新型高壓帶電顯示裝置的原理與實踐

1、新型高壓帶電顯示裝置的原理與實踐 嚴金城 丁海榮 姚梅珍* （鎮(zhèn)江市誠翔電器有限責任公司，鎮(zhèn)江210003）摘要： 本文介紹了一種新型高壓帶電顯示裝置DXW口的工作原理、主件結構及其設計要點。試驗及試運行表明，該裝置設計先進、結構合理、功能齊全、性能可靠，可用于戶內外35500kV的電氣網(wǎng)絡或設備上，是一種新型防止電氣誤操作裝置。關鍵詞： 高壓帶電顯示裝置 傳感器 閉鎖Principle And PracticeAbout New Type High-Voltage Presence Indicating Systems YAN Jin-cheng DING Hai-rong YAO Mei-

2、zhen*（Zhenjiang Chengxiang Electrical Appliance Co.,Ltd, Zhenjiang 212003, China）Abstract: This article introduced the working principle, main structure and design philosophy of a new type DXW口 for high-voltage presence indicating systems . Type test and running-in indicate that this systemshas many

3、 characteristics such as advanced design , reasonable structure , complete function , reliable performance ,it is a new-type systems with preventing electric mal-opperation and it can be used in electric networks or equipments about 35500kV indoor and outdoor .Key word :High-voltage presence indicat

4、ing systemsSensorLocking device1 引言 在電力系統(tǒng)中，防止電氣誤操作，確保發(fā)、配電設備及輸配電線路的安全可靠運行是首要也是最重要的要求之一，萬一發(fā)生事故，將造成巨大的經(jīng)濟損失，甚至危及設備和人身安全。為此，電力行業(yè)強制要求在電力系統(tǒng)中采取防止電氣誤操作裝置，以滿足電力“五防”要求。所謂電力“五防”，是指：防止誤分、誤合斷路器，防止帶負荷分、合隔離開關，防止帶電掛接地線（或合接地開關），防止帶接地線（或未分開接地開關）合隔離開關，防止誤入帶電間隔。防止電氣誤操作裝置很多，諸如機械程序鎖、電磁鎖、微機閉鎖等。但對35kV及以上變電站聯(lián)絡線路的閉鎖，現(xiàn)有的機械閉鎖、電

5、磁鎖、微機閉鎖等均不能勝任。在電力設備運行中，帶負荷分合進線側接地開關的事故時有發(fā)生。這會造成電網(wǎng)大面積停電，甚至會造成設備損壞，人員傷亡等嚴重事故。為此，人們想了不少辦法，但均不能徹底解決這一難題。為了保障35500kV電力系統(tǒng)中，電氣網(wǎng)絡或設備的安全可靠運行，確保網(wǎng)絡（設備）及人身的安全，必須做到只有在變電站進線段停電后才能再合、分接地開關。為此，我們利用微電子傳感技術，可編程序控制電路，開發(fā)了一種新型高壓帶電顯示裝置。該裝置不僅可以對系統(tǒng)中是否帶電進行準確判定，給予提示信息，還可以對相應設備實施強制閉鎖，達到防止誤操作，保證電力系統(tǒng)設備的安全可靠運行的目的。2 技術指標 線路額定電壓：

6、35500kV，50Hz 顯示器工作電源： AC220V， DC220V /110V 強制閉鎖接點容量： AC220V/5A 功率消耗 5W 額定絕緣水平（1min工頻）2000V 工作狀態(tài)提示：a）線路帶電時，A、B、C三相提示紅燈亮，“操作”指示綠燈不亮，且輸出強制閉鎖信號。b）線路不帶電時，A、B、C三相提示紅燈不亮，“操作”指示綠燈亮，同時解除閉鎖信號，并自動發(fā)出“操作注意安全”的語言提示信號。c）無電源時： 紅、綠燈均不亮。工作壽命： 10000次顯示信號：a）發(fā)光： 紅色頻閃發(fā)光b）聲響：連續(xù)短促笛鳴聲（在距顯示器30cm處的聲響不低于67db）3 工作原理3.1工作原理簡介該裝置

