電動(dòng)隔離刀閘不停電工況下二次回路測(cè)試裝置的應(yīng)用.docx

1、電動(dòng)隔離刀閘不停電工況下二次測(cè)試裝置的應(yīng)用縣國(guó)成I李璽2吳兆彬I趙志海I（1.國(guó)網(wǎng)甘肅電力天水供電公司2.國(guó)網(wǎng)甘肅省電力公司）摘要：隔離刀閘是變電站、輸配電線路中與斷路器配合使用的一種主要設(shè)備，其電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)出現(xiàn)故障時(shí)，很多時(shí)候無法停電檢修，這就給電網(wǎng)運(yùn)行帶來了很大的隱患。為解決電動(dòng)隔離刀閘現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)璀的問題，本文設(shè)計(jì)一種電動(dòng)隔離刀閘不停電工況下二次回路測(cè)試裝置，介紹其構(gòu)成與試驗(yàn)方法，分析其應(yīng)用情況、特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)效益.關(guān)鍵詞：電動(dòng)隔離刀閘；不停電工況；二次回路測(cè)試裝置0引言電動(dòng)隔離刀閘是輸變電中使用最多的一次設(shè)備之一，其與斷路器配合使用，用于保護(hù)高壓設(shè)備檢修時(shí)工作人員的安全。在需要檢修的設(shè)備和其他

2、帶電部分之間，用隔離刀閘構(gòu)成一個(gè)明顯的斷開點(diǎn)，給檢修人員提供足夠大的絕緣間隔。在HOkV及以上電壓等級(jí)中，電動(dòng)隔離刀閘的數(shù)最是斷路器數(shù)量的3倍，據(jù)統(tǒng)計(jì)，所有惡性誤操作事故中，電動(dòng)隔離刀閘的操作事故數(shù)接近事故總數(shù)的1/4,H由于電動(dòng)隔離刀閘數(shù)量較多，而且在電力系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，電動(dòng)隔離刀削需要進(jìn)行頻繁操作，其運(yùn)行的可靠性對(duì)糧個(gè)電力系統(tǒng)的1E常運(yùn)行其有重要作用。但是由于各種自然原因，電動(dòng)隔離刀閘的導(dǎo)電部分和機(jī)械傳動(dòng)部分容易出現(xiàn)銹蝕，密封部分容易出現(xiàn)老化而導(dǎo)致密封不嚴(yán)，接線端子也容易出現(xiàn)腐蝕氧化，此外，人為操作也容易對(duì)其造成破壞，旌至出現(xiàn)不能自動(dòng)分合閘，失去五防閉鎖安全防護(hù)的作用，尤其對(duì)于其二次回路

3、來說，需要對(duì)其進(jìn)行檢驗(yàn)和測(cè)試。1電動(dòng)隔離刀閘不停電工況下二次回路測(cè)試裝置應(yīng)用的必要性現(xiàn)階段，在新建變電站，電動(dòng)隔離刀閘控制回路功能的檢驗(yàn)一般要等到全部接完二次線時(shí)，才能進(jìn)行試驗(yàn)，方法是隔離刀閘的主刀手搖至中間位置，然后進(jìn)行遙控試驗(yàn)。這種檢驗(yàn)方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力，一不小心造成電機(jī)燒毀。在已運(yùn)行變電站，電動(dòng)隔離刀閘控制回路一般不能試驗(yàn)，如完整試驗(yàn)，就需要母線停電。電動(dòng)隔離刀閘控制網(wǎng)路出現(xiàn)故障后，對(duì)些可處理的故障，進(jìn)行相應(yīng)的元器件更換，但是更換后是無法進(jìn)行功能驗(yàn)證的；一些不能處理的故障，電動(dòng)偷離刀閘就只能帶病運(yùn)行。電動(dòng)隔離刀閘是電力系統(tǒng)中數(shù)量非常龐大的設(shè)備，二次回路出故障的事件也非常多。所以需要研究種能在電

