一种保护装置出口校验仪的介绍

一种保护装置出口校验仪的介绍

黄劲松张海军孙宁马振华李伟

（国网石嘴山供电公司宁夏石嘴山市753000）

摘要：进行继电保护装置全部检验时，必须对保护装置投入使用的输出触点（出口）依次校验通断状态。由于目前变电站保护装置类目繁多、定检工作量较大、工作人员误操作、装置故障等原因导致变电站保护装置出口校验“误检”“漏检”，造成保护装置“带病运行”、“误动作”、“动作不出口”等事故。本文主要介绍国网石嘴山供电公司继电保护技术人员针对此类现状研发保护装置出口校验仪。

关键词：保护装置；保护出口；节点校验

1.保护装置出口漏校验、误校验的危害

2012年6月3日，某220kV变电站220kV母兼旁201开关转带220kV线路242开关运行情况下，该站一条110kV出线C相接地故障，该线路所属131开关C相零序I段动作，保护正确动作但未出口，造成131开关无法及时断开，扩大停电面积。事故分析过程中发现，131开关保护定检未按规程进行，装置操作箱到出口压板的接线出现松动，导致保护未能正常出口，故障不能及时切除。

2.行业现状

目前在保护定检工作中保护出口校验环节通常借助万用表检测保护出口压板下端的电位开出情况来进行，通过肉眼观测万用表示数的变化来确认出口动作情况。这种方法的局限性在于：1、保护装置一组出口完成一次动作的时间是毫秒级的，受制于人眼观测的效果，校验过程通常需要重复多次，与整定出口矩阵进行比对；2、万用表检测的方法对检测工具万用表要求较高，必须是同型号的仪表，非同型号的万用表检测过程存在延时，无法对出口时间、节点动作顺序进行精确判断，导致校验结果不够准确，进行多出口的保护装置校验时，需要使用多个万用表进行配合；综上目前行业内针对保护装置出口检验的方法对人员观测水平要求较高，对仪器的选择较为严苛。

3.保护装置出口校验仪的研制

3.1研制目的

为了能够有效的检测到保护装置出口动作电位以及动作时间；缩短整个保护定检过程出口校验环节的用时；消除保护出口漏校验、误校验带来的安全隐患；大幅度改善当前二次专业对于保护装置出口检验环节缺乏有效监测仪器的现状；国网石嘴山供电公司继电保护技术人员设计了保护装置出口校验仪：

图1校验仪面板图

3.2校验仪的逻辑

保护装置检测到故障量最终会体现在出口压板下端的电位变化以及变化顺序，保护装置出口校验仪内部借助高阻和运算放大器完成对出口压板电位的采集，采用光耦隔离电路对采集的电压信号进行隔离，借助运算处理器内部的计时器，完成对采集电压信号到来时间的测量，通过运算处理器内部运算处理，完成对各个出口动作时间、动作顺序、动作电位的判定，最终通过液晶和LED将检测结果直观显示出来。

3.3校验仪的组成部分

仪器由电源单元、出口电压采集单元、逻辑运算单元、信号传输单元、输出显示单元、封装单元组成。电源单元提供微处理器工作电源，与保护装置共地，共直流。出口电压采集单元在保护传动时，进行各个出口的电位检测；逻辑运算单元进行出口动作时间的采集和运算判断，信号传输单元对整个仪器采集信号传输过程进行信号隔离，输出显示单元对微处理器的运算处理结果进行直观的显示。

3.4出口校验仪的创新点

（1）全新的电压通道采集方式。在本次活动之前，业内缺乏一种对保护装置开出节点电压的采集监测方法，只能通过驱动继电器回路进行信号有无开出的判断，无法对保护装置的动作时间、动作电流进行采集。功能单一，辅助性不高，在本次活动中，创造性地使用阻抗匹配和运算放大电路的组合，做到了最开出电压、动作时间、动作电流实时精确采集。

（2）首创“出口节点动作判定算法”将节点动作顺序软件程序化。在本次活动之前，业内并没有将“出口节点动作判定”这一概念“程序化”，仅仅依靠肉眼来分辨各个保护出口节点的动作顺序，此种方式缺乏可行度，准确性不高。在本次活动中，通过软件模拟、机器仿真，借助微处理器的高处理速度，创造性的开发了出口节点动作判定算法，精确的判断各个出口动作的先后顺序，填补了行业空白并为后续的持续开发应用提供了宝贵的经验，具有很强的借鉴意义。

（3）保护出口校验仪的开发、使用填补了行业内对于主变、低周、母差等保护装置定检过程中出口检验环节的短板，树立了最新最全面的行业标杆。

3.5保护装置出口校验仪的优点

1.操作简便，全程自主化识别、自主化判断，大大较少人力的投入，缩短了出口校验环节的时间。

2.安全高效、不留隐患。采用全新的出口电压采集判定方式，通过微处理器进行运算处理，减少人为因素的干扰，大大提升了检测过程的可靠性，避免了由于误校验带来的隐患。

3.高度集成，便于携带使用。仪器内部高度集成，具有体积小，重量轻的优点，外壳采用镁铝合金外壳，方便携带运输以及使用。

4.结语

保护装置出口校验仪的研制使用解决了以往在变电站内使用万用表检测漏检、误检的现状。进行出口电位的核对，大大提升了保护装置运行的可靠性，保证了电网的安全稳定运行；改善了以往变电站内依靠万用表肉眼观测的方法，缩短了保护出口校验时间，从而使得继电保护二次检修工作效率大幅提升。

参考文献：

[1]习思敏.继电保护装置跳闸出口校验新方法[J].机电工程技术.2015（13）

[2]吴占贵.出口继电器校验的新方法[J].宁夏电力.2012（03）