中压配电盘时间继电器校验装置

中压配电盘时间继电器校验装置

潘宇

（成都海光核电技术服务有限公司，红沿河项目部）

摘要：在各类电站，大型工厂中，通常会使用6.6KV中压配电盘实现发电、输电、配电和电能的转换，控制10KV进线与10KV/0.4KV变压器，控制6.6KV的大容量电动机等。作为配电系统的重要组成部分，中压配电盘的可靠运行尤为重要。而针对不同的情况，均要在动作时间上加以明确，因而需要时间继电器的参与。为保证中压配电盘的可靠性，需要定期对时间继电器进行校验，以保证各类信号能够按照既定顺序触发并输出。

关键词：中压配电盘     时间继电器        进线控制  

前言

在核电站中，中压配电盘的时间继电器参与中压接触器的合闸逻辑，以起到信号过渡的作用，保证电信号能够按照既定的先后逻辑顺序进行传递。在出厂设计方面，时间继电器与其相关联的继电器安装在电路板上，并由电路板引出端子对外进行连接。由于设计需要，时间继电器采用断电延时型且动作时间较短，约为400ms。为了保证校验数据的准确性，只能采用拔下继电器离线校验，或者在电路板接线端子上接驳信号。在现场检修方面，中压接触器盘柜的二次仓空间狭小位置较高操作不便，也无法进行直观的目视检查。在校验过程中容易出现继电器损坏或因为接线搭接、接线错误引起放电短路事故。为了规避可能引起的各类问题，需要设计一种不频繁拆卸继电器，不在电路板上接驳信号的时间继电器校验装置。

第一章 时间继电器常用校验方法

1.1.离线校验法

早期最常用的校验方法之一，即将所有时间继电器从底座电路板上拔下，使用继电保护测试仪或者直流源配合时间表的校验方式进行独立校验。但在实行了一段时间后发现存在以下问题：中压配电盘使用的时间继电器为针状引脚，相比较常规的继电器更容易造成引脚弯曲变形；在仓室内采用侧装配合卡箍的安装方式进行固定，经过几轮插拔后卡箍卡紧力丧失，继电器几乎完全依靠针状引脚保持悬空状态，时间继电器上排引脚与底座容易发生虚接。同时因为采用了离线校验的方式，无法验证回装后带底座整体可用性。

1.2.拆线校验法

同为早期校验方式之一，不拆时间继电器，通过拆除继电器底座电路板接线的方式进行校验。但是底座电路板外部引出线较多，每个间隔需要拆除8根接线，据统计将单个机组所有中压盘柜时间继电器校验一次需要拆接线408次，工作量巨大，容易发生接错线或者接线工艺不良等人因失误，故仅实行了几轮大修后就不再使用。

1.3.在线校验法

在线校验是目前使用最广泛的校验方式，不拆线也不拆继电器，采用在继电器底座接驳信号的方式进行校验。001X为继电器底座电路板接线端子，时间表START端口设置为电压信号检测，失压开始计时；STOP端口设置为节点信号检测，信号断开停止计时。

1.4.专用工具校验法

长久以来如何安全、可靠、便捷的对该时间继电器进行校验一直困扰着各位维修工程师，经调查，在2020年由中广核核电运营有限公司工程师研发了一款专用的校验设备，配合时间表使用，采用在航空插头接入信号的方式以完成校验工作。该校验装置的基础原理与在线校验的方式相同，将原本需要频繁插拔切换的试验线进行内部集成，采用继电器之间的转换替换以往的手动插拔。将继电器底座电路板的引线通过航空插头进行外部引出，减少了在继电器底座接线的数量，提高了作业的安全性。但受校验原理的限制，继电器底座电路板上两根信号内部短接而未做引出，所以除了航空插头外只能再引出一根信号线进行信号采集，否则校验工作无法进行。基于现有校验理论此接线没有任何方法能够取消。故校验过程中仍需要打开二次仓，仍需要使用梯子，仍需要在继电底座座电路板接线。人因失误的风险虽被削弱但仍然存在。

第二章 新型校验方式

2.1.R400N型校验方式

001XT：将万能转换开关SA拨至001XT校验档位，SA.1-2触点断开，SA.3-4触点导通，中间继电器KA3处于未得电状态。001PJ：42与负极导通，001PJ：5通过KA1.1-9和KA3.1-9与110VDC正极导通，时间继电器001XT得电励磁，001XT.1-2触点闭合。中间继电器001XF与分压电阻R和时间表STOP端口串联在110VDC电路中，由于被时间表和分压电阻R串联分压，001XF仍处于未吸合状态；时间表在内阻作用下获得大于5V的电压，判断为电压存在。  

按下001XT试验自锁按钮SB2，继电器KA1得电吸合，KA1.1-9、2-10触点断开，001PJ：5与电源正极连接被切断，001XT进入断电延时状态；时间表START端口检测到节点断开信号，开始计时。经过0.3-0.6S延时后，001XT.1-2触点断开，001PJ：13--001PJ：32回路被切断，时间表检测到电压失去停止计时，此时时间表示数即为001XT的断电延时时间。

