新型高壓帶電顯示裝置的原理與實(shí)踐

1、新型高壓帶電顯示裝置的原理與實(shí)踐                                          嚴(yán)金城   丁海榮   

2、 姚梅珍*                                 （鎮(zhèn)江市誠(chéng)翔電器有限責(zé)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(jié)構(gòu)及其設(shè)計(jì)要點(diǎn)。試驗(yàn)及試運(yùn)行表明，該裝置設(shè)計(jì)先進(jìn)、結(jié)構(gòu)合理、功能齊全、性能可靠，可用于戶內(nèi)外35500kV的

3、電氣網(wǎng)絡(luò)或設(shè)備上，是一種新型防止電氣誤操作裝置。關(guān)鍵詞： 高壓帶電顯示裝置      傳感器       閉鎖Principle And Practice About New Type High-Voltage Presence Indicating Systems         YAN Jin-cheng    DING Hai-rong  &

4、#160; YAO Mei-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 s

5、ystems has many 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 : Hig

6、h-voltage presence indicating systems Sensor Locking device  1   引言 在電力系統(tǒng)中，防止電氣誤操作，確保發(fā)、配電設(shè)備及輸配電線路的安全可靠運(yùn)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(jì)損失，甚至危及設(shè)備和人身安全。為此，電力行業(yè)強(qiáng)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(fù)荷分、合隔離開關(guān)，防止帶電掛接地線（或合接地開關(guān)），防止帶接地線（或未分開接地開關(guān)）合隔離開關(guān)，防止誤入帶電

7、間隔。防止電氣誤操作裝置很多，諸如機(jī)械程序鎖、電磁鎖、微機(jī)閉鎖等。但對(duì)35kV及以上變電站聯(lián)絡(luò)線路的閉鎖，現(xiàn)有的機(jī)械閉鎖、電磁鎖、微機(jī)閉鎖等均不能勝任。在電力設(shè)備運(yùn)行中，帶負(fù)荷分合進(jìn)線側(cè)接地開關(guān)的事故時(shí)有發(fā)生。這會(huì)造成電網(wǎng)大面積停電，甚至?xí)斐稍O(shè)備損壞，人員傷亡等嚴(yán)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(luò)或設(shè)備的安全可靠運(yùn)行，確保網(wǎng)絡(luò)（設(shè)備）及人身的安全，必須做到只有在變電站進(jìn)線段停電后才能再合、分接地開關(guān)。為此，我們利用微電子傳感技術(shù)，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(duì)系統(tǒng)中是否帶電進(jìn)行準(zhǔn)確判定，給予

8、提示信息，還可以對(duì)相應(yīng)設(shè)備實(shí)施強(qiáng)制閉鎖，達(dá)到防止誤操作，保證電力系統(tǒng)設(shè)備的安全可靠運(yùn)行的目的。2   技術(shù)指標(biāo)     線路額定電壓：             35500kV， 50Hz    顯示器工作電源：           AC220V， DC220V /110V

9、0;   強(qiáng)制閉鎖接點(diǎn)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(shí)，A、B、C三

10、相提示紅燈亮，“操作”指示綠燈不亮，且輸出強(qiáng)制閉鎖信號(hào)。b）線路不帶電時(shí)，A、B、C三相提示紅燈不亮，“操作”指示綠燈亮，同時(shí)解除閉鎖信號(hào)，并自動(dòng)發(fā)出“操作注意安全”的語言提示信號(hào)。c）無電源時(shí)：  紅、綠燈均不亮。工作壽命：     10000次顯示信號(hào)：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(jiǎn)介該裝置利用傳感器與高壓交變電場(chǎng)之間的電場(chǎng)耦合原理，在安全距離之外進(jìn)行感應(yīng)式（非接觸式）測(cè)量。傳感器在交變電場(chǎng)的作用下產(chǎn)生感

11、應(yīng)電荷，形成感應(yīng)電流作為裝置的輸入信號(hào)。信號(hào)經(jīng)補(bǔ)償、放大等與保護(hù)電路送入微機(jī)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(hào)。3.2 工作原理框圖                                  

12、60;      高壓饋線補(bǔ) 償輸入保護(hù)電流電壓變換信號(hào)處理自設(shè)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

13、圖 1    顯示器工作原理框圖 本裝置采用感應(yīng)式傳感器，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(yùn)行管理人員觀察的位置。傳感器在高壓交變電場(chǎng)的作用下，產(chǎn)生一個(gè)交變的電流信號(hào)，通過電纜把此感應(yīng)電流信號(hào)傳送到顯示控制器。信號(hào)經(jīng)濾波處理，有效清除各種高次諧波信號(hào)，經(jīng)過電流/電壓變換，輸出工頻50Hz電壓信號(hào)，再經(jīng)補(bǔ)償、 放大 、檢波處理，進(jìn)入可編程控制電路進(jìn)行微處理，最終輸出顯示信號(hào)（紅綠燈閃光顯示，聲響報(bào)警）、 閉鎖信號(hào)等。為了確保裝置顯示正常，我們還設(shè)計(jì)有自檢功能，可自動(dòng)檢測(cè)傳感器和顯示器的各種

14、功能模塊。在裝置發(fā)生任何故障時(shí)，“電源”指示燈閃亮，“操作”指示燈不亮，且始終輸出強(qiáng)制閉鎖信號(hào)，保持閉鎖狀態(tài)。顯示器                                 傳感器 4      

15、60;  裝置特點(diǎn) 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(guó)內(nèi)同類產(chǎn)品優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上研制開發(fā)而成的新一代產(chǎn)品，產(chǎn)品外形尺寸如圖2所示，外形如圖3所示。與國(guó)內(nèi)同類產(chǎn)品相比，本裝置有如下顯著特點(diǎn)：a) 可靠性高：采用感應(yīng)式傳感器，可在線路安全距離之外，檢測(cè)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(jì)性好：傳感器不與帶電體直接接觸，安裝和檢修時(shí)無需做局放試驗(yàn)，簡(jiǎn)單方便，維護(hù)費(fèi)用低，使用壽命長(zhǎng)。 c) 功能齊全：本裝置具有閃光顯示，聲響報(bào)警，語言提示等，可與電磁鎖、機(jī)械程序鎖、微機(jī)閉鎖等防誤裝置配合，實(shí)施強(qiáng)制閉鎖，真正體

16、現(xiàn)全方位強(qiáng)制閉鎖的作用。 d) 適應(yīng)性廣：形式多樣，可廣泛用于戶內(nèi)、戶外，GIS組合電器及開關(guān)設(shè)備等各種場(chǎng)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(huì)自動(dòng)發(fā)出：“檢測(cè)器電路故障”的自動(dòng)語言報(bào)警，同時(shí)出現(xiàn)紅色閃光燈指示；當(dāng)線路失電沒有高壓時(shí)，顯示裝置會(huì)自動(dòng)發(fā)出“操作注意安全”的自動(dòng)語言提示，本功能在國(guó)內(nèi)同類產(chǎn)品中尚屬首創(chuàng)。f) 防污穢能力強(qiáng)：裝置的外殼、內(nèi)膽、傳感器支撐夾具等全部采用優(yōu)質(zhì)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(qiáng)。 5   結(jié)論   本裝置的樣機(jī)在“電力工業(yè)電力設(shè)備及儀表質(zhì)量檢測(cè)測(cè)試中心”進(jìn)行了全面的型式試驗(yàn)，通過了由江蘇省經(jīng)貿(mào)委和江蘇電力公司組織的新產(chǎn)品技術(shù)鑒定，并在多種場(chǎng)