廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司東莞供電局 方紹懷 黃遠(yuǎn)勝 王泉 蔣敬鶴 鄒聰 李學(xué)鵬

1 引言

根據(jù)南方電網(wǎng)公司《電能計(jì)量裝置運(yùn)行管理辦法》中明確要求新投運(yùn)的計(jì)量裝置需要檢測(cè)其計(jì)量二次回路，保證計(jì)量的準(zhǔn)確性。因此，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)計(jì)量二次回路接線正確是計(jì)量運(yùn)維人員應(yīng)該掌握的一項(xiàng)核心技能，也是計(jì)量運(yùn)維崗位勝任能力題庫(kù)中的必考題目。但是目前沒有相關(guān)的培訓(xùn)設(shè)備，而現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)需要涉及變電站的高壓場(chǎng)地和主控室計(jì)量屏的計(jì)量回路，存在一定的人身風(fēng)險(xiǎn)，操作不當(dāng)還可能影響計(jì)量設(shè)備的正確計(jì)量[1-4]。由于受培訓(xùn)地點(diǎn)和時(shí)間的限制，計(jì)量運(yùn)維人員不能隨時(shí)培訓(xùn)，造成對(duì)此核心技能掌握不足，影響了工作質(zhì)量和考評(píng)成績(jī)，而且還存在一定的人身風(fēng)險(xiǎn)。

為解決計(jì)量運(yùn)維人員培訓(xùn)的需求，本文介紹研制一套便攜式廠站計(jì)量二次回路排查培訓(xùn)裝置，仿真現(xiàn)場(chǎng)的計(jì)量二次回路，并提供方便的電源接入方式和靈活的錯(cuò)誤接線設(shè)置功能，以實(shí)現(xiàn)在室內(nèi)開展計(jì)量二次回路測(cè)試技能培訓(xùn)的目的。

2 技術(shù)方案

廠站計(jì)量二次回路測(cè)試是針對(duì)新設(shè)計(jì)量裝置的二次回路開展的檢測(cè)，根據(jù)功能需求，裝置包含電源模塊、二次線端子排、錯(cuò)誤接線開關(guān)控制模塊、錯(cuò)誤接線開關(guān)模塊、試驗(yàn)接線盒、三相四線電能表等。通過模塊間的配合能模擬從互感器計(jì)量繞組二次端子到電能表屏端子排處的整個(gè)二次回路[5]。

培訓(xùn)裝置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖1所示。電源模塊將單相電源轉(zhuǎn)換成可接入電能表的三相電壓電流和繼電器供電電源，三相電壓電流先經(jīng)過二次端子排，再經(jīng)錯(cuò)誤接線開關(guān)模塊，再至接線盒，最后到電能表。試驗(yàn)接線盒、二次端子排由電壓信號(hào)端子組和電流信號(hào)端子組組成。錯(cuò)誤接線開關(guān)模塊通過開關(guān)動(dòng)作或繼電器的觸點(diǎn)開關(guān)改變計(jì)量二次回路接線情況，而錯(cuò)誤接線開關(guān)控制模塊通過按鈕開關(guān)或旋鈕開關(guān)控制繼電器線圈通電，進(jìn)而控制錯(cuò)誤接線開關(guān)模塊對(duì)應(yīng)開關(guān)動(dòng)作，電能表主要為了直觀顯示接線錯(cuò)誤下電能表的綜合情況。

圖1 培訓(xùn)裝置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1 培訓(xùn)裝置組成

裝置采用三層結(jié)構(gòu)，電能表、端子排、接線盒。接線盒置于頂層，方便操作人員測(cè)量和檢查，形成絕緣封裝頂層面板。電源模塊、計(jì)量二次回路接線模塊（多個(gè)繼電器組合）置于底層，而中間層放置錯(cuò)誤接線開關(guān)控制模塊的操作面板。設(shè)備頂層設(shè)計(jì)和中間層操作面板設(shè)計(jì)如圖2所示。培訓(xùn)設(shè)備底層控制設(shè)計(jì)如圖3所示。

圖2 設(shè)備頂層設(shè)計(jì)和中間層操作面板設(shè)計(jì)

圖3 培訓(xùn)設(shè)備底層控制設(shè)計(jì)