002XT：将万能转换开关SA拨至002XT校验档位，此时SA.1-2触点导通，SA.3-4触点断开，中间继电器KA3得电励磁，KA3.5-9、6-10、8-12触点导通，KA3.1-9、2-10、3-11触点断开。001PJ:13和001PJ：42与电源负极导通，001PJ：5通过KA2.1-9和KA3.5-9与110VDC正极导通，时间继电器001XT得电励磁，001XT.1-2触点闭合，001XF线圈与电源负极相连。001PJ：32通过KA2.3-11和KA3.8-12与110VDC正极导通，中间继电器001XF得电励磁，001XF.3-4断开，001XT失电进入断电延时阶段。在001XT延时结束前，001XT.1-2仍处于闭合状态，001XF励磁状态被保持。001XF.5-6、7-8触点闭合，002XT得电励磁，002XT.1-2触点闭合，待001XT延时结束后，001XF线圈通过002XT.1-2维持励磁状态。致此KA3、001XF、001XP、002XT得电，达到试验前稳定状态。

    按下002XT试验自锁按钮SB3，继电器KA2得电吸合，KA2.1-9、2-10、3-11触点断开，KA2.7-11触点闭合，001PJ：5和001PJ：3与电源正极连接被切断，002XT进入断电延时状态；时间表检测到节点断开信号，开始计时；001XF由与电源正极直连切换为与时间表和分压电阻R串联，001XF分压不足失去励磁。防跳继电器001XP失去励磁，001XP.1-2瞬间断开（001XP不具备延时功能，不影响002XT延时信号采集）。时间表STOP端口实际经历了无电压到有电压的过程，但因为设置的停止触发命令为电压失去，故不会触发计时停止。经过0.3-0.6S延时后，002XT.1-2触点断开，001PJ：13--001PJ：32回路被切断，时间表检测到电压失去停止计时，此时时间表示数即为002XT的断电延时时间。

2.2.R400DN型校验方式

001XT：将万能转换开关SA拨至001XT校验档位，SA.1-2触点断开，SA.3-4触点导通，中间继电器KA3处于未得电状态。001PJ：42与负极导通，001PJ：3通过KA1.1-9和KA3.1-9与110VDC正极导通，时间继电器001XT得电励磁，001XT.1-2触点闭合。中间继电器001XF与分压电阻R和时间表STOP端口串联在110VDC电路中，由于被时间表和分压电阻R串联分压，001XF仍处于未吸合状态；时间表在内阻作用下获得大于5V的电压，判断为电压存在。

按下001XT试验自锁按钮SB2，继电器KA1得电吸合，KA1.1-9、2-10触点断开，001PJ：3与电源正极连接被切断，001XT进入断电延时状态；时间表START端口检测到节点断开信号，开始计时。经过0.3-0.6S延时后，001XT.1-2触点断开，001PJ：13--001PJ：32回路被切断，时间表检测到电压失去停止计时，此时时间表示数即为001XT的断电延时时间。

002XT：将万能转换开关SA拨至002XT校验档位，此时SA.1-2触点导通，SA.3-4触点断开，中间继电器KA3得电励磁，KA3.5-9、6-10、8-12触点导通，KA3.1-9、2-10、3-11触点断开。001PJ:13和001PJ：42与电源负极导通，001PJ：3通过KA2.1-9和KA3.5-9与110VDC正极导通，时间继电器001XT得电励磁，001XT.1-2触点闭合，001XF线圈与电源负极相连。001PJ：32通过KA2.3-11和KA3.8-12与110VDC正极导通，中间继电器001XF得电励磁，001XF.3-4断开，001XT失电进入断电延时阶段。在001XT延时结束前，001XT.1-2仍处于闭合状态，001XF励磁状态被保持。001XF.5-6、7-8触点闭合，002XT得电励磁，002XT.1-2触点闭合，待001XT延时结束后，001XF线圈通过002XT.1-2维持励磁状态。致此KA3、001XF、001XP、002XT得电，达到试验前稳定状态。

按下002XT试验自锁按钮SB3，继电器KA2得电吸合，KA2.1-9、2-10、3-11触点断开，KA2.7-11触点闭合，001PJ：3与电源正极连接被切断，002XT进入断电延时状态；时间表检测到节点断开信号，开始计时；001XF由与电源正极直连切换为与时间表和分压电阻R串联，001XF分压不足失去励磁。时间表STOP端口实际经历了无电压到有电压的过程，但因为设置的停止触发命令为电压失去，故不会触发计时停止。经过0.3-0.6S延时后，002XT.1-2触点断开，001PJ：13--001PJ：32回路被切断，时间表检测到电压失去停止计时，此时时间表示数即为002XT的断电延时时间。

第三章 结论

经过现场应用数据分析，本发明装置运行稳定，具备实际可用性，为时间继电器的校验工作提供了一种新的校验方式。

对比历史校验方式，本发明装置不需要在继电器底座电路板进行接线，无需登高作业，完全避免了接错线、损继电器等人因失误的发生，改人防为技防提高了校验可靠性。使用通用双通道模式即可实现四种接线方式下时间继电器的校验工作，操作简单无需通晓工作原理，大大降低工作难度，优化校验流程。不需要频繁进行接线正确性检查，解放人员精力，提高工作效率，单个继电器校验时间缩短至1~2min，节约检修工期缩短核电站停电窗口。在不考虑人员监护的前提下，单人即可实现全部校验工作，减少人力投入。

后续将使用精度符合核电相关管理要求的工业计时器替代外接时间表，使用内置可充电电源替代220VAC外界电源，进一步增强装置集成程度。

参考文献

[1]冯娟.浅析时间继电器在自动控制中的应用 [J].机床电器.2009（7）

[2]国家电力调度通信中心.电力系统继电保护实体技术问答（2版）[M].北京：中国电力出版社，2000

[3]黄立彬.智能电网中继电器保护技术深究[J].科技创新与应用，2016.（36）：214