配網(wǎng)自動(dòng)化FTU電流采集纜防開(kāi)路機(jī)構(gòu)檢測(cè)儀的研制

余卓彬

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司江門(mén)供電局，廣東江門(mén)529000）

0 引言

電流互感器即CT一次繞組匝數(shù)少，使用時(shí)一次繞組串聯(lián)在被測(cè)線(xiàn)路里，二次繞組匝數(shù)多，與測(cè)量?jī)x表和繼電器等電流線(xiàn)圈串聯(lián)使用，測(cè)量?jī)x表和繼電器等電流線(xiàn)圈阻抗很小，所以正常運(yùn)行時(shí)CT是接近短路狀態(tài)的。CT二次電流的大小由一次電流決定，二次電流產(chǎn)生的磁勢(shì)，是平衡一次電流的磁勢(shì)的。若二次開(kāi)路，其阻抗無(wú)限大，二次電流等于零，其磁勢(shì)也等于零，就不能去平衡一次電流產(chǎn)生的磁勢(shì)，那么一次電流將全部作用于激磁，使鐵芯嚴(yán)重飽和。磁飽和將使鐵損增大，CT發(fā)熱，CT線(xiàn)圈的絕緣也會(huì)因過(guò)熱而被燒壞；還會(huì)在鐵芯上產(chǎn)生剩磁，增大互感器誤差。最嚴(yán)重的是，由于磁飽和，交變磁通的正弦波變?yōu)樘菪尾?，在磁通迅速變化的瞬間，二次線(xiàn)圈上將感應(yīng)出很高的電壓，其峰值可達(dá)幾千伏，如此高的電壓作用在二次線(xiàn)圈和二次回路上，對(duì)人身和設(shè)備都存在著嚴(yán)重的威脅。所以，CT在任何時(shí)候都是不允許二次側(cè)開(kāi)路運(yùn)行的。因此，柱上饋線(xiàn)自動(dòng)化終端（FTU）調(diào)試中都采用統(tǒng)一規(guī)格并設(shè)置了防CT開(kāi)路機(jī)構(gòu)的電流采集纜（CT纜），規(guī)避拔除電流采集纜可能導(dǎo)致的CT開(kāi)路風(fēng)險(xiǎn)。

1 項(xiàng)目背景

實(shí)施城市配網(wǎng)自動(dòng)化是提高電力系統(tǒng)可靠性的重要技術(shù)手段[1]。目前在廣東大灣區(qū)開(kāi)展智能電網(wǎng)改造，需可靠應(yīng)用配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)，而在配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)及使用過(guò)程中，防止CT開(kāi)路風(fēng)險(xiǎn)對(duì)保障電網(wǎng)及人身安全至關(guān)重要?，F(xiàn)階段，由于沒(méi)有專(zhuān)門(mén)儀器對(duì)CT防開(kāi)路機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)，存在如下兩個(gè)問(wèn)題：其一，未經(jīng)檢測(cè)的CT纜可能由于產(chǎn)品質(zhì)量不過(guò)關(guān)、長(zhǎng)途運(yùn)輸?shù)仍?，?nèi)部的防開(kāi)路機(jī)構(gòu)已經(jīng)損壞，由于調(diào)試時(shí)未有針對(duì)防開(kāi)路的檢測(cè)，防開(kāi)路機(jī)構(gòu)損壞的CT纜可能新投運(yùn)入網(wǎng)；其二，已經(jīng)投運(yùn)的CT纜可能運(yùn)行時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，內(nèi)部防開(kāi)路機(jī)構(gòu)由于長(zhǎng)期受壓、銹蝕等原因已經(jīng)損壞，在需帶電拔除CT纜進(jìn)行FTU檢修時(shí)存在很大的安全風(fēng)險(xiǎn)。如果CT纜防開(kāi)路機(jī)構(gòu)可靠性不能確保，在拔除帶電CT纜進(jìn)行FTU檢修時(shí)，CT不能確保各相短路，會(huì)存在較大的安全風(fēng)險(xiǎn)，導(dǎo)致嚴(yán)重的安全事故。

2 配網(wǎng)自動(dòng)化FTU電流采集纜防開(kāi)路機(jī)構(gòu)檢測(cè)儀設(shè)計(jì)

基于上述問(wèn)題，通過(guò)分析CT纜防開(kāi)路機(jī)構(gòu)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，本文提出研究一種配網(wǎng)自動(dòng)化FTU電流采集纜防開(kāi)路機(jī)構(gòu)檢測(cè)儀，以確保在FTU調(diào)試及使用的過(guò)程中能夠保證CT纜無(wú)法處于開(kāi)路狀態(tài)，提高設(shè)備的安全性，從而提高配網(wǎng)自動(dòng)化設(shè)備的入網(wǎng)質(zhì)量。該檢測(cè)儀采用專(zhuān)用檢測(cè)探針設(shè)計(jì)，用顯示屏一體化顯示檢測(cè)結(jié)果。

