一種直流繼電器全節點自動檢測裝置的研制

楊 洋

（中國南方電網有限責任公司超高壓輸電公司曲靖局，云南 曲靖 655000）

0 引 言

繼電器是電力系統二次回路中重要的控制器件，可以實現電路的轉換、調節和保護，在電力系統二次回路中起著重要作用，且是保證電力系統二次回路健康穩定運行的重要元件。根據500 kV線路和輔助保護規范要求，出口繼電器TJR、TJQ、TJF、STJ及SHJ的啟動電壓不宜低于直流額定電壓的55%，且不高于額定電壓的70%，啟動功率不低于5 W[1]。目前，定檢工作均需測試操作箱各個出口繼電器的功率。測試繼電器一般使用繼保測試儀，但繼保測試儀移動麻煩、不適合攜帶，且在測試時需要配合萬用表測試電流，測試人員操作時需記錄電流、電壓、繼電器動作情況，測試流程復雜，并且測試數據無法實時保存，只能手動填寫，大大影響了工作效率。本文提出了一種可實現全節點檢測的直流繼電器自動檢測裝置，便于在檢修中提高直流繼電器檢測效率。

1 直流繼電器檢測

1.1 直流繼電器檢測

繼電器校驗檢查項目包括繼電器常開節點、常閉節點動作、繼電器線圈直流電阻、繼電器動作電壓、繼電器返回電壓是否正常。目前，利用同類型的繼電器底座與繼電器保護測試儀配合使用來校驗繼電器。盡管此方法可以準確檢測個體繼電器的健康狀況，但仍然存在一些問題。

（1）測量220 V等級以下的直流繼電器時需要更換相應的基座，不斷拆接線費時耗力，同時帶來了誤操作風險；

（2）校驗步驟繁瑣，需分步測量直流電阻、動作電壓和返回電壓，如果需要進行多次測量，工作機械重復，測試人員工作量巨大；

（3）無法準確判斷所有觸點動作的可靠性，并且無法測量勵磁狀態和非勵磁狀態下直流繼電器觸點的接通狀態，人工重復操作過于繁瑣。

1.2 直流繼電器檢測項目及標準

繼電器校驗項目及標準[2-6]。（1）繼電器外觀檢查：外觀完好無損傷，機械部分能可靠動作；（2）絕緣檢測觸點間和底座間絕緣電阻：使用500 V搖表絕緣電阻應高于5 MΩ；（3）繼電器啟動電壓：繼電器動作電壓應低于額定電壓的70%（220 V繼電器啟動電壓應低于154 V）；（4）繼電器返回電壓：繼電器動作返回電壓應高于額定電壓的5%（220 V繼電器動作返回電壓應高于11 V）；（5）繼電器線圈電阻：電阻值不高于出廠值的±10%；（6）繼電器觸點接觸電阻：繼電器常開觸點和常閉觸點接觸電阻值應低于1 Ω（考慮接線誤差）。通過以上的基本校驗項目，可以分析一個繼電器的性能情況。

2 直流繼電器檢測裝置

2.1 直流繼電器檢測裝置設計原理

本文提出的直流繼電器全節點自動檢驗裝置，設計包括控制器、人機交互模塊、基準電壓板、信號采集AI板、全節點檢測DI板、繼電器安裝板、電源轉換模塊、測試加壓模塊以及繼電器線圈直阻測量模塊，設計原理如圖1所示。控制器寫入自動校驗程序，校驗指令和基準參數的設置由人機交互模塊完成。繼電器所有節點的工作狀態和參數測量由基準電壓板、信號采集AI板和全節點檢測DI板完成。繼電器安裝板上裝有多種類型的繼電器基座，可實現即插即用。電源轉換模塊和測試加壓模塊可以為繼電器動作提供驅動電壓，實現繼電器動作電壓和返回電壓的測量。

圖1 直流繼電器自動檢測裝置設計原理圖

直流繼電器全節點自動檢驗裝置的檢測電路采用與門、或非門構成檢測電路。以4對常開常閉節點繼電器為例：輸入為4對節點，通過外加5 V電壓，使節點輸入、輸出電壓為0 V或5 V，輸入至邏輯判斷電路，最終將8個輸入信號變換為2個TTL輸出信號，由控制器進行動作檢測。PP1為繼電器底座接口插槽，1～4接繼電器常閉、5～8接常開、9～12接公共端。在VCC處加5 V電壓，DZDY1為動作輸出端，SFDY1為釋放返回輸出端。當且僅當4對節點全部動作時，DZDY1和SFDY1才會輸出相應動作信號變化，由此可以判斷全節點是否動作正常。

圖2 直流繼電器動作電圧檢測電路圖

2.2 直流繼電器檢測裝置設計原理使用方法

本文提出的繼電器全節點檢測裝置，如圖3所示。它的繼電器安裝板上留置了不同類型的標準接口，通過標準接口在安裝板上安裝各種類型的繼電器底座，從而實現各種繼電器的靈活校驗，操作方便；用于繼電器安裝接入的端口模塊，該端口模塊由1個插座和1根測試線連接組成。為了能夠適應多種類型的繼電器驗證，端口模塊提供了各種通用的繼電器插座和測試線接口，以方便繼電器的插拔。

圖3 直流繼電器自動檢測裝置使用接線圖

3 結 論

本文提出的一種直流繼電器全節點自動檢測裝置不僅可以自動完成220 V等級以下的直流繼電器主要參數檢測，而且可以顯示測量數據信息列表。使用時不僅提高了工作效率，而且方便檢測人員快速準確地獲得有用信息并進行分析。該裝置便于攜帶、工作穩定、功能齊全，在檢測工作中免去頻繁拆接線的工作，既省時省力，也降低了誤操作風險。大量實驗證明，提出的直流繼電器自動檢測裝置具有較強的推廣性和創新性。