CN108089119A - 变电站继电保护二次设备二次回路带电检测方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变电站继电保护二次设备二次回路带电检测方法及系统，本发明能够检查变电站运行设备二次回路出口回路完好性和正确性，通过测量并比较分析设备运行状态时出口压板对地直流电位，判断运行设备出口回路是否存在二次线虚接、螺丝松动、跳合闸出口压板接触不良等异常，防止跳合闸出口回路或保护开出回路开路导致设备拒动。本发明是一项有效、简便的带电检测手段，不同于其他技术，即使非专业技术人员也可以使用本方法简单有效判断出口回路完好性，具有极强的适用范围，除了主要适用于检查各出口回路的完整性和正确性，同时也能检查变电站双重化保护两套保护所接直流电源是否满足相互独立的反措要求。

Description

变电站继电保护二次设备二次回路带电检测方法及系统

技术领域

本发明涉及变电站设备二次回路检测，具体涉及一种变电站继电保护二次设备二次回路带电检测方法及系统。

背景技术

继电保护二次设备在运行过程中，由于二次线虚接、螺丝松动、出口压板接触不良等原因会发生出口回路或保护开出回路的开路情况，此时，如果发生系统故障，保护装置的跳闸或开出等指令不能开出到断路器或其它安全自动装置，从而延长故障的时间和导致故障的扩大，严重影响系统安全稳定运行。现有的技术中，告警方式不能反映出口压板与负电源间的出口回路开路情况，保护装置不会有任何异常报告，常规巡视和检查缺乏此类隐蔽缺陷的检测方法。因此如何简单方便有效检查出这类隐蔽缺陷，以便班组及时将这些缺陷消除，已经成为一项亟待解决的关键技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种变电站继电保护二次设备二次回路带电检测方法及系统，本发明能够检查变电站运行设备二次回路出口回路完好性和正确性，通过测量并比较分析设备运行状态时出口压板对地直流电位，判断运行设备出口回路是否存在二次线虚接、螺丝松动、跳合闸出口压板接触不良等异常，从而防止跳合闸出口回路或保护开出回路开路导致设备拒动。本发明是一项有效、简便的带电检测手段，不同于其他技术，即使非专业技术人员，也可以使用本方法简单有效判断出口回路完好性，具有极强的适用范围，除了主要适用于检查各出口回路的完整性和正确性，同时也能检查变电站双重化保护两套保护所接直流电源是否满足相互独立的反措要求。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

本发明提供一种变电站继电保护二次设备二次回路带电检测方法，实施步骤包括：

1）预先针对变电站继电保护二次设备的目标二次回路，针对目标二次回路的出口压板在正常状态下进行试验获取出口回路的出口压板对地电位标准值；

2）在目标二次回路的带电运行过程需要进行出口回路检测时，检测目标二次回路的出口压板的实际对地电位值；

3）将实际对地电位值和出口压板对地电位标准值进行比较，如果实际对地电位值和出口压板对地电位标准值相同，则判定目标二次回路的出口回路处于正常完好状态，否则判定目标二次回路的出口回路处于开路状态或者由于接触不良。

本发明还提供一种变电站继电保护二次设备二次回路带电检测系统，包括对地电位采集装置和计算机，所述计算机通过对地电位采集装置和变电站继电保护二次设备的目标二次回路中的出口压板相连，所述计算机被编程以执行本发明前述变电站继电保护二次设备二次回路带电检测方法的步骤。

优选地，所述目标二次回路为断路器二次控制回路。

优选地，所述断路器二次控制回路包括并联布置在正电源+KM、负电源-KM之间的合闸回路和分闸回路，所述合闸回路包括合闸出口接点1HJ、合闸出口压板HCLP、合闸功能接点QTJD1、常闭型短路器位置接点1DL、合闸线圈HQ以及第一高阻值监视继电器TWJ，所述合闸出口接点1HJ、合闸出口压板HCLP、合闸功能接点QTJD1、常闭型短路器位置接点1DL、合闸线圈HQ依次并联布置在正电源+KM、负电源-KM之间，所述第一高阻值监视继电器TWJ和合闸出口接点1HJ、合闸出口压板HCLP两者串联组成的串联支路相并联，所述合闸出口压板HCLP与对地电位采集装置的采集端相连；所述分闸回路包括跳闸出口接点1TJ、跳闸出口压板TCLP、跳闸功能接点QTJD2、常开型短路器位置接点2DL、分闸线圈TQ以及第二高阻值监视继电器HWJ，所述跳闸出口接点1TJ、跳闸出口压板TCLP、跳闸功能接点QTJD2、常开型短路器位置接点2DL、分闸线圈TQ依次并联布置在正电源+KM、负电源-KM之间，所述第二高阻值监视继电器HWJ和跳闸出口接点1TJ、跳闸出口压板TCLP两者串联组成的串联支路相并联，所述跳闸出口压板TCLP与对地电位采集装置的采集端相连。

