采用防止電網送電誤操作的信號發生器

文/吳振揚

1 研究背景

變電站是電網中非常重要組成部分，其運行的可靠性直接關系到電網的安全。現有的防止誤操作措施所采集的信號均是變電站開關及刀閘的信號觸點。信號觸點的丟失，人員安全意識的麻痹以及自設安全措施的設置均無法防止送電時的誤操作發生。

傳統的防誤操作裝置主要包含機械閉鎖裝置和電氣閉鎖裝置。機械閉鎖裝置是通過彈簧軸和機械連桿的轉動合二為一，工作人員在進行機械閉鎖操作時，按照操作步驟一步一步進行。電氣閉鎖裝置是通過各個設備之間所存在的輔助接點從而相互連接。目前采用了一種微機防誤閉鎖裝置，靈敏度和活用性較高，通過計算機軟件和網絡通信等技術，將變電站現場比較復雜、數量較多的二次用鎖回路變為計算機中的五防閉鎖規則庫，實現了防誤閉鎖的數字化。

2 研究現狀

作為變電站防誤操作的關鍵技術措施，應用于變電站的防誤閉鎖裝置都應達到的一般要求，即“五防”的要求，即：

（1）防止誤拉（合）斷路器。

（2）防止帶負荷進行拉（合）隔離開關。

（3）防止帶地線（接地刀閘）合隔離開關（斷路器）。

（4）防止帶電的情況下掛地線或者合接地刀閘。

（5）防止誤入帶電間隔。

以上“五防”要求并沒有對自設安全措施的設置進行規范，實際工作中也無法控制自設地線的使用和拆除，對于送電有極大的安全隱患。

3 現有技術缺點

機械閉鎖裝置是早期變電站中用來防止誤操作發生的裝置，其結構簡單，但操作不靈活。一旦有接地刀閘機構卡澀，人員未及時發現而送電，會造成帶地刀送電的惡性操作事故。這種閉鎖對于人員自設安全措施也無法及時發現，容易造成帶地線送電。

電氣閉鎖方式通常是在電氣接線回路增加附加的觸點，通過電纜線在被控的電氣設備上添加閉鎖控制。它通過開合被控設備的電源達到強制閉鎖的目的。這種閉鎖裝置只對觸點良好的情況有用，當二次回路故障時，無法判斷是否已經拉開接地刀閘。對于檢修人員的自設安全措施也無法及時發現，容易造成帶地線送電。

施工檢修人員作業程序混亂，不及時收回接地線，運行人員工作缺乏嚴謹性，在實際操作中不嚴格執行操作程序，檢查自設安全措施拆除情況，同樣會造成帶接地線送電。

4 研究成果

對于送電時無法檢測到自設安全措施是否拆除以及工器具是否撤離施工場地，采用一種高功率可控制信號發生器，對已確定人員撤離現場的輸電線路和變電設備，當接地線已全部拆除，整個輸電線路或變電設備是空載情況，信號發生器發出的電源信號在末端通過行波的折射作用，返回到發射器本體，仍可以被采集，收集到的信號源仍然是較大幅值，表明送電設備整體無問題，可以送電。當有接地線未拆除，或者施工器具遺留在場地形成短路電流，信號發生器發出的信號源幅值經過接地點可能極大衰減，僅有少量行波信號返回信號接收器，幅值大幅度降低，信號波形不再平滑。

信號發生器采用行波發生器，通過開關控制發射所需要的持續時間，當遇到長線路或者短路阻抗較大的線路，或者線路上有電抗器，需要加大輸送脈沖的時間。當發出的脈沖信號遇到終點返回，會有一臺接收信號源，可以根據接收信號源幅值的強度判斷送電設備送電情況。如果返回的信號幅值衰減較大，或者無返回信號，說明送電設備不滿足送電條件，需要重新檢查施工場地是否有接地。這樣可以有效保證送電時無短路回路，保證送電過程中的安全性。

采用大功率信號發生器可以使發射的信號在傳輸中不致衰減過快或被噪聲干擾，而持續輸送大功率電源又有可能造成有接地故障的線路損壞。通過開關控制的信號發生器，開關時間可以方便調節。開關采用將持續信號源先關閉，再打開，再關閉的策略。打開時間可以調節，使得信號發生器能夠發出的信號功率滿足設備的檢測輸電線路參數和環境要求。信號發生器采用行波發生器并與觸發開關相配合，再通過接收器接收返回信號波完成信號的檢測過程。

5 結論

采用大功率脈沖信號發生器，可以有效判斷送電設備自設安全措施是否已完全拆除，施工器具有無遺落。當信號發生器發出的行波信號返回接收器時，通過查詢接收器波形圖可以快速有效的判斷送電線路及設備的安全性，防止大功率，高電壓送電時，帶地線送電造成線路跳閘以及重大財產損失。對于電網安全以及保障電力設備良好運行有重要意義。

參考文獻

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