0 引言
繼電保護(hù)裝置的功能測試是繼電保護(hù)專業(yè)人員的一個(gè)*基本工作。其中一個(gè)重要的作業(yè)步驟是保護(hù)裝置的整組試驗(yàn)，即保護(hù)裝置以及其相對應(yīng)斷路器的分合閘傳動(dòng)工作。為了提高工作效率和培訓(xùn)效果，為此本文提出了出一種用于繼電保護(hù)裝置與昂立繼保測試儀連接的便攜式試驗(yàn)裝置，通過航空接頭和保護(hù)裝置連接起來，不需要專門的電源，操作箱、模擬斷路器及保護(hù)屏，能兼容不同廠家的保護(hù)接入和輸出，分別能接入不同電壓等級線路保護(hù)裝置。只需保護(hù)裝置就可模擬站內(nèi)不同保護(hù)故障動(dòng)作行為。且價(jià)格低、體積小、工作可靠和抗干擾性好。裝置能充分利用退運(yùn)設(shè)備來做培訓(xùn)，比較快速掌握調(diào)試保護(hù)的技能，提高現(xiàn)場安全工作的經(jīng)驗(yàn)。
1 現(xiàn)狀分析
目前的繼電保護(hù)裝置均裝設(shè)在專用的保護(hù)屏體內(nèi)，輸入輸出量均通過固定的端子排接線和本裝置及外部一次設(shè)備進(jìn)行有機(jī)連接。不同廠家的保護(hù)裝置輸入輸出量大同小異，差別僅在于端子排的布線順序不一樣。由于不同的保護(hù)設(shè)備廠家及種類繁多，班組在自行搭建微小型繼保試驗(yàn)平臺(tái)時(shí)由于種種原因的限制，無法為每個(gè)廠家每一類型的保護(hù)配備固定專用的接線端子排，且搭建實(shí)操室需要占用更多的空間以及花費(fèi)龐大的資金。因此，有必要研制出一種小型的便攜式試驗(yàn)裝置，使得不同廠家種類的保護(hù)輸入輸出量，可通過這種裝置與本裝置及外部昂立繼保測試儀相連，可以方便進(jìn)行各種繼電保護(hù)原理邏輯試驗(yàn)。
2 研究意義
根據(jù)*新統(tǒng)計(jì)，一面保護(hù)屏包含 110 kV 保護(hù)裝置在內(nèi)價(jià)格約為 5 萬元，一面保護(hù)屏包含一套 220 kV 保護(hù)裝置在內(nèi)價(jià)格為 8 萬元，10 kV 保護(hù)裝置價(jià)格大約為 2 萬元，因此所搭建實(shí)操室需購買設(shè)備費(fèi)用約為 15 萬元。且一面保護(hù)屏柜尺寸為:2 260 mm × 800 mm × 600 mm( 高 × 寬 × 深) ，而研制的便攜式試驗(yàn)裝置占用尺寸僅為: 210 mm × 400 mm。便攜式試驗(yàn)裝置不僅可以連接新設(shè)備，也可以利用是綜自改造退運(yùn)下來的老設(shè)備。節(jié)省人力物力，組合拆卸方便，能夠兼容不同廠家的同類保護(hù)，占用很小的地方，可在班組層面搭建實(shí)操室。解決建立常規(guī)實(shí)操所需大資金，場地寬的困難。
3 便攜式試驗(yàn)裝置原理
便攜式試驗(yàn)裝置有交、直流量及開關(guān)量輸入，整合操作箱、開關(guān)的模擬功能和保護(hù)的裸機(jī)通過航空接頭連接起來，主要由接口插座及接口插頭組成，其中接口插座與外部設(shè)備通過若干電線連接，連接電氣量分為 6 類，分別是交流采樣、直流電源、功能開關(guān)量、設(shè)備狀態(tài)量、外部信號(hào)、設(shè)備動(dòng)作命令、無源空接點(diǎn)，其中外部設(shè)備包括不限于模擬斷路器、三相交流發(fā)生器、昂立繼保測試儀等。繼電保護(hù)裝置有不同電壓等級和不同的廠家，目前市場主流的廠家就有北京四方、南瑞繼保、國電南自、深瑞、許繼電氣等。甚至同一廠家不同型號(hào)的保護(hù)裝置也不一樣。那么如何將這些不同廠家的保護(hù)裝置統(tǒng)一起來，設(shè)計(jì)出一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)航空接頭就可以通過試驗(yàn)裝置連接至不同廠家的保護(hù)裝置。其實(shí)不同廠家的保護(hù)裝置輸入輸出量大同小異，差別僅在于端子排的布線順序不一樣，一般廠家內(nèi)部線都包含電流、電壓回路; 控制回路; 信號(hào)回路等等。起初的設(shè)想是為每個(gè)廠家每一類型的保護(hù)配備固定專用的接線端子排，由于不同的保護(hù)設(shè)備廠家及種類繁多種種原因的限制，此設(shè)想無法實(shí)現(xiàn)。接下來改變思路，設(shè)計(jì)出一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的航空接頭，航空接頭與繼電保護(hù)裝置的背板通過若干 1． 5 mm2 線徑大小的廠家內(nèi)部配線連接，連接電氣量種類同樣是 6 類，可將其按照保護(hù)裝置廠家白圖的順序接至航空插頭處，而航空接頭插入接口插座，就可以實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)裝置與外部設(shè)備的電氣量交換。這樣就可以連接不同電壓等級線路保護(hù)裝置，可為不同電壓等級保護(hù)配置一個(gè)專用航空插口。
