一種新型繼電保護壓板防誤閉鎖裝置的研制

吳偉力 黃祖勛 黃芷寓 阮君藝 魏嘉隆

摘要：針對變電站繼電保護壓板進行安全措施布置時，采用傳統的絕緣膠布布置方式耗時長且工作可靠性不高的問題，提出了一種新型繼電保護壓板防誤閉鎖裝置方案，詳細描述了該方案的組成及制作流程，最后應用該方案檢測了安全措施布置的時間及可靠性，證明了該方案的可行性及有效性。

關鍵詞：變電站;繼電保護;防誤閉鎖;研制

0 ? ?引言

當電力系統中的元件或電力系統本身發生故障時，繼電保護裝置能夠根據測量得到的電氣參數判斷故障位置，跳開相關斷路器并隔離故障點，維護電力系統的安全穩定運行。繼電保護裝置通過保護壓板與外部裝置相連，保護壓板的投退狀態關系到保護的功能和動作出口能否正常發揮作用。誤投退保護壓板可能導致正常運行的設備誤動作跳閘，造成負荷損失、系統震蕩等嚴重后果。

因此，在繼電保護裝置的檢修維護過程中，必須對相關保護壓板進行防誤措施的布置，防止檢修人員誤碰保護壓板造成設備誤動。專利[1]提出了一種帶絕緣空心套的壓板保護裝置，通過用絕緣套將導體端罩住的方式保護壓板，防止人員誤動。然而，此種方式僅對旋鈕式壓板起保護作用。專利[2]提出了一種上下邊可延伸的新型壓板防護罩，通過帶有彈力的上下擋板將壓板卡在保護連片上，防止人員誤動。然而，此種方式僅對插拔式壓板起保護作用?；诖?，研制一款既對旋鈕式壓板又對插拔式壓板起作用的保護裝置十分必要。下文主要對該新型裝置的設計、制造和試驗等進行詳細介紹。

1 ? ?基本方案

1.1 ? ?懸掛式保護壓板防誤閉鎖裝置

該保護裝置在一橫排保護壓板上安裝一條固定防誤底座，壓板防護罩[3]上端引出接口可與防誤底座對接并固定在防誤底座上，在接點處安裝防誤閉鎖裝置，如圖1所示。該裝置由防誤底座、壓板防護罩、防誤閉鎖裝置等3個部分組成，如圖2所示。在布置安全措施時，將防護罩插入防誤底座并鎖好;在拆除安全措施時，解鎖后將防護罩從防誤底座上拔出。

1.2 ? ?現場測量分析

該方案的實施關鍵在于防誤底座的安裝。如圖3所示，經現場測量發現旋鈕式壓板上下兩排間距為4.3 cm，插拔式壓板上下兩排間距為5 cm，而防誤底座的作用為連接下端防護罩，在防護罩質量相差不大的情況下接口寬度設置在3 cm以內足夠。對于防護罩左右側預留寬度的要求，由于防護罩布置的方式為插拔式，只要保證在壓板退出時防護罩能罩住壓板即可，因此容易滿足要求。

2 ? ?制作流程

2.1 ? ?材料選擇

繼電保護裝置壓板為導體且一端帶電，因此所選用材料應該具有絕緣性，避免造成壓板誤導通的情況。防誤裝置布置后不應妨礙運行人員對壓板狀態和壓板類型的判斷，因而要求所選材料具有一定透明度。針對以上要求，可以選擇亞克力（聚甲基丙烯酸甲酯）作為防護罩的制作材料，該種材料是一種有機高分子聚合物，具有絕緣、抗拉強度好、透光率高、耐磨性優、耐候性強、容易加工、經濟成本合適等優點。

2.2 ? ?防誤閉鎖裝置選擇

防誤鎖具是防誤裝置的核心，能夠起到可靠防止人員誤動壓板的重要作用。如圖4所示，磁扣鎖質量最小，開鎖時間短且成本最低，而且相比于機械掛鎖，磁扣鎖更加小巧靈便，故采用磁扣鎖作為防誤裝置的閉鎖鎖具。

2.3 ? ?安裝方式選擇

防誤底座在防誤裝置中起到對壓板防護罩定位的作用。鉆孔固定具有較好的固定效果，固定可靠性高，但安裝時間長，安裝難度大，具有較高的作業風險。玻璃膠固定方式雖然可靠性不及鉆孔固定，但安裝方便，簡單無痕，可自行安裝，無須安裝費用，作業風險低。因僅在屏柜表面作業，不涉及內部元器件，所以采用玻璃膠安裝方式。

3 ? ?效益分析

3.1 ? ?安全措施布置與拆除時間檢查

制作完成后，在變電管理所繼保班和外單位二次設備檢修人員中共隨機抽取了20人，進行保護壓板安全措施布置與拆除的計時測試，結果如圖5所示。

如圖6、圖7、圖8所示，分別對旋鈕式和插拔式兩種類型壓板的防護效果進行了檢查，效果良好，在安全措施布置與拆除時間測試中，兩位員工經過5次測試后得到的平均耗時分別為3.04 s和3.1 s，縮短時間的效果顯著。從圖5測試結果可見，85%的員工使用該壓板防誤閉鎖裝置布置安全措施的時間耗費不超過4 s。相對于采用傳統的絕緣膠布布置方式需要一段一段地取用絕緣膠布，采用纏繞等方式逐一完成粘貼，新裝置使用預先布置的底座，僅需要完成簡單的安裝操作，就可達到更快的裝拆速度。

3.2 ? ?安全措施布置可靠性檢查

對某變電站進行現場檢查，結果如表1所示，使用該壓板防誤閉鎖裝置布置的安全措施在100個樣本中的可靠性為100%。相較于采用傳統的絕緣膠布布置方式，新裝置從易受灰塵、溫度和油污等外部環境影響的粘貼原理，變為可靠且不受環境影響的機械限位鎖定原理，從根本上杜絕了安全措施脫落、移位等不可靠現象的產生，達到了100%的可靠性。

4 ? ?結語

本文所述繼保裝置壓板防誤閉鎖裝置現場適用性強、安全性高，方便變電專業人員裝設和布置，能快速、有效地達到保護壓板防誤閉鎖的目的，阻止人員誤操作壓板，適用于多種型號的保護裝置壓板。比起傳統的使用絕緣膠布甚至拆卸壓板的方法，該裝置確實能在很大程度上解決運行、繼保人員無法快速可靠閉鎖保護壓板的問題，顯著保障二次設備運行安全，確保電網安全穩定運行。

[參考文獻]

[1] 方書博，婁彥芳，常東亮，等.防止保護壓板誤動裝置：CN208461206U[P].2019-02-01.

[2] 李毅，陳愛軍，金巧.一種用于保護壓板的防誤操作防護罩：CN205985754U[P].2017-02-22.

[3] 張辰熙.防繼電保護壓板誤動誤碰防護罩：CN213184987U[P].2021-05-11.

收稿日期：2021-06-24

作者簡介：吳偉力（1980—），男，福建泉州人，碩士研究生，電氣工程師，長期從事變電運行管理與維護工作。