【摘要】變壓器是電力系統(tǒng)不可缺少的重要電氣設(shè)備,作為變壓器主保護(hù)的差動保護(hù),變壓器現(xiàn)場檢驗是繼電保護(hù)檢驗工作的重要組成部分,也是難點之一。差動保護(hù)原理雖簡單,但其試驗的設(shè)置和接線復(fù)雜,試驗人員需要計算正確的比例系數(shù)和正確的接線才能做出試驗,對于保護(hù)檢測人員更新?lián)Q代比較快,需要懂得其參數(shù)設(shè)置的原理,無疑是一大難點。本文通過闡述及分析變壓器差動保護(hù)現(xiàn)場檢驗的自動測試技術(shù)這一實現(xiàn)過程,為相關(guān)技術(shù)人員提供一種便利的檢驗手段和思路。
【關(guān)鍵詞】變壓器差動保護(hù);自動測試;繼電保護(hù)
1.概述
近年來,微機(jī)型繼電保護(hù)測試儀已廣泛應(yīng)用于繼電保護(hù)裝置測試,提高了繼電保護(hù)裝置測試水平[1]。而變壓器是電力系統(tǒng)不可缺少的重要電氣設(shè)備,它發(fā)生故障對供電可靠性和系統(tǒng)安全運行帶來嚴(yán)重的影響。當(dāng)電網(wǎng)一次設(shè)備發(fā)生故障時,保護(hù)裝置動作必須正確,迅速切除故障。防止事故擴(kuò)大,造成大面積停電,以保證電力系統(tǒng)運行中的安全與穩(wěn)定對于變壓器的保護(hù)裝置的校驗,基本上采用人工的校驗方式,傳統(tǒng)的測試工作量大且效率低下,還常常出現(xiàn)人為過失問題,開發(fā)具有智能化繼電保護(hù)系統(tǒng)自動化測試功能的系統(tǒng)已成為一種趨勢[2][3]。
本文在分析變壓器差動保護(hù)原理的基礎(chǔ)上,提出了一種新型閉環(huán)智能自動測試系統(tǒng),并在相應(yīng)變壓器型號上得到了驗證,結(jié)果表明該系統(tǒng)較傳統(tǒng)測試方法具有便捷、準(zhǔn)確等特點,大大降低了工作強(qiáng)度。
2.差動保護(hù)原理
差動保護(hù)廣泛用于變壓器主保護(hù),不但能夠正確區(qū)分區(qū)內(nèi)外故障,而且不需要與其它元件保護(hù)配合,可以無延時地切除區(qū)內(nèi)各種故障,具有獨特的優(yōu)點,其運行情況直接關(guān)系到變壓器安危。
差動保護(hù)是利用基爾霍夫電流定律工作,當(dāng)變壓器正常工作或區(qū)外故障時,將其看作理想變壓器,則流入變壓器電流和流出電流(折算后電流)相等,差流為零,保護(hù)不動作。當(dāng)變壓器區(qū)內(nèi)故障時,流入變壓器電流和流出電流(折算后電流)之間的差動電流很大,當(dāng)大于保護(hù)裝置的整定值時,差動保護(hù)動作。為了在變壓器區(qū)外故障時差動保護(hù)有可靠的制動作用,同時在外部故障時有較高的靈敏度,變壓器保護(hù)引入比率制動功能[4]。
在現(xiàn)場檢驗中,差動保護(hù)校驗難點在于比率制動特性測試(啟動值、速斷值、比率制動系數(shù))、差動保護(hù)諧波制動測試(諧波制動系數(shù))、差動保護(hù)定點測試(差動保護(hù)動作時間)。
3.變壓器差動保護(hù)自動測試系統(tǒng)
3.1 自動測試系統(tǒng)的硬件和軟件結(jié)構(gòu)
自動測試系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)如圖1所示,它主要由測試控制主機(jī)、微機(jī)保護(hù)測試儀、時鐘同步GPS、裝置協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊和繼電保護(hù)裝置組成。
圖1 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖
自動測試系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)如圖2所示,自動測試系統(tǒng)的軟件模塊包括自動測試中心、測試功能模塊、保護(hù)裝置規(guī)約解析模塊、通訊模塊等模塊組成[5]。
圖2 系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)圖
3.2 自動測試系統(tǒng)界面
基于保護(hù)裝置以太網(wǎng)通訊接口,測試軟件與保護(hù)裝置建立通訊鏈接,通過通訊方式讀取保護(hù)裝置運行定值單,更新測試軟件的整定值單與被測對象一致,自動測試軟件采用整定值與測試參數(shù)自動關(guān)聯(lián)技術(shù),差動保護(hù)的比率制動曲線測試、二次諧波制動系數(shù)測試、五次諧波制動系數(shù)測試等項目的測試參數(shù)自動形成,即測試點定義(包括比率制動特性曲線、搜索線參數(shù))、測試點評估(默認(rèn)誤差為±5%)則完全基于通訊后的整定值自動建立。測試界面如圖3所示:
圖3 測試界面
3.3 自動測試實驗
以某220KV變電站主變保護(hù)設(shè)備WBH-815A為例,常見比率制動特性曲線是一個拐點的折線或兩個拐點的折線,再加上門檻值、速斷部分,在Id/Ir差動平面圖中為帶一個拐點的雙折線或是帶兩個拐點的三折線。能夠自動生成實驗報告,實驗報告如圖4所示。
圖4 測試報告
4.結(jié)論
變壓器差動保護(hù)自動測試方法通過對不同保護(hù)廠家主變保護(hù)調(diào)試中平衡系數(shù)算法差異性的分析,為其自動測試需求的實現(xiàn)提供了基礎(chǔ)和保證,解決了目前變電站不同主變保護(hù)測試參數(shù)設(shè)置復(fù)雜,需要深入理解差動原理,否則就無法正確做出試驗這一難題。它大大提高了測試效率、減輕了測試人員的工作負(fù)擔(dān)。
參考文獻(xiàn)
[1]張超,廖碧蓮.繼電保護(hù)測試技術(shù)現(xiàn)狀及其發(fā)展[J].江西電力,2006,30(5):4-12.
[2]應(yīng)站煌,胡建斌,趙瑞東,等.繼電保護(hù)裝置自動測試系統(tǒng)研究和設(shè)計[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制,2010,38(17):142-146.
[3]鄭新才,丁衛(wèi)華,韓瀟,等.基于測試模板的繼電保護(hù)裝置自動測試技術(shù)研究與實現(xiàn)[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制, 2010,38(12):69-76.
[4]李火元.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及自動裝置[M].中國電力出版社.
作者簡介:
陳明旭(1983—),男,浙江黃巖人,臺州供電公司工程師,主要從事變電檢修工作。
張軍達(dá)(1983—),男,浙江黃巖人,黃巖供電公司工程師,主要從事繼電保護(hù)工作。