CN107453334B - 一种基于Visio的变电站交流系统断路器级差配合校验方法 - Google Patents

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    • H02H7/22—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for distribution gear, e.g. bus-bar systems; for switching devices
    • H02H7/222—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for distribution gear, e.g. bus-bar systems; for switching devices for switches

Abstract

本发明涉及电力系统领域，具体涉及一种基于Visio的变电站交流系统断路器级差配合校验方法，本发明充分利用利用Microsoft Visio可视化图形编制功能及其二次开发实现了变电站站用交流电源系统断路器级差配合检验，可绘制变电站站用交流电源系统电气接线图，通过输入各电气元件的参数形成变电站站用交流系统模型，根据所设短路点实现短路电流计算，断路器级差配合检验等。

Description

一种基于Visio的变电站交流系统断路器级差配合校验方法
技术领域
本发明涉及电力系统领域，具体涉及一种基于Visio的变电站交流系统断路器级差配合校验方法。
背景技术
变电站站用电系统是保障变电站安全可靠运行的重要环节，由于站用电系统的供电负荷多、回路分布广，较多支路需设置多级断路器进行保护，若断路器越级误动将扩大故障范围，拒动将烧损用电设备，无论哪种不正确动作都将对变电站的安全稳定运行产生重要的影响。因此断路器级差配合问题成为变电站站用电交流系统的关键。在变电站站用交流电源系统技术规范中对交流断路器级差配合也做了详细的说明及规定。但在现场实际运行中，还存在由于级差不匹配导致误动的案例发生。如：某站生活负荷发生接地故障，交流馈线开关、交流进线开关未跳闸，站变零序过流保护越级动作跳闸，导致全站交流失电，影响了主变风冷，导致主变被迫停运。
因此有必要研究一种可实现变电站站用交流电源系统各断路器的级差配合检验方法，实现变电站站用交流电源系统电气接线图的绘制、断路器的配置、短路电流计算、级差配合正确性检验。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种基于Visio的变电站交流系统断路器级差配合校验方法，具体技术方案如下：
一种基于Visio的变电站交流系统断路器级差配合校验方法包括以下步骤：
（1）在Microsoft Visio中绘制由各电气元件构成的变电站站用交流电源系统电气接线图，并设置接线图中的各电气元件的具体参数；
（2）根据用户在变电站站用交流电源系统电气接线图设置的短路点及短路路径上各电气元件的参数，计算具体的短路电流值；
（3）利用不同短路点流过各断路器的短路电流值及断路器动作特性曲线求取各断路器的动作时间，通过动作时间来判断级差是否匹配。
进一步，所述步骤（1）具体包括以下步骤：
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE002
图形化建模：利用Microsoft Visio绘图工具箱中的图元绘制由各电气元件构成的变电站站用交流电源系统电气接线图，电气元件包括站用变压器、母线、馈线、断路器、回路电阻，并对各电气元件的连接端子增加端点，以便各电气元件之间的连接和拓扑结构自动识别；
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE004
定义各电气元件属性：利用Microsoft Visio的ShapeSheet电子表格中的自定义属性区域进行电气元件属性的参数设置。
进一步，所述步骤
Figure 58911DEST_PATH_IMAGE004
通过Microsoft Visio的人机数据交互窗体进行各电气元件的属性的参数输入、修改、设置、查询和显示，实现对ShapeSheet电子表格中的自定义属性区域的数据的存取和修改。
进一步，所述步骤（2）具体包括以下步骤：
（1）采集数据：采集各电气元件属性中的参数，包括：站用变压器的参数、母线电压、回路电阻；
（2）短路点及短路类型设置：在交流电源系统电气接线图设置短路点；
（3）短路电流计算：按单台站用变电压器作为电源，计算母线短路电流与馈线短路电流，并输出短路电流计算结果。
进一步，所述步骤（3）中的断路器包括母线断路器、馈线断路器，具体包括以下步骤：
（1）将短路电流计算结果输入母线断路器动作特性曲线和馈线断路器动作特性曲线，求取各断路器的动作时间；
（2）对比各断路器的动作时间判断级差是否匹配，并自动生成级差配合检验分析报告。
进一步，所述对比各断路器的动作时间判断级差是否匹配具体为：若馈线断路器脱扣时间小于母线断路器脱扣时间，即馈线断路器先跳闸，则判断为正确动作跳闸，若馈线断路器脱扣时间大于母线断路器脱扣时间，即母线断路器先跳闸，则判断为越级跳闸。
本发明的有益效果为：本发明充分利用利用Microsoft Visio可视化图形编制功能及其二次开发实现了变电站站用交流电源系统断路器级差配合检验，可绘制变电站站用交流电源系统电气接线图，通过输入各电气元件的参数形成变电站站用交流系统模型，根据所设短路点实现短路电流计算，断路器级差配合检验等。
具体实施方式
为了更好的理解本发明，下面结合具体实施例对本发明作进一步说明：
一种基于Visio的变电站交流系统断路器级差配合校验方法包括以下步骤：
1、在Microsoft Visio中绘制由各电气元件构成的变电站站用交流电源系统电气接线图，并设置接线图中的各电气元件的具体参数；具体包括：