便攜式試驗(yàn)裝置應(yīng)用前后對比圖如圖 1 所示。解決了以往想進(jìn)行保護(hù)試驗(yàn)需要立屏，并配備模擬斷路器，對場地環(huán)境要求較高。而現(xiàn)在保護(hù)裝置只需搭配本裝置就可滿足保護(hù)試驗(yàn)所有測試條件。對比傳統(tǒng)的模擬斷路器，本裝置還具備價(jià)格低，體積小等優(yōu)點(diǎn)，**兼容不同廠家的基點(diǎn)保護(hù)裝置，模擬動(dòng)作行為清晰明了。還可以模擬交流采樣、開入測試、開出傳動(dòng)以及各種保護(hù)邏輯( 比如零序、差動(dòng)、距離保護(hù)) 的校驗(yàn)以及模擬長久性故障下開關(guān)的動(dòng)作行為。
4 裝置測試過程
1) 工作前準(zhǔn)備。準(zhǔn)備昂立繼保測試儀 1 臺(tái)，便攜式試驗(yàn)裝置 1 臺(tái)，110 kV 線路保護(hù)裝置 1 臺(tái)，交流電流、電壓試驗(yàn)線各一組。昂立繼保測試儀試驗(yàn)線接至試驗(yàn)裝置的電流電壓輸入插口上，試驗(yàn)裝置通過背部航空插頭根據(jù)廠家白圖將配線接至線路保護(hù)裝置背板端子上。
2) 交流采樣。昂立繼保測試儀輸入三相不平衡的交流電流、電壓的采樣，一般情況先輸入電流電壓分別為 0． 2A、0． 4A、0． 6A; 10 V、20 V、30 V; 再改變電流電壓二次額定值，保護(hù)裝置面板菜單上相對應(yīng)顯示相同的電流、電壓示數(shù)，模擬現(xiàn)場開關(guān)在運(yùn)行狀態(tài)，保護(hù)裝置通過交流采樣采集二次電流電壓值。便攜式試驗(yàn)裝置上有八個(gè)電流、電壓試驗(yàn)的插孔，分別對應(yīng) A、B、C 三相電流、In; A、B、C 三相電壓、Un 以及線路電壓 Ux。
3) 開入功能試驗(yàn)。分別投退試驗(yàn)裝置上不同的功能壓板( 差動(dòng)、零序、距離) ，保護(hù)裝置上開入量菜單會(huì)顯示相對應(yīng)狀態(tài)，切換重合閘把手，切換至不同重合閘方式( 單相重合閘、三相重合閘以及停用重合閘) 。
4) 保護(hù)邏輯校驗(yàn)。通過投入試驗(yàn)裝置不同的功能壓板( 差動(dòng)、零序、距離) ，輸入 1． 05 倍和 0． 95 倍保護(hù)裝置的定值，校驗(yàn)定值大小正確性。模擬不同接地、相間故障，進(jìn)行各種繼電保護(hù)原理實(shí)驗(yàn)。
5) 出口傳動(dòng)開關(guān)。試驗(yàn)裝置開關(guān)三相置于合閘位置( 即裝置上合位指示燈亮) ，昂立繼保測試儀加入故障量，模擬單相故障和長久性故障的動(dòng)作行為。例如保護(hù)裝置動(dòng)作行為: A 相故障通過保護(hù)邏輯出口跳 A 相開關(guān)，A 相開關(guān)合位指示燈滅，A相分位指示燈亮，經(jīng)過重合閘時(shí)間后重合開關(guān)，此時(shí)保護(hù)重合
閘動(dòng)作，A 相開關(guān)合位燈亮后開關(guān)合于長久性故障，加速跳開三相開關(guān)，現(xiàn)象應(yīng)為 A、B、C 三相開關(guān)都在分位。
5 結(jié)語
本試驗(yàn)裝置可利用退運(yùn)的設(shè)備，快速搭建一個(gè)班組實(shí)操室，節(jié)約成本，因地制宜，放在基層班組，滿足班組人員渴望提高實(shí)操技能水平的需求，不受資金場地的限制，有利于實(shí)施; 對于新員工，能利用身邊的實(shí)操平臺(tái)，比較快速的掌握調(diào)試保護(hù)的技能，提高現(xiàn)場安全工作的經(jīng)驗(yàn); 接口裝置拆裝簡單，體積
小，重量輕，能拿到培訓(xùn)現(xiàn)場講解試驗(yàn)，有利用培訓(xùn)效果的提升; 通過標(biāo)準(zhǔn)接口連接，實(shí)現(xiàn)不同廠家設(shè)備的實(shí)操，運(yùn)用范圍廣。解決了以往想進(jìn)行保護(hù)試驗(yàn)需要立屏，并配備模擬斷路器，對場地環(huán)境要求較高。而現(xiàn)在保護(hù)裝置只需搭配本裝置就可滿足保護(hù)試驗(yàn)所有測試條件。已經(jīng)在班組之中推廣使用，使
用方便，性能可靠，得到一致的好評，未來計(jì)劃推廣至繼保崗位勝任能力考試培訓(xùn)之中。
