楊長存

(淮浙電力有限責(zé)任公司鳳臺(tái)發(fā)電分公司，安徽 淮南 232131)

1 概述

根據(jù)繼電保護(hù)和電網(wǎng)安全自動(dòng)裝置檢驗(yàn)規(guī)程要求，應(yīng)定期校驗(yàn)已投運(yùn)的繼電保護(hù)裝置，每項(xiàng)檢修項(xiàng)目包含工器具準(zhǔn)備、辦理工作票、安全措施執(zhí)行、絕緣測試、裝置性能試驗(yàn)、端子緊固、整組傳動(dòng)、安全措施恢復(fù)八個(gè)工序流程。其中裝置性能試驗(yàn)耗時(shí)最長，它包括定值備份與核對(duì)、開入開出檢查、保護(hù)性能校驗(yàn)、繼電器校驗(yàn)、交流回路通流試驗(yàn)。排除檢修作業(yè)人員技能水平影響，某4×660 MW燃煤機(jī)組繼電保護(hù)裝置檢修平均耗時(shí)占比如圖1所示，可看出保護(hù)性能校驗(yàn)、繼電器校驗(yàn)、交流回路通流試驗(yàn)三個(gè)檢修項(xiàng)目占檢修用時(shí)的88 %。繼電器校驗(yàn)、交流回路通流試驗(yàn)?zāi)壳斑€在使用傳統(tǒng)檢修作業(yè)方法，檢修耗時(shí)存在一定的壓縮空間，可通過技藝革新的方法縮短檢修用時(shí)。下面介紹了 “便攜式繼電器校驗(yàn)臺(tái)”“便攜式交流回路通流裝置”兩套裝置的研制，結(jié)合檢修作業(yè)指導(dǎo)書的推進(jìn)使用，能夠極大地提高檢修效率，同時(shí)該通流裝置還具備良好的安全性能，可防止誤操作。

圖1 繼電保護(hù)裝置性能試驗(yàn)檢修耗時(shí)占比

2 傳統(tǒng)校驗(yàn)方法

傳統(tǒng)的繼電保護(hù)需要校驗(yàn)大量的中間繼電器，其中包括分合閘中間繼電器、信號(hào)繼電器、電源監(jiān)視繼電器等，傳統(tǒng)的校驗(yàn)方法是將中間繼電器從底座上拔出，然后使用繼電保護(hù)校驗(yàn)儀或者直流電源輸出裝置對(duì)該繼電器的動(dòng)作電壓、返回電壓、動(dòng)作功率、觸點(diǎn)回路電阻等參數(shù)分別進(jìn)行校驗(yàn)，具體操作步驟如下。

(1) 將繼電保護(hù)校驗(yàn)儀或者直流電源輸出裝置的電源輸出端使用試驗(yàn)線和鱷魚夾連接至繼電器的電源輸入插針上。

(2) 使用萬用表監(jiān)測繼電器觸點(diǎn)翻轉(zhuǎn)情況。

(3) 緩慢上升儀器直流電源輸出直至繼電器動(dòng)作，觀察繼電器觸點(diǎn)已發(fā)生翻轉(zhuǎn)，保持繼電器動(dòng)作狀態(tài)，記錄動(dòng)作電壓。

(4) 緩慢下降儀器直流電源輸出直至繼電器返回，觀察繼電器觸點(diǎn)恢復(fù)初始狀態(tài)，記錄返回電壓。

(5) 調(diào)節(jié)儀器直流電源輸出直至繼電器在可靠動(dòng)作，保持該狀態(tài)并使用萬用表逐個(gè)測量其觸點(diǎn)回路接觸電阻，確保常開觸點(diǎn)可靠閉合，常閉觸點(diǎn)可靠斷開。