4、動(dòng)隔離刀閘工作狀態(tài)卜，對(duì)電機(jī)控制【可路進(jìn)行檢修維護(hù)，測(cè)試回路是否正常，發(fā)生故障的位置，驗(yàn)證電機(jī)主回路電機(jī)正、反轉(zhuǎn)回路是否正常的裝置，而且在整個(gè)測(cè)試過程中隔離刀閘分合削機(jī)構(gòu)不能動(dòng)作。木項(xiàng)目設(shè)計(jì)-種電動(dòng)隔離刀閘不停電工況下二次回路測(cè)試裝置，此裝置是一種應(yīng)用于電動(dòng)隔離刀閘控制回路檢測(cè)試驗(yàn)的裝祥：它町以在主刀帶電的情況下對(duì)電動(dòng)隔離刀閘二次回路進(jìn)行測(cè)試試驗(yàn)；它可以檢測(cè)電機(jī)控制I可路是否工作正常、分析出哪一個(gè)元器件出了故障、檢測(cè)電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)回路是否工作正常。2測(cè)試裝置的構(gòu)成旭動(dòng)隔離刀閘不停電工況下二次回路測(cè)試裝置主要由四部分組成：主機(jī)、端了排信號(hào)引出單元、測(cè)試線纜、充電器。充電器是給測(cè)試裝置內(nèi)置的鋰電池

5、充電使用，其和測(cè)試線纜等可看做是主機(jī)的附件：端子排信號(hào)引出單元可在不拆線的情況下將隔離刀閘操控箱端排上的信號(hào)可靠地引出至主機(jī)，廿省測(cè)試所花的時(shí)間，提高測(cè)試結(jié)果的可信度：主機(jī)是糧個(gè)測(cè)試裝置的核心部分，它通過觸摸屏的輸入指令控制整個(gè)測(cè)試過程，給出測(cè)試結(jié)果。它的總體設(shè)計(jì)框圖如卜圖所示。圖測(cè)試裝置主機(jī)功能框圖主機(jī)由測(cè)試電源、電源分配單元、電機(jī)控制呵路測(cè)試模塊、電機(jī)回路測(cè)試模塊和觸摸屏組成，其中測(cè)試控制、計(jì)算上單元町以根據(jù)觸摸屏及外部信號(hào)的輸入控制程序整體流程，得出測(cè)試結(jié)果?？紤]現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的供電情況，測(cè)試裝置設(shè)計(jì)使用鋰電池加逆變電源模塊來供電，逆變電源產(chǎn)生AC220V單相交流電源。對(duì)AC220V電源進(jìn)行升

6、壓或降壓整流分別產(chǎn)生AC380V、DC110V、DC220V三種電源，再由電源分配單元分配到相應(yīng)的被測(cè)試的電機(jī)控制回路。通過以上設(shè)計(jì)，裝置電源可以適用大多數(shù)電動(dòng)隔離刀閘檢測(cè)的需求；電機(jī)控制回路測(cè)試模塊的作用是對(duì)控制回路進(jìn)行測(cè)試，主要進(jìn)行電機(jī)遙控分、合制以及近地分、合閘的線路檢測(cè)，還包括電機(jī)分、合閘控制回路的斷點(diǎn)定位檢測(cè)，這部分檢測(cè)是整個(gè)檢測(cè)部分中最復(fù)雜的環(huán)節(jié)。主要解決電源切換、加載相應(yīng)的激勵(lì)信號(hào)、檢測(cè)反饋的電信號(hào)電機(jī)I叫路測(cè)試模塊則主要進(jìn)行電機(jī)主回路的正、反轉(zhuǎn)檢測(cè)，電機(jī)正反檢測(cè)要保證電動(dòng)機(jī)上輸入激勵(lì)信號(hào)時(shí)電動(dòng)機(jī)不能轉(zhuǎn)動(dòng)，并目.要檢測(cè)出電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)回捋的正確性：觸換屏模塊則提供人機(jī)交互界面，設(shè)

7、置測(cè)試選項(xiàng)，讀取測(cè)試數(shù)據(jù)。3測(cè)試裝置的試驗(yàn)電動(dòng)隔離刀閘不停電工況F二次回路測(cè)試裝置試綸可分為模擬試盈和現(xiàn)場(chǎng)試駛。樣機(jī)剛研制完成，需要驗(yàn)證其功能及性能時(shí)-般先采用模擬試驗(yàn)然后進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試軟。模擬試驗(yàn)是指模擬電動(dòng)隔離刀閘二次回路的接線情況，用測(cè)試裝置進(jìn)行測(cè)試，看所得結(jié)果是否和實(shí)際情況相符合。以下是一次模擬試驗(yàn)的過程。首先，要接好地線，打開面板左側(cè)電源開關(guān)，選擇控制回路電壓，點(diǎn)擊“進(jìn)入測(cè)試”；將C+和C-連接至控制回路電源輸入端，選擇對(duì)應(yīng)的測(cè)試選項(xiàng)，同時(shí)點(diǎn)擊“開始測(cè)試”按鈕，屏俗上將顯示出對(duì)應(yīng)檢測(cè)選項(xiàng)的檢測(cè)結(jié)果。如果控制Ml路檢測(cè)仃故障，例如合閘I可路檢測(cè)，故障（人為斷線），點(diǎn)擊“合閘斷點(diǎn)手動(dòng)查找”，

