配电变压器的火线接地快速自动检测装置设计

贵州省都匀市供电局 贵州 都匀 558000

0 引言

配件变压器是指变电站供电与配电组织中,可根据电磁反应进行交流电转换功能的电器设备,由于此装置在应用中的主要功能是实现对电力与电能的供应与传输,因此为了确保装变压器的稳定运行,在对其控制中通常从其火线接地检测方面入手[1]。火线与零线均为配电变压器的主要零部件,两者的区别在于火线的电压值为220V,而零线为0V。当火线与地面接触时,产生电力传输效应,此时触摸地面人体将存在触电危险[2]。为了降低此类安全事故的发生概率,提高配电变压器运行的安全性,本文将对配电变压器的火线接地快速自动检测装置展开设计与研究。

1 配电变压器的火线接地快速自动检测装置设计

1.1 火线接地快速自动检测装置结构设计 本文设计的快速自动检测装置由高压直流发生装置、测试电路、感应电压、单机片、显示中屏、单机芯片等零件构成[3]。在设计检测装置结构过程中考虑到测试电路的储能问题,因此可选择外接交流电为装置运行提供充电功能。

为了克服传统检测装置中存在的测试耗时高的问题,选择装置的上机位作为检测行为的控制中心,并采用零构件多串口连接的方式,为每一个检测仪表配备独立的电压值通信信道[4]。同时,在上机位插上读写卡器与数据交互显示屏,其中自动读卡芯片与智能卡片连接,同位于上机位。

由于每个检测表均配备了独立的检测芯片,且多串口均支持100M的通信,因此装置上机位可同时实现对火线接地的多端同时检测,且多个检测端口之间的功能互不发生影响。

1.2 快速自动检测装置功能规划 在完成接地快速自动检测装置零部件的结构设计后,对其装置可实现的功能进行规划。步骤如下:

连接检测装置与配电站的变压装置端口,在确保此条供电线路无人干扰与工作的前提下,将装置通电,在得到监测现场施工允许的条件下,执行三相接地行为。此时,启动检测装置,由感应电压区域进行接地线路电压的检测,将获取的电压信号在发生电路区域内进行模数转换,判断接地电压值。

等待延时2.0～3.0μs,单机芯片将自动调整I/O clock为高电平,此时可从显示中屏区域读取data out数值,当中屏显示指令需要参数持续补充时,可认为已完成对接线火线的自动检测[5]。反之,需要持续进行CS高电平的重置,直到中屏显示接地检测数值为高字节电压值,以此完成对配电变压器火线接地的快速自动检测。

2 对比实验

实验选取某配电变压器作为研究对象,该变压器为S11油浸式变压器,额定容量为500k VA,负载损耗为5100W,型号为S11-500/10.04,实验利用此次设计装置与传统装置对该配电变压器火线接地进行快速检测。实验中将该配电变压器输电线路相线分为A、B、C三相,共有15根输电线路,将所有输电线路三相火线接地,每个输电线路的电压值为20V,周围环境温度为25℃,湿度为50%。设置20个监测点,利用两种检测装置检测火线接地,记录两种检测装置从开始检测到显示结果用时,随机抽取5个监测点检测数据,将检测装置检测用时作为实验结果,对两种检测装置进行对比分析。

表1 两种检测装置检测用时对比(s)

从上表1中可以看出,设计装置检测用时时间较短,远远快于传统装置,表明设计装置能够更加及时、快速地检测出配电变压器火线接地情况,相比于传统装置,更适用于配电变压器的火线接地快速自动检测。

3 结束语

本文设计了一种支持配电变压器火线接地快速自动检测的装置,并采用设计对比实验的方式,对设计装置的整体性能进行检测。虽然本文设计的装置相比传统装置,更具备实用性能,但由于此次研究的装置属于带电装置,仍无法实现脱电对火线接地的检测。当装置在执行检测行为时,极易受到自身通电的影响,从而影响检测结果的可靠性与时效性。