2.1 檢測(cè)儀結(jié)構(gòu)

本檢測(cè)儀主要分為6個(gè)部分：檢測(cè)儀本體、文本顯示器、專(zhuān)用插座、接通指示燈、操作手柄、電源及測(cè)試按鈕。其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 防開(kāi)路機(jī)構(gòu)檢測(cè)儀結(jié)構(gòu)

將檢測(cè)儀集成到最小空間，方便攜帶，三視圖如圖2所示。

圖2 防開(kāi)路機(jī)構(gòu)檢測(cè)儀三視圖

2.2 檢測(cè)儀檢測(cè)電路

FTU電纜包括一對(duì)航空插頭，通過(guò)電纜連接，其特征在于航空插頭內(nèi)設(shè)有防開(kāi)路組件；防開(kāi)路組件包括絕緣頂柱和卡簧裝置，絕緣頂柱設(shè)于航空插頭上，卡簧裝置設(shè)于與航空插頭適配的航空插座內(nèi)；卡簧裝置包括一對(duì)緊密貼合的簧片，簧片的外壁上設(shè)有絕緣層，一對(duì)簧片之間設(shè)有頂針，頂針與短路裝置的一端連接，短路裝置的另一端設(shè)有彈簧。檢測(cè)儀設(shè)計(jì)有型號(hào)吻合的專(zhuān)用探針，檢測(cè)儀接頭設(shè)置自動(dòng)伸縮插銷(xiāo)模擬CT纜頭插入和拔除兩種狀態(tài)，對(duì)CT纜頭的各相分別進(jìn)行斷路及短路檢測(cè)。對(duì)未連接開(kāi)關(guān)的CT纜，插銷(xiāo)時(shí)纜頭各相互相斷路，拔銷(xiāo)時(shí)纜頭各相互相短路，即證明該CT纜防開(kāi)路機(jī)構(gòu)運(yùn)行良好。運(yùn)行狀態(tài)正常的帶電CT纜，拔除后防開(kāi)路機(jī)構(gòu)如正常動(dòng)作，纜頭處的各相電流應(yīng)為零且各相互相短路?，F(xiàn)時(shí)FTU配置的CT纜都為統(tǒng)一規(guī)格，只要是合規(guī)的檢測(cè)接頭，即能做到快速有效檢測(cè)防開(kāi)路機(jī)構(gòu)的可靠性。

3 技術(shù)效果

（1）檢測(cè)儀接頭設(shè)置自動(dòng)伸縮插銷(xiāo)模擬CT纜頭插入和拔除兩種狀態(tài)，對(duì)CT纜頭的各相分別進(jìn)行斷路及短路檢測(cè)。

（2）檢測(cè)儀設(shè)置兩種檢測(cè)邏輯，分別針對(duì)未投運(yùn)及投運(yùn)帶電兩種情況對(duì)CT纜防開(kāi)路機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)。

（3）接頭完全按照省公司統(tǒng)一的CT纜頭規(guī)格設(shè)計(jì)，能極快速對(duì)CT纜進(jìn)行防開(kāi)路檢測(cè)，對(duì)投運(yùn)帶電情況設(shè)置檢測(cè)防開(kāi)路機(jī)構(gòu)失效后迅速對(duì)該CT纜進(jìn)行各相短路，防止后續(xù)FTU檢修過(guò)程中CT因開(kāi)路發(fā)熱燒毀。

（4）配置萬(wàn)用轉(zhuǎn)換接頭，對(duì)小部分存量不同規(guī)格的CT纜也能進(jìn)行檢測(cè)。

4 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)現(xiàn)時(shí)柱上饋線(xiàn)自動(dòng)化終端（FTU）調(diào)試中采用的設(shè)置了防CT開(kāi)路機(jī)構(gòu)的電流采集纜（CT纜）內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，有針對(duì)性地研制出了一款配網(wǎng)自動(dòng)化FTU電流采集纜防開(kāi)路機(jī)構(gòu)檢測(cè)儀，以實(shí)現(xiàn)調(diào)試及使用的全過(guò)程中對(duì)CT進(jìn)行電氣檢測(cè)，能保證配網(wǎng)自動(dòng)化FTU及配電線(xiàn)路可靠、安全、高效運(yùn)行，提高配網(wǎng)自動(dòng)化設(shè)備的入網(wǎng)質(zhì)量，從而夯實(shí)了配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)施基礎(chǔ)，保證了智能配網(wǎng)改造的質(zhì)量。筆者相信，大面積推廣使用本文所述專(zhuān)用檢測(cè)儀對(duì)FTU的CT纜進(jìn)行防開(kāi)路機(jī)構(gòu)檢測(cè)后，定能有效避免柱上饋線(xiàn)自動(dòng)化設(shè)備CT開(kāi)路風(fēng)險(xiǎn)，杜絕配網(wǎng)自動(dòng)化設(shè)備CT開(kāi)路造成嚴(yán)重安全事故的可能性，保障配網(wǎng)自動(dòng)化的運(yùn)維安全。