电力高压试验智能安全监护装置跳闸时间的测试

袁朝晖

(国网浙江仙居县供电公司变电运检中心，浙江台州 317300）

电力高压试验智能安全监护装置跳闸时间的测试

袁朝晖

(国网浙江仙居县供电公司变电运检中心，浙江台州 317300）

首先对电力高压试验安全监护装置研制的必要性、特点及存在的问题进行了阐述，随后对装置电源开关分闸时间测试提出了解决方案。此次试验过程中得到的经验对今后变电站或发电厂的开关分、合闸时间测试有良好的借鉴意义。

电源开关；分闸时间；测量

1 项目背景

电力高压试验作为电力系统运行维护的必要环节之一，很多试验项目都是要通过给设备加高压和局部放电来获取试验结果的，具有一定的危险性。在试验过程中，由于不同的电气设备电压等级不同，所以每一次的高压电气试验都具有其特殊性和不确定性，在这样的条件下，很容易形成安全隐患，对人身和设备安全造成威胁。虽然国网公司已针对高压试验制定了一系列的安全规范和措施，如规定了高压试验安全距离，规定了安全操作规程、加强试验人员的安全意识、实行互相监督制度等一系列措施，但在实践中仍然会发生因为试验人员安全意识淡薄、经验不足或者违章作业、监护疏忽而导致人身伤亡的悲剧和设备损坏等事故。

例如，现场大型变压器、GIS、母线耐压试验等，由于加压区域很大，存在视觉死角，虽然有临时防护遮拦和人员把守，非高压试验人员仍然可能误入加压区域；如果工作人员安全意识淡薄、违章作业、监护不到位，可能会出现有人跨越遮拦的情况，相关人员的生命安全将受到严重威胁，尤其是在大量农民工参加电力检修作业时，这种情况发生的可能性会加大。

随着技术的发展和高压试验任务越来越繁重，开发一套能够彻底对试验人员人身安全起防护作用的系统就显得十分迫切，而且具有重要的现实意义，所以仙居县供电公司变电运检中心状态检测班趁公司开展科技项目的机会，跟厂家合作开发了电力高压试验安全监护装置，借助该安全监护装置，在试验过程中无论是安全意识淡薄的工作人员，还是不相关的人员，甚至是动物或物品任何时候进入试验区试验台都会随即自动切断供电电源，在给试验人员增加了一道安全屏障的同时，也大大减轻了试验人员在电力安全生产责任上的压力。但合作制造厂方却无法测量由于外部诱因触发导致装置供电电源开关自动切断的分闸时间。

2 解决方案

考虑到电力高压试验安全监护装置中的电源开关分闸时间是系统性能的一项重要指标，它是否合格会直接危及人身及设备的安全。同时本中心的试验人员均有电监会和国网公司认可的试验资格证，以及试验仪器均是经过国家计量部门检测认可的设备。所以就以本中心的人员和仪器为根据，设计了以下方案:

2.1 为适应用开关测试仪外同步端口来测量装置分闸时间而对装置进行的改造

所谓外同步，是由外部给出开关的分闸控制，与此同时，必须通过仪器的外同步端口向仪器提供同步信号，以提供计时起点。仪器如果得不到同步信号，将始终处于等待状态，不能得到试验数据。

由于该开关测试仪外同步端口采样电压范围为直流或交流30～300 V，输入电流≤12 m A。而检测装置被触发时的电压仅为5 V，为了达到开关测试仪的要求，就必须对被测装置进行改造，也就是对5 V的红外触发电压进行三级放大，即通过光电耦合器(TLP521-1）将+5 V电压变为+12 V，再通过场效应管(P5N90）导通由+12 V电压经升压器升压至+48 V，使电压达到50 V左右，从而满足开关测试仪外同步端口(OUT+）采样的要求。时间测量起点部分如图1所示。

图1 测量起点部分接线图

测试开关分闸时间，应配用端口线连接开关动、静触头两端。但装置被测开关中无可连接的辅助触点，所以在主电路上加装了继电器，用于时间测量终点。时间测量终点部分如图2所示。

图2 测量终点部分接线图

2.2 用开关机械特性测试仪对装置的分闸时间进行测量

在对被试品进行成功改造后，用开关测试仪对被试品的分闸时间进行测量。首先在开关测试仪操作控制页面的控制模式下选择“仪器只采样不控制”，再把输入节点(测量终点部分接线图中的AC220-1、AC220-2）接时间端口(如A1），输出节点(测量起点部分接线图中的OUT+、接地）接外同步端口。最后，人为触发红外报警装置，装置电源开关分闸，在开关测试仪上显示出如图3所示分闸时间。

图3 开关测试仪的测量结果

试验结果为11.9 ms，达到跳闸执行单元相应延时小于50 ms的设计要求。

3 结语

电力高压试验安全监护装置中的电源开关分闸时间是系统性能的一项重要指标，它是否合格会直接危及人身及设备的安全。单位领导非常重视，原来打算要送到浙江省电力试验研究院、武汉高压研究所等省内、国内权威检测单位进行检测，但咨询后才知道检测费用要几十万，远超出了承受能力。所以，一个原本想要放弃的项目，在大家的合作、努力、创新下意外地完成了。作为这次试验的电气试验人员中的一员，笔者深深地体会到应当努力提高自身的业务素质，在参加的每一个试验项目中，应该多联想、多观察、多问、多向专业人士请教、多试验，很多类似的问题都能得到有效解决。

[1]杭州西湖电子研究所.EST-5E/5F型高压开关测试仪使用说明书[Z]，2003

[2]仙居县供电公司.浙江省电力公司科技项目技术报告[Z]，2013

[3]国家电网公司.国家电网公司电力安全工作规程(变电部分）[M].中国电力出版社，2013

2014-10-09

袁朝晖(1970—），男，浙江仙居人，工程师，研究方向:电气试验。