优选地，所述目标二次回路为启动失灵开入回路。

优选地，所述启动失灵开入回路包括有流判别结点LJ、启动失灵压板QDLP、跳闸出口节点2TJ和失灵保护装置，所述失灵保护装置具有正电源连接端子QS和启动失灵开入端子，所述正电源连接端子QS依次通过有流判别结点LJ、启动失灵压板QDLP、跳闸出口节点2TJ与启动失灵开入端子相连，所述启动失灵压板QDLP与对地电位采集装置的采集端相连。

本发明还提供一种变电站继电保护二次设备二次回路带电检测方法，实施步骤包括：

S1）在进行变电站双重化保护配置时，选择满足相互独立的反措要求的两套带出口压板的直流电源系统作为变电站继电保护二次设备的两个目标二次回路，针对两个目标二次回路在正常工况下进行试验获取出口压板的标准对地电压值；

S2）针对两个目标二次回路，分别检测出口压板的实际对地电位值；

S3）针对每一个目标二次回路，如果该目标二次回路的实际对地电位值等于另一个目标二次回路的标准对地电压值、且不等于该目标二次回路的标准对地电压值，则判定两套带出口压板的直流电源系统不满足相互独立的反措要求。

本发明具有下述优点：本发明能够检查变电站运行设备二次回路出口回路完好性和正确性，通过测量并比较分析设备运行状态时出口压板对地直流电位，判断运行设备出口回路是否存在二次线虚接、螺丝松动、跳合闸出口压板接触不良等异常，从而防止跳合闸出口回路或保护开出回路开路导致设备拒动。本发明是一项有效、简便的带电检测手段，不同于其他技术，即使非专业技术人员，也可以使用本方法简单有效判断出口回路完好性，具有极强的适用范围，除了主要适用于检查各出口回路的完整性和正确性，同时也能检查变电站双重化保护两套保护所接直流电源是否满足相互独立的反措要求。

附图说明

图1为本发明实施例方法的基本流程示意图。

图2为本发明实施例一的系统拓扑结构示意图。

图3为本发明实施例二的系统拓扑结构示意图。

具体实施方式

实施例一：

如图1所示，本实施例变电站继电保护二次设备二次回路带电检测方法的实施步骤包括：

1）预先针对变电站继电保护二次设备的目标二次回路，针对目标二次回路的出口压板在正常状态下进行试验获取出口回路的出口压板对地电位标准值；

2）在目标二次回路的带电运行过程需要进行出口回路检测时，检测目标二次回路的出口压板的实际对地电位值；

3）将实际对地电位值和出口压板对地电位标准值进行比较，如果实际对地电位值和出口压板对地电位标准值相同，则判定目标二次回路的出口回路处于正常完好状态，否则判定目标二次回路的出口回路处于开路状态或者由于接触不良。

针对现有常见设备二次回路，本实施例变电站继电保护二次设备二次回路带电检测方法能够用于检测变电站运行设备二次回路中出口回路完好性和正确性，通过测量分析设备运行状态时出口压板对地直流电位，判断运行设备出口回路是否存在二次线虚接、螺丝松动、出口压板接触不良，从而防止出口回路或保护开出回路开路导致设备拒动。现有技术一般通过监视继电器能检测其它接点至负电源间的出口回路完好，但缺乏检测出口压板至负电源间出口回路的简单有效手段，本实施例变电站继电保护二次设备二次回路带电检测方法的应用，即使非专业技术人员也能很好在现场完成。本实施例变电站继电保护二次设备二次回路带电检测方法适用于处于变电站中运行的断路器二次回路中的跳合闸出口压板电位测量，也适用于运行中的其它设备或装置异常情况下二次回路上出口压板的电位测量。

本实施例变电站继电保护二次设备二次回路带电检测系统，包括对地电位采集装置和计算机，计算机通过对地电位采集装置和变电站继电保护二次设备的目标二次回路中的出口压板相连，计算机被编程以执行本实施例前述述变电站继电保护二次设备二次回路带电检测方法的步骤。

本实施例中，目标二次回路为断路器二次控制回路。变电站运行断路器二次控制回路中存在出口压板，测量出口压板对地直流电位为U₁(V)，将所测数值U₁(V)与对应直流电源系统电压对地正常值U(V)比较，若U₁≠U，判断断路器跳合闸出口压板至出口回路负电源之间存在二次线虚接、螺丝松动、跳闸压板接触不良等情况，确定出口回路存在开路、接触不良。

