安全型继电保护连接两端异极性电位指示装置

何楚平 杨家凯 杨杰 王明江

摘要：为了防止保护装置在投入时，出口继电器接点粘连跳运行中的断路器或引起高压直流闭锁，在投入跳运行中断路器、主变压器、闭锁高压直流、启动母线失灵保护的连接片时，都需要测量出口连接片两端电位，但是在这个测量过程中，由于装置的原因、直流系统有轻微接地的原因、测量仪表的原因等引起失灵保护动作跳开一段母线、跳开运行中的主变或使运行中的高压直流闭锁的事故事件时有发生。为此，我们研究了一种安全的、能显示出口连接片两端异极性电位的装置。该装置安装在保护连接上，可以完全防止上述事故事件的发生，操作时不需要测量保护出口连接片两端电位，使操作的安全性提高到了100%，使连接片的操作速度提高了67%，是一种值得推广的小装置。

关键词：安全型;保护出口连接片;异极性电位;显示装置

引言

为了防止保护装置在投入时，出口继电器接点粘连跳运行中的断路器、跳运行中的主变压器、启动母线失灵保护使母线跳闸失电、引起高压直流闭锁，在投入跳运行中断路器或闭锁高压直流的出口连接片时，都需要测量出口连接片两端电位。

但是，就在投入跳运行中断路器保护连接片前，检查出口继电器接点有无粘接时，系统内曾引发过多起：引起失灵保护跳闸跳一段母线全部断路器事件;失灵保护动作使主变三侧开关跳闸的事件，连跳动作跳运行中的另一台主变的事件;失灵保护动作跳500kV 线路对侧断路器的事件;阀外冷装置闭锁高压直流输电事件等。所以，我们要改变测量出口连接片电位的方法，彻底消除保护出口连接片异极性电位测量时跳运行中的断路器或高压直流输电闭锁等一切事故事件的发生，且还能大幅度提高操作安全性和操作效益的一种装置。

1.装置组成原理

装置原理图如图1，将A、B两端并联在保护出口连接片两端，若保护出口继电器接点粘接，由有电流从A端流入，从B端流出，并给电容器C充电，电容器C电压充电Vs时，IC电路导通，呈现负阻抗，电容器C上的电荷瞬间释放，此时，很大的电流流过R3、LED强烈闪光，指示保护出口继电器接点粘接，电容C放电电流大，电压很快降低至Vr，这时IC关断再充电，如此反复循环。

电容C充电慢，放电快，由于放电时间短，放电电流大，所以LED闪光很亮。

该电路的工作频率为90Hz左右，充电电流20uA，充电时间为328.5ms，放电时间为1.5mS左右，放电电流平均值为4.38mA，放电电流峰值为19mA，闪光亮度高，消耗电流小。

2.装置的制作

前装式，整个电路中的10个电子元件全部集成在一块10mm×12mm×6mm电路板中，元件全部选择贴片元件安装，电阻R1、R2阻值为5.1MΩ，封装为5025帖片，D1～D4为1N4148，R3取1kΩ，C取2.2uF/50V电容器。

后装式，整个电流集成在一个12mm×44mm的一个电路板上，体积为12mm×44mm×6mm。

3.装置的安装

本装置为对称设计，没有上端下端，也没有极性之分，A端、B端哪一端接保护出口端，哪一端接跳闸端都可以。

該装置A端接保护出口连接片的下端，B端接保护出口连接片的上端。

该装置可以在线检查其本身的好坏。方法用的手持一支3.7MΩ的电阻，一端用手握住，另一端接触A（保护连接片的下）端，这时LED将发出红色闪光。

4.装置的参数

1、额定输出阻抗≥10MΩ（≥40kΩ/V）（与FLUKE17万用表相当，甚至更高）

2、装置输入电容≤50PF

3、装置最小工作电流：10uA（实验时，8uA的电流也能可靠工作）

4、装置额定工作电压：115V～500V

5、装置额定工作电流：≤25uA

5.装置的应用范围

1、装置适用于各种电磁式保护的出口继电器接点粘接监视。

2、装置适用于各种微机保护的出口继电器接点粘接监视。

3、装置适用于所有线路保护失灵启动母线失灵及相邻断路器的失灵保护回路开入、开出继电器接点粘接监视。

4、装置适用于各种保护的联跳其它断路器出口继电器接点粘接监视。

5、装置适用于阀外冷系统跳闸出口继电器接点粘接监视。

6.装置应用后的成果

1、防止了事故事件的发生：

（1）可以消除测量保护出口连接片引起高压直流闭锁事故事件发生。

（2）可以消除测量保护出口连接片引起失灵启动母差误动造成的事故事件发生。

（3）可以消除测量保护出口联跳连接片引起另一台运行主变跳闸事故事件发生。

（4）可以消除测量保护出口连接片引起另一段运行母线跳闸事故事件发生。

2、操作方面：使保护出口操作的效益提高了67%，操作效率提高了3倍。且操作不需要带测量表计，减轻了操作人员的负担。

参考文献：

[1]IDFU410测量控制装置使用说明书V1.5（130114），许继电器公司

[2]BP-2B微机母线保护装置技术说明书Ver1.05（V2.030版），深南瑞

作者简介：1.何楚平，男，1977年3月出生，电气助理工程师，楚雄供电局，从变电运行维工作;

2.杨家凯，男，1966年9月出生，云南电网公司三级专家，变电运行高级技师，从事变电运行工作;

3.杨杰，1995年2月出生，男，玉溪供电局，学士，从事变电运行维护工作;

4.王明江，男，1995年6月出生，楚雄供电局，从事换流站运行维护工作。