安全型繼電保護連接兩端異極性電位指示裝置

何楚平 楊家凱 楊杰 王明江

摘要：為了防止保護裝置在投入時，出口繼電器接點粘連跳運行中的斷路器或引起高壓直流閉鎖，在投入跳運行中斷路器、主變壓器、閉鎖高壓直流、啟動母線失靈保護的連接片時，都需要測量出口連接片兩端電位，但是在這個測量過程中，由于裝置的原因、直流系統有輕微接地的原因、測量儀表的原因等引起失靈保護動作跳開一段母線、跳開運行中的主變或使運行中的高壓直流閉鎖的事故事件時有發生。為此，我們研究了一種安全的、能顯示出口連接片兩端異極性電位的裝置。該裝置安裝在保護連接上，可以完全防止上述事故事件的發生，操作時不需要測量保護出口連接片兩端電位，使操作的安全性提高到了100%，使連接片的操作速度提高了67%，是一種值得推廣的小裝置。

關鍵詞：安全型;保護出口連接片;異極性電位;顯示裝置

引言

為了防止保護裝置在投入時，出口繼電器接點粘連跳運行中的斷路器、跳運行中的主變壓器、啟動母線失靈保護使母線跳閘失電、引起高壓直流閉鎖，在投入跳運行中斷路器或閉鎖高壓直流的出口連接片時，都需要測量出口連接片兩端電位。

但是，就在投入跳運行中斷路器保護連接片前，檢查出口繼電器接點有無粘接時，系統內曾引發過多起：引起失靈保護跳閘跳一段母線全部斷路器事件;失靈保護動作使主變三側開關跳閘的事件，連跳動作跳運行中的另一臺主變的事件;失靈保護動作跳500kV 線路對側斷路器的事件;閥外冷裝置閉鎖高壓直流輸電事件等。所以，我們要改變測量出口連接片電位的方法，徹底消除保護出口連接片異極性電位測量時跳運行中的斷路器或高壓直流輸電閉鎖等一切事故事件的發生，且還能大幅度提高操作安全性和操作效益的一種裝置。

1.裝置組成原理

裝置原理圖如圖1，將A、B兩端并聯在保護出口連接片兩端，若保護出口繼電器接點粘接，由有電流從A端流入，從B端流出，并給電容器C充電，電容器C電壓充電Vs時，IC電路導通，呈現負阻抗，電容器C上的電荷瞬間釋放，此時，很大的電流流過R3、LED強烈閃光，指示保護出口繼電器接點粘接，電容C放電電流大，電壓很快降低至Vr，這時IC關斷再充電，如此反復循環。

電容C充電慢，放電快，由于放電時間短，放電電流大，所以LED閃光很亮。

該電路的工作頻率為90Hz左右，充電電流20uA，充電時間為328.5ms，放電時間為1.5mS左右，放電電流平均值為4.38mA，放電電流峰值為19mA，閃光亮度高，消耗電流小。

2.裝置的制作

前裝式，整個電路中的10個電子元件全部集成在一塊10mm×12mm×6mm電路板中，元件全部選擇貼片元件安裝，電阻R1、R2阻值為5.1MΩ，封裝為5025帖片，D1～D4為1N4148，R3取1kΩ，C取2.2uF/50V電容器。

后裝式，整個電流集成在一個12mm×44mm的一個電路板上，體積為12mm×44mm×6mm。

3.裝置的安裝

本裝置為對稱設計，沒有上端下端，也沒有極性之分，A端、B端哪一端接保護出口端，哪一端接跳閘端都可以。

該裝置A端接保護出口連接片的下端，B端接保護出口連接片的上端。

該裝置可以在線檢查其本身的好壞。方法用的手持一支3.7MΩ的電阻，一端用手握住，另一端接觸A（保護連接片的下）端，這時LED將發出紅色閃光。

4.裝置的參數

1、額定輸出阻抗≥10MΩ（≥40kΩ/V）（與FLUKE17萬用表相當，甚至更高）

2、裝置輸入電容≤50PF

3、裝置最小工作電流：10uA（實驗時，8uA的電流也能可靠工作）

4、裝置額定工作電壓：115V～500V

5、裝置額定工作電流：≤25uA

5.裝置的應用范圍

1、裝置適用于各種電磁式保護的出口繼電器接點粘接監視。

2、裝置適用于各種微機保護的出口繼電器接點粘接監視。

3、裝置適用于所有線路保護失靈啟動母線失靈及相鄰斷路器的失靈保護回路開入、開出繼電器接點粘接監視。

4、裝置適用于各種保護的聯跳其它斷路器出口繼電器接點粘接監視。

5、裝置適用于閥外冷系統跳閘出口繼電器接點粘接監視。

6.裝置應用后的成果

1、防止了事故事件的發生：

（1）可以消除測量保護出口連接片引起高壓直流閉鎖事故事件發生。

（2）可以消除測量保護出口連接片引起失靈啟動母差誤動造成的事故事件發生。

（3）可以消除測量保護出口聯跳連接片引起另一臺運行主變跳閘事故事件發生。

（4）可以消除測量保護出口連接片引起另一段運行母線跳閘事故事件發生。

2、操作方面：使保護出口操作的效益提高了67%，操作效率提高了3倍。且操作不需要帶測量表計，減輕了操作人員的負擔。

參考文獻：

[1]IDFU410測量控制裝置使用說明書V1.5（130114），許繼電器公司

[2]BP-2B微機母線保護裝置技術說明書Ver1.05（V2.030版），深南瑞

作者簡介：1.何楚平，男，1977年3月出生，電氣助理工程師，楚雄供電局，從變電運行維工作;

2.楊家凱，男，1966年9月出生，云南電網公司三級專家，變電運行高級技師，從事變電運行工作;

3.楊杰，1995年2月出生，男，玉溪供電局，學士，從事變電運行維護工作;

4.王明江，男，1995年6月出生，楚雄供電局，從事換流站運行維護工作。