（1）图形化建模：利用Microsoft Visio绘图工具箱中的图元绘制由各电气元件构成的变电站站用交流电源系统电气接线图，包括变电站站用交流电源系统的电气元件及各自的连线，电气元件包括站用变压器、母线、馈线、断路器、回路电阻，并对各电气元件的连接端子增加端点，以便各电气元件之间的连接和拓扑结构自动识别。电网拓扑结构主要是利用Connect对象来识别的，其方法如下：以母线与馈线支路为例说明，首先通过母线图形的Connects属性得到一个Connect对象集合，然后通过该Connect对象的ToSheet属性连接到馈线支路。
（2）定义各电气元件属性：利用Microsoft Visio的ShapeSheet电子表格中的自定义属性区域进行电气元件属性的参数设置；如导入断路器动作特性曲线，设置断路器的整定值等，通过Microsoft Visio的人机数据交互窗体进行各电气元件的属性的参数输入、修改、设置、查询和显示，实现对ShapeSheet电子表格中的自定义属性区域的数据的存取和修改。
2、根据用户在变电站站用交流电源系统电气接线图设置的短路点及短路路径上各电气元件的参数，计算具体的短路电流值，具体包括：
（1）采集数据：采集各电气元件属性中的参数，包括：站用变压器的参数、母线电压、回路电阻；
（2）短路点及短路类型设置：在交流电源系统电气接线图设置短路点；短路点可设在不同短路位置，例如站用变压器低压侧短路，各馈线支路短路；且可设置单相短路、三相短路等不同的短路类型；
（3）短路电流计算：按单台站用变电压器作为电源计算，考虑其电阻以及系统阻抗等因素，计算母线短路电流与馈线短路电流，并输出短路电流计算结果。
3、利用不同短路点流过各断路器的短路电流值及断路器动作特性曲线求取各断路器的动作时间，通过动作时间来判断级差是否匹配；所述断路器包括母线断路器、馈线断路器，具体包括以下步骤：
（1）将短路电流计算结果输入母线断路器动作特性曲线和馈线断路器动作特性曲线，求取各断路器的动作时间；
（2）如果母线短路电流大于母线断路器的整定值以及馈线短路电流大于馈线断路器的整定值，则对比各断路器的动作时间判断级差是否匹配，若馈线断路器脱扣时间小于母线断路器脱扣时间，即馈线断路器先跳闸，则判断为正确动作跳闸，若馈线断路器脱扣时间大于母线断路器脱扣时间，即母线断路器先跳闸，则判断为越级跳闸，并自动生成级差配合检验分析报告。级差配合检验分析报告是通过Excel表格形式所呈现，具体实现方法如下：首先利用VBA建立Visio与Excel之间的通信，创建在Visio中调用Excel的应用程序，然后将短路计算结果及级差配合检验结果存入Excel中，自动生成级差配合校核分析报告。
本发明不局限于以上所述的具体实施方式，以上所述仅为本发明的较佳实施案例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于Visio的变电站交流系统断路器级差配合校验方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）在Microsoft Visio中绘制由各电气元件构成的变电站站用交流电源系统电气接线图，并设置接线图中的各电气元件的具体参数；
（2）根据用户在变电站站用交流电源系统电气接线图设置的短路点及短路路径上各电气元件的参数，计算具体的短路电流值；
（3）利用不同短路点流过各断路器的短路电流值及断路器动作特性曲线求取各断路器的动作时间，通过动作时间来判断级差是否匹配；
所述步骤（1）具体包括以下步骤：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
图形化建模：利用Microsoft Visio绘图工具箱中的图元绘制由各电气元件构成的变电站站用交流电源系统电气接线图，电气元件包括站用变压器、母线、馈线、断路器、回路电阻，并对各电气元件的连接端子增加端点，以便各电气元件之间的连接和拓扑结构自动识别；
Figure DEST_PATH_IMAGE004
定义各电气元件属性：利用Microsoft Visio的ShapeSheet电子表格中的自定义属性区域进行电气元件属性的参数设置。
2.根据权利要求1所述的一种基于Visio的变电站交流系统断路器级差配合校验方法，其特征在于：所述步骤
Figure 163326DEST_PATH_IMAGE004
通过Microsoft Visio的人机数据交互窗体进行各电气元件的属性的参数输入、修改、设置、查询和显示，实现对ShapeSheet电子表格中的自定义属性区域的数据的存取和修改。
3.根据权利要求1所述的一种基于Visio的变电站交流系统断路器级差配合校验方法，其特征在于：所述步骤（2）具体包括以下步骤：
（1）采集数据：采集各电气元件属性中的参数，包括：站用变压器的参数、母线电压、回路电阻；
（2）短路点及短路类型设置：在交流电源系统电气接线图设置短路点；
（3）短路电流计算：按单台站用变电压器作为电源，计算母线短路电流与馈线短路电流，并输出短路电流计算结果。
4.根据权利要求1所述的一种基于Visio的变电站交流系统断路器级差配合校验方法，其特征在于：所述步骤（3）中的断路器包括母线断路器、馈线断路器，具体包括以下步骤：
（1）将短路电流计算结果输入母线断路器动作特性曲线和馈线断路器动作特性曲线，求取各断路器的动作时间；
（2）对比各断路器的动作时间判断级差是否匹配，并自动生成级差配合检验分析报告。
5.根据权利要求4所述的一种基于Visio的变电站交流系统断路器级差配合校验方法，其特征在于：所述对比各断路器的动作时间判断级差是否匹配具体为：若馈线断路器脱扣时间小于母线断路器脱扣时间，即馈线断路器先跳闸，则判断为正确动作跳闸，若馈线断路器脱扣时间大于母线断路器脱扣时间，即母线断路器先跳闸，则判断为越级跳闸。
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