CN108761354A - 利用发电厂或变电站故障录波器测试不间断电源旁路切换时间的系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种利用发电厂或变电站故障录波器测试不间断电源旁路切换时间的系统及方法，属电力系统运行与维护领域。发电厂和变电站数量众多，如果每个发电厂或变电站配置UPS电源专用测试设备，不符合企业经济性要求。本发明主要是利用故障录波屏器屏柜中打印机接入的不间断电源（UPS电源）接线和故障录波器备用的电压通道，实现利用故障录波器的录波功能对UPS电源的旁路切换时间进行测试，确保UPS电源的特性满足现场控制和保护设备的运行需求。本发明避免了每一个发电厂和变电站对UPS专用测试设备的资金投入，也不需要额外敷设从不间断电源至故障录波器的二次电缆，为发电企业和电网企业降低了运维成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用发电厂或变电站故障录波器测试不间断电源旁路切换时间的系统及方法，属电力系统运行与维护领域，主要应用于发电厂和变电站的运行和维护。
背景技术
电力系统中不间断电源为发电厂和变电站中控制和保护设备提供电源，当不间断电源逆变器发生故障时，将自动切换至旁路，这个过程将导致不间断电源输出短暂失电，如果切换时间过长将可能导致发电厂或变电站停运，造成巨大经济损失。根据行业规程《电力用直流和交流一体化不间断电源设备》(DL/T 1074-2007)中6.3中规定，需要对电力系统中应用的一体化不间断电源进行旁路切换时间测试，以保证由不间断电源供电的控制和保护设备的可靠性，但需要使用UPS电源专用测试设备，如申请号为201610361190.9的中国专利等。
发电厂和变电站数量众多，UPS电源专用测试设备属精度较高设备，如果每个发电厂或变电站配置UPS电源专用测试设备，不符合企业经济性要求。同时，由于电力系统故障分析需要，发电厂和变电站均配置了采样精度很高（不小于12.8kHz）的故障录波器，故障录波器附属打印机为不间断电源供电。UPS电源旁路切换时间普遍约为1-2ms，不大于5ms，发电厂（变电站）现有故障录波器完全满足对UPS电源旁路切换时间测试的需求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种发电厂或变电站不需要单独配置不间断电源专用测试设备和额外敷设电缆，使用厂站已配置的故障录波器，对不间断电源进行旁路切换时间的测试方法。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种利用发电厂或变电站故障录波器测试不间断电源旁路切换时间的系统，包括故障录波器备用电压通道、UPS电源系统和故障录波器屏柜；其特征在于，所述故障录波器备用电压通道包括相电压通道、相电压通道、相电压通道和零序电压通道，所述相电压通道、相电压通道、相电压通道和零序电压通道串联布置；所述UPS电源系统包括逆变器、整流器、蓄电池、旁路调压变压器和旁路切换开关，所述逆变器、整流器和蓄电池相连接，且逆变器、整流器和蓄电池设置有旁路，所述旁路调压变压器和旁路切换开关设置在所述旁路上；交流电输入电缆与UPS电源系统连接；所述故障录波器屏柜包括故障录波器和打印机，所述故障录波器备用电压通道位于故障录波器中，所述打印机与故障录波器备用电压通道并联，所述UPS电源系统通过UPS电源输出电压电缆与故障录波器屏柜连接，所述UPS电源输出电压电缆通过UPS电源输出电压分支电缆与故障录波器备用电压通道连接。
设计合理，将故障录波器的备用电压通道的三相电压和零序电压通道串联，以提升电压通道的测试范围，满足不间断电源的旁路切换时间的测试需求。将故障录波器中打印机电源（由UPS电源提供）并联至故障录波器串联后的备用电压通道上，不需要额外敷设UPS电源至故障录波器屏柜的电缆，降低了运维成本。
更具体而言，所述交流电输入电缆的输入电压为400V。
更具体而言，所述UPS电源输出电压电缆的输出电压为220V。
更具体而言，所述UPS电源系统的输出电压为198-242V。
