電壓表測試保護出口壓板異常電壓分析

摘 要：倒閘操作是發電廠或變電站常見的任務，用電壓表測試該斷路器保護出口壓板兩端有無異常電壓是倒閘操作中的項目之一。為避免測試保護出口壓板異常電壓時造成保護誤動作，必須要掌握正確的測量方法。

關鍵詞：電壓表；測試；壓板電壓

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.24.004

1 引言

電壓表不僅在電工、電子行業及日常生活中得到應用，而且在發電廠、變電站運維工作中，進行倒閘操作、日常維護，都離不開電壓表。

在電力生產過程中，由于發電廠、變電站運維人員不懂得保護出口壓板異常電壓測試測試原理、方法及使用注意事項，往往形成事故，對電力系統造成重大損失。因此，熟悉保護出口壓板異常電壓測試原理，掌握正確的測量方法，是安全生產的重要保障。

2 電壓表使用注意事項

（1）檢查電壓表外觀無影響測量的缺陷；

（2）電壓表的檢驗合格證應在有效期；

（3）指針式電壓表在水平放置指針應指零；

（4）測量前估計被測電路的性質（交流或直流）；

（5）測量前估計被測值大小，選擇適當量程。選擇的量程應使電壓表指針指在滿刻度的2/3左右[1]；

（6）對于指針式電壓表，紅、黑表筆接壓板的位置不得顛倒，否則電壓表指針會反偏，打壞指針；

（7）要用絕緣膠布將電壓表的表筆包住，避免直接接通“上”、“下”壓板，形成事故；

（8）一般保護出口“上”壓板都接直流電源負極，“下”壓板都接直流電源正極。實際生產中，難免廠家會接錯，為避免測量出錯，因此要求上下壓板都應測量。

3 電壓表測試保護出口壓板異常電壓分析

斷路器跳閘回路如圖1所示。圖1中，R1和R2（與R1相等）構成的支路為直流系統絕緣監察裝置回路，K為電流繼電器；﹢WC、﹣WC表示控制電源小母線，KCO為保護出口中間繼電器，XB為保護出口壓板，XB的“1”端表示壓板的上端，XB的“2”端表示壓板的下端；QF1為斷路器的常開輔助觸點，YT為斷路器跳閘線圈[2]。根據倒閘操作的要求，當斷路器處于合閘位置（QF1也閉合）時，需要投入保護出口壓板XB時，若保護裝置異常造成保護出口繼電器KCO動作，形成電流的通路為：﹢WC→KCO→XB→QF1→YT→﹣WC，跳閘線圈YT通電而將正常運行的斷路器斷開，形成事故。

因此，按照規程的規定，當斷路器處于合閘位置時，在投入該斷路器的保護出口壓板時，必須測試保護出口壓板兩端無異常電壓[3]。測量保護出口壓板異常電壓的方法有“測量壓板對地電壓”、“測量壓板對負電壓”、“直接測量壓板兩端電壓”三種方法。

3.1 電壓表測量保護出口壓板對地電壓

（1）測量保護出口壓板“上”端對地電壓。將電壓表切至直流電壓250V檔，紅表筆一端接電壓表的“+”插孔，黑表筆一端接電壓表的“*”端插孔，電壓表的黑表筆另一端接保護出口壓板XB的“1”端，紅表筆另一端接地。此時第一支路R1與R2之間的接地端與電壓表紅表筆的接地端通過大地形成回路，電壓表與電阻R2形成并聯關系，電壓表測得的電壓既是電阻R2兩端的電壓。由于R1=R2，所以R1與R2分得的電壓相等，電壓表的讀數為110V，即保護出口壓板“上”端對地電壓為“-110V”。此時，當繼電保護裝置正常（KCO觸點斷開）或不正常（KCO觸點閉合），均不影響測試結果。

