中煤科工集团重庆研究院有限公司 张少杰

引言：目前某些矿用高压配电装置生产企业没有电气性能综合保护特性试验台，特别是面对绝缘监视保护出厂检验时，束手无策。本文依据绝缘监视保护原理和标准对其具体试验方法进行了探讨，提出了试验方法。

0.前言

矿用高压配电装置是指煤矿井下10(6)kV供电系统中常用的配电设备，是煤矿井下高压供电系统终端线路的主保护；检验依据标准为JB/T 8739-2015《矿用隔爆型高压配电装置》。目前某些矿用高压配电设备生产企业没有电气性能综合保护特性试验台，特别是面对绝缘监视保护出厂检验时，束手无策。但在IT系统中，发生一相接地故障时，其他两相对地电压升高，可能接近线电压，会造成绝缘损坏。另一相接地电流很小时，线路和设备还能继续工作，这种不正常运行状态，可能长时间存在，这对安全是非常不利的。因此，在不接地电网中，对电网绝缘的监视至关重要，设备的绝缘保护试验也是必不可少。

1.标准要求

由于井下采用双屏蔽电缆，其高压防爆开关除了设有漏电保护，还须设有监视线保护，这样就可监视双屏蔽电缆的监视线和接地线之间有无短路或监视线和接地线有无断线的故障[1]。JB/T 8739-2015《矿用隔爆型高压配电装置》中要求高压配电设备绝缘监视保护动作特性应满足表1规定[2]。

表1

2.监视线保护原理

回路电阻是指屏蔽芯线与屏蔽地线短接形成回路的情况下所测得的电阻值，它的大小可反映出屏蔽芯线与屏蔽地线是否存在开路现象或连接是否可靠，屏蔽质量是否良好。目前常用的监视线保护原理有两种: 一种终端加整流二极管的直流监视线保护原理，另一种是终端加电阻附加直流电源的监视线保护原理。为了提高系统的抗干扰能力，经分析决定对本系统采用终端加电阻附加交流电源的监视线保护原理[3]。此方法也是目前产品上最常见的方法。其原理如图1所示。

监视回路中一端直接接地，另一端外接一电阻（一般为0.9kΩ～1.5 kΩ）后直接接入综合保护器，通过保护器硬件电路进行计算与判定，具体电路可参照《高压防爆开关微机保护装置绝缘监视保护模块的设计》。

图1 监视线保护原理

3.试验方法

JB/T8739-2015第6.2.7.4条要求，按规定相序在高压侧施加三相对称交流额定电压，然后将终端元件分别短路和开路，进行绝缘监视保护试验。在监视回路中，与终端元件串接一个可变电阻，由零逐渐增加电阻值，使保护装置动作，测量串入监视回路的电阻值；在监视回路中，与终端元件并联一个可变电阻，由最大逐渐降低电阻值，使保护装置动作，测量并入监视回路的电阻值。终端元件试验时可直接认定为监视回路中所接的电阻值，如此测量动作电阻值只需一个电阻箱即可。动作时间测定必须需要同步信号，在现场没有电气综合性能试验设备时，测量方法可参照图2和图3所示。

图2 并入电阻测试接线图

图2为并入电阻测试法，图中七芯端子为高压配电装置出线后的七芯端子；按钮为两组常开触头，提供同步信号。电阻箱调节好动作电阻值，按下按钮时，表秒开始计时的同时，并联电阻投入监测回路，配电装置保护动作后，秒表计时结束，得出动作时间。

图3 串入电阻测试接线图

图3位串入电阻测试法，按钮为两组常开和一组常闭触头。电阻箱调节好动作电阻值，按下按钮时，表秒开始计时的同时，常闭触头开路，串联电阻投入监测回路，配电装置保护动作后，秒表计时结束，得出动作时间。

4.比对

因实验数据满足正态分布，实验室检测能力统计分析结果可采用Z比分数表示，Z比分数是表示不同实验室结果的“得分”的正态化统计值。通过统计分析，对试验的测试结果比对，分析检验结果的准确性。

Z比分数的计算：

式中：Z—比对试验数据偏差绝对值；

X—两种方法的检验数据；

S—比对样品的标准偏差。

根据CNAS-GL02-2006《能力验证结果的统计处理和能力评价指南》要求知：S可采用标准允许的误差值。参照JB/T8739-2015规定，S可取0.1。

根据公式（1）得出以下计算结果，详见表2。

表2

由上表测试结果可知：Z绝对比分数的所有值都≤2，依据标准属于满意范围；同时表明X2（本文介绍的试验方法）的检测结果属于满意范围，而且偏差很小，并没有离群。

5.总结

此方法是参照标准要求在现场无综合试验台的情况下提出的。试验结果与综合试验台比较，误差在接受范围之内。望此方法对现场试验人员有所帮助。