集成式电位保持出口压板测试仪的研制

时间：2024-07-28

王亮，马磊，杨鹏，吴浩

（国网宁夏电力有限公司吴忠供电公司，宁夏吴忠 751100）

0 引言

出口压板也称跳闸压板，是保护回路的重要环节[1]。变电站内母线保护装置、备用电源自动投入装置、低频低压减载装置、过负荷联切装置、安全稳定控制装置等装置安装与定检过程中，为了不影响正常运行的设备间隔，需要对跳闸压板做出口测试。一般出口压板固定端电位为-110 V，活动端电位为0 V，当保护动作时活动端电位由0 V变化至+110 V。出口压板测试工作在模拟保护动作的同时，测量各个出口压板的电位变化情况，该动作的出口必须可靠动作，不该动作的出口必须可靠不动作，否则一次设备故障时不能及时正确隔离故障设备，会扩大故障范围[2-3]。本文研发了能够同时测试多个压板且可以长时间保持显示测试结果的出口压板测试仪，介绍了其使用方法，并验证了该装置的应用效果。

1 研制背景

1.1 传统测试方法

传统测试通常采用万用表电压档进行测试。用继电保护测试仪给保护装置加故障量，模拟保护动作的同时用万用表直流电压档进行测试，将黑表笔与接地网连接，用红表笔测量出口压板下极（活动端）的对地电压，并仔细观察万用表显示电压的变化[4]。出口压板下极电位由0 V变为+110 V说明出口动作正确，如果电位无变化，则说明未出口，测试结果不正确。该测试方法单次只能测试一个压板。

1.2 传统测试方法存在的问题

1.2.1 测试压板多导致重复次数多

以远方备用电源自动投入装置为例，需要在6种工作方式下，分别测试6个出口压板，使用万用表测试需进行36次试验，出口压板测试工作重复次数多、耗时长。低频低压减载装置、母线保护装置等测试的压板数量及次数会更多。

1.2.2 测试失败导致的重复测试次数多

由于保护动作会在一瞬间就复归，万用表上的电压变化仅仅存在几十毫秒的时间，试验时如果电压发生变化，但人眼未看到，则需要再次测试。万用表测试方法需要两组测试人员配合完成，一组给保护装置加故障量，另一组测试压板电位变化，两组测试人员配合不默契也会导致测试失败，需再次测试。

2 出口压板测试仪原理

2.1 设计思路

集成式电位保持出口压板测试仪将多个出口压板测试回路集成安装，一次试验可测试多个出口压板；采用保持回路，将出口压板瞬时的电位变化保持显示，以有效降低出口压板测试重复次数[5-6]。

集成式电位保持出口压板测试仪包括电位变化记录模块、保持模块和显示模块。电位变化记录模块将压板的电位变化信息上传至保持模块，保持模块将信息保持并驱动显示模块，显示模块可供试验人员确认测试结果。装置接线原理如图1所示。

图1 装置接线原理图

2.2 电位变化记录模块

电位变化记录模块同时记录多个出口压板的电位变化，当出口压板电位发生变化时，该模块将压板的电位变化信息上传至保持模块。电位变化记录原理如图2所示。

图2 电位变化记录原理图

变电站中断路器的控制回路使用220 V直流系统，故测试仪采用220 V中间继电器，保护动作时中间继电器励磁。利用多组220 V中间继电器，将各中间继电器公共端统一接在控制电源负电端，每一个出口压板接一个中间继电器的开入端，中间继电器的常开接点接入保持回路。当压板电位变为+100 V时，中间继电器动作，常开接点闭合，保持回路导通，将电位变化信息上传至保持模块。中间继电器动作电压应在额定直流电源电压的55%～70%范围内，动作功率不宜低于5 W。

2.3 保持模块

保持模块由多个5 V高电平触发的中间继电器组成，由5 V可充电锂电池供电。利用电位变化记录模块上传的各常开接点控制保持继电器，并利用保持继电器的常开接点实现自保持功能，控制指示灯。保护未动作时，常开接点KM1断开，保持回路断开；当保护动作时KM1接点闭合，保持继电器线圈K1励磁，保持继电器常开接点K1闭合，并使线圈长期保持励磁状态，常开接点K1保持闭合状态，指示灯持续点亮。保持回路原理如图3所示。

图3 保持回路原理图

2.4 显示模块

显示模块采用信号指示灯来指示出口压板的电位变化情况，当压板电位变为+110 V时，对应的信号灯点亮，按下“复归”按钮后信号灯统一熄灭。显示模块和保持模块由同一电源供电，将指示灯接在保持回路中，使用保持回路控制指示灯的点亮。指示灯与压板连接线一一对应，当某一个出口压板电位由0 V变为+110 V时，对应的指示灯就会常亮，为判断出口压板动作是否正确提供依据。“复归”按钮串联在电源回路中，按下该按钮，断开保持回路，指示灯熄灭，保持回路复位，即可进行下一轮测试。