变电站测控保护屏压板电压测量分析装置

变电站测控保护屏压板电压测量分析装置

陈庚  周智明  周保坤  郑安然

东莞供电局 523120

摘要：在变电站投退压板前，需对投入出口压板电压进行测量，确认跳闸回路无异常后，方可投入压板，保证操作的安全性。在实际操作时，选择合适的压板电压测量分析装置，能准确测量电压范围，避免由于投入不当引发保护装置误动作。本文对一种变电站测控保护屏压板测量分析装置进行研究，探讨其在压板电压测量中的功能作用与特点，以期为同类研究提供参考。

关键词：变电站；测控；保护屏；压板；电压测量；分析装置

　　变电站保护装置出口压板可以对回路安全进行保护，在投入压板时，若未测量压板上下端对地电压，电压值超出标准电压范围，则可能导致断路器误跳闸，影响变电站的正常工作。因此，在变电站投退压板前，需要运用科学的测量分析装置对电压进行测量，准确分析电压范围，避免在异常情况下投入压板，减少保护装置误动作，保证变电站的稳定运行[1]。在研究保护屏压板电压测量时，需要对目前测量中的常见问题进行分析，了解测量压板电压的工作方式上的不足，通过技术改进与装置更新等方式，提高电压测量精度，保证后续压板投入的准确性。

一、变电站测控保护屏压板电压测量常见问题

　　变电站保护装置出口压板是保护二次回路的重要组成部分，在投退压板前，值班员需要使用万用表测量压板上下两端对地电压，并根据测量值比对压板标准电位表，若测量电压值超出标准电压范围，则说明保护装置有异常，应禁止投入压板。①在实际应用中，由于变电站的万用表档位较多，测量时容易切错档位，导致万用表对外输入电阻阻值过低，此时投入压板会导致保护装置误动作[2]。②另一方面，由于变电站使用的万用表多为碱性电池，存在漏液风险，若万用表使用过程中，电池电解液泄露则会对其电路板造成负面影响，导致万用表对外输入电阻阻值过低，影响电压测量准确性，进而引发保护装置误动作。③变电站压板电压测量与值班员的操作水平存在关联，变电站值班人员未能按照规定完成先测量压板电压、后投入压板操作，在实际工作中为图省事不测量压板电压直接投入，也容易造成保护装置误动，影响变电站的稳定运行。④另外，在变电站工作中，考核监督部门无法对值班员压板测量行为进行有效监督，且值班员每次测量压板均需要查阅一次标准电位表，操作过程繁琐，这也在一定程度上影响了压板电压测量工作质量。

二、变电站压板电压测量分析装置

1、变电站压板电压测量分析装置概述

　　针对目前变电站压板电压测量中的实际问题，为保证变电站稳定运行，避免保护装置误动，需要运用可靠的测量分析装置进行电压测量。本文研究的变电站压板电压测量分析装置，由微处理器、装置精确度初步判断电路、装置对外输出电阻实时测量电路、摄像头模块、IC卡读取器组成，具有初步判断装置直流电压测量精度是否达标、实时测量装置对外输出电阻大小的作用，可以为压板电压测量提供有效帮助。

2、装置功能

①初步判断装置直流电压测量精度是否达标

　　该装置具有初步判断装置直流电压测量精度是否达标的功能，组成装置测量精度初步判定电路的元件包括电阻R2、继电器K2、齐纳二级管VD2。在电路运行中，MCU控制继电器K2导通，随后K1、K3断开，其中电阻R2=10KΩ，可用于限制通过齐纳二级管VD2的电流大小。齐纳二级管VD2的击穿电压为3.9V，可形成标准电压，通过MC14433电压测量电路测量其电压值，即可分析其测量偏差是否合理，若装置显示屏提示值班员测量偏差较大，则应严禁使用。

