一種三相不一致時間繼電器校驗裝置的設計

龍宇業　王宇鵬

摘 要：文章研究一種時間繼電器校驗儀用來校驗不同廠家、不同類型的斷路器本體三相不一致時間繼電器，解決因斷路器的三相不一致時間繼電器質量良莠不齊導致的設備投運后的安全隱患。該三相不一致時間繼電器校驗裝置應具備校驗準確、操作簡單、使用方便、便于攜帶等優點。

關鍵詞：三相不一致；時間繼電器；校驗裝置

中圖分類號：TM587 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）04-0111-02

Abstract： In this paper， a time relay calibrator is developed to verify the three-phase inconsistent time relay of different manufacturers and different types of circuit breakers， in order to solve the equipment safety hidden trouble caused by the uneven quality of the three-phase inconsistent time relay of the circuit breaker. The calibration device of the three-phase inconsistent time relay should have the advantages of accurate verification， simple operation， convenient use and portability.

Keywords： three-phase inconsistency； time relay； check device

引言

較高電壓等級斷路器非全相運行狀態會使中性點電壓漂移，產生零序電流，將降低保護的靈敏度，若產生過電壓，可能引起中性點避雷器爆炸，對系統穩定性不利，因此220kV及以上分相斷路器本體皆需安裝三相不一致保護。不一致時間繼電器作為斷路器本體三相不一致保護的核心元件所呈現的特點為數量龐大、型號眾多、質量良莠不齊，若投運前無法對其進行可靠的檢查測試，則運行期間可能會出現斷路器誤動作，埋下安全隱患。迄今為止，電網公司范圍內所轄變電站已經曾多次出現因三相不一致時間繼電器質量問題導致的斷路器誤動作事件，給電力系統安全運行造成不良影響。

因此需要整合各廠家三相不一致時間繼電器的型號和特點，設計一款較為通用的三相不一致時間繼電器校驗裝置，該裝置要具備安全可靠、接線簡單、使用方便、便于攜帶、可現場進行就地檢查等特點，在斷路器投運之前使用該裝置對三相不一致時間繼電器進行檢驗，降低其投運后的故障率，將風險控制在設備投運之前。

1 現狀問題分析

目前，市場上，尚沒有針對斷路器本體三相不一致時間繼電器進行校驗的裝置，現場運維人員若需要對三相不一致時間繼電器進行檢查，只能將繼電器從斷路器本體機構箱拆除后移至實驗室，使用實驗室保護調試裝置的保護動作功能檢驗模塊，經過直流電壓輸入及接點開出回路至少8條試驗線連接，然后進行繼電器校驗，調試方式如圖1所示，此校驗過程存在以下缺陷：（1）試驗周期較長；（2）接線復雜；（3）試驗過程中試驗線錯接可能導致三相不一致時間繼電器或試驗儀器損壞；（4）回裝繼電器時可能出現回路錯接情況從而需要傳動斷路器來檢查回路正確性進而增加了工作量；（5）回裝繼電器時可能出現端子緊固不到位風險。

2 設計準備

2.1 技術關鍵

為使三相不一致時間繼電器校驗裝置更好的應用于現場，方便一線技術人員調試，其應具備以下幾個技術關鍵：（1）為使三相不一致時間繼電器校驗時間大大縮短，考慮不將繼電器拆除后測試而是采用現場就地測試，因此三相不一致時間繼電器校驗裝置將采用可充電電池或干電池；（2）為降低現場試驗線接線復雜程度，保證試驗線接線正確性，考慮將電壓輸入回路試驗線及接點開出試驗線分組固定，線頭位置靈活設計且應有明顯的功能標識；（3）不同三相不一致時間繼電器啟動電壓不同，因此本項目所設計的檢驗裝置應可調節電壓檔位。

2.2 設計難點

2.2.1 需求調查

所設計的三相不一致時間繼電器校驗裝置應具有通用性，即對不同廠家的斷路器內不同廠家本體三相不一致時間繼電器通用，而生產三相不一致時間繼電器廠家較多，即使同一斷路器生產廠也會存在不同批次的斷路器內不同廠家的三相不一致時間繼電器，因此需要根據現場實際調查不同廠家、型號的三相不一致時間繼電器特點，進而整理三相不一致時間繼電器校驗裝置現場需求。

2.2.2 試驗線的設計

對于不同款式的三相不一致時間繼電器，試驗線接線方式會有較大區別，例如電源輸入位置、常開接點、常閉接點的接線位置會在繼電器不同側，因此為滿足不同型號和款式的繼電器，其校驗裝置的試驗線應設計的較為靈活。

2.2.3 時間校準

三相不一致時間繼電器校驗裝置主要針對的是時間繼電器的校驗，因此校驗裝置本身的時間必須非常準確，其內部計時應有足夠的可靠性。

2.2.4 電池的選擇

因不同三相不一致時間繼電器啟動方式不同，校驗裝置應設置不同的檔位，同時校驗裝置在現場使用時間較長，耗電量較高，因此電池性能對裝置是否能正常工作影響很大。

3 設計內容

由于檢測對象明確，研制裝置功能明確，主要研究內容是便攜式三相不一致時間繼電器校準裝置的研制和接口的靈活配置，對于裝置的研制，主要關注以下幾個方面：（1）供電模塊的選擇：短時沒有外接供電的電池續航能力，充電可靠性等；（2）裝置的可靠性和小型化；（3）裝置低功耗設計；（4）開關量開出信號和開入信號響應的實時性：包括元器件的實時性和數據采集的實時性。對于接口的靈活配置，主要調研目前市場實際應用的廠家的接口型式并進行歸納即可，裝置對外提供一路開出用于啟動時間繼電器，四路開入用于檢測繼電器輸出節點。endprint