2.2 功能應(yīng)用分析

計(jì)量二次回路不帶電培訓(xùn)模式。此模式模擬現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量二次回路不帶電情況下，主要檢查計(jì)量二次回路是否存在基礎(chǔ)錯(cuò)誤接線，包括了計(jì)量二次回路中電壓回路的相間短路、電壓回路接地、電壓回路開路、電流回路相間短路、電流回路接地、電流回路開路等故障。

計(jì)量二次回路帶電模式。此模式模擬現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量二次回路在帶電情況下，主要是培訓(xùn)復(fù)雜錯(cuò)誤接線計(jì)量二次回路檢查，其中復(fù)雜錯(cuò)誤接線指的是電壓相序錯(cuò)誤、電流相序錯(cuò)誤、電流極性錯(cuò)誤，但是同樣可以設(shè)置除電壓回路相間短路、接地和電流回路開路之外的其他基礎(chǔ)錯(cuò)誤接線點(diǎn)。

綜合模式。由上述兩種模式結(jié)合，培訓(xùn)難度相對(duì)較大。一次培訓(xùn)可以同時(shí)設(shè)置兩種多處的錯(cuò)誤接線點(diǎn)（基礎(chǔ)接線錯(cuò)誤點(diǎn)和復(fù)雜錯(cuò)誤接線點(diǎn)），先進(jìn)行計(jì)量二次回路不帶電模式下的錯(cuò)誤接線排查，排查完后消除基礎(chǔ)錯(cuò)誤接線點(diǎn)，再進(jìn)入帶電模式下的培訓(xùn)。

電氣閉鎖功能。主要功能分為：一是當(dāng)存在計(jì)量二次電壓回路相間短路、電壓回路接地、電流回路開路錯(cuò)誤接線點(diǎn)，此時(shí)計(jì)量二次回路上電閉鎖，上電開關(guān)按下后回路無法通電。二是在計(jì)量二次回路通電情況下，電壓回路相間短路、電壓回路接地、電流回路開路的錯(cuò)誤接線點(diǎn)設(shè)置按鈕按下后開關(guān)不動(dòng)作，不影響回路接線，進(jìn)而起到保護(hù)作用，避免出現(xiàn)在通電的情況下電流回路開路和電壓回路短路、接地等故障引起設(shè)備損害和安全故事的發(fā)生。

3 培訓(xùn)裝置使用方法

3.1 計(jì)量二次回路不帶電模式

計(jì)量二次回路不帶電模式主要是培訓(xùn)基礎(chǔ)錯(cuò)誤接線計(jì)量二次回路檢查，其中基礎(chǔ)錯(cuò)誤接線指的是電壓回路相間短路、電壓回路接地、電壓回路開路、電流回路相間短路、電流回路接地、電流回路開路。計(jì)量二次回路不帶電模式（A相電壓回開路）如圖4所示。

圖4 計(jì)量二次回路不帶電模式（A相電壓開路）

計(jì)量二次回路不帶電模式操作步驟為：首先操作人員打開位于頂層面板左上角總開關(guān)，選取基礎(chǔ)錯(cuò)誤接線點(diǎn)，打開蓋板，在中間層面板確定其對(duì)應(yīng)按鈕并按下，蓋上蓋板；如A 相電壓回路開路，對(duì)應(yīng)于中間層面板中第3行第一個(gè)按鈕。（可同時(shí)設(shè)置多處錯(cuò)誤接線點(diǎn)）。其次是操作人員利用工具（萬用表）在端子排和接線盒進(jìn)行測(cè)量，根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)判斷錯(cuò)誤接線點(diǎn)并給出結(jié)果。最后是操作人員打開蓋板，根據(jù)結(jié)果與按下的按鈕是否對(duì)應(yīng)。

3.2 計(jì)量二次回路帶電模式

計(jì)量二次回路帶電模式主要是培訓(xùn)復(fù)雜錯(cuò)誤接線計(jì)量二次回路檢查，其中復(fù)雜錯(cuò)誤接線指的是電壓相序錯(cuò)誤，電流相序錯(cuò)誤、電流極性錯(cuò)誤。但是同樣可以設(shè)置除電壓回路相間短路、接地和電流回路開路之外的其他基礎(chǔ)錯(cuò)誤接線點(diǎn)。操作步驟如下。

