互感器二次端子防忘恢复接地提醒及监控检查装置的研制

黎艺苗　康钱江　冯文秋　李杏　莫仲辉

摘要：互感器预防性试验存在需要反复爬梯检查接线和易遗忘恢复二次端子接地的不足，鉴于此，设计了一种互感器二次端子防忘恢复接地提醒及监控检查装置，能够避免遗漏恢复二次端子接地的风险，改善需要反复攀爬扶梯检查接线的弊端，实现接线情况远程检查，提高工作效率，降低安全风险。

关键词：互感器;二次端子;接地;监控检查

0 引言

互感器是预防性试验的重点设备，其中介质损耗及电容量测试能够有效检查互感器底部和电容芯子表面的绝缘情况[1]。在互感器预防性试验中，介质损耗及电容量测量采用正接法需要解开二次端子N-地的末屏接地连接，自激法需要解开二次端子N-地、da、dn的连接，此项必须的操作存在容易导致试验人员试验完毕遗忘恢复二次端子接地的安全风险。

在安全方面，对于电压互感器，其N端不做载波通信使用时必须接地，若遗忘将末端N接地恢复就送电，会在N端产生悬浮高压电位，对距其最近的端子长期持续放电，两者之间迅速形成导电通道，最终将导致两者之间的绝缘被完全破坏，严重的甚至会发生互感器烧毁、炸裂等事故。对于电流互感器，在末屏不接地的情况下恢复送电，严重的会使主变压器发生差动保护动作，三侧断路器跳闸，最终导致全站停电。

在工作效率方面，试验人员每换接一次测试线和恢复接线都需要工作人员爬上扶梯检查，这项反复检查的操作在一定程度上延长了工作时间。因此，需要研究一款装置帮助工作人员不用攀爬扶梯就可以及时正确检查接线情况，提高工作效率。

目前市面上没有合适的工具可以解决以上问题，因此需要研制互感器二次端子防忘恢复接地提醒及监控检查裝置，以及时提醒作业人员避免预防性试验结束而遗漏恢复二次端子接地，及时远程检查接线情况，提高作业效率，降低作业风险，保障设备和电网安全健康运行。

1 互感器二次端子防忘恢复接地提醒及监控检查装置的研制

1.1    目标确定

目前，互感器预防性试验的传统工作方式存在遗漏恢复二次端子接地的风险和需要反复攀爬扶梯检查接线的弊端，而研制一款互感器二次端子防忘恢复接地提醒及监控检查装置将显著改善这种情况。本项目目标是研制一款互感器二次端子防忘恢复接地提醒及监控检查装置，并满足以下要求：

（1）适用于所有互感器;

（2）材质轻便，易携带;

（3）对外绝缘;

（4）选取合适的金属材料，可弯曲，但有韧性、能固定;

（5）可缩短试验时间，提高工作效率。

1.2    技术创新点

（1）可及时提醒以避免预防性试验结束而遗漏恢复二次端子接地;

（2）无须攀爬扶梯就可及时检查测试线接线情况;

（3）可以远程拍摄接线状况留底;

（4）所设计互感器二次端子防忘恢复接地提醒及监控检查装置的通用性较强。

1.3    模型的研制

1.3.1    方案比较

互感器二次端子防忘恢复接地提醒及监控检查装置按照安全高效、适用性强、外形美观的原则展开方案设计。在装置固定方式上，本项目设计了两种方案，装置模型图如图1所示。

方案2使用环形磁铁，在拆装装置时难以自如控制，而方案1使用开关式磁铁固定器，可以更加方便地通过开关磁力座将装置固定在互感器二次面板上方，对比之下方案1更优。

1.3.2    模型结构组成

互感器二次端子防忘恢复接地提醒及监控检查装置最终选择采用装置模型图1中的方案1，本装置整体轻巧、便于携带，为一体式结构，能避免工作结束后在互感器设备上遗落多余的小部件。装置主要可分为开关式磁铁固定器、接地端子绝缘帽盖、摄像头、绝缘连接线1、绝缘连接线2，总共5个部分，如图1（a）所示。

