CN105629111A - 一种超高压主变微机保护快速整组试验装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提到的一种超高压主变微机保护快速整组试验装置及使用方法，其技术方案是：包括箱体、箱盖、总控制模块，箱体的内部固定总控制模块，总控制模块包括高压侧断路器模块、中压侧断路器模块、低压侧断路器模块和母联断路器模块四路通道，箱体的外部设有箱盖，所述的高压侧断路器模块、中压侧断路器模块、低压侧断路器模块和母联断路器模块都采用PIC16F72控制芯片，自带启动、停止、复位和同步计时；本辅助测试仪减少了保护动作、开关传动次数，缩短了主变保护检修预试的时间；本测试仪接线安全快捷、简单易行，省去了继电保护装置通入故障模拟量的同时需要有人配合测量出口压板的工作。

Description

一种超高压主变微机保护快速整组试验装置及方法

技术领域

本发明涉及一种电力测试设备及方法，特别涉及一种超高压主变微机保护快速整组试验装置及方法。

背景技术

在现场二次保护校验工作中，变压器保护的跳闸矩阵验证一般情况下都无法实现带母联开关实际跳合进行验证，测量开关出口压板电压进行验证又需要多人同时配合进行而且跳闸时间先后无法确定，在保护测试的时候，如果把多种逻辑全部校验完毕，需要模拟每一种逻辑的故障，并同时测量所有跳闸出口压板，至少需要两个人，一边加故障模拟量，一边拿着万用表逐一测量多个出口压板，耗时较多，

当前，传统的超高压主变微机保护整组试验传动一般是采用以下办法：1、断开主变各侧断路器；2、断开分段断路器、旁路断路器；3、拉开主变各侧断路器两侧刀闸；4、拉开分段、旁路断路器两侧刀闸；5、现场分别派专人监护主变各侧断路器进行整组试验时跳合闸动作情况；6、现场分别派专人监护分段断路器、旁路断路器进行整组试验时跳合闸动作情况；7、主变保护整组试验工作完毕后，分别合上主变各侧刀闸并检查确已合好后再合上主变各侧断路器；8、分别合上分段、旁路断路器两侧刀闸并检查确已合好后再合上分段、旁路断路器；9、上述各项操作完毕无误后，撤回现场各专职监护人员。

上述方法存在以下问题：一是主变微机保护内部任一元件、插件损坏更换后进行整组试验时，将会使本主变所带负荷停电，甚至分段、旁路断路器停电，扩大了事故停电范围，延长了事故处理的停电时间；二是操作繁琐，增加了值班员倒闸操作的工作量，特别是主变、分段、旁路主接线复杂的运行场所，极易造成安全隐患；三是主变保护整组试验停电时间太长，工作效率太低；四是主变保护整组试验需要各断路器现场监护的人员过多；五是主变保护整组试验短时间内各断路器跳合闸次数太多，极易造成断路器发生故障，减少使用寿命。在现场进行出口压板检验时，检修人员通常采用继电保护测试仪的一对常闭节点串入出口回路中，当保护动作不同出口节点闭合时，测试仪会显示相应节点的闭合时限，并结合后台动作情况判断保护逻辑动作的正确性示，但如此的试验方法，接线较为复杂，并且继电保护测试仪节点有其自身的限制，给验收和检修工作带来诸多不便，如上所述的试验方法，需要大量更换不同的出口节点，繁复且容易出错，而且给工作造成大量时间的浪费。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种超高压主变微机保护快速整组试验装置及方法，该装置及方法可以避免主变各侧断路器，分段、旁路断路器频繁的跳合闸，甚至可以避免各侧断路器停电，而且减少了现场监护人员的数量，工作安全用时少，效率大幅度提高。

本发明提到的一种超高压主变微机保护快速整组试验装置，其技术方案是：包括箱体、箱盖、总控制模块，箱体的内部固定总控制模块，总控制模块包括高压侧断路器模块、中压侧断路器模块、低压侧断路器模块和母联断路器模块四路通道，箱体的外部设有箱盖，所述的高压侧断路器模块、中压侧断路器模块、低压侧断路器模块和母联断路器模块都采用PIC16F72控制芯片，自带启动、停止、复位和同步计时；

