一種新型繼電保護壓板防誤閉鎖裝置的研制

吳偉力 黃祖勛 黃芷寓 阮君藝 魏嘉隆

摘要：針對變電站繼電保護壓板進行安全措施布置時，采用傳統(tǒng)的絕緣膠布布置方式耗時長且工作可靠性不高的問題，提出了一種新型繼電保護壓板防誤閉鎖裝置方案，詳細描述了該方案的組成及制作流程，最后應用該方案檢測了安全措施布置的時間及可靠性，證明了該方案的可行性及有效性。

關鍵詞：變電站;繼電保護;防誤閉鎖;研制

0 ? ?引言

當電力系統(tǒng)中的元件或電力系統(tǒng)本身發(fā)生故障時，繼電保護裝置能夠根據測量得到的電氣參數判斷故障位置，跳開相關斷路器并隔離故障點，維護電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。繼電保護裝置通過保護壓板與外部裝置相連，保護壓板的投退狀態(tài)關系到保護的功能和動作出口能否正常發(fā)揮作用。誤投退保護壓板可能導致正常運行的設備誤動作跳閘，造成負荷損失、系統(tǒng)震蕩等嚴重后果。

因此，在繼電保護裝置的檢修維護過程中，必須對相關保護壓板進行防誤措施的布置，防止檢修人員誤碰保護壓板造成設備誤動。專利[1]提出了一種帶絕緣空心套的壓板保護裝置，通過用絕緣套將導體端罩住的方式保護壓板，防止人員誤動。然而，此種方式僅對旋鈕式壓板起保護作用。專利[2]提出了一種上下邊可延伸的新型壓板防護罩，通過帶有彈力的上下?lián)醢鍖喊蹇ㄔ诒Ｗo連片上，防止人員誤動。然而，此種方式僅對插拔式壓板起保護作用?；诖耍兄埔豢罴葘πo式壓板又對插拔式壓板起作用的保護裝置十分必要。下文主要對該新型裝置的設計、制造和試驗等進行詳細介紹。

1 ? ?基本方案

1.1 ? ?懸掛式保護壓板防誤閉鎖裝置

該保護裝置在一橫排保護壓板上安裝一條固定防誤底座，壓板防護罩[3]上端引出接口可與防誤底座對接并固定在防誤底座上，在接點處安裝防誤閉鎖裝置，如圖1所示。該裝置由防誤底座、壓板防護罩、防誤閉鎖裝置等3個部分組成，如圖2所示。在布置安全措施時，將防護罩插入防誤底座并鎖好;在拆除安全措施時，解鎖后將防護罩從防誤底座上拔出。

1.2 ? ?現場測量分析

該方案的實施關鍵在于防誤底座的安裝。如圖3所示，經現場測量發(fā)現旋鈕式壓板上下兩排間距為4.3 cm，插拔式壓板上下兩排間距為5 cm，而防誤底座的作用為連接下端防護罩，在防護罩質量相差不大的情況下接口寬度設置在3 cm以內足夠。對于防護罩左右側預留寬度的要求，由于防護罩布置的方式為插拔式，只要保證在壓板退出時防護罩能罩住壓板即可，因此容易滿足要求。

2 ? ?制作流程

2.1 ? ?材料選擇

繼電保護裝置壓板為導體且一端帶電，因此所選用材料應該具有絕緣性，避免造成壓板誤導通的情況。防誤裝置布置后不應妨礙運行人員對壓板狀態(tài)和壓板類型的判斷，因而要求所選材料具有一定透明度。針對以上要求，可以選擇亞克力（聚甲基丙烯酸甲酯）作為防護罩的制作材料，該種材料是一種有機高分子聚合物，具有絕緣、抗拉強度好、透光率高、耐磨性優(yōu)、耐候性強、容易加工、經濟成本合適等優(yōu)點。

2.2 ? ?防誤閉鎖裝置選擇

防誤鎖具是防誤裝置的核心，能夠起到可靠防止人員誤動壓板的重要作用。如圖4所示，磁扣鎖質量最小，開鎖時間短且成本最低，而且相比于機械掛鎖，磁扣鎖更加小巧靈便，故采用磁扣鎖作為防誤裝置的閉鎖鎖具。

2.3 ? ?安裝方式選擇

防誤底座在防誤裝置中起到對壓板防護罩定位的作用。鉆孔固定具有較好的固定效果，固定可靠性高，但安裝時間長，安裝難度大，具有較高的作業(yè)風險。玻璃膠固定方式雖然可靠性不及鉆孔固定，但安裝方便，簡單無痕，可自行安裝，無須安裝費用，作業(yè)風險低。因僅在屏柜表面作業(yè)，不涉及內部元器件，所以采用玻璃膠安裝方式。

3 ? ?效益分析

3.1 ? ?安全措施布置與拆除時間檢查

制作完成后，在變電管理所繼保班和外單位二次設備檢修人員中共隨機抽取了20人，進行保護壓板安全措施布置與拆除的計時測試，結果如圖5所示。

如圖6、圖7、圖8所示，分別對旋鈕式和插拔式兩種類型壓板的防護效果進行了檢查，效果良好，在安全措施布置與拆除時間測試中，兩位員工經過5次測試后得到的平均耗時分別為3.04 s和3.1 s，縮短時間的效果顯著。從圖5測試結果可見，85%的員工使用該壓板防誤閉鎖裝置布置安全措施的時間耗費不超過4 s。相對于采用傳統(tǒng)的絕緣膠布布置方式需要一段一段地取用絕緣膠布，采用纏繞等方式逐一完成粘貼，新裝置使用預先布置的底座，僅需要完成簡單的安裝操作，就可達到更快的裝拆速度。

3.2 ? ?安全措施布置可靠性檢查

對某變電站進行現場檢查，結果如表1所示，使用該壓板防誤閉鎖裝置布置的安全措施在100個樣本中的可靠性為100%。相較于采用傳統(tǒng)的絕緣膠布布置方式，新裝置從易受灰塵、溫度和油污等外部環(huán)境影響的粘貼原理，變?yōu)榭煽壳也皇墉h(huán)境影響的機械限位鎖定原理，從根本上杜絕了安全措施脫落、移位等不可靠現象的產生，達到了100%的可靠性。

4 ? ?結語

本文所述繼保裝置壓板防誤閉鎖裝置現場適用性強、安全性高，方便變電專業(yè)人員裝設和布置，能快速、有效地達到保護壓板防誤閉鎖的目的，阻止人員誤操作壓板，適用于多種型號的保護裝置壓板。比起傳統(tǒng)的使用絕緣膠布甚至拆卸壓板的方法，該裝置確實能在很大程度上解決運行、繼保人員無法快速可靠閉鎖保護壓板的問題，顯著保障二次設備運行安全，確保電網安全穩(wěn)定運行。

[參考文獻]

[1] 方書博，婁彥芳，常東亮，等.防止保護壓板誤動裝置：CN208461206U[P].2019-02-01.

[2] 李毅，陳愛軍，金巧.一種用于保護壓板的防誤操作防護罩：CN205985754U[P].2017-02-22.

[3] 張辰熙.防繼電保護壓板誤動誤碰防護罩：CN213184987U[P].2021-05-11.

收稿日期：2021-06-24

作者簡介：吳偉力（1980—），男，福建泉州人，碩士研究生，電氣工程師，長期從事變電運行管理與維護工作。