互感器二次端子防忘恢復接地提醒及監控檢查裝置的研制

黎藝苗　康錢江　馮文秋　李杏　莫仲輝

摘要：互感器預防性試驗存在需要反復爬梯檢查接線和易遺忘恢復二次端子接地的不足，鑒于此，設計了一種互感器二次端子防忘恢復接地提醒及監控檢查裝置，能夠避免遺漏恢復二次端子接地的風險，改善需要反復攀爬扶梯檢查接線的弊端，實現接線情況遠程檢查，提高工作效率，降低安全風險。

關鍵詞：互感器;二次端子;接地;監控檢查

0 引言

互感器是預防性試驗的重點設備，其中介質損耗及電容量測試能夠有效檢查互感器底部和電容芯子表面的絕緣情況[1]。在互感器預防性試驗中，介質損耗及電容量測量采用正接法需要解開二次端子N-地的末屏接地連接，自激法需要解開二次端子N-地、da、dn的連接，此項必須的操作存在容易導致試驗人員試驗完畢遺忘恢復二次端子接地的安全風險。

在安全方面，對于電壓互感器，其N端不做載波通信使用時必須接地，若遺忘將末端N接地恢復就送電，會在N端產生懸浮高壓電位，對距其最近的端子長期持續放電，兩者之間迅速形成導電通道，最終將導致兩者之間的絕緣被完全破壞，嚴重的甚至會發生互感器燒毀、炸裂等事故。對于電流互感器，在末屏不接地的情況下恢復送電，嚴重的會使主變壓器發生差動保護動作，三側斷路器跳閘，最終導致全站停電。

在工作效率方面，試驗人員每換接一次測試線和恢復接線都需要工作人員爬上扶梯檢查，這項反復檢查的操作在一定程度上延長了工作時間。因此，需要研究一款裝置幫助工作人員不用攀爬扶梯就可以及時正確檢查接線情況，提高工作效率。

目前市面上沒有合適的工具可以解決以上問題，因此需要研制互感器二次端子防忘恢復接地提醒及監控檢查裝置，以及時提醒作業人員避免預防性試驗結束而遺漏恢復二次端子接地，及時遠程檢查接線情況，提高作業效率，降低作業風險，保障設備和電網安全健康運行。

1 互感器二次端子防忘恢復接地提醒及監控檢查裝置的研制

1.1? ? 目標確定

目前，互感器預防性試驗的傳統工作方式存在遺漏恢復二次端子接地的風險和需要反復攀爬扶梯檢查接線的弊端，而研制一款互感器二次端子防忘恢復接地提醒及監控檢查裝置將顯著改善這種情況。本項目目標是研制一款互感器二次端子防忘恢復接地提醒及監控檢查裝置，并滿足以下要求：

（1）適用于所有互感器;

（2）材質輕便，易攜帶;

（3）對外絕緣;

（4）選取合適的金屬材料，可彎曲，但有韌性、能固定;

（5）可縮短試驗時間，提高工作效率。

1.2? ? 技術創新點

（1）可及時提醒以避免預防性試驗結束而遺漏恢復二次端子接地;

（2）無須攀爬扶梯就可及時檢查測試線接線情況;

（3）可以遠程拍攝接線狀況留底;

（4）所設計互感器二次端子防忘恢復接地提醒及監控檢查裝置的通用性較強。

1.3? ? 模型的研制

1.3.1? ? 方案比較

互感器二次端子防忘恢復接地提醒及監控檢查裝置按照安全高效、適用性強、外形美觀的原則展開方案設計。在裝置固定方式上，本項目設計了兩種方案，裝置模型圖如圖1所示。

方案2使用環形磁鐵，在拆裝裝置時難以自如控制，而方案1使用開關式磁鐵固定器，可以更加方便地通過開關磁力座將裝置固定在互感器二次面板上方，對比之下方案1更優。

1.3.2? ? 模型結構組成

互感器二次端子防忘恢復接地提醒及監控檢查裝置最終選擇采用裝置模型圖1中的方案1，本裝置整體輕巧、便于攜帶，為一體式結構，能避免工作結束后在互感器設備上遺落多余的小部件。裝置主要可分為開關式磁鐵固定器、接地端子絕緣帽蓋、攝像頭、絕緣連接線1、絕緣連接線2，總共5個部分，如圖1（a）所示。