如图2所示，断路器二次控制回路包括并联布置在正电源+KM、负电源-KM之间的合闸回路和分闸回路，合闸回路包括合闸出口接点1HJ、合闸出口压板HCLP、合闸功能接点QTJD1、常闭型短路器位置接点1DL、合闸线圈HQ以及第一高阻值监视继电器TWJ，合闸出口接点1HJ、合闸出口压板HCLP、合闸功能接点QTJD1、常闭型短路器位置接点1DL、合闸线圈HQ依次并联布置在正电源+KM、负电源-KM之间，第一高阻值监视继电器TWJ和合闸出口接点1HJ、合闸出口压板HCLP两者串联组成的串联支路相并联，合闸出口压板HCLP与对地电位采集装置的采集端相连；分闸回路包括跳闸出口接点1TJ、跳闸出口压板TCLP、跳闸功能接点QTJD2、常开型短路器位置接点2DL、分闸线圈TQ以及第二高阻值监视继电器HWJ，跳闸出口接点1TJ、跳闸出口压板TCLP、跳闸功能接点QTJD2、常开型短路器位置接点2DL、分闸线圈TQ依次并联布置在正电源+KM、负电源-KM之间，第二高阻值监视继电器HWJ和跳闸出口接点1TJ、跳闸出口压板TCLP两者串联组成的串联支路相并联，跳闸出口压板TCLP与对地电位采集装置的采集端相连。

图2中断路器处于分闸状态，正常情况下常闭型短路器位置接点1DL、合闸功能接点QTJD1闭合，合闸出口接点1HJ投入，合闸出口压板HCLP的对地电压U_k应与-KM电压值UK-相等。若测量合闸出口压板HCLP对地电压U_k并与UK-比较，Uk≠UK-，则说明压板至-KM负电源间合闸出口回路存在开路等异常。类似的，参照图2断路器典型二次控制回路简易示意图，假设断路器处于合闸状态，正常情况下常开型短路器位置接点2DL、跳闸功能接点QTJD2闭合，跳闸出口压板TCLP投入，跳闸出口压板TCLP对地电压U_T应与-KM电压值UK-相等。若测量跳闸出口压板TCLP对地电压UT并与UK-比较，Uk≠UK-，则说明压板至-KM负电源间跳闸出口回路存在开路等异常。需要说明的，虽然回路中监视继电器(第一高阻值监视继电器TWJ、第二高阻值监视继电器HWJ)为高阻继电器，其电阻远大于线圈（合闸线圈HQ、分闸线圈TQ)电阻，但并非无穷大，根据分压原理，合闸线圈HQ、分闸线圈TQ上会存在极小的压降∆U，分析计算中应考虑∆U的影响。

实施例二：

本实施例与实施例一基本相同，其主要不同点为目标二次回路不同。本实施例中，目标二次回路为启动失灵开入回路。变电站二次设备启动失灵开入回路中存在出口压板，测量出口压板对地直流电位U₂(V)，将所测数值U₂(V)与对应状态时直流电压对地正常值U₀(V)比较，若U₂=U₀，则可判断对应失灵回路的完好性。

如图3所示，本实施例中，启动失灵开入回路包括有流判别结点LJ、启动失灵压板QDLP、跳闸出口节点2TJ和失灵保护装置，所述失灵保护装置具有正电源连接端子QS和启动失灵开入端子，所述正电源连接端子QS依次通过有流判别结点LJ、启动失灵压板QDLP、跳闸出口节点2TJ与启动失灵开入端子相连，所述启动失灵压板QDLP与对地电位采集装置的采集端相连。参见图2，设备正常状态下启动失灵压板QDLP对地电位为0(V)，若此时测量压板对地电位不为0(V)，则说明启动失灵压板二次回路与其它带电二次回路存在短路情况。若有流判别结点LJ动作，此时测量启动失灵压板对地电位为0(V)，则说明启动失灵压板QDLP至正电源连接端子QS间的出口回路（启动失灵回路）存在开路现象。

实施例三：

本实施例与实施例一基本原理相同，均涉及基于出口压板的对地电位的应用。压板对地直流电位测量在二次回路中的应用方法，适用于变电站中运行断路器二次回路中的跳合闸出口压板电位测量，也适用于运行中的其它设备或装置二次回路上出口压板的电位测量。

本实施例与实施例一的区别点为应用目标有所不同，本实施例涉及的应用时变电站双重化保护配置，其目的是用于检测进行变电站双重化保护配置的两套带出口压板的直流电源系统是否能够满足相互独立的反措要求。

本实施例中，变电站继电保护二次设备二次回路带电检测方法实施步骤包括：

S1）在进行变电站双重化保护配置时，选择满足相互独立的反措要求的两套带出口压板的直流电源系统作为变电站继电保护二次设备的两个目标二次回路，针对两个目标二次回路在正常工况下进行试验获取出口压板的标准对地电压值；

