多功能微機保護實驗系統的繼電保護測試線

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，探討了其具體的應用情況，應用效果表明，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，值得推廣和應用。

關鍵詞：多功能微機保護實驗系統；繼電保護測試；測試線；功能性試驗；電力系統 文獻標識碼：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

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

1 多功能微機保護實驗系統及繼電保護裝置測試概述

多功能微機保護實驗系統可以實現多種微機繼電器特性測試試驗、微機線路保護試驗機常規保護繼電器實驗。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，能夠對電力系統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備運維中對變電站內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備運維中對變電站內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連接二次線，此過程中的安全風險依然存在。因此，改進試驗方法，降低繼電保護“三誤”風險至關重要。目前，基于多功能微機保護實驗系統進行在繼電保護裝置校驗工作時，由于設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果不準確等問題。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，造成保護異常或誤動；（2）誤拆（接）接線造成作業人員低壓觸電傷害；（3）若拆除二次回路后恢復回路不當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的新型繼電保護測試線，打破了傳統試驗的諸多局限性。

2 設計難點

受電流端子滑動連接片的啟發，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設定。現有端子排有三個接孔，分別是輸入端、輸出端和內部短接孔，決定從端子排的中間內部短接孔入手，設想在試驗過程中能將電壓輸出和開入量的設備接線接頭接于此孔，就不需拆除和恢復二次接線，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，因此如何設計該接頭是需要重點解決的問題。

3 系統設計分析

3.1 規格a測試線

規格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 規格b測試線

規格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，無需拆除和恢復二次接線。

3.3 規格c測試線

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

3.4 規格d測試線

規格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為旋轉螺栓式。此種測試線適用于在端子排內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 設計集成要求

根據設計的安全性與高效性原則，結合繼保試驗的工作特點，得出設計集成要求如下：（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，需設計100mm和200mm兩種規格；（2）規格：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：根據實際繼保試驗中對相色的辨別，需設計黃、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固插于端子排連接鐵片的環孔上，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）環境條件：工作環境溫度在0℃～60℃之間，工作環境濕度≤90%。

檢測方法按照《電力安全工具預防性試驗規程（DL/T 1476-2015）》執行。

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，接頭位置應模具整體澆注，無裂紋。測試線導通試驗。隨機抽取20根測試線，對測試線施加可承受范圍內電壓，測量每根導線的導通性。并經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。測試內容及結果如下：（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）導通實驗：隨機抽取20根測試線，測量每根導線的導通性，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用

5.1 應用概況

該測試線已投入國網浙江松陽縣供電公司變電運檢班的所有試驗現場使用，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試工作、變電運檢班實訓室繼電保護調試仿真模擬訓練及日常繼電保護調試、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，省去了拆除和恢復接線兩個環節的時間，大大提高了試驗的效率。

5.2 應用效果

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，符合當初設計的預期。

現有的繼保測試線都是同一種規格，本設計能夠更好地滿足班組實際工作中遇到的困難，其效益主要體現在兩個方面：（1）經濟效益：本設計通過簡單的改進接頭，應用中接線牢固可靠，減少了拆接線的時間，間接減少了試驗的停電時間，帶來經濟效益的提升；（2）安全效益：由于本設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險，降低了電力企業的安全事故，安全效益顯著。

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

6 結語

綜上所述，基于多功能微機保護實驗系統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，且校驗結果不準確。文章基于上文，提出了一種新型繼電保護測試線，經過測試及應用表明，其能夠提升試驗效率和安全性，有著良好的經濟效益和安全效益，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，國網浙江松陽縣供電公司工程師，研究方向：電力技術。

（責任編輯：小 燕）