快速接地闸刀时间测试精度提高方法研究

快速接地闸刀时间测试精度提高方法研究

吴 琦

中国能源建设集团华东电力试验研究院有限公司 浙江 杭州 311200

摘要：快速接地闸刀分合闸时间测试时，传统的方法无法有效解决开关测试计时开始与快速接地闸刀分合闸线圈得电不同步的现象，导致分合闸时间测试结果的不准确，本文通过分析当前传统方法测量分合闸时间不准确的原因，提出了新的对策和解决方法，有效的提高了快速接地闸刀时间测试精度。

关键词：快速接地闸刀；分合闸时间；测试精度。

0 引言

高压线路发生单相接地故障时，继电保护通过选相元件只将故障相线路两侧断开，非故障相仍继续运行。由于感应电的存在，故障点弧光通道中仍有一定数量的电流通过，即潜供电流，导致故障点不能熄弧，使得单相重合闸时间较长。

为消除这一影响，GIS封闭组合电器线通过路侧普遍安装快速接地闸刀，可以与单相重合闸配合，首先将故障相强制接地，消除潜供电流，使故障点的电弧熄灭，然后再迅速打开，最后单相重合闸将故障相闸刀重新合闸成功，达到线路最终正常运行的目的。因此GIS封闭式组合电器对快速接地闸刀合分闸时间有特殊的要求，准确测量快速接地闸刀分合闸时间对检查其操作机构的优劣有着重要的意义。

1 现状及原因分析

现场快速接地闸刀分合闸时间测试，传统上采用开关测试仪进行，在分合闸线圈得电的同时给开关测试仪输入一个直流电源，开关测试仪开始计时，快速接地闸刀分合完成，停止计时，完成分合闸时间的测试。由于不能保证开关测试仪计时开始与分合闸线圈得电同步，采用这种方法测量分合闸时间有较大误差。

为进一步确定当前测量方法的不准确的原因，本文针对在建的81台快速接地闸刀传统测量方法进行了调查和分析，并总结汇总了如表1所示的原因要素调查表。

表1 原因要素调查表

通过以上的原因要素调查表，可以明显看出造成快速接地闸刀分合闸时间测量不准确的主要问题是开关测试仪计时开始与快速接地开关分合闸线圈得电不同步所造成。基于此结论，本文进一步对开关测试仪计时开始与分合闸线圈得电不同步的要因进行了分析，如图2所示。同时安排项目负责人员对如上81台快速接地闸刀传统测量现场进行了要因确认调查，调查结果如表2所示。

图1 要因鱼刺分析图

表2 要因确认调查表

2 对策及解决方案

由以上分析结果可以看出，导致开关测试计时开始与快速接地闸刀分合闸线圈得电不同步的要因是快速接地闸刀一般为交流电压控制，而开关测试仪需要直流触发计时。针对这个问题，本文制定了如表3所示对策。

表3 对策表

为选出效果好，能够实现的方案，本文针对以上两种对策，从有效性、可实施性、经济性、可靠性四个方面进行了评估，评估得分按照预计效果的概率分别设置为5分、3分和1分，评分最高者，作为最佳选择方案，评估结果如表4所示：

表4 方案评估结果表

基于以上方案评估结果，本文通过制作一个整流装置，将快速接地闸刀的交流控制电源整流成直流电源接至开关测试仪，可使在快速接地闸刀分合闸线圈得电的同时，开关测试仪也能同步收到直流触发计时开始的直流信号，有效的解决开关测试仪计时与分合闸线圈得电不同的问题，整流装置的设计原理图如图2所示，实物图如图3所示。

图2 交流整流装置设计原理图

图3 交流整流装置实物图

交流控制电源经整流后输出直流，且输出直流电压可以在0~220V之间连续调节，现场适用能力强。

3 现场测试与效果比对

基于本文针对开关测试仪计时与分合闸线圈得电不同的原因分析、对策及解决方案的研究，利用加入交流整流装置改造的开关测试仪对220kV**变电站220kV GIS**线路快速接地闸刀进行了多次分合闸时间测试，结果如表5所示，分合闸时间三相同期性、重复性偏差及与出厂数据的比对偏差如表6所示。

表5 分合闸时间测试表

表6 测试比对表

由上述表5、表6可以看出，三相同期性、重复性及与出厂数据比较的最大偏差均为超过5ms。

为进一步验证方法的有效性，本文针对220kV**变电站等三座变电站的快速接地闸刀进行了重新测试，并与改造前的传统测试方法下的测量时间、同期性和与出厂数据的偏差进行了比较，如表7所示。

表7 不同方法重复测试比对表

从采取改造措施前后的数据比较可以看出，利用改造好的测试设备测量快速接地闸刀分合闸时间，多次重复测量、三相同期性比较以及与出厂数据比较偏差均不超过5ms，可达到设备厂家与业主的预期，改造效果明显。

4 结语

通过本文开展的快速接地闸刀时间测试精度提高方法的研究，有效的解决了开关测试计时开始与快速接地闸刀分合闸线圈得电不同步问题，协助现场测试人员顺利的完成了在建81台快速接地闸刀分合闸时间的测试试验，直接产生的调试费用节省约20万元，同时测试结果得到了设备厂家和业主的一致肯定，测试过程和方法得到了相关单位的一致好评。