7、利用傳感器與高壓交變電場之間的電場耦合原理，在安全距離之外進行感應式（非接觸式）測量。傳感器在交變電場的作用下產(chǎn)生感應電荷，形成感應電流作為裝置的輸入信號。信號經(jīng)補償、放大等與保護電路送入微機處理（可編程控制器）控制系統(tǒng)，處理后輸出顯示（閃光、聲響）及閉鎖等各種所需信號。3.2工作原理框圖 高壓饋線補償輸入保護電流電壓變換信號處理自設定檢波可編程控制電路音響閃光閉鎖電路至各回路AC220V、DC220V/110V圖1 顯示器工作原理框圖本裝置采用感應式傳感器，其結構簡單，安全可靠。圖1是其工作原理框圖。傳感器安裝在高壓帶電體的下方，顯示器安裝在便于運行管理人員觀察的位置。傳感器在高壓交變電場的

8、作用下，產(chǎn)生一個交變的電流信號，通過電纜把此感應電流信號傳送到顯示控制器。信號經(jīng)濾波處理，有效清除各種高次諧波信號，經(jīng)過電流/電壓變換，輸出工頻50Hz電壓信號，再經(jīng)補償、 放大 、檢波處理，進入可編程控制電路進行微處理，最終輸出顯示信號（紅綠燈閃光顯示，聲響報警）、 閉鎖信號等。為了確保裝置顯示正常，我們還設計有自檢功能，可自動檢測傳感器和顯示器的各種功能模塊。在裝置發(fā)生任何故障時，“電源”指示燈閃亮，“操作”指示燈不亮，且始終輸出強制閉鎖信號，保持閉鎖狀態(tài)。顯示器 傳感器4 裝置特點本高壓帶電顯示裝置的開發(fā)是在廣泛聽取電力系統(tǒng)用戶意見、全面分析現(xiàn)有國內同類產(chǎn)品優(yōu)缺點的基礎上研制開發(fā)而成的新

9、一代產(chǎn)品，產(chǎn)品外形尺寸如圖2所示，外形如圖3所示。與國內同類產(chǎn)品相比，本裝置有如下顯著特點：a) 可靠性高：采用感應式傳感器，可在線路安全距離之外，檢測傳感器是否帶電，且具有明顯的方向性、較高的靈敏度，安全可靠。b)經(jīng)濟性好：傳感器不與帶電體直接接觸，安裝和檢修時無需做局放試驗，簡單方便，維護費用低，使用壽命長。c) 功能齊全：本裝置具有閃光顯示，聲響報警，語言提示等，可與電磁鎖、機械程序鎖、微機閉鎖等防誤裝置配合，實施強制閉鎖，真正體現(xiàn)全方位強制閉鎖的作用。d) 適應性廣：形式多樣，可廣泛用于戶內、戶外，GIS組合電器及開關設備等各種場合。e) 具有完善的自診斷功能：比如探頭線路發(fā)生斷線或開路故障，顯示裝置會自動發(fā)出：“檢測器電路故障”的自動語言報警，同時出現(xiàn)紅色閃光燈指示；當線路失電沒有高壓時，顯示裝置會自動發(fā)出“操作注意安全”的自動語言提示，本功能在國內同類產(chǎn)品中尚屬首創(chuàng)。f) 防污穢能力強：裝置的外殼、內膽、傳感器支撐夾具等全部采用優(yōu)質不銹鋼制造，傳感器芯棒與外套之間用環(huán)氧樹脂密封澆注，符合防潮防腐要求，防污穢能力強。5 結論 本裝置的樣機在“電力工業(yè)電力設備及儀表質量檢測測試中心”進行了全面的型式試驗，通過了由江蘇省經(jīng)貿委和江蘇電力公司組織的新產(chǎn)品技術鑒定，并在多種場合下進行了試運行。型