0 引言

繼電保護裝置的功能測試是繼電保護專業(yè)人員的一個*基本工作。其中一個重要的作業(yè)步驟是保護裝置的整組試驗，即保護裝置以及其相對應(yīng)斷路器的分合閘傳動工作。為了提高工作效率和培訓(xùn)效果，為此本文提出了出一種用于繼電保護裝置與昂立繼保測試儀連接的便攜式試驗裝置，通過航空接頭和保護裝置連接起來，不需要專門的電源，操作箱、模擬斷路器及保護屏，能兼容不同廠家的保護接入和輸出，分別能接入不同電壓等級線路保護裝置。只需保護裝置就可模擬站內(nèi)不同保護故障動作行為。且價格低、體積小、工作可靠和抗干擾性好。裝置能充分利用退運設(shè)備來做培訓(xùn)，比較快速掌握調(diào)試保護的技能，提高現(xiàn)場安全工作的經(jīng)驗。

1 現(xiàn)狀分析

目前的繼電保護裝置均裝設(shè)在專用的保護屏體內(nèi)，輸入輸出量均通過固定的端子排接線和本裝置及外部一次設(shè)備進行有機連接。不同廠家的保護裝置輸入輸出量大同小異，差別僅在于端子排的布線順序不一樣。由于不同的保護設(shè)備廠家及種類繁多，班組在自行搭建微小型繼保試驗平臺時由于種種原因的限制，無法為每個廠家每一類型的保護配備固定專用的接線端子排，且搭建實操室需要占用更多的空間以及花費龐大的資金。因此，有必要研制出一種小型的便攜式試驗裝置，使得不同廠家種類的保護輸入輸出量，可通過這種裝置與本裝置及外部昂立繼保測試儀相連，可以方便進行各種繼電保護原理邏輯試驗。

2 研究意義

根據(jù)*新統(tǒng)計，一面保護屏包含 110 kV 保護裝置在內(nèi)價格約為 5 萬元，一面保護屏包含一套 220 kV 保護裝置在內(nèi)價格為 8 萬元，10 kV 保護裝置價格大約為 2 萬元，因此所搭建實操室需購買設(shè)備費用約為 15 萬元。且一面保護屏柜尺寸為:2 260 mm × 800 mm × 600 mm( 高 × 寬 × 深) ，而研制的便攜式試驗裝置占用尺寸僅為: 210 mm × 400 mm。便攜式試驗裝置不僅可以連接新設(shè)備，也可以利用是綜自改造退運下來的老設(shè)備。節(jié)省人力物力，組合拆卸方便，能夠兼容不同廠家的同類保護，占用很小的地方，可在班組層面搭建實操室。解決建立常規(guī)實操所需大資金，場地寬的困難。

3 便攜式試驗裝置原理

便攜式試驗裝置有交、直流量及開關(guān)量輸入，整合操作箱、開關(guān)的模擬功能和保護的裸機通過航空接頭連接起來，主要由接口插座及接口插頭組成，其中接口插座與外部設(shè)備通過若干電線連接，連接電氣量分為 6 類，分別是交流采樣、直流電源、功能開關(guān)量、設(shè)備狀態(tài)量、外部信號、設(shè)備動作命令、無源空接點，其中外部設(shè)備包括不限于模擬斷路器、三相交流發(fā)生器、昂立繼保測試儀等。繼電保護裝置有不同電壓等級和不同的廠家，目前市場主流的廠家就有北京四方、南瑞繼保、國電南自、深瑞、許繼電氣等。甚至同一廠家不同型號的保護裝置也不一樣。那么如何將這些不同廠家的保護裝置統(tǒng)一起來，設(shè)計出一個標準航空接頭就可以通過試驗裝置連接至不同廠家的保護裝置。其實不同廠家的保護裝置輸入輸出量大同小異，差別僅在于端子排的布線順序不一樣，一般廠家內(nèi)部線都包含電流、電壓回路; 控制回路; 信號回路等等。起初的設(shè)想是為每個廠家每一類型的保護配備固定專用的接線端子排，由于不同的保護設(shè)備廠家及種類繁多種種原因的限制，此設(shè)想無法實現(xiàn)。接下來改變思路，設(shè)計出一個標準的航空接頭，航空接頭與繼電保護裝置的背板通過若干 1． 5 mm2 線徑大小的廠家內(nèi)部配線連接，連接電氣量種類同樣是 6 類，可將其按照保護裝置廠家白圖的順序接至航空插頭處，而航空接頭插入接口插座，就可以實現(xiàn)繼電保護裝置與外部設(shè)備的電氣量交換。這樣就可以連接不同電壓等級線路保護裝置，可為不同電壓等級保護配置一個專用航空插口。

