配電變壓器的火線接地快速自動(dòng)檢測(cè)裝置設(shè)計(jì)

貴州省都勻市供電局 貴州 都勻 558000

0 引言

配件變壓器是指變電站供電與配電組織中,可根據(jù)電磁反應(yīng)進(jìn)行交流電轉(zhuǎn)換功能的電器設(shè)備,由于此裝置在應(yīng)用中的主要功能是實(shí)現(xiàn)對(duì)電力與電能的供應(yīng)與傳輸,因此為了確保裝變壓器的穩(wěn)定運(yùn)行,在對(duì)其控制中通常從其火線接地檢測(cè)方面入手[1]?；鹁€與零線均為配電變壓器的主要零部件,兩者的區(qū)別在于火線的電壓值為220V,而零線為0V。當(dāng)火線與地面接觸時(shí),產(chǎn)生電力傳輸效應(yīng),此時(shí)觸摸地面人體將存在觸電危險(xiǎn)[2]。為了降低此類(lèi)安全事故的發(fā)生概率,提高配電變壓器運(yùn)行的安全性,本文將對(duì)配電變壓器的火線接地快速自動(dòng)檢測(cè)裝置展開(kāi)設(shè)計(jì)與研究。

1 配電變壓器的火線接地快速自動(dòng)檢測(cè)裝置設(shè)計(jì)

1.1 火線接地快速自動(dòng)檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 本文設(shè)計(jì)的快速自動(dòng)檢測(cè)裝置由高壓直流發(fā)生裝置、測(cè)試電路、感應(yīng)電壓、單機(jī)片、顯示中屏、單機(jī)芯片等零件構(gòu)成[3]。在設(shè)計(jì)檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)過(guò)程中考慮到測(cè)試電路的儲(chǔ)能問(wèn)題,因此可選擇外接交流電為裝置運(yùn)行提供充電功能。

為了克服傳統(tǒng)檢測(cè)裝置中存在的測(cè)試耗時(shí)高的問(wèn)題,選擇裝置的上機(jī)位作為檢測(cè)行為的控制中心,并采用零構(gòu)件多串口連接的方式,為每一個(gè)檢測(cè)儀表配備獨(dú)立的電壓值通信信道[4]。同時(shí),在上機(jī)位插上讀寫(xiě)卡器與數(shù)據(jù)交互顯示屏,其中自動(dòng)讀卡芯片與智能卡片連接,同位于上機(jī)位。

由于每個(gè)檢測(cè)表均配備了獨(dú)立的檢測(cè)芯片,且多串口均支持100M的通信,因此裝置上機(jī)位可同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)火線接地的多端同時(shí)檢測(cè),且多個(gè)檢測(cè)端口之間的功能互不發(fā)生影響。

1.2 快速自動(dòng)檢測(cè)裝置功能規(guī)劃 在完成接地快速自動(dòng)檢測(cè)裝置零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)后,對(duì)其裝置可實(shí)現(xiàn)的功能進(jìn)行規(guī)劃。步驟如下:

連接檢測(cè)裝置與配電站的變壓裝置端口,在確保此條供電線路無(wú)人干擾與工作的前提下,將裝置通電,在得到監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)施工允許的條件下,執(zhí)行三相接地行為。此時(shí),啟動(dòng)檢測(cè)裝置,由感應(yīng)電壓區(qū)域進(jìn)行接地線路電壓的檢測(cè),將獲取的電壓信號(hào)在發(fā)生電路區(qū)域內(nèi)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換,判斷接地電壓值。

等待延時(shí)2.0～3.0μs,單機(jī)芯片將自動(dòng)調(diào)整I/O clock為高電平,此時(shí)可從顯示中屏區(qū)域讀取data out數(shù)值,當(dāng)中屏顯示指令需要參數(shù)持續(xù)補(bǔ)充時(shí),可認(rèn)為已完成對(duì)接線火線的自動(dòng)檢測(cè)[5]。反之,需要持續(xù)進(jìn)行CS高電平的重置,直到中屏顯示接地檢測(cè)數(shù)值為高字節(jié)電壓值,以此完成對(duì)配電變壓器火線接地的快速自動(dòng)檢測(cè)。

2 對(duì)比實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)選取某配電變壓器作為研究對(duì)象,該變壓器為S11油浸式變壓器,額定容量為500k VA,負(fù)載損耗為5100W,型號(hào)為S11-500/10.04,實(shí)驗(yàn)利用此次設(shè)計(jì)裝置與傳統(tǒng)裝置對(duì)該配電變壓器火線接地進(jìn)行快速檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)中將該配電變壓器輸電線路相線分為A、B、C三相,共有15根輸電線路,將所有輸電線路三相火線接地,每個(gè)輸電線路的電壓值為20V,周?chē)h(huán)境溫度為25℃,濕度為50%。設(shè)置20個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn),利用兩種檢測(cè)裝置檢測(cè)火線接地,記錄兩種檢測(cè)裝置從開(kāi)始檢測(cè)到顯示結(jié)果用時(shí),隨機(jī)抽取5個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)檢測(cè)數(shù)據(jù),將檢測(cè)裝置檢測(cè)用時(shí)作為實(shí)驗(yàn)結(jié)果,對(duì)兩種檢測(cè)裝置進(jìn)行對(duì)比分析。

表1 兩種檢測(cè)裝置檢測(cè)用時(shí)對(duì)比(s)

從上表1中可以看出,設(shè)計(jì)裝置檢測(cè)用時(shí)時(shí)間較短,遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于傳統(tǒng)裝置,表明設(shè)計(jì)裝置能夠更加及時(shí)、快速地檢測(cè)出配電變壓器火線接地情況,相比于傳統(tǒng)裝置,更適用于配電變壓器的火線接地快速自動(dòng)檢測(cè)。

3 結(jié)束語(yǔ)

本文設(shè)計(jì)了一種支持配電變壓器火線接地快速自動(dòng)檢測(cè)的裝置,并采用設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)的方式,對(duì)設(shè)計(jì)裝置的整體性能進(jìn)行檢測(cè)。雖然本文設(shè)計(jì)的裝置相比傳統(tǒng)裝置,更具備實(shí)用性能,但由于此次研究的裝置屬于帶電裝置,仍無(wú)法實(shí)現(xiàn)脫電對(duì)火線接地的檢測(cè)。當(dāng)裝置在執(zhí)行檢測(cè)行為時(shí),極易受到自身通電的影響,從而影響檢測(cè)結(jié)果的可靠性與時(shí)效性。