CN106199313A - 变电站保护设备二次回路的开出量回路校验方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变电站保护设备二次回路的开出量回路校验方法和设备，该校验方法包括：配置步骤：将分组后的一组多条回路的公共端并联，并将各回路的另一个端子作为监测端子；监测步骤：利用信号发生器对公共端子施加电压信号，利用继电保护试验仪向调试设备加入特定信号，每次使一条回路接点闭合，并且同时监测多个监测端子上触发的开关量信号；以及显示步骤：在校验过程中将多个监测端子上触发的开关量信号作为一组多条回路的通断状态在可视界面上实时显示。根据本发明的校验方法，同时监测所有监测端子的开关量信号，一组多条回路只需要逐条加量即可完成校验过程，校验工作效率大幅提高，校验结果可视化，并提升了校验结果的可靠性。

Description

变电站保护设备二次回路的开出量回路校验方法和设备

技术领域

本发明涉及一种变电站保护设备二次回路的开出量回路校验方法和设备。

背景技术

目前，国内中西部地区的变电站大多是传统变电站，其通过硬接线连接各保护设备、构成设备间信息交换的二次回路。

在设备验收和年检工作阶段，继保维护人员常使用万用表对二次回路的正确性进行校验，以避免因回路故障造成一次设备的误动或拒动。

二次回路的校验工作，先按功能进行回路分组，再对各组回路分别进行校验。变电站二次回路按其功能特性可分为开出量回路和开入量回路。校验工作主要验证各回路的独立性和完整性。其中，独立性指回路不发生误接、短接，即本回路信号不会串入相邻回路；完整性指回路不发生断线、虚接、漏接，即保证本回路信号正确地传输给对应的二次设备。

利用万用表对二次回路进行校验时，存在以下问题：

1)测量过程十分繁复

2)校验工作耗时较长

由于每次测量均需通过试验设备进行保护加量，且通过组员沟通完成各环节的衔接，所以工作时间随设备回路数的增加而急剧增加。

3)试验过程容错率低

试验人员利用万用表手动校验各回路的状态，表笔与端子的接触过程中可能发生虚接或误接现象。且由于每次测量其均需通过试验仪器进行加量，所以整个测量过程是一个具有重复性和间歇性的工作，容易导致错搭端子，进而影响试验结果。

4)试验结果难以保存

传统校验工作中，通过回路的状态一般通过万用表通断档的蜂鸣和电压档的瞬时显示得出结论，整个冗长的测试过程中需要记录员精神高度集中。

发明内容

本发明的目的在于提供一种变电站保护设备二次回路的开出量回路校验方法，以提升开出量回路校验的工作效率。

本发明的目的还在于提供一种变电站保护设备二次回路的开出量回路校验设备，以提升开出量回路的校验工作效率。

为此，本发明一方面提供了一种变电站保护设备二次回路的开出量回路校验方法，包括以下步骤：配置步骤：将开出量回路按照回路功能进行分组，将分组后的一组多条回路的公共端并联，并将各回路的另一个端子作为监测端子，连接校验装置的各输入端口；监测步骤：利用信号发生器对所述公共端子施加电压信号，利用继电保护试验仪向调试设备加入调试信号，每次使一条回路接点闭合，并且同时监测多个监测端子上触发的开关量信号；以及显示步骤：在逐条回路加量过程中将一组多条回路的通断状态在可视界面上实时显示，其中，将所述多个监测端子上触发的开关量信号作为所述一组多条回路的通断状态。

进一步地，上述监测步骤还包括实时监测多个监测端子上触发的开关量信号的次数。

进一步地，上述开出量回路校验方法还包括：报警步骤：实时判断当所述多个监测端子中包含开关量信号次数大于指示次数的监测端子时执行回路独立性报警；在回路逐条加量完成后判断所述多个监测端子中包含开关量信号次数为O次的监测端子时提示是否进行压板功能性校验，若不是，执行回路完整性报警。

进一步地，上述显示步骤还包括在逐条加量过程中将一组多条回路的通断状态的次数在可视界面上实时显示，其中，将所述多个监测端子上触发的开关量信号的次数作为所述一组多条回路的通断状态的次数。

