防止变电站继保调试一次设备带电的切断装置及切断方法

摘要

本发明公开了一种防止变电站继保调试一次设备带电的切断装置及切断方法，解决了变电站继电保护调试过程中一次设备误带电的问题。由检测电路微处理器（20）、电压继电器常开触点（14）和检测电路电源（19）组成闭合的检测回路；在继电保护测试仪（9）与继电保护测试仪外接电源（29）之间的连线上串联接入电流继电器常闭触点（26），将切断电路电源（28）、电流继电器线圈（25）和三极管开关（24）串联组成切断回路，在三极管开关（24）的基极上连接切断电路微处理器（23）的输出控制端；切断信号经切断电路微处理器（23）控制三极管开关（24）导通，电流继电器常闭触点（26）断开，从而实现切断继电保护测试仪的供电电源的目的。

说明书

技术领域

本发明涉及一种变电站继电保护调试过程中，一次设备误带电的切断装置及其切断方法。一次设备误带电后，会严重危及一次设备安装、调试人员的安全。

背景技术

变电站的电气设备分为一次设备和二次设备。一次设备指直接输送和分配电能的设备，包括变压器、断路器、母线、输电线路等。二次设备指对一次设备进行检测、控制、调节和保护的设备，包括测量控制装置、计量表和继电保护装置等。一次设备及其相互连接的回路称为一次回路。二次设备及其相互连接的回路称为二次回路。电压互感器（Potential transformer，简称PT）是一种小型的变压器，其一次绕组并联连接于一次回路中，将一次设备的一次电压按比例缩小成规定要求的二次电压，向测控、计量和继电保护装置提供一次设备的电压。继电保护装置收到电压互感器和电流互感器提供的二次电压和二次电流后，进行逻辑判断，确定是否对断路器发出跳闸信号和相应的动作信息。在变电站一次设备投运前，需要对继电保护装置、测控装置和电度表等进行调试，检查其功能是否正常。继电保护测试仪可以输出交流的三相电压和电流，在调试工程中，需要把继电保护测试仪接在二次回路中，模拟电压互感器和电流互感器，给继电保护装置、测控装置和电度表等提供二次电压和二次电流。变电站继电保护调试人员在进行继电保护装置单体调试、继电保护整组传动、交流量遥测功能测试和二次回路接线检查等试验中，需要利用继电保护测试仪在就地电压互感器汇控柜端子排、保护柜背面屏电压互感器端子排、测控柜背面屏电压互感器端子排和计量柜背面屏电压互感器端子排等位置给保护、测控、计量等二次设备提供二次电压。调试人员在调试过程中给电压互感器二次绕组对应的二次设备施加的相电压由调试目的而定，范围在几伏到几十伏。施加电压时，如果将继电保护测试仪的电压输出端口接到二次绕组侧，则电压互感器二次绕组带电，并由于电磁感应，导致一次绕组和一次设备带电。由于调试过程中施加电压大小的不同，一次设备产生的电压可能达到数十千伏，该操作将严重危及到一次设备上的安装、调试等工作人员的人身安全。为了避免该情况的发生，目前调试人员普遍使用的安全措施是将继电保护测试仪的电压输出端口接在电压互感器端子排靠近二次设备的一侧，然后断开二次设备和二次绕组的电缆之间的空气开关或者将对应的端子排连片拨到断开位置，确保加压过程中电压互感器二次绕组不带电。该措施存在很大漏洞与安全隐患：（1）调试人员极容易忽视该安全措施，未断开对应的空气开关和拨开端子排连片；（2）拨开端子排连片时，连片没有完全被拨到断开位置，导致二次设备与电压互感器的二次绕组仍然连接。以上两种原因都有可能使得在调试过程中，电压互感器的二次绕组和一次设备带电，危及到一次设备工作人员的人身安全。

发明内容

本发明提供了一种防止变电站继保调试一次设备带电的切断装置及切断方法，解决了变电站继电保护调试过程中调试人员操作失误而导致电压互感器二次绕组和一次设备误带电的技术问题。

本发明是通过以下技术方案解决以上技术问题的：

一种防止变电站继保调试一次设备带电的切断装置，包括电压互感器的一次绕组和二次绕组，二次绕组的一端依次通过第一连片、空气开关和第三连片与继电保护装置的一端连接在一起，二次绕组的另一端依次通过第二连片和第四连片与继电保护装置的另一端连接在一起，在第三连片的外侧接线端子与第四连片的外侧接线端子之间连接有继电保护测试仪，在继电保护测试仪上连接有继电保护测试仪外接电源，在第一连片与第二连片之间连接有由防误动闭锁开关与电压继电器线圈串联组成的支路，在电压继电器线圈的两端并联有整流逆变器，在整流逆变器的两输出端上连接有由检测电路微处理器和电压继电器常开触点串联组成的支路，在检测电路微处理器上连接有切断信号发射模块，当电压继电器线圈得电后，电压继电器常开触点闭合，检测电路微处理器通过切断信号发射模块发射出无线切断信号；在继电保护测试仪与继电保护测试仪外接电源之间的连线上设置有电流继电器常闭触点，电流继电器常闭触点的电流继电器线圈的一端与切断电路电源的正端连接在一起，电流继电器线圈的另一端与三极管开关的集电极连接在一起，三极管开关的发射极与切断电路电源的负端连接在一起，在三极管开关的基极上连接有切断电路微处理器的输出控制端，在切断电路微处理器上连接有切断信号无线接收模块，当切断信号无线接收模块接收到切断信号发射模块发射出无线切断信号后，切断电路微处理器控制三极管开关导通，电流继电器线圈得电后，将电流继电器常闭触点断开，使继电保护测试仪外接电源停止向继电保护测试仪提供电源。