其中，高压侧断路器模块包括开始、结束、复位、电源4个控制按钮、+110V接口、公共地端子和一对计时接点接口，高压侧断路器模块的内部为PIC16F72控制芯片，所述的PIC16F72控制芯片连接电源，启动管脚连接启动按钮，结束管脚连接结束按钮，复位管脚对应连接复位按钮，PIC16F72控制芯片的管脚外部连接时间显示数码管、+110V输入检测节点、外部干节点、发光二极管蜂鸣器。

上述的PIC16F72控制芯片的第17管脚通过电阻R9和三极管Q1连接数码管5V电源端；

上述的PIC16F72控制芯片的第18管脚通过电阻R10和三极管Q2连接数码管10V电源端；

上述的PIC16F72控制芯片的第4管脚连接一对计时接点接口；

上述的PIC16F72控制芯片的第5管脚连接+110V接口；

上述的PIC16F72控制芯片的第6管脚通过电阻R11和三极管Q3连接蜂鸣器LS；

上述的PIC16F72控制芯片的第7管脚通过电阻R12连接发光二极管。

上述的一对计时接点接口和+110V接口之间串联电阻R16和电阻R17，电阻R16上并联电容C4。

上述的PIC16F72控制芯片的启动管脚上并联电阻R1。

上述的PIC16F72控制芯片的结束管脚上并联电阻R2。

本发明提到的一种超高压主变微机保护快速整组试验装置的使用方法，包括以下几个步骤：

A）断开需要进行整组试验的主变各侧保护跳闸出口压板；

B）断开需要进行整组试验的主变保护跳分段、跳旁路出口压板；

C）根据图纸或现场实际接线端子号，分别确认上述步骤A和B所断开的各侧跳闸出口压板至保护启动一端的接线端子和至跳闸继电器或跳闸线圈一端的接线端子；

D）分别用试验线将上述步骤C中各侧跳闸出口压板至保护启动一端的接线端子与试验装置上标有“+110V”的接线端子相连接，可根据需要进行整组跳闸试验出口压板的数量选择连接标有“+110V”的接线端子的数量；

E）将试验装置上任一公共地端子的接线端子与所进行整组试验的主变保护屏上的接地端用连接线相连接；

F）将试验装置上任一标有计时接点的两接线端子与微机保护测试仪上的故障开出接点用连接线相连接；

G）打开试验装置电源开关，对各路计时秒表回路进行“启动”、“停止”、“复位”按键的试验正常后，即可进行主变保护的各项整组试验，主变保护各侧跳闸压板时限出口情况，通过试验装置上的各路数码管秒表及各路蜂鸣器报警指示来显示试验的准确性。

本发明的有益效果是：

1）本辅助测试仪减少了保护动作、开关传动次数，缩短了主变保护检修预试的时间；

2）本测试仪接线安全快捷、简单易行，省去了继电保护装置通入故障模拟量的同时需要有人配合测量出口压板的工作；

3）本测试仪提供声光报警功能，可以通过声光报警作为提示；

4）本测试仪提供4个通道跳闸出口独立计时显示功能，计时数显范围0.1～9.9s，它可以更加准确记录保护动作到跳闸出口的时间。

附图说明

附图1是本发明的结构示意图；

附图2是高压侧断路器模块的结构示意图；

附图3是试验装置内部电路及控制芯片的结构示意图；

附图4是试验装置工作接线图；

附图5是PIC16F72控制芯片的电路连接图；

上图中：箱体1、箱盖2、高压侧断路器模块3、中压侧断路器模块4、低压侧断路器模块5和母联断路器模块6。

具体实施方式

结合附图1-5，对本发明作进一步的描述：

本发明提到的一种超高压主变微机保护快速整组试验装置，包括箱体1、箱盖2、总控制模块，箱体1的内部固定总控制模块，总控制模块包括高压侧断路器模块3、中压侧断路器模块4、低压侧断路器模块5和母联断路器模块6四路通道，箱体1的外部设有箱盖2，所述的高压侧断路器模块3、中压侧断路器模块4、低压侧断路器模块5和母联断路器模块6都采用PIC16F72控制芯片，自带启动、停止、复位和同步计时；