进一步地，上述每条回路的测量时间小于等于10ms。

根据本发明的另一方面，提供了一种变电站保护设备二次回路的校验设备，用于实施根据上面所描述的变电站保护设备二次回路的开出量回路校验方法，该校验设备包括：开关量监测模块，包括公共端子和相互独立的多个监测端子，用于监测开关量信号并所述多个监测端子的开关量信号转化为报文上传至上位机；信号发生器，用于向开关量监测模块的公共端子施加信号电压；上位服务器，用于将所述报文解析为所述多个监测端子的开关量信号，并将所述多个监测端子的开关量信号作为一组多条回路的通断状态在可视界面上显示。

进一步地，上述上位服务器还用于对历史报文中多个监测端子的开关量信号的次数进行统计。

进一步地，上述校验设备还包括报警模块，其中，所述上位服务器用于实时判断所述多个监测端子中是否存在开关量信号大于设定次数的监测端子，若是则由所述报警模块执行回路独立性报警；以及在回路逐条加量完成后用于判断所述多个监测端子中是否存在开关量信号为O次的监测端子时提示是否进行压板功能性校验，若不是，则由所述报警模块执行回路完整性报警。

进一步地，上述开关量监测模块还包括对所述多个监测端子分别进行光电隔离的光电隔离模块。

进一步地，上述开关量监测模块还包括与所述上位服务器通信的RS485通信模块。

根据本发明的校验方法，同时监测所有监测端子的开关量信号，一组多条回路只需要逐条加量即可完成校验过程，与人工万用表校验方式相比，校验工作效率大幅提高，校验结果可视化。通过监测开关量信号并在公共端子施加电压信号，避免了工作现场无关电磁信号对监测信号的干扰，并克服了某些回路加量后通断状态瞬时恢复而难以发现的问题，提高了校验可靠性。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明一实施例的变电站保护设备二次回路的开出量回路校验方法的流程图；

图2是根据本发明另一实施例的变电站保护设备二次回路的开出量回路校验方法的流程图；

图3是根据本发明的校验方法获得的一组多条回路的通断状态的图表；以及

图4是根据本发明的变电站保护设备二次回路的开出量回路校验装置的架构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

图1至图4示出了根据本发明的变电站保护设备二次回路的校验方法的一些实施例。

如图1和图3所示，变电站保护设备二次回路的开出量回路校验方法包括以下步骤：

配置步骤S11：将开出量回路按照回路功能进行分组，将分组后的一组多条回路的公共端并联，并将各回路的另一个端子作为监测端子，连接校验装置的各输入端口；

监测步骤S13：利用信号发生器对所述公共端子施加电压信号，利用继电保护试验仪向调试设备加入特定信号，每次使一条回路接点闭合、并且同时监测多个监测端子上触发的开关量信号；以及

显示步骤S15：如图3所示，在逐条回路加量过程中将一组多条回路的通断状态在可视界面上实时显示，其中，将所述多个监测端子上触发的开关量信号作为所述一组多条回路的通断状态。

根据本发明的校验方法，同时监测所有监测端子的开关量信号，一组多条回路只需要逐条加量即可完成自动校验过程，与人工万用表校验方式相比，工作效率大幅提高，校验结果可视化。通过监测开关量信号并在公共端子施加电压信号，避免了工作现场无关电磁信号对监测信号的干扰，并克服了某些回路加量后通断状态瞬时恢复而难以发现的问题，提高了校验可靠性。

在一实施例中，如图2所示，开出量回路校验方法包括：

配置步骤S21：将开出量回路按照回路功能进行分组，将分组后的一组多条回路的公共端并联，并将各回路的另一个端子作为监测端子，连接校验装置的各输入端口；

监测步骤S23：利用信号发生器对所述公共端子施加电压信号，利用继电保护试验仪向调试设备加入特定信号，每次使一条回路接点闭合、并且同时监测多个监测端子上触发的开关量信号和统计开关量信号的次数；

显示步骤S25：在逐条加量过程中将一组多条回路的通断状态在可视界面上实时显示，其中，将所述多个监测端子上触发的开关量信号作为所述一组多条回路的通断状态；以及

报警步骤S27：实时判断所述多个监测端子中是否包含开关量信号次数大于设定值(通常为1次、在某些特殊情况下设定值为2次或多次)的监测端子，若是，执行回路独立性报警；在回路逐条加量完成后判断所述多个监测端子中是否包含开关量信号次数小于0次的监测端子时提示是否存在压板功能性校验，若不是，执行回路完整性报警。

