一种新型继电保护压板防误闭锁装置的研制

引言

当电力系统中的元件或电力系统本身发生故障时,继电保护装置能够根据测量得到的电气参数判断故障位置,跳开相关断路器并隔离故障点,维护电力系统的安全稳定运行。继电保护装置通过保护压板与外部装置相连,保护压板的投退状态关系到保护的功能和动作出口能否正常发挥作用。误投退保护压板可能导致正常运行的设备误动作跳闸,造成负荷损失、系统震荡等严重后果。

因此,在继电保护装置的检修维护过程中,必须对相关保护压板进行防误措施的布置,防止检修人员误碰保护压板造成设备误动。提出了一种带绝缘空心套的压板保护装置,通过用绝缘套将导体端罩住的方式保护压板,防止人员误动。然而,此种方式仅对旋钮式压板起保护作用。专利提出了一种上下边可延伸的新型压板防护罩,通过带有弹力的上下挡板将压板卡在保护连片上,防止人员误动。然而,此种方式仅对插拔式压板起保护作用。基于此,研制一款既对旋钮式压板又对插拔式压板起作用的保护装置十分必要。下文主要对该新型装置的设计、制造和试验等进行详细介绍。

1基本方案

1.1悬挂式保护压板防误闭锁装置

该保护装置在一横排保护压板上安装一条固定防误底座,压板防护罩上端引出接口可与防误底座对接并固定在防误底座上,在接点处安装防误闭锁装置,如图1所示。该装置由防误底座、压板防护罩、防误闭锁装置等3个部分组成,如图2所示。在布置安全措施时,将防护罩插入防误底座并锁好:在拆除安全措施时,解锁后将防护罩从防误底座上拔出。

1.2现场测量分析

该方案的实施关键在于防误底座的安装。如图3所示,经现场测量发现旋钮式压板上下两排间距为4.3cm,插拔式压板上下两排间距为5cm,而防误底座的作用为连接下端防护罩,在防护罩质量相差不大的情况下接口宽度设置在3cm以内足够。对于防护罩左右侧预留宽度的要求,由于防护罩布置的方式为插拔式,只要保证在压板退出时防护罩能罩住压板即可,因此容易满足要求。

2制作流程

2.1材料选择

继电保护装置压板为导体且一端带电,因此所选用材料应该具有绝缘性,避免造成压板误导通的情况。防误装置布置后不应妨碍运行人员对压板状态和压板类型的判断,因而要求所选材料具有一定透明度。针对以上要求,可以选择亚克力(聚甲基丙烯酸甲酯)作为防护罩的制作材料,该种材料是一种有机高分子聚合物,具有绝缘、抗拉强度好、透光率高、耐磨性优、耐候性强、容易加工、经济成本合适等优点。

2.2防误闭锁装置选择

防误锁具是防误装置的核心,能够起到可靠防止人员误动压板的重要作用。如图4所示,磁扣锁质量最小,开锁时间短且成本最低,而且相比于机械挂锁,磁扣锁更加小巧灵便,故采用磁扣锁作为防误装置的闭锁锁具。

2.3安装方式选择

防误底座在防误装置中起到对压板防护罩定位的作用。钻孔固定具有较好的固定效果,固定可靠性高,但安装时间长,安装难度大,具有较高的作业风险。玻璃胶固定方式虽然可靠性不及钻孔固定,但安装方便,简单无痕,可自行安装,无须安装费用,作业风险低。因仅在屏柜表面作业,不涉及内部元器件,所以采用玻璃胶安装方式。

3效益分析

3.1安全措施布置与拆除时间检查

制作完成后,在变电管理所继保班和外单位二次设备检修人员中共随机抽取了20人,进行保护压板安全措施布置与拆除的计时测试,结果如图5所示。

如图6、图7、图8所示,分别对旋钮式和插拔式两种类型压板的防护效果进行了检查,效果良好,在安全措施布置与拆除时间测试中,两位员工经过5次测试后得到的平均耗时分别为3.04s和3.1s,缩短时间的效果显著。从图5测试结果可见,85%的员工使用该压板防误闭锁装置布置安全措施的时间耗费不超过4s。相对于采用传统的绝缘胶布布置方式需要一段一段地取用绝缘胶布,采用缠绕等方式逐一完成粘贴,新装置使用预先布置的底座,仅需要完成简单的安装操作,就可达到更快的装拆速度。

图6  效果检查(旋钮式）

图7  效果检查(插拔式）

图8  布置与拆除时间

3.2安全措施布置可靠性检查

对某变电站进行现场检查,结果如表1所示,使用该压板防误闭锁装置布置的安全措施在100个样本中的可靠性为100%。相较于采用传统的绝缘胶布布置方式,新装置从易受灰尘、温度和油污等外部环境影响的粘贴原理,变为可靠且不受环境影响的机械限位锁定原理,从根本上杜绝了安全措施脱落、移位等不可靠现象的产生,达到了100%的可靠性。

4结语

本文所述继保装置压板防误闭锁装置现场适用性强、安全性高,方便变电专业人员装设和布置,能快速、有效地达到保护压板防误闭锁的目的,阻止人员误操作压板,适用于多种型号的保护装置压板。比起传统的使用绝缘胶布甚至拆卸压板的方法,该装置确实能在很大程度上解决运行、继保人员无法快速可靠闭锁保护压板的问题,显著保障二次设备运行安全,确保电网安全稳定运行。