其中，高压侧断路器模块包括开始、结束、复位、电源4个控制按钮、+110V接口、公共地端子和一对计时接点接口，高压侧断路器模块的内部为PIC16F72控制芯片，所述的PIC16F72控制芯片连接电源，启动管脚连接启动按钮，结束管脚连接结束按钮，复位管脚对应连接复位按钮，PIC16F72控制芯片的管脚外部连接时间显示数码管、+110V输入检测节点、外部干节点、发光二极管蜂鸣器。

其中，PIC16F72控制芯片的第17管脚通过电阻R9和三极管Q1连接数码管5V电源端，PIC16F72控制芯片的第18管脚通过电阻R10和三极管Q2连接数码管10V电源端；PIC16F72控制芯片的第4管脚连接一对计时接点接口；PIC16F72控制芯片的第5管脚连接+110V接口；PIC16F72控制芯片的第6管脚通过电阻R11和三极管Q3连接蜂鸣器LS；PIC16F72控制芯片的第7管脚通过电阻R12连接发光二极管。

其中，一对计时接点接口和+110V接口之间串联电阻R16和电阻R17，电阻R16上并联电容C4。

另外，PIC16F72控制芯片的启动管脚上并联电阻R1，PIC16F72控制芯片的结束管脚上并联电阻R2。

本发明提到的一种超高压主变微机保护快速整组试验装置的使用方法，包括以下几个步骤：

A）断开需要进行整组试验的主变各侧保护跳闸出口压板；

B）断开需要进行整组试验的主变保护跳分段、跳旁路出口压板；

C）根据图纸或现场实际接线端子号，分别确认上述步骤A和B所断开的各侧跳闸出口压板至保护启动一端的接线端子和至跳闸继电器或跳闸线圈一端的接线端子；

D）分别用试验线将上述步骤C中各侧跳闸出口压板至保护启动一端的接线端子与试验装置上的“+110V”的接线端子相连接，可根据需要进行整组跳闸试验出口压板的数量选择连接标有“+110V”的接线端子的数量；

E）将试验装置上任一公共地端子的接线端子与所进行整组试验的主变保护屏上的接地端用连接线相连接；

F）将试验装置上任一标有计时接点的两接线端子与微机保护测试仪上的故障开出接点用连接线相连接；

G）打开试验装置电源开关，对各路计时秒表回路进行“启动”、“停止”、“复位”按键的试验正常后，即可进行主变保护的各项整组试验，主变保护各侧跳闸压板时限出口情况，通过试验装置上的各路数码管秒表及各路蜂鸣器报警指示来显示试验的准确性。

进行试验前，先通过各个通道的复位按钮将各路模块复归，然后开始使用继电保护校验仪加入故障模拟量，在加入模拟量同时，节点接通，试验装置同步启动，开始计时，当相应保护出口动作时，指定跳开的断路器跳闸压板首端被检测到高电位+110V，此时相应通道计时停止并发动声光报警，完成对相应跳闸逻辑的测试，试验完毕后，可将各通道模块进行复归。

在正常工作时，可通过外部干节点或开始按钮同时控制芯片启动，芯片正常数据接口START-1为低有效启动，在不工作时被至于高电平，当电平被拉低或通过外部干节点的闭合驱动使芯片启动，芯片启动后，同时使用同步接口启动外接数码管开始进行时间计时，当外部+110V输入检测节点检测到相应信号时，则发送一个中断，停止时间计时，并输出信号使外接声光系统启动，发出声光报警信号。

在芯片工作期间，可随时采用停止按钮STOP对芯片发送停止信号，使其中断停止工作，时间显示为从开始到停止瞬间的计时时间，可通过RESET按钮对芯片进行复位，相应的时间显示也被重新置位为0。