便攜式試驗裝置應(yīng)用前后對比圖如圖 1 所示。解決了以往想進行保護試驗需要立屏，并配備模擬斷路器，對場地環(huán)境要求較高。而現(xiàn)在保護裝置只需搭配本裝置就可滿足保護試驗所有測試條件。對比傳統(tǒng)的模擬斷路器，本裝置還具備價格低，體積小等優(yōu)點，**兼容不同廠家的基點保護裝置，模擬動作行為清晰明了。還可以模擬交流采樣、開入測試、開出傳動以及各種保護邏輯( 比如零序、差動、距離保護) 的校驗以及模擬長久性故障下開關(guān)的動作行為。

4 裝置測試過程

1) 工作前準備。準備昂立繼保測試儀 1 臺，便攜式試驗裝置 1 臺，110 kV 線路保護裝置 1 臺，交流電流、電壓試驗線各一組。昂立繼保測試儀試驗線接至試驗裝置的電流電壓輸入插口上，試驗裝置通過背部航空插頭根據(jù)廠家白圖將配線接至線路保護裝置背板端子上。

2) 交流采樣。昂立繼保測試儀輸入三相不平衡的交流電流、電壓的采樣，一般情況先輸入電流電壓分別為 0． 2A、0． 4A、0． 6A; 10 V、20 V、30 V; 再改變電流電壓二次額定值，保護裝置面板菜單上相對應(yīng)顯示相同的電流、電壓示數(shù)，模擬現(xiàn)場開關(guān)在運行狀態(tài)，保護裝置通過交流采樣采集二次電流電壓值。便攜式試驗裝置上有八個電流、電壓試驗的插孔，分別對應(yīng) A、B、C 三相電流、In; A、B、C 三相電壓、Un 以及線路電壓 Ux。

3) 開入功能試驗。分別投退試驗裝置上不同的功能壓板( 差動、零序、距離) ，保護裝置上開入量菜單會顯示相對應(yīng)狀態(tài)，切換重合閘把手，切換至不同重合閘方式( 單相重合閘、三相重合閘以及停用重合閘) 。

4) 保護邏輯校驗。通過投入試驗裝置不同的功能壓板( 差動、零序、距離) ，輸入 1． 05 倍和 0． 95 倍保護裝置的定值，校驗定值大小正確性。模擬不同接地、相間故障，進行各種繼電保護原理實驗。

5) 出口傳動開關(guān)。試驗裝置開關(guān)三相置于合閘位置( 即裝置上合位指示燈亮) ，昂立繼保測試儀加入故障量，模擬單相故障和長久性故障的動作行為。例如保護裝置動作行為: A 相故障通過保護邏輯出口跳 A 相開關(guān)，A 相開關(guān)合位指示燈滅，A相分位指示燈亮，經(jīng)過重合閘時間后重合開關(guān)，此時保護重合

閘動作，A 相開關(guān)合位燈亮后開關(guān)合于長久性故障，加速跳開三相開關(guān)，現(xiàn)象應(yīng)為 A、B、C 三相開關(guān)都在分位。

5 結(jié)語

本試驗裝置可利用退運的設(shè)備，快速搭建一個班組實操室，節(jié)約成本，因地制宜，放在基層班組，滿足班組人員渴望提高實操技能水平的需求，不受資金場地的限制，有利于實施; 對于新員工，能利用身邊的實操平臺，比較快速的掌握調(diào)試保護的技能，提高現(xiàn)場安全工作的經(jīng)驗; 接口裝置拆裝簡單，體積

小，重量輕，能拿到培訓(xùn)現(xiàn)場講解試驗，有利用培訓(xùn)效果的提升; 通過標準接口連接，實現(xiàn)不同廠家設(shè)備的實操，運用范圍廣。解決了以往想進行保護試驗需要立屏，并配備模擬斷路器，對場地環(huán)境要求較高。而現(xiàn)在保護裝置只需搭配本裝置就可滿足保護試驗所有測試條件。已經(jīng)在班組之中推廣使用，使

用方便，性能可靠，得到一致的好評，未來計劃推廣至繼保崗位勝任能力考試培訓(xùn)之中。