由检测电路微处理器和电压继电器常开触点串联组成的支路的两端连接有检测电路电源，常开自检开关、防误动闭锁开关的常闭触点和时间继电器线圈串联后组成的自检支路，自检支路并联在检测电路电源的两端，在自检支路与整流逆变器之间设置有时间继电器延时断开常开触点。

在电流继电器线圈上并联有报警器；在继电保护测试仪的两电源输入端上并联有自保持继电器线圈，在继电保护测试仪与继电保护测试仪外接电源之间的连线上设置有自保持继电器常开触点，在自保持继电器常开触点上并联有继电器测试仪可复位启动开关。

一种防止变电站继保调试一次设备带电的切断方法，包括以下步骤：

第一步、将检测电路连接在电压互感器的二次绕组上，具体步骤为：由检测电路微处理器、电压继电器常开触点和检测电路电源组成闭合的检测回路，在检测电路微处理器上连接有切断信号发射模块，在第一连片与第二连片之间连接电压继电器线圈，将防误动闭锁开关闭合；

第二步、将切断电路连接在继电保护测试仪的供电电源上，具体步骤为：在继电保护测试仪与继电保护测试仪外接电源之间的连线上串联接入电流继电器常闭触点，将切断电路电源、电流继电器线圈和三极管开关串联组成切断回路，在三极管开关的基极上连接切断电路微处理器的输出控制端，在切断电路微处理器的输入端上连接切断信号无线接收模块；

第三步、在变电站继保调试过程中，若出现误接线导致二次绕组带电时，电压继电器线圈得电，电压继电器常开触点闭合，检测电路微处理器通过切断信号发射模块发射出切断信号，切断信号无线接收模块接收到该信号后，经切断电路微处理器控制三极管开关导通，电流继电器线圈得电，电流继电器常闭触点断开，从而实现切断继电保护测试仪的供电电源的目的。

检测电路和切断电路具有自检测功能，其实现的方法为：在第一连片与电压继电器线圈的连接处串联接入有防误动闭锁开关，常开自检开关、防误动闭锁开关的常闭触点和时间继电器线圈依次串联组成的支路并联在检测电路电源的两端，在整流逆变器与检测电路电源的正极之间连接有时间继电器延时断开常开触点；在保证防误动闭锁开关断开的前提下，手动按下可复位的常开自检开关，时间继电器线圈得电，使时间继电器延时断开常开触点马上闭合，检测电路电源通过整流逆变器的逆变，使电压继电器线圈得电，从而使电压继电器常开触点闭合，切断信号发射模块发射出切断信号，切断信号无线接收模块接收到该信号后，经切断电路微处理器控制三极管开关导通，电流继电器线圈得电，电流继电器常闭触点断开，报警器报警，从而完成对检测电路和切断电路能否正常工作的自检测。

在继电保护测试仪与继电保护测试仪外接电源之间的连线上设置有继电器测试仪可复位启动开关，在继电器测试仪可复位启动开关上并联有自保持继电器常开触点，在继电保护测试仪的两电源输入端上并联有自保持继电器线圈，手动按下继电器测试仪可复位启动开关后，自保持继电器线圈得电，自保持继电器常开触点闭合，这时继电器测试仪可复位启动开关复位开启，使继电保护测试仪外接电源实现对继电保护测试仪的启动供电。

本发明装置的接线过程与操作方法方便、快捷和安全，切断方法与效果快速、可靠。电压检测装置和电源切断装置之间采用无线通讯，可满足远距离试验操作。消除了调试过程中调试人员操作失误而导致电压互感器和一次设备带电的安全隐患，确保了一次设备安装、试验等工作人员的人身安全。