S2）针对两个目标二次回路，分别检测出口压板的实际对地电位值；

S3）针对每一个目标二次回路，如果该目标二次回路的实际对地电位值等于另一个目标二次回路的标准对地电压值、且不等于该目标二次回路的标准对地电压值，则判定两套带出口压板的直流电源系统不满足相互独立的反措要求。假定两套带出口压板的直流电源系统分别为直流电源系统I、直流电源系统II，其对应的出口压板的标准对地电压值为U_0I(V)、U_0II(V)，出口压板的实际对地电位值为U_I(V)、U _II (V)，则进行比较判断时，以直流电源系统I为例，若U_I=U_0II且U_I≠U_0I，则可判断所接直流电源不满足相互独立的反措要求。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种变电站继电保护二次设备二次回路带电检测方法，其特征在于实施步骤包括：

1）预先针对变电站继电保护二次设备的目标二次回路，针对目标二次回路的出口压板在正常状态下进行试验获取出口回路的出口压板对地电位标准值；

2）在目标二次回路的带电运行过程需要进行出口回路检测时，检测目标二次回路的出口压板的实际对地电位值；

3）将实际对地电位值和出口压板对地电位标准值进行比较，如果实际对地电位值和出口压板对地电位标准值相同，则判定目标二次回路的出口回路处于正常完好状态，否则判定目标二次回路的出口回路处于开路状态或者由于接触不良。

2.一种变电站继电保护二次设备二次回路带电检测系统，其特征在于，包括对地电位采集装置和计算机，所述计算机通过对地电位采集装置和变电站继电保护二次设备的目标二次回路中的出口压板相连，所述计算机被编程以执行权利要求1所述变电站继电保护二次设备二次回路带电检测方法的步骤。

3.根据权利要求2所述的变电站继电保护二次设备二次回路带电检测系统，其特征在于，所述目标二次回路为断路器二次控制回路。

4.根据权利要求3所述的变电站继电保护二次设备二次回路带电检测系统，其特征在于，所述断路器二次控制回路包括并联布置在正电源+KM、负电源-KM之间的合闸回路和分闸回路，所述合闸回路包括合闸出口接点1HJ、合闸出口压板HCLP、合闸功能接点QTJD1、常闭型短路器位置接点1DL、合闸线圈HQ以及第一高阻值监视继电器TWJ，所述合闸出口接点1HJ、合闸出口压板HCLP、合闸功能接点QTJD1、常闭型短路器位置接点1DL、合闸线圈HQ依次并联布置在正电源+KM、负电源-KM之间，所述第一高阻值监视继电器TWJ和合闸出口接点1HJ、合闸出口压板HCLP两者串联组成的串联支路相并联，所述合闸出口压板HCLP与对地电位采集装置的采集端相连；所述分闸回路包括跳闸出口接点1TJ、跳闸出口压板TCLP、跳闸功能接点QTJD2、常开型短路器位置接点2DL、分闸线圈TQ以及第二高阻值监视继电器HWJ，所述跳闸出口接点1TJ、跳闸出口压板TCLP、跳闸功能接点QTJD2、常开型短路器位置接点2DL、分闸线圈TQ依次并联布置在正电源+KM、负电源-KM之间，所述第二高阻值监视继电器HWJ和跳闸出口接点1TJ、跳闸出口压板TCLP两者串联组成的串联支路相并联，所述跳闸出口压板TCLP与对地电位采集装置的采集端相连。

5.根据权利要求2所述的变电站继电保护二次设备二次回路带电检测系统，其特征在于，所述目标二次回路为启动失灵开入回路。

6.根据权利要求5所述的变电站继电保护二次设备二次回路带电检测系统，其特征在于，所述启动失灵开入回路包括有流判别结点LJ、启动失灵压板QDLP、跳闸出口节点2TJ和失灵保护装置，所述失灵保护装置具有正电源连接端子QS和启动失灵开入端子，所述正电源连接端子QS依次通过有流判别结点LJ、启动失灵压板QDLP、跳闸出口节点2TJ与启动失灵开入端子相连，所述启动失灵压板QDLP与对地电位采集装置的采集端相连。

7.一种变电站继电保护二次设备二次回路带电检测方法，其特征在于实施步骤包括：

S1）在进行变电站双重化保护配置时，选择满足相互独立的反措要求的两套带出口压板的直流电源系统作为变电站继电保护二次设备的两个目标二次回路，针对两个目标二次回路在正常工况下进行试验获取出口压板的标准对地电压值；

S2）针对两个目标二次回路，分别检测出口压板的实际对地电位值；

S3）针对每一个目标二次回路，如果该目标二次回路的实际对地电位值等于另一个目标二次回路的标准对地电压值、且不等于该目标二次回路的标准对地电压值，则判定两套带出口压板的直流电源系统不满足相互独立的反措要求。