(6) 停止儀器直流電源輸出，使用萬用表逐個(gè)測量其觸點(diǎn)回路接觸電阻，確保常閉觸點(diǎn)可靠閉合，常開觸點(diǎn)可靠斷開。

(7) 確認(rèn)繼電器測量數(shù)據(jù)合格后，拆除中間繼電器試驗(yàn)接線并將其插回到原底座上。

該方式至今仍是主流的中間繼電器校驗(yàn)方法，雖然能完成校驗(yàn)工作，但是其存在的顯著缺點(diǎn)有以下幾個(gè)方面。

(1) 一人操作試驗(yàn)儀器，一人使用萬用表監(jiān)視繼電器觸點(diǎn)翻轉(zhuǎn)情況，因此至少需要2人的配合。

(2) 使用鱷魚夾將試驗(yàn)線固定到中間繼電器的插針上，容易發(fā)生脫落，可能會(huì)造成直流回路短路以及導(dǎo)致發(fā)生人身觸電事件。

(3) 需使用萬用表逐個(gè)測量中間繼電器的所有觸點(diǎn)回路接通情況，接觸電阻大且操作效率低。

從以上分析可以看出，使用傳統(tǒng)的校驗(yàn)方法雖然可以校驗(yàn)出繼電器的性能，但是其校驗(yàn)方法相對(duì)笨拙，浪費(fèi)了寶貴的人力資源，在當(dāng)下給維護(hù)人員較少的班組造成了較大的工作負(fù)擔(dān)，不利于工作的提質(zhì)增效。

3 新研制便攜式繼電器校驗(yàn)臺(tái)

新研制的便攜式繼電器快速校驗(yàn)裝置，包括繼電器底座、觸點(diǎn)切換開關(guān)、接點(diǎn)說明卡槽、繼電器選擇開關(guān)、電壓調(diào)節(jié)旋鈕、電源開關(guān)、大功率移動(dòng)電源、外加調(diào)試口、地線接口以及數(shù)字顯示表等部分，具備安全可靠、可操作性強(qiáng)、價(jià)格低廉等特點(diǎn)，能夠快速高效地校驗(yàn)出繼電器的性能，縮短檢修維護(hù)人員工作時(shí)間，同時(shí)為檢修過程中的人身安全提供了技術(shù)保障。

3.1 新研制便攜式繼電器校驗(yàn)臺(tái)優(yōu)點(diǎn)

(1) 具備測量動(dòng)作電壓、返回電壓、動(dòng)作功率功能，其采用固定式校驗(yàn)底座，只需將待校驗(yàn)繼電器從開關(guān)柜中拔出并插入至該校驗(yàn)平臺(tái)對(duì)應(yīng)底座即可，面板上配備測量電壓、電流、功率一體化顯示表，通過調(diào)節(jié)電壓輸出旋鈕即可輕松完成上述性能的校驗(yàn)工作。

(2) 具備測量繼電器觸點(diǎn)回路直阻功能，其內(nèi)部采取集成化的接線設(shè)計(jì)，只需通過旋轉(zhuǎn)觸點(diǎn)切換開關(guān)，即可選擇到需要測量的繼電器觸點(diǎn)回路；面板上配備電阻顯示表，繼電器底座下方設(shè)有接點(diǎn)說明卡槽，無需更改接線可一次性校驗(yàn)出該繼電器所有觸點(diǎn)回路的直阻。

(3) 配置外加調(diào)試口可用于對(duì)其他類型的繼電器進(jìn)行校驗(yàn)，其適用范圍較廣。

(4) 采用大功率移動(dòng)電源逆變進(jìn)行供電，現(xiàn)場無需再另接220 V交流電源輸入，使用便捷，方便了現(xiàn)場的安裝調(diào)試接線工作。

(5) 整個(gè)校驗(yàn)過程無需調(diào)整接線，避免了直流回路短路造成設(shè)備損壞以及人員誤碰帶電回路導(dǎo)致的觸電事故，因此安全性、可靠性較高。校驗(yàn)面板上設(shè)置多個(gè)校驗(yàn)底座，可一次性完成多個(gè)繼電器的校驗(yàn)工作，極大地提高了工作效率，縮短了檢修維護(hù)時(shí)間。

3.2 便攜式繼電器校驗(yàn)臺(tái)操作步驟

(1) 將需要校驗(yàn)的繼電器插入至對(duì)應(yīng)的繼電器底座，可一次性插入多個(gè)繼電器。

(2) 合上電壓輸出開關(guān)。

(3) 將繼電器選擇開關(guān)打至待校驗(yàn)繼電器檔位，投入該繼電器底座校驗(yàn)功能。

(4) 順時(shí)針緩慢旋轉(zhuǎn)電壓調(diào)節(jié)旋鈕直到繼電器動(dòng)作，在測量電壓、電流、功率顯示表上讀取繼電器動(dòng)作電壓、動(dòng)作功率。