按照人工万用表的校验方式，每次测量时需要关注加量设备对那条回路进行加量，如此才能获得此回路的完整性和独立性的校验信息，校验速度慢，劳动强度大(精神需高度集中易疲惫)；根据本发明的校验方法，在校验过程中实时判断监测端子的开关量信号的次数，若大于设定值例如1则执行回路独立性报警，在逐条加量校验完成后判断各监测端子的开关量信号的次数，若小于设定值例如0，且在非压板校验场合下，则执行回路完整性报警，每次校验时无需关注加量设备对那条回路进行加量，只需对回路逐条加量即可，校验速度快，劳动强度降低。

在一实施例中，上述显示步骤不仅用于一组多条回路的通断状态的显示，还用于通断状态的次数的显示，其中，将所述多个监测端子上触发的开关量信号的次数作为所述一组多条回路的通断状态的次数。在本实施例中，还显示一组多条回路的通断状态的次数，对于回路故障的定性有明显参考作用。

在一实施例中，每条回路的测量时间为10ms，电压信号为电压幅值在5V-36V之间的阶梯波信号，每个阶梯波的周期为5ms，例如由幅值5V和36V两个阶梯电压构成的阶梯波，由幅值5V、24V、36V三个阶梯电压构成的阶梯波。在本实施例中，采用电压幅值在5V-36V之间的阶梯波信号，与采用单一幅值的电压信号相比，克服了某些回路对单一电压信号触发不敏感的问题，同时监测到的回路的监测端子的开关量信号易辨识。

在一实施例中，配置步骤还包括选择特殊校验对象，显示步骤还包括根据选择特殊校验对象，对各回路是否正常进行判断，并据此显示各回路是否正常。在本实施例中，不仅显示回路的通断，还显示回路是否正常，因为针对特殊校验对象，例如压板校验，所在加量回路断开并不意味着回路不正常，相反表示回路正常，如此可避免校验现场的人为误判。

本发明还给出了用于实施上述校验方法的校验装置，如图4所示，该校验设备包括：开关量监测模块10，包括公共端子和相互独立的多个监测端子，用于监测开关量信号并所述多个监测端子的开关量信号转化为报文上传至上位机；信号发生器20，用于向开关量监测模块的公共端子施加信号电压；上位服务器30，用于将所述报文解析为所述多个监测端子的开关量信号、并对历史报文中多个监测端子的开关量信号的次数进行统计，并将所述多个监测端子的开关量信号作为一组多条回路的通断状态在可视界面上显示。

根据本发明的校验装置，同时监测所有监测端子的开关量信号，一组多条回路只需要逐条加量即可完成校验过程，与人工万用表校验方式相比，工作效率大幅提高，校验结果可视化。通过监测开关量信号并在公共端子施加电压信号，避免了工作现场无关电磁信号对监测信号的干扰，并克服了某些回路加量后通断状态瞬时恢复而难以发现的问题，提高了校验结果的可靠性。每次校验时无需关注加量设备对那条回路进行加量，只需对回路逐条加量即可，校验速度快，劳动强度降低。

在一实施例中，上述校验设备还包括报警模块，其中，所述上位服务器用于实时判断所述多个监测端子中是否存在开关量信号次数大于设定值(例如1次)的监测端子，若是则由所述报警模块执行回路独立性报警；以及在回路逐条加量完成后用于判断所述多个监测端子中是否存在开关量信号次数小于设定值的监测端子、若是则由所述报警模块执行回路完整性报警。根据本发明的校验设备，可实现回路故障的快速定位。

在一实施例中，上述开关量监测模块还包括与所述上位服务器通信的RS485通信模块。在本实施例中，采用RS485通信模块传输报文，满足了在强电磁环境下可靠传输数据的需要。

在一实施例中，上述开关量监测模块还包括对所述多个监测端子分别进行光电隔离的光电隔离模块。

下面以母差保护保护出口回路的校验为例对本发明的校验方法和校验装置进行详细说明。

该校验对象是不带电的出口回路，如图4所示，具体校验步骤如下：

一、将1CiD1，1CiD2，2CiD1，2CiD2，……NCiD1，NCiD2并联，并通过信号发生器接至开关量监测模块的公共端子；

二、将所有出口压板投入，第i支路的强制刀闸打上，对保护装置第i支路的电流端子施加模拟故障的电流。正常情况下，上位服务器显示第i支路“接通”，其余支路显示“断开”，且在动作瞬间开关量监测模块上所对应的第i支路LED灯在动作瞬间被点亮；