8、點(diǎn)擊“開始測(cè)試二另外插入外接線至KM正和T2接線端子，像萬用表測(cè)線一樣從控制回路供電正端開始查找斷點(diǎn)，如兩者之間不導(dǎo)通，則顯示“有故障”，如果兩者之間導(dǎo)通則顯示“回路正?！?電機(jī)控制回路檢測(cè)完成后，點(diǎn)擊“下一項(xiàng)”按鈕，進(jìn)入電機(jī)回路測(cè)試界面。將U.、UmUc接線端子連接電機(jī)（以三相電感星接方式模擬）動(dòng)力線A、B、C,將C+、C-連接至控制回路電源輸入端，其他端F連線先拔出。由亍在該項(xiàng)測(cè)試過程中C+和C-會(huì)產(chǎn)生控制回路所需的電壓，因此尤其注意C+和C-端f不能短接或與其他物體接觸。選擇測(cè)試選項(xiàng)，點(diǎn)擊“開始測(cè)試”按鈕，操作控制箱使控制網(wǎng)路處于分閘或合閘狀態(tài)，觸摸屏將出現(xiàn)對(duì)應(yīng)選項(xiàng)的測(cè)試結(jié)果。4測(cè)試裝置

9、的應(yīng)用與不足4.1測(cè)試裝置的功能成果與使用范圍電動(dòng)隔離刀閘不停電工況F二次回路測(cè)試裝置可以在主刀帶電情況K對(duì)隔離刀閘二次回路進(jìn)行檢測(cè)：可以宜接檢測(cè)出電機(jī)正、反回路與電機(jī)電源進(jìn)線的對(duì)應(yīng)關(guān)系：可以在不拆線和就新布線的情況下進(jìn)行檢測(cè)：裝置口對(duì)電機(jī)控制網(wǎng)路的電氣節(jié)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試，判斷故障點(diǎn)位置：裝置內(nèi)置鋰電池，并配有逆變輸出電源，可以在新建變電站沒有電源接入的情況下對(duì)電動(dòng)隔離刀網(wǎng)二次回路進(jìn)行測(cè)試，連續(xù)工作時(shí)間4h、輸出直流電壓精度±15%、輸出交流電壓精度±10%、裝置采用7寸觸摸彩屏。它主要應(yīng)用在如下場(chǎng)景：在新建變電站，隔離刀閘安裝完畢后，使用該裝置進(jìn)行測(cè)試試驗(yàn)，檢查控制M路功能是否

10、常，安裝是否到位：在:老變電站，隔離刀閘出現(xiàn)控制回路元魅件燒壞的情況下，使用該裝光進(jìn)行試驗(yàn)，可以準(zhǔn)確地找到哪-個(gè)元器件出現(xiàn)/故障：在隔離刀閘更換完元器件后，無法知道是否把故障處理完畢，可以使用該裝置進(jìn)行試驗(yàn)，驗(yàn)證控制回路的控制功能，檢驗(yàn)故障是否消除。4.2測(cè)試裝置的功能運(yùn)行一是電機(jī)正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)回路檢驗(yàn)功能。電動(dòng)隔離刀閘不停電工況下二次回路測(cè)試裝置按照說明書與隔離刀閘操作機(jī)構(gòu)接入測(cè)試線，儀器啟動(dòng)，選擇正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)功能檢驗(yàn)，測(cè)試結(jié)果分別顯示電機(jī)動(dòng)力線和電機(jī)線的連接對(duì)應(yīng)關(guān)系。二是控制回路檢測(cè)功能。電動(dòng)隔離刀閘不停電工況下二次回路測(cè)試裝置按照說明書與隔離刀閘操作機(jī)構(gòu)接入測(cè)試線，儀器啟動(dòng)，選擇控制回路驗(yàn)證功能，