(5) 逆時(shí)針緩慢旋轉(zhuǎn)電壓調(diào)節(jié)旋鈕直到繼電器返回，在測量電壓、電流、功率顯示表上讀取繼電器返回電壓。

(6) 順時(shí)針旋轉(zhuǎn)電壓調(diào)節(jié)旋鈕直至達(dá)到繼電器額定電壓位置。

(7) 對(duì)照接點(diǎn)說明卡槽內(nèi)的接點(diǎn)說明，選擇觸點(diǎn)切換開關(guān)檔位，依次測量該繼電器所有觸點(diǎn)回路直阻，在測量電阻顯示表中讀取實(shí)測電阻值。

(8) 將電壓調(diào)節(jié)旋鈕歸零。

(9) 將繼電器選擇開關(guān)歸零。

(10) 將選擇觸點(diǎn)切換開關(guān)檔位歸零。

(11) 將繼電器選擇開關(guān)打至另一待校驗(yàn)繼電器檔位，投入該繼電器底座校驗(yàn)功能。

(12) 重復(fù)以上步驟以完成剩余繼電器的校驗(yàn)工作。

4 傳統(tǒng)的通流方法

繼電保護(hù)回路檢修完畢后需要對(duì)CT回路進(jìn)行通流試驗(yàn)，一是可以通過通流試驗(yàn)檢查二次回路是否存在分流，二是通過通流試驗(yàn)檢查二次回路相序的正確性，三是可以通過通流試驗(yàn)判斷二次回路負(fù)載是否超容量。具體做法是在電流互感器本體二次端子處，使用通流裝置對(duì)回路進(jìn)行通流，通過兩側(cè)的采樣判斷是否存在以上所述異常情況的發(fā)生?，F(xiàn)有的通流設(shè)備如Sverker 750裝置，質(zhì)量超過25 kg，雖能夠完成通流工作，但存在以下缺點(diǎn)。

(1) 對(duì)于較高處如在主變本體CT上進(jìn)行通流工作時(shí)，無法將儀器帶至上方，需要兩組人員配合操作，一組人員在本體接線，一組人員在下方調(diào)節(jié)通流裝置對(duì)回路進(jìn)行加量，若配合不當(dāng)，上方人員存在觸電的風(fēng)險(xiǎn)。

(3) 通流裝置需要外接檢修電源，而往往需通流的CT二次回路較多，每更換一次工作地點(diǎn)，需要重新尋找檢修電源箱，布置電源線，大大浪費(fèi)了工作時(shí)間。

(4) 通流裝置無待試CT電流測試功能，有可能發(fā)生因走錯(cuò)間隔、看錯(cuò)圖紙等導(dǎo)致的誤在運(yùn)行CT二次回路上通流而引起的開關(guān)跳閘甚至機(jī)組停機(jī)的事故。

從以上分析可以看出，使用傳統(tǒng)的CT二次回路通流試驗(yàn)方法雖然可以達(dá)到試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，但是其通流試驗(yàn)方法比較費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，且需要多人配合，浪費(fèi)了寶貴的人力資源，更重要的是沒有電流測試功能，有可能會(huì)發(fā)生誤通流事件。

5 新研制便攜式通流裝置

新研制的便攜式CT二次回路安全高效通流裝置主要包括大功率移動(dòng)電源(含逆變器)、電流互感器、可調(diào)節(jié)電阻、切換開關(guān)、熔絲及底座、測量表計(jì)、電源開關(guān)、電源模塊、輸出接口、輸出電壓檢測。該裝置具備安全可靠、可操作性強(qiáng)、適用范圍廣、無需外供電、重量輕、價(jià)格低廉等特點(diǎn)，能夠安全高效地完成CT二次回路的通流試驗(yàn)，縮短檢修維護(hù)人員工作時(shí)間，尤其是可以在保證安全的前提下減少人員配合性操作，降低了企業(yè)人力成本的高額投入。

5.1 新研制便攜式通流裝置優(yōu)點(diǎn)

(1) 該裝置體積小，重量輕，并采用大功率移動(dòng)電源逆變進(jìn)行供電，現(xiàn)場無需再另接220 V交流電源輸入，方便了現(xiàn)場的安裝調(diào)試接線工作。可方便攜帶至高處的CT本體位置進(jìn)行通流工作，此時(shí)只需一組人即可加量，降低了一半的人力資源，提高了效率。

(2) 在通流裝置輸出電流前，對(duì)CT二次回路進(jìn)行電壓檢測，當(dāng)檢測到的電壓超過設(shè)定值時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警，提醒運(yùn)維人員此CT二次電流回路正在運(yùn)行中，避免發(fā)生誤通流引起繼電保護(hù)裝置誤動(dòng)作。

