一种三相不一致时间继电器校验装置的设计

文章研究一种时间继电器校验仪用来校验不同厂家、不同类型的断路器本体三相不一致时间继电器，解决因断路器的三相不一致时间继电器质量良莠不齐导致的设备投运后的安全隐患。该三相不一致时间继电器校验装置应具备校验准确、操作简单、使用方便、便于携带等优点。

关键词：三相不一致；时间继电器；校验装置

中图分类号：TM587 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）04-0111-02

Abstract： In this paper， a time relay calibrator is developed to verify the three-phase inconsistent time relay of different manufacturers and different types of circuit breakers， in order to solve the equipment safety hidden trouble caused by the uneven quality of the three-phase inconsistent time relay of the circuit breaker. The calibration device of the three-phase inconsistent time relay should have the advantages of accurate verification， simple operation， convenient use and portability.

Keywords： three-phase inconsistency； time relay； check device

引言

较高电压等级断路器非全相运行状态会使中性点电压漂移，产生零序电流，将降低保护的灵敏度，若产生过电压，可能引起中性点避雷器爆炸，对系统稳定性不利，因此220kV及以上分相断路器本体皆需安装三相不一致保护。不一致时间继电器作为断路器本体三相不一致保护的核心元件所呈现的特点为数量庞大、型号众多、质量良莠不齐，若投运前无法对其进行可靠的检查测试，则运行期间可能会出现断路器误动作，埋下安全隐患。迄今为止，电网公司范围内所辖变电站已经曾多次出现因三相不一致时间继电器质量问题导致的断路器误动作事件，给电力系统安全运行造成不良影响。

因此需要整合各厂家三相不一致时间继电器的型号和特点，设计一款较为通用的三相不一致时间继电器校验装置，该装置要具备安全可靠、接线简单、使用方便、便于携带、可现场进行就地检查等特点，在断路器投运之前使用该装置对三相不一致时间继电器进行检验，降低其投运后的故障率，将风险控制在设备投运之前。

1 现状问题分析

目前，市场上，尚没有针对断路器本体三相不一致时间继电器进行校验的装置，现场运维人员若需要对三相不一致时间继电器进行检查，只能将继电器从断路器本体机构箱拆除后移至实验室，使用实验室保护调试装置的保护动作功能检验模块，经过直流电压输入及接点开出回路至少8条试验线连接，然后进行继电器校验，调试方式如图1所示，此校验过程存在以下缺陷：（1）试验周期较长；（2）接线复杂；（3）试验过程中试验线错接可能导致三相不一致时间继电器或试验仪器损坏；（4）回装继电器时可能出现回路错接情况从而需要传动断路器来检查回路正确性进而增加了工作量；（5）回装继电器时可能出现端子紧固不到位风险。

2 设计准备

2.1 技术关键

为使三相不一致时间继电器校验装置更好的应用于现场，方便一线技术人员调试，其应具备以下几个技术关键：（1）为使三相不一致时间继电器校验时间大大缩短，考虑不将继电器拆除后测试而是采用现场就地测试，因此三相不一致时间继电器校验装置将采用可充电电池或干电池；（2）为降低现场试验线接线复杂程度，保证试验线接线正确性，考虑将电压输入回路试验线及接点开出试验线分组固定，线头位置灵活设计且应有明显的功能标识；（3）不同三相不一致时间继电器启动电压不同，因此本项目所设计的检验装置应可调节电压档位。

2.2 设计难点

2.2.1 需求调查

所设计的三相不一致时间继电器校验装置应具有通用性，即对不同厂家的断路器内不同厂家本体三相不一致时间继电器通用，而生产三相不一致时间继电器厂家较多，即使同一断路器生产厂也会存在不同批次的断路器内不同厂家的三相不一致时间继电器，因此需要根据现场实际调查不同厂家、型号的三相不一致时间继电器特点，进而整理三相不一致时间继电器校验装置现场需求。

2.2.2 试验线的设计

对于不同款式的三相不一致时间继电器，试验线接线方式会有较大区别，例如电源输入位置、常开接点、常闭接点的接线位置会在继电器不同侧，因此为满足不同型号和款式的继电器，其校验装置的试验线应设计的较为灵活。

2.2.3 时间校准

三相不一致时间继电器校验装置主要针对的是时间继电器的校验，因此校验装置本身的时间必须非常准确，其内部计时应有足够的可靠性。

2.2.4 电池的选择

因不同三相不一致时间继电器启动方式不同，校验装置应设置不同的档位，同时校验装置在现场使用时间较长，耗电量较高，因此电池性能对装置是否能正常工作影响很大。

3 设计内容

由于检测对象明确，研制装置功能明确，主要研究内容是便携式三相不一致时间继电器校准装置的研制和接口的灵活配置，对于装置的研制，主要关注以下几个方面：（1）供电模块的选择：短时没有外接供电的电池续航能力，充电可靠性等；（2）装置的可靠性和小型化；（3）装置低功耗设计；（4）开关量开出信号和开入信号响应的实时性：包括元器件的实时性和数据采集的实时性。对于接口的灵活配置，主要調研目前市场实际应用的厂家的接口型式并进行归纳即可，装置对外提供一路开出用于启动时间继电器，四路开入用于检测继电器输出节点