避雷器泄漏电流式高压带电显示装置的应用

冯新江，吴健，归宇，席俞佳，王涤

（国网浙江省电力公司湖州供电公司，浙江湖州313000）

避雷器泄漏电流式高压带电显示装置的应用

冯新江，吴健，归宇，席俞佳，王涤

（国网浙江省电力公司湖州供电公司，浙江湖州313000）

为了有效防止电气误操作，国家电网公司对高压带电显示装置的设计做出了明确规定。但是在实际工作过程中，各种因错误操作导致的事故仍多次出现。因此，设计了避雷器泄漏电流式高压带电显示装置，分析了该装置的技术原理，运行实践表明装置安装维护方便，信号采集可靠、运行安全，具有应用价值。

高压带电；显示装置；应用

0 引言

贯彻落实“安全第一，预防为主”的工作方针，完善各项反事故措施，进一步提高电网安全运行水平是供电公司首要社会责任。国家电网公司在2011年颁布的《十八项电网重大反事故措施》（修订版）中规定：“出线侧应装设具有自检功能的带电显示装置，并与线路侧接地刀闸实现联锁。”2006年颁发的《防止电气误操作安全管理规定》明确规定：“对使用常规闭锁技术无法满足防止电气误操作要求的设备（如联络线、封闭式电气设备等），宜采取加装带电显示装置等技术措施达到防止电气误操作要求。对采用间接验电的带电显示装置，在技术条件具备时应与防误装置联接，以实现接地操作时的强制性闭锁功能”。

装设高压带电显示装置的目的是防止误入带电间隔以及带电误合接地刀闸（挂接地线），如果把对线路的验电纳入防误装置的操作流程中，在合接地刀闸前要求强制对线路进行验电，就可有效增加操作的安全性。由此，设计了避雷器泄漏电流式高压带电显示装置。

1 装置构成

避雷器泄漏电流式高压带电显示装置基本结构如图1所示。

图1 避雷器泄漏电流式高压带电显示装置基本结构

其中主控MCU部分的外壳结构是比较简单的，重点在于主控MCU外壳制作材料的选择上，考虑到高压带电显示装置的特性和工作环境，选用不锈钢材质，同时要具有很好的防水性，要确保装置外部的防护等级能够达到IP65标准。避雷器泄漏电流式高压带电显示装置主控MCU单元尺寸为：长280 mm、宽200 mm、高110 mm。

避雷器泄漏电流式高压带电显示装置与其它普通的高压带电显示装置有着明显的差别，普通的高压带电显示装置为了保证装置能够有效接受电场的信号，在安装传感器时要接近带电体，同时也必须采取停电措施来确保安装安全，安装之后也要对其进行检修和维护。避雷器泄漏电流式高压带电显示装置中的传感器可以保证在工作过程中设备接线保持不变，工作方式保持不变，在保证安全的情况下最大限度地提升了工作效率和性能。

避雷器泄漏电流式高压带电显示装置中有3个显示灯，分别是3个不同区域工作状态的直接反映，可以根据显示灯直接判断避雷器泄漏电流式高压带电显示装置的电源、工作、欠压、电流、过流等状态。

工作流程：主控MCU采集三相避雷器泄漏电流信号，当避雷器泄漏电流值高于某个阀值时，控制闭锁驱动电路输出常开节点，同时控制LED指示驱动电路点亮相应LED红灯，指示高压线路处于带电状态；当避雷器泄漏电流值低于某个阀值时，控制闭锁驱动电路输出常闭节点，同时控制LED指示驱动电路点亮相应LED绿灯，指示高压线路处于停电状态。

2 应用价值分析

当前国内市场上高压带电显示装置现有产品种类比较多，有外接电源式和电池供电式，具备一定的功能，但是体积大、安装和后期维护复杂，传感器根据非接触式电场矢量测量原理设计，易受到环境影响而出现误报的情况；尤其是由于需要停电安装和检修，消缺过程时间长。和普通的高压带电显示装置相比，避雷器泄漏电流式高压带电显示装置应用价值主要体现在以下几个方面：

（1）故障保持和处理功能。一直以来，高压带电显示装置的验电灵敏度不够是一个重要问题，高压带电显示装置的验电是检测流过验电器对地电容中的电流，如果验电器处于近似等电位的电场中，则会因轴向电位梯度过小而启动阈值，这是判断高压带电显示装置故障的一个重要方法。在工作中受到种种因素的影响，高压带电显示装置出现故障是不可避免的，因此能否有效地实现故障保持和对故障进行及时处理，在很大程度上决定了高压带电显示装置的性能好坏。

