一种新型出口压板插针式试验夹在500kV 线路保护整组试验中的应用

陈嘉俊

（广东电网有限责任公司江门供电局，广东江门529000）

0 引言

500 kV变电站的继电保护及其二次回路配置较为复杂，在对500 kV线路保护开展整组试验时，必须使用完备的安全措施隔离其他涉及运行设备的出口回路，而整组试验时所用到的工器具也不能影响到这种回路[1-2]。此外，500 kV线路保护的整组试验如何才能更高效地开展？该两个问题长期以来都是二次专业所研究的课题。而一种新型出口压板插针式试验夹与一些实用型的整组试验方法的有机结合，能够完美地解决上述问题。

1 500 kV线路及其开关保护配置

500 kV变电站的500 kV部分常见主接线形式是3/2接线。按照现行技术规范，每回500 kV线路应按双重化原则配置两套完整的、相互独立的、主后一体化的光纤电流差动保护；500 kV断路器保护按断路器配置，电缆跳闸方式是单套配置，光缆跳闸方式是双套配置[3]。

500 kV线路保护中配置了差动保护、距离保护、零序保护、过电压及远方跳闸保护等功能，而在保护设备调试定检现场，借助光纤通道实现保护功能的差动保护、远方跳闸功能，在二次安全措施不完备的情况下，存在误跳线路对侧开关的风险；500 kV断路器保护配置了失灵保护、三相不一致保护、死区保护、过流保护、自动重合闸等功能，其中失灵保护与死区保护在二次安全措施不完备的情况下，也存在误联跳运行中的500 kV母线、误跳同串的另一个500 kV断路器、误跳同串的另一回正常运行中的出线（主变或线路）的风险。因此，在500 kV线路及断路器保护的调试检验中，二次安全措施的正确性、完备性、落实性尤为重要。

2 常见的整组试验方法及其特点

常见的500 kV线路保护的整组试验方法是单独在线路主保护施加二次电流量、二次电压量，模拟不同保护、不同相别的各种故障，测试分相跳闸出口接点、分相启动失灵接点、闭锁重合闸出口接点等的动作时间是否准确；而500 kV线路保护的远方跳闸出口压板则需要在试验前退出并做好安全措施进行密封，因为存在误跳线路对侧断路器的风险，该类远方跳闸出口压板严禁在整组试验中投入或误触碰。

常见的500 kV断路器保护的整组试验方法是单独在断路器保护施加二次电流量、二次电压量，模拟不同保护、不同相别的各种故障，测试分相跳闸出口接点的动作时间是否准确，测试联跳同串的另一个500 kV断路器、联跳500 kV母线、联跳出线的出口电位是否正常；而500 kV断路器保护的该类联跳出口压板则需要在试验前退出并做好安全措施进行密封，因为存在误跳运行设备的风险，该类联跳出口压板严禁在整组试验中投入或误触碰。

目前500 kV保护的出口压板较多是同一类型的插针式出口压板，而使用常见的两种试验插针在对插针式出口压板进行测试时存在以下局限性：

（1）使用普通的试验插针插进出口压板插口时，接触不完好、挂接不牢固，该试验插针容易滑落，并存在误碰下侧的启动失灵、联跳出口等压板的可能，大大增加了影响运行设备的风险。

（2）使用有螺纹的试验插针插进出口压板插口时，由于插针比插孔粗，因此相对可靠牢固。但这种螺纹插针是用在端子排的，若用在出口压板插孔会存在损坏压板插孔的可能。

因此，研制一种新型的插针式试验夹，试验夹两侧之间是一支金属针，用于插入压板插口作接触用，而该针将与压板插孔完美匹配，既不损坏插孔也不容易掉落；试验夹两端夹子匹配这种插针式出口压板的大小，用于夹紧固定试验针以及外接的试验线。这将大大降低在进行出口压板测试时所出现的风险，有效控制影响运行设备的风险。

此外，对500 kV线路保护、500 kV断路器保护逐套进行测试的方法固然可靠、精确，但该种试验方法不能模拟500 kV线路及其所属断路器在正常运行时的保护运行状态，如果能将两套500 kV线路保护、两个断路器保护整合在一起，使每套保护能感受到同样的故障量，检验故障发生时保护装置的动作情况，会让整组试验更加可靠与有意义。

3 新型出口压板插针式试验夹在整组试验中的应用

目前变电站内保护设备的出口压板有近50%是典型的插针式出口压板，新型出口压板插针式试验夹的插针与夹子配合，既不会损坏压板插口，又能牢固地夹在压板上而不易滑落，并可靠地接触到插口金属部分，几乎不存在误碰下侧的启动失灵、联跳出口等压板的可能，大大提高了工作质量与设备运行、运维质量。图1为新型出口压板插针式试验夹结构图。