试验：

以某220kV变电站I#主变后备保护为例进行了试验，现场试验情况如下表所示，各通道指示结果与定值的对照如下表所示，均在误差要求之内

该装置的研制提高了220kV主变检修与验收工作的效率，可以通过该装置便捷的验证主变跳闸逻辑的正确性，提升工作效率的同时还加大了保护校验的正确性。并且有效降低了开关的合跳次数，避免因开关的频繁合跳使机构出现问题或损坏，提高了系统原件的可靠性，在实际应用中取得了良好的效果。

以上所述，仅是本发明的部分较佳实施例，任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此，依据本发明的技术方案所进行的任何简单修改或等同置换，尽属于本发明要求保护的范围。

Claims (6)

1.一种超高压主变微机保护快速整组试验装置，其特征是：包括箱体（1）、箱盖（2）、总控制模块，箱体（1）的内部固定总控制模块，总控制模块包括高压侧断路器模块（3）、中压侧断路器模块（4）、低压侧断路器模块（5）和母联断路器模块（6）四路通道，箱体（1）的外部设有箱盖（2），所述的高压侧断路器模块（3）、中压侧断路器模块（4）、低压侧断路器模块（5）和母联断路器模块（6）都采用PIC16F72控制芯片，自带启动、停止、复位和同步计时；

其中，高压侧断路器模块包括开始、结束、复位、电源4个控制按钮、+110V接口、公共地端子和一对计时接点接口，高压侧断路器模块的内部为PIC16F72控制芯片，所述的PIC16F72控制芯片连接电源，启动管脚连接启动按钮，结束管脚连接结束按钮，复位管脚对应连接复位按钮，PIC16F72控制芯片的管脚外部连接时间显示数码管、+110V输入检测节点、外部干节点、发光二极管和蜂鸣器。

2.根据权利要求1所述的一种超高压主变微机保护快速整组试验装置，其特征是：所述的PIC16F72控制芯片的第17管脚通过电阻R9和三极管Q1连接数码管5V电源端；

所述的PIC16F72控制芯片的第18管脚通过电阻R10和三极管Q2连接数码管10V电源端；

所述的PIC16F72控制芯片的第4管脚连接一对计时接点接口；

所述的PIC16F72控制芯片的第5管脚连接+110V接口；

所述的PIC16F72控制芯片的第6管脚通过电阻R11和三极管Q3连接蜂鸣器LS；

所述的PIC16F72控制芯片的第7管脚通过电阻R12连接发光二极管。

3.根据权利要求1所述的一种超高压主变微机保护快速整组试验装置，其特征是：所述的PIC16F72控制芯片的启动管脚上并联电阻R1。

4.根据权利要求1所述的一种超高压主变微机保护快速整组试验装置，其特征是：所述的PIC16F72控制芯片的结束管脚上并联电阻R2。

5.根据权利要求2所述的一种超高压主变微机保护快速整组试验装置，其特征是：计时接点接口和+110V接口之间串联电阻R16和电阻R17，电阻R16上并联电容C4。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的一种超高压主变微机保护快速整组试验装置的使用方法，其特征是：包括以下几个步骤：

A）断开需要进行整组试验的主变各侧保护跳闸出口压板；

B）断开需要进行整组试验的主变保护跳分段、跳旁路出口压板；

C）根据图纸或现场实际接线端子号，分别确认上述步骤A和B所断开的各侧跳闸出口压板至保护启动一端的接线端子和至跳闸继电器或跳闸线圈一端的接线端子；

D）分别用试验线将上述步骤C中各侧跳闸出口压板至保护启动一端的接线端子与试验装置上的“+110V”的接线端子相连接；

E）将试验装置上任一公共地端子的接线端子与所进行整组试验的主变保护屏上的接地端用连接线相连接；

F）将试验装置上任一标有计时接点的两接线端子与微机保护测试仪上的故障开出接点用连接线相连接；

G）打开试验装置电源开关，对各路计时秒表回路进行“启动”、“停止”、“复位”按键的试验正常后，即可进行主变保护的各项整组试验，主变保护各侧跳闸压板时限出口情况，通过试验装置上的各路数码管秒表及各路蜂鸣器的报警指示来显示试验的准确性。