11、驗(yàn)證刀閘回路合閘回路正常、分閘回路正常。4.3測(cè)試裝置的先進(jìn)性和經(jīng)濟(jì)效益分析電動(dòng)隔離刀閘不停電工況下二次回路測(cè)試裝置采用振蕩檢測(cè)法及六線制驗(yàn)證法實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)回路的功能；大大簡(jiǎn)化了電動(dòng)隔離刀閘-次回路檢測(cè)的過程；基于光電隔離保護(hù)設(shè)計(jì)的電動(dòng)隔離刀閘端子排測(cè)試裝置的設(shè)計(jì)；提出了高頻振蕩弱電信號(hào)來快速檢測(cè)電機(jī)控制回路。測(cè)試裝置可以在主刀帶電的情況下對(duì)電動(dòng)隔離刀閘回路進(jìn)行測(cè)試試驗(yàn)；可以檢測(cè)控制回路是否工作正常、分析出哪一個(gè)元器件出了故障、檢測(cè)電機(jī)正轉(zhuǎn)電機(jī)反轉(zhuǎn)回路是否正常。本裝置的發(fā)明，可以檢查電動(dòng)隔離刀閘二次回路正確性，特別是分合閘電機(jī)回路的正確性。在新建變電站，隔離刀閘安裝完畢后，使用該裝置

12、進(jìn)行測(cè)試試驗(yàn)，檢查控制回路功能是否正常；在老變電站，隔離刀閘出現(xiàn)控制回路元器件燒壞的情況下，使用該裝粗進(jìn)行試驗(yàn)，可以準(zhǔn)確地找到哪-個(gè)元器件出現(xiàn)了故障；在隔離刀閘更換完元器件后，無法知道是否把故障處理完畢，可以使用該裝置進(jìn)行試驗(yàn)，驗(yàn)證控制回路的控制功能，檢驗(yàn)故障是否消除。以上的種種應(yīng)用，證明該裝置能提高隔離刀閘的安全性：縮短了處理隔離刀閘故障的停電時(shí)間，保障了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。減少了因隔離刀閘故障帶來的電網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)。特別需要指出的是，隨著電網(wǎng)的發(fā)展和特高壓的建設(shè)，越來越多的智能設(shè)備投入運(yùn)行，本裝置X寸高壓電網(wǎng)和智能電網(wǎng)電動(dòng)隔離刀閘檢修有積極的作用。該項(xiàng)目的完成將會(huì)避免很多停電，產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效

13、益，同時(shí)項(xiàng)目具有較好的推廣價(jià)值，如果推廣開來，將會(huì)具有經(jīng)濟(jì)蜂窩效應(yīng)，經(jīng)濟(jì)效益較大。4.4測(cè)試裝置存在的不足一是接線頭制作方面。因各個(gè)廠家的生產(chǎn)不一樣，電動(dòng)隔離刀閘的接線端子大小間隔不一致，使得目前端子排信號(hào)引出單元的適用范圍不大。二是界面對(duì)比度需要加強(qiáng)。因裝置長(zhǎng)期工作在戶外，戶外陽光強(qiáng)烈，如果對(duì)比度一般，那么在強(qiáng)烈的陽光下，顯示屏?xí)魂柟夥瓷鋵?dǎo)致看不清楚顯示的內(nèi)容。加強(qiáng)對(duì)比度，屏幕提高背景光源，這樣的改進(jìn)就比較適合現(xiàn)場(chǎng)。三是界面的結(jié)果顯示略微繁瑣，有進(jìn)一步簡(jiǎn)化的空間。5結(jié)束語針對(duì)電動(dòng)隔離刀閘在運(yùn)行狀態(tài)下進(jìn)行停電檢修難度較大的問題，本項(xiàng)目設(shè)計(jì)出一種電動(dòng)隔離刀閘不停電工況F二次回路測(cè)試裝置，此裝置可以在主刀帶電情況F對(duì)隔離刀閘二次回路進(jìn)行檢測(cè)，可以直接檢測(cè)出電機(jī)正、反回路與電機(jī)電源進(jìn)線的對(duì)應(yīng)關(guān)系，而旦可以在不拆線和重新布線的情況下進(jìn)行檢測(cè)