一是操作人員打開頂層面板左上角總開關(guān)。二是操作人員選取錯(cuò)誤接線點(diǎn)，打開蓋板，在中間層確定其對(duì)應(yīng)按鈕并按下或?qū)?yīng)旋鈕并旋轉(zhuǎn)至對(duì)應(yīng)位置，蓋上蓋板；如設(shè)置電壓相序?yàn)锽CA，對(duì)應(yīng)于面板1左上角第一行第一列位置，旋轉(zhuǎn)旋鈕至2檔，第一行第三列處LED亮。三是操作人員利用工具（萬用表、相位伏安表）在端子排和接線盒進(jìn)行測(cè)量，根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)判斷錯(cuò)誤接線點(diǎn)并給出結(jié)果。四是操作人員打開蓋板，根據(jù)結(jié)果與按下的按鈕是否對(duì)應(yīng)。

3.3 綜合模式

綜合模式由上述兩種模式結(jié)合，培訓(xùn)難度相對(duì)更大。一次培訓(xùn)可同時(shí)設(shè)置兩種多處的錯(cuò)誤接線點(diǎn)（基礎(chǔ)接線錯(cuò)誤點(diǎn)和復(fù)雜錯(cuò)誤接線點(diǎn)），先進(jìn)行計(jì)量二次回路不帶電模式下的錯(cuò)誤接線排查，排查完后消除基礎(chǔ)錯(cuò)誤接線點(diǎn)；再進(jìn)一步進(jìn)入帶電模式下的培訓(xùn)。

4 創(chuàng)新點(diǎn)分析

所有模塊合理整合在便攜式手提箱，減少裝置的體積大小，便于移動(dòng)和存放，方便在不同地點(diǎn)培訓(xùn)使用。培訓(xùn)裝置模擬現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，安全可靠，誤操作不會(huì)影響現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行。培訓(xùn)裝置具有多種培訓(xùn)模式，多種故障設(shè)置，由易到難，基本涵蓋常見計(jì)量二次故障類型，通過此便攜式培訓(xùn)裝置能充分提高和考查計(jì)量人員是否完全掌握計(jì)量二次回路驗(yàn)收、測(cè)試和分析。

5 應(yīng)用效果

廠站計(jì)量二次回路排查培訓(xùn)裝置最終成果如圖5所示，研究人員進(jìn)行多項(xiàng)功能性測(cè)試，已于2022年6月至今在東莞供電局供電服務(wù)中心運(yùn)行分部計(jì)量班組進(jìn)行試點(diǎn)應(yīng)用，計(jì)量用戶班組培訓(xùn)如圖6所示。用戶班組學(xué)員開展培訓(xùn)學(xué)習(xí)，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用表明，解決了廠站計(jì)量二次回路測(cè)試培訓(xùn)以及計(jì)量錯(cuò)誤接線測(cè)試培訓(xùn)受培訓(xùn)地點(diǎn)、培訓(xùn)時(shí)間影響培訓(xùn)效果等問題，培訓(xùn)裝置具有體積小、攜帶方便、方便在不同地點(diǎn)培訓(xùn)等使用優(yōu)點(diǎn)。

圖5 培訓(xùn)裝置成果

圖6 計(jì)量用戶班組培訓(xùn)

6 結(jié)語

便攜式廠站計(jì)量二次回路排查培訓(xùn)裝置應(yīng)用前景好，便攜性強(qiáng)能，學(xué)員帶回辦公室即可進(jìn)行培訓(xùn)學(xué)習(xí)，不再受場(chǎng)所的限制。其能夠在短時(shí)間提高計(jì)量運(yùn)維人員的錯(cuò)誤接線分析和計(jì)量二次回路排查水平，適合全國(guó)從事電能計(jì)量有關(guān)的電力人員使用，特別是從事計(jì)量運(yùn)維工作人員使用，具有成果推廣易、轉(zhuǎn)化簡(jiǎn)單、費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。

為提高培訓(xùn)裝置的便攜性，研究人員在仍需要合理優(yōu)化裝置內(nèi)部線路布線，縮小各模塊體積，完善成果功能，提升整個(gè)裝置的便攜性。