相比于普通的高压带电显示装置，避雷器泄漏电流式高压带电显示装置在工作的过程中如果遇到因相关元件出现的故障，主机就会输出闭锁信号且一直停留在闭锁状态，不仅便于技术人员的检修，而且限定了范围，避免出现更大故障；而在遭遇停电事故时，避雷器泄漏电流式高压带电显示装置则会自动的进入闭锁模式，并保持闭锁状态到电力恢复正常，从而确保了故障的安全处理。

（2）装置安全性高。普通的高压带电显示装置在安装传感器时必须采取停电措施来保证安全，但是由于平行、邻近、交叉跨越或者同杆塔架设等带电设备的电磁耦合和静电耦合效应，停电设备上会产生感应电流，而理论研究和实践证明，电流在30 mA左右时就会威胁作业人员的人身安全。

避雷器泄漏电流式高压带电显示装置可以避免这一问题的出现，该装置的引下线从传感器的中心穿过，因此在安装或者检修传感器时不需采取停电措施，只需将避雷器泄漏电流表引下线旁路接地即可，安全距离能得到有效保证。

（3）检测的自动化。当前市场上的高压带电显示装置体积相当大，维护不便且信息化程度不高，通常只有采用人工方式进行维护。而避雷器泄漏电流式高压带电显示装置则实现了装置的定期自检，并且自检时间也可以根据实际情况进行设置，不再需要采用人工方式进行维护，既保证了故障检测的及时性，也保证了工作人员的安全。

（4）抗雷击保护能力强。高压带电显示装置是电子设备，其在户外工作的特性决定了在特殊的天气环境中容易受雷击的影响，而市场上种类繁多的高压带电显示装置，或没有避雷元件，或避雷元件在特殊的天气环境中很难保证高压带电显示装置的稳定运行。与之相比，避雷器泄漏电流式高压带电显示装置通过设计TVS管的方式来过滤因雷击引起的过电流，从而有效保护了装置的采集单元。

国网湖州供电公司已在110 kV横街变电站装设了1套避雷器泄漏电流式高压带电显示装置，进行挂网运行。实践证明，该高压带电显示装置传感器安装简单，性能较普通的高压带电显示装置也有很大的提高，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，防止带电合接地闸刀。

3 结论

现有常规高压带电显示装置安装时需要停电，其传感器由于感应距离的限制，在同塔双回路电网及相邻带电设备距离比较近时极容易引起串相、误判，避雷器泄漏电流式高压带电显示装置很好地解决了这些问题，其具有三大核心优势：

（1）安装维护方便。只需避雷器引下线旁路接地即可，不需要停电。

（2）信号采集可靠。信号源从传感器中间穿过，能够不受相邻相或者相邻线路电场影响，可靠、准确地指示所测线路或设备的带电状态，杜绝了误动和拒动。

（3）装置运行安全。在传感器输出端联TVS管，当有雷击过电压（过电流）时，将电位扼制在一定的数值，防止损坏采集单元，有效提高了恶劣环境下的抗干扰能力。

避雷器泄漏电流式高压带电显示装置的出现，对提升变电站防误安装率也有重要意义，降低了变电站值班员倒闸操作的误操作风险，保证了供电可靠性。

[1]曾邵莆.高压带电显示装置的设计分析与应用[J].电气技术，2012（7）∶31－33.

[2]张建飞.高压带电显示装置故障引发停电跳闸事故分析[J].中国高新技术企业，2010（1）∶188－189.

[3]王锐凤，庄建煌.智能型感应式高压带电显示闭锁装置的研制与开发[J].电测与仪表，2014，51（6）∶103－107.

[4]蒋科若，王绪军，华正轩，等.简述110 kV支柱式户内外高压带电显示装置的研发原理[J].中小企业管理与科技（下旬刊）.2010（10）∶315－316.

[5]季文奎，颜加仁，柳冰，等.一种新型泄漏电流式高压带电显示装置[J].农村电气化，2015（10）∶54－55.

（本文编辑：徐晗）

Application of High-voltage Presence Indicating System of Arrester Current Leakage

FENG Xinjiang，WU Jian，GUI Yu，XI Yujia，WANG Di
（State Grid Huzhou Power Supply Company，Huzhou Zhejiang 313000，China）

In order to effectively prevent the electrical misoperation，SGCC（State Grid Corporation of China）has clearly stipulated the design of high-voltage presence indicating system.However，accidents due to wrong operations frequently occur in actual work.Therefore，a high-voltage presence indicating system of arrester current leakage is designed，and technical principle of the system is analyzed.The operation practice shows that the system is characterized by its convenient installation and maintenance，reliable signal collection，operation safety，and is of application value.

high-voltage presence；indicating system；application

TM862+.1

：B

：1007-1881（2016）04-0074-03

2016-01-25

冯新江（1964），男，工程师，从事输变电运维技术管理工作。