意的是，該類可能影響運(yùn)行設(shè)備的聯(lián)跳出口只能使用測量電位的方式來檢驗(yàn)其出口接點(diǎn)是否正常。

此外，可以借助新型出口壓板插針式試驗(yàn)夾測試該斷路器保護(hù)聯(lián)跳本線路間隔對側(cè)開關(guān)的出口接點(diǎn)的動作時間，從而校驗(yàn)失靈保護(hù)動作時間是否準(zhǔn)確。由于該種測試方法是從線路保護(hù)源頭至斷路器保護(hù)全回路進(jìn)行模擬，因此更具實(shí)際意義，對于檢查保護(hù)之間的配合具有十分重要的參考價(jià)值。值得一提的是，使用新型出口壓板插針式試驗(yàn)夾進(jìn)行整組試驗(yàn)時，由于試驗(yàn)夾與插針式出口壓板吻合性高、牢固性好，所以試驗(yàn)時試驗(yàn)夾不易掉落，且接觸良好，對出口壓板的插孔不具傷害性，進(jìn)而不會誤觸碰處于需測試壓板附近的涉及運(yùn)行設(shè)備的聯(lián)跳開出壓板、啟動遠(yuǎn)跳壓板等，大大降低了使運(yùn)行設(shè)備誤動的風(fēng)險(xiǎn)，提高了作業(yè)效率，降低了作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。

圖1 新型出口壓板插針式試驗(yàn)夾結(jié)構(gòu)

4 新型出口壓板插針式試驗(yàn)夾的特點(diǎn)與應(yīng)用前景

該種新型出口壓板插針式試驗(yàn)夾是在一個與插針式壓板相吻合的夾子的基礎(chǔ)上，在夾口中間加裝一個插針用于插進(jìn)壓板插口接觸金屬部分，插針既能完好接觸又不損壞插口，夾子用于固定，夾子背部裝有連接插針的試驗(yàn)線插孔，在其接上試驗(yàn)線后即可開展出口接點(diǎn)的測試工作。最值得一提的創(chuàng)新點(diǎn)是，在試驗(yàn)夾子之間增加大小適合的插針以插入壓板插口，用于可靠接觸壓板的插孔的金屬部分，而且插針的材料與壓板原來的插針相同，最大程度使得試驗(yàn)與原來壓板投入的情形類似，使試驗(yàn)夾與壓板接觸完好。此外，還有一個關(guān)鍵點(diǎn)是試驗(yàn)夾需要匹配這種插針式出口壓板，試驗(yàn)夾的夾力需足夠以夾緊壓板而不易甩動，唯有這樣才能使得插針式試驗(yàn)夾不易滑落誤觸碰其他涉及運(yùn)行回路的出口壓板。

由于保護(hù)設(shè)備的占有率高，目前在運(yùn)保護(hù)有近50%是典型的插針式出口壓板，而220 kV及以上的線路保護(hù)的定檢維護(hù)周期較短，對保護(hù)進(jìn)行試驗(yàn)的頻率較高，再加上目前電網(wǎng)設(shè)備數(shù)量不斷大幅增加，就對定檢作業(yè)的安全提出了很高的要求。如果該種新型出口壓板插針式試驗(yàn)夾能廣泛應(yīng)用于220 kV及以上線路、主變、母差等保護(hù)的定檢、驗(yàn)收工作，必將提高該類工作的試驗(yàn)效率，最重要的是，大大降低誤觸碰同屏的其他涉及運(yùn)行設(shè)備的出口壓板的概率，進(jìn)而有效控制住該類工作的風(fēng)險(xiǎn)。

5 結(jié)語

綜上所述，本文探討了一種新型出口壓板插針式試驗(yàn)夾在500 kV線路保護(hù)整組試驗(yàn)中的應(yīng)用，其在220 kV及以上線路、主變、母差等保護(hù)的定檢驗(yàn)收工作中也具有適用性，能夠提高定檢作業(yè)的效率和安全性，值得推廣應(yīng)用。