摘要:为了解决由于高压线路和设备未安装带电指示或闭锁的相关装置，使得高压设备操作中缺少必要的防误闭锁，存在违反“五防”的人为操作事故隐患，本文提供了一种新型的高压带电显示闭锁装置，能够提高带电闭锁装置的准确率，有效提供防误闭锁，保证运行人员和检修人员的作业安全，防止误操作事故的发生。
关键词：避雷器，带电显示，防误闭锁
0引言
由于设计原因，一些35kV及以上高压线路和设备未安装带电显示或闭锁的相关装置，《安规》中明确规定：“高压电气设备都应安装完善的防误操作闭锁装置。”，缺少带电显示闭锁装置会使得高压设备检修操作中缺少技术性的防误手段和强制性的操作流程，存在误入带电间隔、带电挂（合）接地线（接地刀闸）等人为操作事故。在现场倒闸操作时，由于线路架设高，操作人员往往无法对线路出线套管处进行直接验电，未装设带电显示装置使得间接验电所能检查的必要指示缺少，对于对侧电源未停电的情形就易造成带电挂（合）接地线（接地刀闸）。而目前现有的高压带电显示装置往往存在以下缺点：一是没有“五防”接口，不能与微机五防装置结合使用。二是准确性不够，使用电位调节器放大倍数和电压比较的参考电压，长期运行会出现漂移。三是安装的传感器位于线路下方，需要与带电设备保持一定的距离，往往需要停电进行安装，需要协调用户制定停电计划，安装流程繁琐。
针对上述存在的问题，有必要发明一种全新的高压带电显示闭锁装置，已解决现有带电显示装置存在的与微机五防不匹配、准确性不够、安装繁琐的问题。本文设计的新型高压带电显示闭锁装置具有以下四个特点：一、验电防误一体化；二、非接触检测，安装简单方便；三、技术先进、可靠性高；四、全方位监测装置运行状态。
1带电显示装置分类
目前市面上广泛采用的高压带电显示装置主要有以下三类：感应式、电位式和电位式。其中感应式不直接与带电设备解除，能够与带电设备保持足够的安全距离，安全可靠，安装维护简单，不需要进行停电安装，但是容易受到相邻带电线路的影响；电位式带电显示装置将感应元件装设在线路下方，感应器处于室外恶劣环境，容易老化，使用寿命短；接触式高压带电显示装置感应元件直接与带电线路接触，安装以及检修维护时都需要将设备停电，安全性低，并且增加了线路的停电风险。
2避雷器泄露电流原理
目前“五通”要求110kV及以上线路都应安装有避雷器，并且广泛采用氧化锌型避雷器。当氧化锌避雷器上加有交变的工频额定电压时， 氧化锌避雷器中会产生泄露电流，该泄露电流包含三个部分：阻性电流、容性电流和污秽电流。 阻性电流是电压经过避雷器阀片的高值电阻到达接地线形成的电 流； 容性电流是电压经过避雷器阀片间的电容到达接 地线形成的电流； 污秽电流是电压经过避雷器表面的 污秽到达接地线形成的电流。 这三种电流虽然形成原 理不同，但都从避雷器引下线注入大地。
通过监测避雷器引下线的电流就可以知道避雷器上是否加有工频电压，从而达到显示线路带电状况的目的。
3高压带电显示闭锁装置技术方案
高压带电显示闭锁装置主要由传感器及显示装置两部分组成。传感器用的是三相式穿心式电流互感器，安装在线路或母线避雷器处，用于检测避雷器泄漏电流，安装在避雷器计数器回路中，通过电磁感应，对流入避雷器计数器的泄漏电流进行采样，当通过数字回路处理过的避雷器的泄露电流高于设定的阈值时，显示单元中的驱动回路常开接点闭合，接通LED驱动电路，使得LED指示灯红灯亮；并且闭锁回路对微机防误闭锁接口以及电气闭锁回路发出闭锁信号。当运行人员需要进行验电时，操作人将电脑钥匙插入显示单元上的“五防接口”，若有电，则钥匙报有电，无法继续进行操作；若无电，则钥匙报无电，可以继续进行操作。
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显示单元采用高亮度LED作为显示元件、内部使用CPU、EEPROM存储器等用于信号数字化处理回路，不使用纯模拟电路，通过回路中的处理器模块智能提供基准电压值与所得感应电压值进行比较，增加了带电显示装置的准确性、可靠性。减少了检修人员安装调试的环节，缩短了高压带电显示装置的安装时间。
本高压带电显示装置通过采集避雷器泄露电流进行工作，除作为高压带电闭锁装置使用外，还可以通过增加插件作为避雷器在线监测装置使用，通过实时采集避雷器泄漏电流，能够及时发现避雷器的缺陷，为状态检修提供重要依据，能够避免因故障造成的设备长时间停运，有效减少设备停电检修次数和时长。
4本装置的优点
以往带电显示装置是将传感器安装在线路下方，感应电场强度，容易受到相邻带电线路、设备的干扰、影响检测结果。本高压带电显示闭锁装置在原理上与市场上使用的闭锁装置不同，使用穿心式电流互感器测避雷器计数器回路处的电流，使用的是电磁感应原理。本带电显示闭锁装置采用电磁感应原理，不受临相、邻间隔设备的干扰，准确率高，安装方便，安装地点远离带电设备、可以直接带电安装，减少设备的停电时间。
普通高压带电显示装置采用的发光元件为气体元件，寿命短、亮度低，容易造成人为判断错误；而本高压带电显示装置采用高亮度LED作为显示元件，寿命长，亮度高。
普通高压带电显示装置采用纯模拟电路，容易因为原件老化、氧化等状况造成显示错误、运行不稳定等状况。本高压带电显示装置采用数字化处理技术，能够准确可靠的处理信号，能够正确稳定运行。
普通带电闭锁装置只能够提供闭锁接点输出，后加装时闭锁回路改造复杂、容易出错。本带电显示闭锁装置不仅提供了闭锁接点还直接提供微机防误接口，能够直接对电动接地刀闸操作回路进行闭锁，不需改造原有电气闭锁回路。
监测线路避雷器泄漏电流，在线监测避雷器健康状况，对及时制定停电检修计划具有重要意义。
5现场安装
2017年3月4日，国网潍坊供电公司 110kV上圩河变电站(110kV文上金五I线)装设了本高压带电闭锁装置，该装置安装简单，仅需在线路避雷器引下线上安装好传感器即可，无需停电，与常规高压带电显示的传感器安装地点和方式的有显著区别。 110kV 上圩河变电站高压带电闭锁装置运行至今，性能稳定，识别结果与现场设备运行状态一致，能够正确指示线路带电状态,并接入了微机防误装置，把线路验电纳入强制闭锁，提高了变电站内防误闭锁装置投运率，防误闭锁功能正常，能够满足运维人员现场倒闸操作的要求。
6总结
本文高压带电显示闭锁装置能够很好的解决现有普通带电显示装置存在的安装需要停电、长运行时间出现识别错误、发光元件寿命短等问题，通过挂网运行可知其运行稳定，提供可靠的防误闭锁，降低了变电运维人员倒闸操作的误操作风险，提高了供电可靠性、降低了因加装维护装置所需的停电时长，对电网的安全稳定运行具有积极的作用。
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论文作者:仪大勇,魏林婧,刘雅楠
论文发表刊物:《电力设备》2018年第26期
论文发表时间:2019/1/17
标签：装置论文; 避雷器论文; 高压论文; 电流论文; 线路论文; 回路论文; 操作论文; 《电力设备》2018年第26期论文;