(3) 在通流試驗(yàn)開始前，使用小量程電流輸出驗(yàn)證需通流CT二次回路的正確性，同時(shí)采用可調(diào)電阻控制電流輸出的大小，即使誤輸出，該小電流也不會(huì)導(dǎo)致保護(hù)裝置誤動(dòng)作，保障了通流工作的安全性。確認(rèn)通流的CT二次回路正確后，使用大量程電流輸出完成CT二次負(fù)載的測量。

(4) 該通流裝置是屬于恒流源，也即從電流互感器輸出的電流大小是固定的，如小量程檔位輸出電流是0～0．1 A，大量程檔位輸出電流是0～1 A，通流至負(fù)載電流的大小通過并聯(lián)的可變電阻進(jìn)行調(diào)節(jié)，且在輸出側(cè)安裝了保險(xiǎn)熔絲，所以不會(huì)發(fā)生過通流導(dǎo)致設(shè)備損壞事故，安全可靠性較高。

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5.2 便攜式通流裝置操作步驟

(1) 核對(duì)需要通流的二次回路端子，將通流裝置電源接通。

(2) 將通流裝置切換開關(guān)由“0”檔位切至“1”檔位，并檢查裝置可調(diào)電阻處于最小值。

(3) 將通流裝置“紅、黑”輸出接口使用試驗(yàn)線與CT根部二次回路端子接通，觀察是否有聲光報(bào)警信號(hào)發(fā)出，如沒有則進(jìn)行下一步，若出現(xiàn)聲光報(bào)警，立即將試驗(yàn)線取下，再次核對(duì)通流的回路的正確性。

(4) 確認(rèn)無異常報(bào)警后，將切換開關(guān)檔位由“1”檔位切至“2”檔位，順時(shí)針緩慢旋轉(zhuǎn)可調(diào)電阻，利用并聯(lián)電阻分流的原理，先用小電流檢查所通電流回路的正確性。

(5) 確認(rèn)通流回路正確后，將切換開關(guān)檔位由“2”檔位切至“3”檔位，調(diào)節(jié)可調(diào)電阻，在通流回路中輸出1A電流，記錄電流、電壓值，計(jì)算回路阻抗，判斷如正常則完成這一回路通流試驗(yàn)檢查內(nèi)容。

(6) 逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)可調(diào)電阻直至輸出電流降至0A左右，將切換開關(guān)檔位由“3”檔位切至“0”檔位，停止電流輸出。

(7) 重復(fù)以上步驟以完成所有二次回路的通流工作。

6 檢修作業(yè)指導(dǎo)書的應(yīng)用

繼電保護(hù)設(shè)備檢修作業(yè)是依據(jù)文件包執(zhí)行，其內(nèi)容大多是參照檢修規(guī)程編寫，一般不會(huì)編寫得很詳細(xì)，比如對(duì)某些原理的解釋、試驗(yàn)的具體方法等，導(dǎo)致缺少檢修經(jīng)驗(yàn)的班組年輕人員在剛開始接觸工作時(shí)無從下手，檢修效率非常低，而且在作業(yè)過程中有可能會(huì)發(fā)生安全事故，造成設(shè)備損壞，所以一般這種情況需要配備一名老師傅跟隨檢修。對(duì)于人員較少的班組，非常不利于其他檢修工作的開展，造成檢修進(jìn)度緩慢。

對(duì)于此類情況，提出了編制檢修作業(yè)指導(dǎo)書的對(duì)策。根據(jù)以往檢修經(jīng)驗(yàn)編寫檢修作業(yè)指導(dǎo)書，并在每次的檢修后對(duì)其內(nèi)容進(jìn)行不斷改進(jìn)，可作為班組新進(jìn)人員良好的培訓(xùn)材料，為班組年輕人員提供了很好的工作思路和學(xué)習(xí)方向。檢修作業(yè)指導(dǎo)書內(nèi)容涵蓋標(biāo)準(zhǔn)的檢修作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)、工器具準(zhǔn)備、原理介紹及操作方法等，為現(xiàn)場檢修提供齊全的參考依據(jù)。標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)指導(dǎo)書可以使檢修作業(yè)更加的精細(xì)化、流程化和制度化，不僅極大地提高了現(xiàn)場作業(yè)的效率和工作的規(guī)范性，而且還可以降低檢修作業(yè)門檻，減輕企業(yè)的人力成本負(fù)擔(dān)。