三、按第二步操作方法，依次测试其余各支路的测试，若均正确则证明各回路相互独立；

将所有支路的强制刀闸均打上(挂在同一母线上)，解开所有回路的压板，再模拟该母线故障状态，若上位机显示所有回路一直“断开”，则证明母差保护的出口回路正确。

假设某母差保护具有N条出口回路，则此时可以依据上述试验步骤预估出口回路的总测量次数，将其与使用万用表的测量方法进行对比，其结果如下所示：

项目	使用万用表测量	使用校验装置测量
			测量次数	N(N+3)/2	N+1
耗费时间	T*[N(N+3)/2]	T0+T1*(N+1)

其中，T为现有技术每次测量所用时间，约为30s；T0为使用本发明校验装置的接线时间，约为300s；T1为使用本发明校验装置后每次测量所需时间，约为15s。

当母差保护的出口回路数大于4条时，可见(N+1)/2+10<N(N+3)/2，使用本发明的校验装置比使用万用表校验效率更高。即，当测试二次开出量回路数目大于4条时，使用本发明的校验装置更节省时间。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种变电站保护设备二次回路的开出量回路校验方法，其特征在于，包括以下步骤：

配置步骤：将开出量回路按照回路功能进行分组，将分组后的一组多条回路的公共端并联，并将各回路的另一个端子作为监测端子，连接校验装置的各输入端口；

监测步骤：利用信号发生器对所述公共端子施加电压信号，利用继电保护试验仪向调试设备加入调试信号，每次使一条回路接点闭合、并且同时监测多个监测端子上触发的开关量信号；以及

显示步骤：在逐条回路加量过程中将一组多条回路的通断状态在可视界面上实时显示，其中，将所述多个监测端子上触发的开关量信号作为所述一组多条回路的通断状态。

2.根据权利要求1所述的变电站保护设备二次回路的开出量回路校验方法，其特征在于，所述监测步骤还包括实时监测多个监测端子上触发的开关量信号的次数。

3.根据权利要求2所述的变电站保护设备二次回路的开出量回路校验方法，其特征在于，还包括：

报警步骤：实时判断当所述多个监测端子中包含开关量信号次数大于指定次数的监测端子时执行回路独立性报警；在回路逐条加量完成后判断所述多个监测端子中包含开关量信号次数为0次的监测端子时提示是否进行压板功能性校验，若不是，则执行回路完整性报警。

4.根据权利要求2所述的变电站保护设备二次回路的开出量回路校验方法，其特征在于，所述显示步骤还包括在逐条加量过程中将一组多条回路的通断状态的次数在可视界面上实时显示，其中，将所述多个监测端子上触发的开关量信号的次数作为所述一组多条回路的通断状态的次数。

5.根据权利要求1所述的变电站保护设备二次回路的开出量回路校验方法，其特征在于，每条回路的测量时间小于等于10ms。

6.一种变电站保护设备二次回路的校验设备，用于实施根据权利要求1至5中任一项所述的变电站保护设备二次回路的开出量回路校验方法，其特征在于，包括：

开关量监测模块，包括公共端子和相互独立的多个监测端子，用于监测开关量信号并所述多个监测端子的开关量信号转化为报文上传至上位机；

信号发生器，用于向开关量监测模块的公共端子施加信号电压；以及

上位服务器，用于将所述报文解析为所述多个监测端子的开关量信号，并将所述多个监测端子的开关量信号作为一组多条回路的通断状态在可视界面上显示。

7.根据权利要求6所述的变电站保护设备二次回路的校验设备，其特征在于，所述上位服务器还用于对历史报文中多个监测端子的开关量信号的次数进行统计。

8.根据权利要求7所述的变电站保护设备二次回路的校验设备，其特征在于，还包括报警模块，其中，所述上位服务器用于实时判断所述多个监测端子中是否存在开关量信号大于设定次数的监测端子，若是，则由所述报警模块执行回路独立性报警；以及在回路逐条加量完成后用于判断所述多个监测端子中存在开关量信号为0次的监测端子时提示是否进行压板功能性校验，若不是，则由所述报警模块执行回路完整性报警。

9.根据权利要求7所述的变电站保护设备二次回路的校验设备，其特征在于，所述开关量监测模块还包括对所述多个监测端子分别进行光电隔离的光电隔离模块。

10.根据权利要求7所述的变电站保护设备二次回路的校验设备，其特征在于，所述开关量监测模块还包括与所述上位服务器通信的RS485通信模块。