1.3.2.1    开关式磁铁固定器

开关式磁铁固定器磁铁材质为铁氧体，外层包裹环氧树脂绝缘材料，将开关置于ON时为磁铁，置于OFF时消去磁性。

1.3.2.2    接地端子绝缘帽盖

接地端子绝缘帽盖材质为绝缘环氧树脂，有弹性，适用于多种二次接地端子，套接于拆开接地后的互感器二次接地端子上，可以及时起到视觉提醒作用，避免预防性试验结束而遗漏恢复二次端子接地。

为了进一步加强对试验人员的提醒作用，在接地端子绝缘帽盖上可以增加主动提醒器（图中未示），开启状态时按预设时间发出提醒信号。主动提醒器包括电源模块、开关模块、PLC控制板、定时模块、提醒模块，其中提醒模块为蜂鸣器，开关模块用于控制主动提醒器的开启、关闭，定时模块用于控制提醒模块的延时启动时间，可通过开关模块开启主动提醒器，这时PLC控制板会根据定时模块在预设时间段后启动提醒模块，从而在一段时间后主动发出蜂鸣信号来提醒试验人员。

1.3.2.3    摄像头

摄像头可远程连接至手机，用于采集接线图像信息并反馈给试验人员，实现在试验过程中高效检查接线情况，避免工作人员反复爬梯检查，提高了作业效率，降低了作业风险，同时还能及时远程对拆线前和恢复接线后的状况分别拍照留底，形成良好的工作习惯，保障设备和电网安全健康运行。

1.3.2.4    绝缘连接线1

绝缘连接线1，直径4 mm，长度0.5 m，表层绝缘，为环氧树脂材质，两端分别连接开关式磁铁固定器和接地端子绝缘帽盖部分，起连接作用。

1.3.2.5    绝缘连接线2

绝缘连接线2，直径20 mm，长度0.5 m，内芯为有一定硬度的铝合金，表层包裹环氧树脂材料，可随意弯曲固定，两端分别连接开关式磁铁固定器和摄像头部分，起连接和固定作用，可调整监控角度。

1.4    使用原理

在进行互感器介损及电容量测试时，工作班成员需在拆开互感器末屏接地后，将开关式磁铁固定器吸附在二次面板（铁质）上方，将接地端子绝缘帽盖套于接地二次端子，以及时提醒、避免预防性试验结束而遗漏恢复二次端子接地。再将摄像头部分弯曲至合适的位置，使其能监控到整个二次面板，工作人员手机远程连接摄像头就可及时清楚地检查测试线接线情况和恢复接线情况，无须反复攀爬扶梯，可缩短工作时间，有效提高工作效率。

此外，工作人员还能远程对试验前后的互感器二次接线面板状况分别拍照留底，形成良好的工作习惯。

2 应用效果

将使用互感器二次端子防忘恢复接地提醒及监控检查装置和传统作业情况相比，对比分析表如表1所示。

从表1可知，本发明可以及时提醒工作人员以避免预防性试验结束而遗漏恢复二次端子接地，在试验过程中能高效检查接线情况，避免工作人员反复攀爬扶梯检查测试线接线情况，可以远程及时拍下拆线前和接线后的二次端子接线状况留底，形成良好的工作习惯，降低作业风险，提高工作效率，因而有较为广阔的应用前景。

3 结语

现代城市负荷密度不断增加，对用电可靠性的要求日益严格，研制互感器二次端子防忘恢复接地提醒装置给电网安全稳定运行带来了一定的时间效益、安全效益和经济效益。

互感器在电网中数量大，试验周期时间较短，存在遗漏恢复接地就投入运行的安全隐患。在使用本文所述的互感器二次端子防忘恢复接地提醒装置后，预试人员在试验过程中能及时检查接线情况，杜绝接错测试线加压的情况，也能有效避免预防性试验结束而遗漏恢复二次端子接地，降低作业风险，提高工作效率。电网确实曾发生过由于互感器末屏不接地运行导致的事故，因此本项目研究有一定的迫切性，项目预期成果的实现对保障安全高效生产具有重要意义，有较强的实用性和较好的发展前景。

[参考文献]

[1] 陈化钢.电力设备预防性试验方法及诊断技术[M].2版.北京：中国水利水电出版社，2017.

收稿日期：2021-08-04

作者簡介：黎艺苗（1996—），女，广东湛江人，助理工程师，从事高压绝缘技术、电力系统运行等工作。