在一些500 kV变电站中，针对500 kV线路及其断路器的整组传动方法已有改进并落地实施。其关键点在于对不同保护之间二次电流试验线采取了串接的形式，对二次电压试验线采取了并接的形式，使得各个保护均能感受相同的二次电流与二次电压量。以二次电流试验接线为例，从继电保护试验仪接线到主一线路保护，从主一线路保护出来再分别接至两个断路器的保护，最后收尾形成回路。在这种整组试验方法中，除了应投入的保护功能压板之外，出口压板的投入与单套保护试验方法是不同的。对于500 kV线路保护启动断路器保护失灵、闭锁断路器重合闸的出口压板应该投入，而在线路保护的光纤通道已经实现物理隔离并进行了保护装置侧的通道自环后，差动保护功能压板可以投入进行调试。

在使用该种整组试验方法进行试验时，如果模拟线路单相瞬时性故障，线路保护单相跳闸出口至操作箱，同时线路保护将启动该相别的失灵至断路器保护，若模拟断路器正常跳开，故障量只施加几十毫秒，那么该次整组试验将是一次普通的切除瞬时性故障的模拟试验。如果模拟故障发生时某相断路器失灵的情况，可退出线路保护的该相跳闸出口压板来模拟，另外应施加故障电流，且故障时间还需要满足断路器失灵保护动作的时间。此时，线路保护动作，启动失灵至断路器保护，断路器收到失灵开入、断路器实际没有跳开，断路器保护仍然感受到故障电流，在达到失灵保护动作时间之后，断路器保护失灵保护动作。那么，现场试验人员就可以测试联跳同串的另一个500 kV断路器、联跳500 kV母线、联跳出线的出口电位是否正常。值得注意的是，该类可能影响运行设备的联跳出口只能使用测量电位的方式来检验其出口接点是否正常。

此外，可以借助新型出口压板插针式试验夹测试该断路器保护联跳本线路间隔对侧开关的出口接点的动作时间，从而校验失灵保护动作时间是否准确。由于该种测试方法是从线路保护源头至断路器保护全回路进行模拟，因此更具实际意义，对于检查保护之间的配合具有十分重要的参考价值。值得一提的是，使用新型出口压板插针式试验夹进行整组试验时，由于试验夹与插针式出口压板吻合性高、牢固性好，所以试验时试验夹不易掉落，且接触良好，对出口压板的插孔不具伤害性，进而不会误触碰处于需测试压板附近的涉及运行设备的联跳开出压板、启动远跳压板等，大大降低了使运行设备误动的风险，提高了作业效率，降低了作业风险。

图1 新型出口压板插针式试验夹结构

4 新型出口压板插针式试验夹的特点与应用前景

该种新型出口压板插针式试验夹是在一个与插针式压板相吻合的夹子的基础上，在夹口中间加装一个插针用于插进压板插口接触金属部分，插针既能完好接触又不损坏插口，夹子用于固定，夹子背部装有连接插针的试验线插孔，在其接上试验线后即可开展出口接点的测试工作。最值得一提的创新点是，在试验夹子之间增加大小适合的插针以插入压板插口，用于可靠接触压板的插孔的金属部分，而且插针的材料与压板原来的插针相同，最大程度使得试验与原来压板投入的情形类似，使试验夹与压板接触完好。此外，还有一个关键点是试验夹需要匹配这种插针式出口压板，试验夹的夹力需足够以夹紧压板而不易甩动，唯有这样才能使得插针式试验夹不易滑落误触碰其他涉及运行回路的出口压板。

由于保护设备的占有率高，目前在运保护有近50%是典型的插针式出口压板，而220 kV及以上的线路保护的定检维护周期较短，对保护进行试验的频率较高，再加上目前电网设备数量不断大幅增加，就对定检作业的安全提出了很高的要求。如果该种新型出口压板插针式试验夹能广泛应用于220 kV及以上线路、主变、母差等保护的定检、验收工作，必将提高该类工作的试验效率，最重要的是，大大降低误触碰同屏的其他涉及运行设备的出口压板的概率，进而有效控制住该类工作的风险。

5 结语

综上所述，本文探讨了一种新型出口压板插针式试验夹在500 kV线路保护整组试验中的应用，其在220 kV及以上线路、主变、母差等保护的定检验收工作中也具有适用性，能够提高定检作业的效率和安全性，值得推广应用。