②实时测量装置对外输出电阻大小

　　该装置也可进行对外输出电阻的实时测量，从而分析对外输出电阻大小，其电力组成包括5V/110V  DC-DC升压模块，电阻R1、齐纳二级管VD1、继电器K1。其中，齐纳二级管VD1的击穿电压为5V，可构成过电压保护电路，保护MCU不被过电压损坏。当升压模块输出电压为110V时，经过电阻R1、MC14433电压测量电路回到电源负极GND，通过关系式得到实时测量的ADC引脚电压，即电阻R1上端电压，通过对比正常状态下装置对外输出电阻数值，即可完成电阻值是否处于正常范围的分析。此外，该装置在进行电阻值实时测量时，可对由于电路受潮、电池液泄露等特殊原因导致的对外输出电阻值降低进行分析，能够提高测量的准确性与便捷性。

3、装置优点

　　本次研究中的变电站压板电压测量分析装置，具有精度自检、输入电阻自检功能，可以保证每次使用的测量精度可靠，输入电阻正常，避免由于电路受潮、电池液泄露等问题导致输入电阻过低，从而影响值班员操作行为的准确性，引发保护装置误动。装置能够通过比对操作票工作屏位与现场读取屏位的一致性，帮助值班员准确到达屏位，避免出现走错行为，减少电网事故的发生率。装置可以通过拍照获得的开关位置，生成实时的压板标准电位表，能够为值班员测量压板提供准确依据，且装置内部具有自动判断测量结果是否在规定范围内的程序，可帮助值班员更加高效的完成测量工作，提高工作效率，保证工作质量

[3]。装置具有测量结果储存功能，便于监督部门进行历史测量数据的查证，也可为电网事故事件分析提供可靠依据，同时也能对值班员是否准确测量压板电压提供依据，有利于形成良好的监督管理，为变电站稳定运行提供良好的支持。

4、装置的使用步骤

　　在实际应用变电站测控保护屏压板电压测量装置时，需要遵循其使用要求，按照正确步骤合理应用测量装置[4]。值班员需要按照变电站工作任务，在内部系统中新建操作票，打印并用装置摄像头拍摄操作票，从而准确识别出工作地点所在屏位号，在识别完成后，将纸质版《压板标准电位表》录入到装置内，到达监控机，使用微处理器进行OCR文字识别。装置的微处理器会通过识别，根据开关位置更改已录入的《压板标准电位表》，并将其作为压板电位是否正常的判断标准。值班员到达工作屏位后，可读取IC卡，获得屏位号，确保自己在正确屏位上后，取出装置，开机，使其进入自检流程。当自检流程顺利通过后HMI显示屏会显示开机自检正常，值班员可正常使用，若自检异常，则显示屏发出警告，提醒值班员装置异常，严禁使用。值班员使用自检正常的装置对压板上、下两端的对地电压进行测量，可使用接地端鳄鱼夹将其固定到屏位接地铜排，并使用装置测量表笔进行电压测量，根据装置显示的测量电压数值与压板标准电位表进行对比，可评估其电压是否处于正常范围，装置会自动记录测量值，并切到下一个压板测量。当电压值异常时，装置HMI显示屏会显示告警信息，提醒值班员压板点位异常，严禁投入压板。在测量工作完成后，可将工作测量记录到装置中，可通过U盘导出数据，便于后续进行管理。

结束语

　　在变电站运行管理中，投入压板前需要观察其对地电压，确保电压处于合理范围内后，方可投入，从而避免保护装置误动，影响变电站的正常运行。本次研究对变电站测控保护屏压板电压测量分析装置特点，对其运行原理、主要优势等进行分析，探讨了装置测量精度初步判定电路、装置对外输出电阻实时测量电路等内容，对测量装置的具体使用条件进行了分析，为变电站压板电压测量提供有效帮助。

参考文献：

[1]汪建敏,刘凯,周道城等.变电站保护装置出口压板电压测量方法探讨[J].电工技术,2019,14(13):110-111.

[2]龙永平.跳闸出口压板测量对地电压的分析[J].电工技术,2014,07(11):62-63.

[3]雷振洲.保护出口压板电压测量方法探讨[J].电力安全技术,2014,16(02):60-61.

[4]朱江.微机保护压板电压测量方式探讨[J].电工技术,2012,20(07):34-35.