更具体而言，所述故障录波器备用电压通道的量程为0-260V。能满足UPS输出电压最高242V的测试需求。
更具体而言，所述故障录波器备用电压通道的突变量启动值设置在5-10V。
一种利用发电厂或变电站故障录波器测试不间断电源旁路切换时间的方法，其特征在于，使用如上所述的利用发电厂或变电站故障录波器测试不间断电源旁路切换时间的系统；其过程如下：在UPS电源系统进行输出电压切换至旁路操作，闭合旁路切换开关，由于UPS电源输出短暂失电，将启动故障录波器的录波功能；在故障录波器中调取录波文件，进行波形分析，得出UPS电源旁路切换时间。
上述方法中不使用不间断电源专用测试设备，利用发电厂或变电站已配置的故障录波器柜中打印机接入的不间断电源（UPS电源）接线和故障录波器备用的电压通道，实现利用故障录波器的录波功能对UPS电源的旁路切换时间进行测试。
更具体而言，故障录波器的频率大于12.8kHz，能最低读出0.08ms的失电过程，高于UPS电源专用测试设备的0.1ms分辨率，同时UPS电源旁路切换时间一般为1-2ms，不大于5ms（行业标准要求），完全满足UPS电源旁路切换时间测试需求。
更具体而言，所述相电压通道、相电压通道、相电压通道和零序电压通道的量程均为0-65V。串联后，总量程为0-260V，能满足UPS输出电压最高242V的测试需求。
更具体而言，通过故障录波器的人机界面，能直接观测UPS电源系统的输出电压。使用方便。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：避免了每一个发电厂和变电站对UPS专用测试设备的资金投入，也不需要额外敷设从不间断电源至故障录波器的二次电缆，同时提升了测试结果精度，为发电企业和电网企业降低了运维成本。
附图说明
图1是本发明实施例中故障录波器备用电压通道的串联方式和UPS电源电压输入接线方法示意图。
图2是本发明实施例中利用发电厂（变电站）故障录波器测试UPS电源旁路切换时间的试验接线方法示意图。
图中：1-UPS电源输出电压分支电缆；2-故障录波器备用电压通道；3-A相电压通道；4-B相电压通道；5-C相电压通道；6-零序电压通道；7-UPS电源系统；8-故障录波器屏柜；9-交流电输入电缆；10-逆变器；11-整流器；12-蓄电池；13-旁路调压变压器；14-旁路切换开关；15-故障录波器；16-打印机；17-UPS电源输出电压电缆。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
实施例。
参见图1至图2，一种利用发电厂或变电站故障录波器测试不间断电源旁路切换时间的系统，包括故障录波器备用电压通道2、UPS电源系统7和故障录波器屏柜8；故障录波器备用电压通道2包括相电压通道3、相电压通道4、相电压通道5和零序电压通道6，相电压通道3、相电压通道4、相电压通道5和零序电压通道6串联布置；UPS电源系统7包括逆变器10、整流器11、蓄电池12、旁路调压变压器13和旁路切换开关14，逆变器10、整流器11和蓄电池12相连接，且逆变器10、整流器11和蓄电池12设置有旁路，旁路调压变压器13和旁路切换开关14设置在旁路上；交流电输入电缆9与UPS电源系统7连接；故障录波器屏柜8包括故障录波器15和打印机16，故障录波器备用电压通道2位于故障录波器15中，打印机16与故障录波器备用电压通道2并联，UPS电源系统7通过UPS电源输出电压电缆17与故障录波器屏柜8连接，UPS电源输出电压电缆17通过UPS电源输出电压分支电缆1与故障录波器备用电压通道2连接。
一种利用发电厂或变电站故障录波器测试不间断电源旁路切换时间的方法，使用如上所述的利用发电厂或变电站故障录波器测试不间断电源旁路切换时间的系统；其过程如下：
在图1中，将故障录波器屏柜8中故障录波器备用电压通道2进行串联，故障录波器备用电压通道2为三相电压：相电压通道3、相电压通道4、相电压通道5和零序电压通道6，故障录波器备用电压通道2的量程为0-65V，而UPS电源输出电源电压为198-242V，串联后故障录波器备用电压通道2的量程为0-260V，满足UPS输出电压最高242V的测试需求。