（2）測量保護出口壓板“下”端對地電壓。如圖1所示，將電壓表的紅表筆接保護出口壓板XB的“2”端，黑表筆接地。此時第一支路R1與R2之間的接地端與電壓表黑表筆的接地端通過大地形成回路。當繼電保護裝置異常造成KCO觸點閉合時，電壓表與電阻R1形成并聯關系，電壓表測得的電壓既是電阻R1兩端的電壓。同上分析可得，電壓表的讀數為110V，則保護出口壓板“下”端對地電壓為“+110V”；當繼電保護裝置正常時，即圖1中KCO觸點是斷開的，則電壓表測得的電壓為0V。

因此得出結論，在斷路器處于合閘位置時，當測得保護出口壓板XB“上”、“下”端對地電壓分別為“-110V”、“0V”時，保護出口壓板無異常電壓，可以投入該壓板；當測得保護出口壓板XB“上”、“下”端對地電壓分別為“-110V”、“+110V”時，保護出口壓板有異常電壓，不能投入該壓板。

3.2 測量保護出口壓板對負電壓

在保護屏后面的端子排上，我們都能很方便的找到與控制電源負極相連的端子。測量保護出口壓板上、下端對負電壓，也能正確判斷保護出口壓板有無異常電壓。

（1）測量保護出口壓板“上”端對負電壓。將電壓表的紅表筆接保護出口壓板XB的“1”端，黑表筆接負極。由于與電壓表串聯的保護出口壓板XB是斷開的，所以電壓表測得的電壓為零，即保護出口壓板“上”端對負電壓為“0V”。此時，不管圖1中保護出口繼電器KCO觸點是斷開（保護裝置正常）還是閉合（保護裝置異常），均不影響該測試結果。

（2）測量保護出口壓板“下”端對負電壓。如圖1所示，將電壓表的紅表筆接保護出口壓板XB的“2”端，黑表筆接負極。當繼電保護裝置異常（繼電器KCO觸點閉合）時，則電壓表測得的電壓即是控制電源正負極之間的電壓，電壓表讀數為220V，即保護出口壓板“下”端對負電壓為“+220V”；當繼電保護裝置正常（KCO觸點斷開）時，則電壓表讀數為0V，即保護出口壓板“下”端對負電壓為“0V”。

因此得出結論，在斷路器處于合閘位置時，當測得保護出口壓板XB“上”、“下”端對負電壓分別為“0V”、“0V”時，保護出口壓板無異常電壓，可以投入該壓板；當測得保護出口壓板XB“上”、“下”端對地電壓分別為“0V”、“+220V”時，保護出口壓板有異常電壓，不能投入該壓板。

3.3 直接測量保護出口壓板兩端電壓

直接將電壓表的紅表筆接XB的2端，黑表筆接XB的1端，若電壓表讀數為零，說明保護裝置正常，可以投入壓板；若測得電壓為220V，說明保護裝置異常，不能投壓板。但是一般不提倡采用直接測量法，因為萬一電壓表出現短路情況或在工作中錯將萬用表的電流檔當成電壓檔使用，則會造成保護壓板兩端有異常電壓時直接接通YT線圈而造成斷路器跳閘。

4 結語

結合帶直流系統絕緣監察裝置的斷路器跳閘回路接線，可以分析電壓表測試保護出口壓板兩端異常電壓的原理及方法。在實際工作中建議采用“測量壓板對地電壓”和“測量壓板對負電壓”兩種方法。只有熟悉電壓表測量保護出口壓板兩端異常電壓的使用注意事項，掌握正確的測量方法，才能避免人為安全事故的發生。

參考文獻：

[1]張斌.電工儀表及測量（第一版）[M].北京：中國電力出版社，2011.

[2]黃棟.發電廠及變電站二次回路（第一版）[M].北京：中國水利水電出版社，2004.

[3]黃棟.電氣運行（第一版）[M].北京：中國電力出版社，2011.

作者簡介：黃棟（1970-），男，四川成都人，講師，主要從事：電氣設備、繼電保護、電力系統研究。endprint