1.3.2.1? ? 開關式磁鐵固定器

開關式磁鐵固定器磁鐵材質為鐵氧體，外層包裹環氧樹脂絕緣材料，將開關置于ON時為磁鐵，置于OFF時消去磁性。

1.3.2.2? ? 接地端子絕緣帽蓋

接地端子絕緣帽蓋材質為絕緣環氧樹脂，有彈性，適用于多種二次接地端子，套接于拆開接地后的互感器二次接地端子上，可以及時起到視覺提醒作用，避免預防性試驗結束而遺漏恢復二次端子接地。

為了進一步加強對試驗人員的提醒作用，在接地端子絕緣帽蓋上可以增加主動提醒器（圖中未示），開啟狀態時按預設時間發出提醒信號。主動提醒器包括電源模塊、開關模塊、PLC控制板、定時模塊、提醒模塊，其中提醒模塊為蜂鳴器，開關模塊用于控制主動提醒器的開啟、關閉，定時模塊用于控制提醒模塊的延時啟動時間，可通過開關模塊開啟主動提醒器，這時PLC控制板會根據定時模塊在預設時間段后啟動提醒模塊，從而在一段時間后主動發出蜂鳴信號來提醒試驗人員。

1.3.2.3? ? 攝像頭

攝像頭可遠程連接至手機，用于采集接線圖像信息并反饋給試驗人員，實現在試驗過程中高效檢查接線情況，避免工作人員反復爬梯檢查，提高了作業效率，降低了作業風險，同時還能及時遠程對拆線前和恢復接線后的狀況分別拍照留底，形成良好的工作習慣，保障設備和電網安全健康運行。

1.3.2.4? ? 絕緣連接線1

絕緣連接線1，直徑4 mm，長度0.5 m，表層絕緣，為環氧樹脂材質，兩端分別連接開關式磁鐵固定器和接地端子絕緣帽蓋部分，起連接作用。

1.3.2.5? ? 絕緣連接線2

絕緣連接線2，直徑20 mm，長度0.5 m，內芯為有一定硬度的鋁合金，表層包裹環氧樹脂材料，可隨意彎曲固定，兩端分別連接開關式磁鐵固定器和攝像頭部分，起連接和固定作用，可調整監控角度。

1.4? ? 使用原理

在進行互感器介損及電容量測試時，工作班成員需在拆開互感器末屏接地后，將開關式磁鐵固定器吸附在二次面板（鐵質）上方，將接地端子絕緣帽蓋套于接地二次端子，以及時提醒、避免預防性試驗結束而遺漏恢復二次端子接地。再將攝像頭部分彎曲至合適的位置，使其能監控到整個二次面板，工作人員手機遠程連接攝像頭就可及時清楚地檢查測試線接線情況和恢復接線情況，無須反復攀爬扶梯，可縮短工作時間，有效提高工作效率。

此外，工作人員還能遠程對試驗前后的互感器二次接線面板狀況分別拍照留底，形成良好的工作習慣。

2 應用效果

將使用互感器二次端子防忘恢復接地提醒及監控檢查裝置和傳統作業情況相比，對比分析表如表1所示。

從表1可知，本發明可以及時提醒工作人員以避免預防性試驗結束而遺漏恢復二次端子接地，在試驗過程中能高效檢查接線情況，避免工作人員反復攀爬扶梯檢查測試線接線情況，可以遠程及時拍下拆線前和接線后的二次端子接線狀況留底，形成良好的工作習慣，降低作業風險，提高工作效率，因而有較為廣闊的應用前景。

3 結語

現代城市負荷密度不斷增加，對用電可靠性的要求日益嚴格，研制互感器二次端子防忘恢復接地提醒裝置給電網安全穩定運行帶來了一定的時間效益、安全效益和經濟效益。

互感器在電網中數量大，試驗周期時間較短，存在遺漏恢復接地就投入運行的安全隱患。在使用本文所述的互感器二次端子防忘恢復接地提醒裝置后，預試人員在試驗過程中能及時檢查接線情況，杜絕接錯測試線加壓的情況，也能有效避免預防性試驗結束而遺漏恢復二次端子接地，降低作業風險，提高工作效率。電網確實曾發生過由于互感器末屏不接地運行導致的事故，因此本項目研究有一定的迫切性，項目預期成果的實現對保障安全高效生產具有重要意義，有較強的實用性和較好的發展前景。

[參考文獻]

[1] 陳化鋼.電力設備預防性試驗方法及診斷技術[M].2版.北京：中國水利水電出版社，2017.

收稿日期：2021-08-04

作者簡介：黎藝苗（1996—），女，廣東湛江人，助理工程師，從事高壓絕緣技術、電力系統運行等工作。