7 應(yīng)用成效

(1) “便攜式繼電器校驗(yàn)臺(tái)”的應(yīng)用。由于在整個(gè)校驗(yàn)過程無需調(diào)整接線，避免了直流回路短路造成設(shè)備損壞以及人員觸碰帶電回路導(dǎo)致的觸電事故，因此安全性、可靠性較高；其內(nèi)部采取集成化的接線設(shè)計(jì)，只需通過旋轉(zhuǎn)切換開關(guān)，即可選擇到需要校驗(yàn)的繼電器電源線圈及測量的繼電器觸點(diǎn)回路，還具有功率、電壓、阻值顯示，無需更換接線即可完成繼電器的校驗(yàn)工作，極大地提高了工作效率，縮短了檢修維護(hù)時(shí)間。

以對(duì)某臺(tái)機(jī)組100多個(gè)6 kV中壓開關(guān)屏柜繼電保護(hù)設(shè)備的約500個(gè)中間繼電器進(jìn)行校驗(yàn)為例，除去檢修人員技能水平及檢修方法因素外，完成所有繼電器的檢修用時(shí)由原先的62．7 h縮減到49．9 h，節(jié)約了近13 h的檢修用時(shí)，提高了工作效率，效果顯著。在檢修用工方面，還減少了一個(gè)人力的配合，降低了企業(yè)人力成本的投入。除此之外，還提高了檢修作業(yè)的安全性，夯實(shí)現(xiàn)場設(shè)備檢修的安全生產(chǎn)管理基礎(chǔ)。

(2) “便攜式交流回路通流裝置”的應(yīng)用。由于其體積小、質(zhì)量輕，可方便攜帶至高處的CT本體進(jìn)行通流工作，只需一組人即可加量，無需兩組人員上、下相互配合，避免了人員配合不當(dāng)而導(dǎo)致人身觸電事故。同時(shí)該裝置具有小電流測試功能，用小電流檢查回路的正確性，給操作者提供了容錯(cuò)機(jī)會(huì)，避免了誤通流而導(dǎo)致設(shè)備跳閘事件。其采用大功率移動(dòng)電源進(jìn)行供電，無需再另接220 V交流電源輸入，使用便捷，方便了現(xiàn)場的安裝調(diào)試接線工作。

(3) “標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)指導(dǎo)書”的應(yīng)用。該指導(dǎo)書對(duì)檢修項(xiàng)目內(nèi)容做了進(jìn)一步的細(xì)化，標(biāo)準(zhǔn)化、精細(xì)化、流程化的操作步驟為現(xiàn)場檢修工作提供齊全的操作依據(jù)，降低了檢修人員技能水平要求門檻，提高了檢修作業(yè)效率和安全性，同時(shí)也成為了班組新進(jìn)人員良好的培訓(xùn)材料。

8 結(jié)束語

隨著繼電保護(hù)技術(shù)的不斷發(fā)展和革新，現(xiàn)在的微機(jī)保護(hù)裝置相比以往繼電器時(shí)代運(yùn)行的穩(wěn)定性提高很多，不需要太多人員參與維護(hù)，因此企業(yè)在人力資源上進(jìn)行了優(yōu)化，給每個(gè)檢修班組的崗位編制一般在10人左右，如果機(jī)組臺(tái)數(shù)較多，檢修維護(hù)任務(wù)是非常重的。此時(shí)，可以根據(jù)檢修現(xiàn)場工作的需要進(jìn)行技術(shù)上的創(chuàng)新，一是可以在保障安全的基礎(chǔ)上，提高工作的效率，縮短檢修作業(yè)時(shí)間，把更多寶貴的時(shí)間用于班組人員技能水平的培養(yǎng)以及班組建設(shè)工作上，只有班組人員技能水平提高了，設(shè)備臺(tái)賬管理好了，班組安全管理水平才能夠提高；二是可以通過技術(shù)革新提高現(xiàn)場設(shè)備的安全管理水平，針對(duì)典型事故案例，運(yùn)用新技術(shù)、新工藝、新材料來避免同類事故的發(fā)生，真正意義上做到“別人亡羊我補(bǔ)牢”，也只有這樣才能打通班組安全的最后一米。所述提高繼電保護(hù)檢裝置檢修作業(yè)效率的方法適用于絕大部分的繼電保護(hù)檢修作業(yè)，具備制作成本低、可操作性強(qiáng)、安全性能高等特點(diǎn)。