在图2中，使用短接线，将故障录波器屏柜8中打印机16的输入电源并联至故障录波器15已串联的故障录波器备用电压通道2。并联后故障录波器备用电压通道2中，每相通道的电压为UPS电源输出电压的1/4，通过故障录波器15的人机界面，可以直接观测UPS电源输出电压，设置故障录波器备用电压通道2的突变量启动值，可以设置为5-10V。
在图2中，在UPS电源系统7中进行输出电压切换至旁路操作，闭合旁路切换开关14，由于UPS电源输出短暂失电，将启动故障录波器15录波功能。在故障录波器15中调取录波文件，进行波形分析，得出UPS电源旁路切换时间。故障录波器15的频率大于12.8kHz，即可以最低读出0.08ms的失电过程，高于UPS电源专用测试设备的0.1ms分辨率，同时UPS电源旁路切换时间一般为1-2ms，不大于5ms（行业标准要求），完全满足UPS电源旁路切换时间测试需求。
虽然本发明以实施例公开如上，但其并非用以限定本发明的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种利用发电厂或变电站故障录波器测试不间断电源旁路切换时间的系统，包括故障录波器备用电压通道、UPS电源系统和故障录波器屏柜；其特征在于，所述故障录波器备用电压通道包括相电压通道、相电压通道、相电压通道和零序电压通道，所述相电压通道、相电压通道、相电压通道和零序电压通道串联布置；所述UPS电源系统包括逆变器、整流器、蓄电池、旁路调压变压器和旁路切换开关，所述逆变器、整流器和蓄电池相连接，且逆变器、整流器和蓄电池设置有旁路，所述旁路调压变压器和旁路切换开关设置在所述旁路上；交流电输入电缆与UPS电源系统连接；所述故障录波器屏柜包括故障录波器和打印机，所述故障录波器备用电压通道位于故障录波器中，所述打印机与故障录波器备用电压通道并联，所述UPS电源系统通过UPS电源输出电压电缆与故障录波器屏柜连接，所述UPS电源输出电压电缆通过UPS电源输出电压分支电缆与故障录波器备用电压通道连接。
2.根据权利要求1所述的利用发电厂或变电站故障录波器测试不间断电源旁路切换时间的系统，其特征在于，所述交流电输入电缆的输入电压为400V。
3.根据权利要求1所述的利用发电厂或变电站故障录波器测试不间断电源旁路切换时间的系统，其特征在于，所述UPS电源输出电压电缆的输出电压为220V。
4.根据权利要求1所述的利用发电厂或变电站故障录波器测试不间断电源旁路切换时间的系统，其特征在于，所述UPS电源系统的输出电压为198-242V。
5.根据权利要求1所述的利用发电厂或变电站故障录波器测试不间断电源旁路切换时间的系统，其特征在于，所述故障录波器备用电压通道的量程为0-260V。
6.根据权利要求1所述的利用发电厂或变电站故障录波器测试不间断电源旁路切换时间的系统，其特征在于，所述故障录波器备用电压通道的突变量启动值设置在5-10V。
7.一种利用发电厂或变电站故障录波器测试不间断电源旁路切换时间的方法，其特征在于，使用如权利要求1-6中任一项权利要求所述的利用发电厂或变电站故障录波器测试不间断电源旁路切换时间的系统；其过程如下：在UPS电源系统进行输出电压切换至旁路操作，闭合旁路切换开关，由于UPS电源输出短暂失电，将启动故障录波器的录波功能；在故障录波器中调取录波文件，进行波形分析，得出UPS电源旁路切换时间。
8.根据权利要求7所述的利用发电厂或变电站故障录波器测试不间断电源旁路切换时间的方法，其特征在于，故障录波器的频率大于12.8kHz，能最低读出0.08ms的失电过程。
9.根据权利要求7所述的利用发电厂或变电站故障录波器测试不间断电源旁路切换时间的方法，其特征在于，所述相电压通道、相电压通道、相电压通道和零序电压通道的量程均为0-65V。
10.根据权利要求7所述的利用发电厂或变电站故障录波器测试不间断电源旁路切换时间的方法，其特征在于，通过故障录波器的人机界面，能直接观测UPS电源系统的输出电压。
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