缩短继电保护操作箱校验时间的研究

曹坚成，翁 晖，孙 珑

（国网浙江省电力公司宁波供电公司，浙江 宁波 315010）

0 引言

保护用操作箱与相应的保护装置相结合，构成了设备继电保护的主体。它的安全稳定运行直接关系到保护装置是否能可靠动作。

目前，随着国家电网公司继电保护设计“六统一”设计规范的实施，操作箱由原来的单套演变成双套，生产厂家也由原先的单一化向不同厂家发展，由此造成操作箱的设备型号、内部回路设计、继电器规格都不尽相同。同时，面对设备停电检修时间缩短、设备类型繁杂的问题，如何提高检修人员对操作箱校验的技能水平，正确检验操作箱，不留安全隐患，已经成为当前迫切需要解决的问题。为使检修人员不受操作箱型号及内部原理的束缚，提出了以校验规程为基础，通过回路测试实际校验操作箱继电器的动作情况方案。该方案可完全模拟实际运行状态下的操作箱动作情况，从而更加准确地判断操作箱的性能，及时发现存在的问题，提高操作箱装置的运行可靠性，避免保护装置的误动和拒动。

1 目前的现状及设想

随着计算机技术、微电子技术、电力电子技术的飞速发展，新型高性能继电保护测试装置不断推出。由于更加重视保护逻辑功能的自动化校验，回路中传统继电器校验功能的改进往往被忽视。

由于所有保护装置的回路都是由设计单位明确规范的，因此可以通过回路试验来测量相应继电器的动作值和返回值。这需要研究操作箱带回路校验的理论基础与实际应用，包括操作箱带回路校验的可行性、操作箱校验测试仪回路设计、操作箱校验测试仪制造材料的选择、适应“六统一”设计的操作箱校验执行卡的编制、危险点预控和安全措施布置等。其难点是如何设计满足操作箱校验要求的校验仪器，同时保证对校验结果精度的要求，防止操作箱校验测试仪在测试中对操作箱的影响。

2 实施方案

2.1 实施方案原理分析

操作箱校验的传统方法是按照操作箱分版原理图，利用继电器接口试验板，对相应的继电器试加工作电压，通过监视继电器的接点，记录继电器的动作值和返回值。目前，由于操作箱型号多、原理不同、结构不同，部分厂家无法提供分版原理图或继电器接口试验板，已不能全面、顺利地进行操作箱的校验。

保护装置利用操作箱内的继电器和印制电路板实现由逻辑判断到回路输出的功能，日常校验的目的是校核相应的继电器性能是否正常。同时，对于符合国网“六统一”设计规范的保护装置，在专门的操作箱校验执行卡的指导下，其校验将得到很大的简化与实用化，进一步提高继电保护装置校验工作效率。

通常，需要校验的继电器都会在间隔开关的控制回路图中体现，因此应着重研究如何利用设计的回路模拟继电器动作或返回。设计操作箱校验接线原理如图1所示。

图1 操作箱校验接线原理

利用改变并联在PSL603继电保护装置输出接点上的可调电阻，使施加在ZHJ和ZXJ1继电器的电压也相应改变。利用监视ZHJ继电器的辅助接点，判断ZHJ继电器动作时的动作电压和通过的动作电流，同时回路中的电流表、电压表不仅可以获得继电器的测量值，还可以用来监视回路接线的正确性。

为了更好地推广应用此快速校验法，可将其整合为体积小、便于携带、接线简单、通用性高的操作箱校验仪。细化后的结构如下:该校验仪在外特性上应包含输入方式、输出方式、数值显示及调节方式4部分。在装置内特性(硬件方案)上应具备直流模块、交流模块、开入显示模块、电压显示模块、电流显示模块及控制元件6部分。直流模块采用0～220 V可调发生器，交流模块为交流220 V转直流5 V的稳压模块，开入显示模块则采用发光二极管，电压、电流显示模块采用数字化液晶显示屏，控制元件则选择旋钮式可调电阻。由此形成的校验仪内部原理如图2所示，对应的面板布置如图3所示。

图2 校验仪内部原理

2.2 模拟校验结果

经过实验室模拟校验得到了常用的6种操作箱校验平均时间数据(见表1)，由此可看出采用新方法后的平均校验时间比传统方法节约了近一半，达到了预期目标——3.5 h以内，缩短了检修时间，使得操作箱校验在继电保护预试中所占时间比重大幅下降，检修效率得到明显提升。同时，此前由于缺少过渡板和原理图而难以校验的主变非电量保护，在新方法的支持下也可以进行快速有效的校验，并获得良好的效果。

图3 校验仪面板布置

表1 操作箱校验平均时间

3 结束语

整个研发方案最终完成了操作箱校验的新测试模式研究及校验测试仪的研制，检修人员只需按照回路设计就能校验操作箱继电器的各项性能及主要功能。当快速校验仪成品制造完成并推广后，二次人员在以后的预试中就能更加准确地模拟操作箱实际运行状态下的工作情况，更加全面地校验操作箱的动作性能，更加确切地判别操作箱的动作情况，更加快速地完成操作箱的性能校验，同时还能避免校验过程中因操作不当造成的继电器烧坏及接点击穿现象，及时发现、查明操作箱可能存在的问题和隐患。

使用新的快速校验仪后，提高电网检修效率，缩短设备停电时间，减少检修人员的工作量，带来了直接的社会效益和经济效益。

1 贺家李，宋从矩．电力系统继电保护原理(增订版)[M]．北京:中国电力出版社，2004.

2 张 斌．国网“六统一”继保装置标准检验系统的实现[J].信息与电脑(理论版)，2013(5).

3 郭占伟，原爱芳，张长彦，等．断路器操作回路详述[J].继电器，2004(19).