附图说明

图1为本发明的电气连接结构示意图。

具体实施方式

下面根据附图对本发明进行详细说明：

一种防止变电站继保调试一次设备带电的切断装置，包括电压互感器1的一次绕组2和二次绕组3，二次绕组3的一端依次通过第一连片4、空气开关8和第三连片6与继电保护装置10的一端连接在一起，二次绕组3的另一端依次通过第二连片5和第四连片7与继电保护装置10的另一端连接在一起，在第三连片6的外侧接线端子与第四连片7的外侧接线端子之间连接有继电保护测试仪9，在继电保护测试仪9上连接有继电保护测试仪外接电源29，在第一连片4与第二连片5之间连接有由防误动闭锁开关11与电压继电器线圈13串联组成的支路，在电压继电器线圈13的两端并联有整流逆变器15，在整流逆变器15的两输出端上连接有由检测电路微处理器20和电压继电器常开触点14串联组成的支路，在检测电路微处理器20上连接有切断信号发射模块21，当电压继电器线圈13得电后，电压继电器常开触点14闭合，检测电路微处理器20通过切断信号发射模块21发射出无线切断信号；在继电保护测试仪9与继电保护测试仪外接电源29之间的连线上设置有电流继电器常闭触点26，电流继电器常闭触点26的电流继电器线圈25的一端与切断电路电源28的正端连接在一起，电流继电器线圈25的另一端与三极管开关24的集电极连接在一起，三极管开关24的发射极与切断电路电源28的负端连接在一起，在三极管开关24的基极上连接有切断电路微处理器23的输出控制端，在切断电路微处理器23上连接有切断信号无线接收模块22，当切断信号无线接收模块22接收到切断信号发射模块21发射出无线切断信号后，切断电路微处理器23控制三极管开关24导通，电流继电器线圈25得电后，将电流继电器常闭触点26断开，使继电保护测试仪外接电源29停止向继电保护测试仪9提供电源。

由检测电路微处理器20和电压继电器常开触点14串联组成的支路的两端连接有检测电路电源19，常开自检开关18、防误动闭锁开关11的常闭触点12和时间继电器线圈16串联后组成的自检支路，自检支路并联在检测电路电源19的两端，在自检支路与整流逆变器15之间设置有时间继电器延时断开常开触点17；防误动闭锁开关11闭合状态下，常闭触点12断开，自检支路断电，无法进行自检功能测试，必须保证防误动闭锁开关11断开状态下，才能进行自检功能测试。

在电流继电器线圈25上并联有报警器27；在继电保护测试仪9的两电源输入端上并联有自保持继电器线圈30，在继电保护测试仪9与继电保护测试仪外接电源29之间的连线上设置有自保持继电器常开触点31，在自保持继电器常开触点31上并联有继电器测试仪可复位启动开关32。

一种防止变电站继保调试一次设备带电的切断方法，包括以下步骤：

第一步、将检测电路连接在电压互感器1的二次绕组3上，具体步骤为：由检测电路微处理器20、电压继电器常开触点14和检测电路电源19组成闭合的检测回路，在检测电路微处理器20上连接有切断信号发射模块21，在第一连片4与第二连片5之间连接电压继电器线圈13；将防误动闭锁开关11闭合；

第二步、将切断电路连接在继电保护测试仪9的供电电源上，具体步骤为：在继电保护测试仪9与继电保护测试仪外接电源29之间的连线上串联接入电流继电器常闭触点26，将切断电路电源28、电流继电器线圈25和三极管开关24串联组成切断回路，在三极管开关24的基极上连接切断电路微处理器23的输出控制端，在切断电路微处理器23的输入端上连接切断信号无线接收模块22；

第三步、在变电站继保调试过程中，若出现误接线导致二次绕组3带电时，电压继电器线圈13得电，电压继电器常开触点14闭合，检测电路微处理器20通过切断信号发射模块21发射出切断信号，切断信号无线接收模块22接收到该信号后，经切断电路微处理器23控制三极管开关24导通，电流继电器线圈25得电，电流继电器常闭触点26断开，报警器27报警，从而实现切断继电保护测试仪9的供电电源的目的；

第四步、继电保护测试仪9的供电电源被切断后，自保持继电器线圈30失电，自保持继电器常开触点31断开，电压继电器线圈13失电，电压继电器常开触点14断开，检测电路微处理器20失电，切断信号发射模块21停止发射切断信号，切断电路微处理器23控制三极管开关24关断，电流继电器线圈25失电，电流继电器常闭触点26闭合；待调试人员检查并修改好错误接线后，手动按下继电器测试仪可复位启动开关32，自保持继电器线圈30带电，自保持继电器常开触点31闭合，继电保护测试仪9的供电电源恢复正常。

检测电路和切断电路具有自检测功能，其实现的方法为：在第一连片4与电压继电器线圈13的连接处串联接入有防误动闭锁开关11，常开自检开关18、防误动闭锁开关11的常闭触点12和时间继电器线圈16依次串联组成的支路并联在检测电路电源19的两端，在整流逆变器15与检测电路电源19的正极之间连接有时间继电器延时断开常开触点17；在保证防误动闭锁开关11断开的前提下，手动按下可复位的常开自检开关18，时间继电器线圈16得电，使时间继电器延时断开常开触点17马上闭合，检测电路电源19通过整流逆变器15的逆变，使电压继电器线圈13得电，从而使电压继电器常开触点14闭合，切断信号发射模块21发射出切断信号，切断信号无线接收模块22接收到该信号后，经切断电路微处理器23控制三极管开关24导通，电流继电器线圈25得电，电流继电器常闭触点26断开，报警器27报警，从而完成对检测电路和切断电路能否正常工作的自检测。