CN109212360A - 一种基于同步触发加压通流技术的继电保护向量测定试验方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于同步触发加压通流技术的继电保护向量测定试验方法，采用电压输出、电流输出分开测定设计，即电流输出到被测间隔电流互感器、电压输出到被测间隔电压互感器；单相电流输出幅值300A、6kVA，单相电压输出幅值10kV、300VA；包含两路三相300A电流源，一路三相10kV电压源，单台设备独立使用，不同设备之间通过光纤信号同步控制，互为主从机；设备之间可相互配合使用。本发明的测定试验方法简便，设备操作简单，解决了变电站传统投产启动方案安排复杂、工作量大、效率低的问题，可以代替传统投产启动方案，在变电站投运前实现继电保护装置向量检查的工作，而且更适合于现场使用。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统检测技术领域，尤其涉及一种基于同步触发加压通流技术的继电保护向量测定试验方法。
背景技术
向量测定是继电保护技术工作中非常重要的项目，向量错误将导致正常运行状态或故障状态的继电保护误动或拒动，继电保护正式投运前必须保证向量的正确性。《DL/T995-2006 继电保护和电网安全自动装置检验规程》明确要求： 8.2.2对新安装的或设备回路有较大变动的装置，在投入运行前，必须用一次电流及工作电压加以校验和判定。主要包括：电压、电流的幅值及相位关系，差动保护的差流等。
一直以来，因为试验条件的限制，试验人员在工程投运前通过带一次负载送电验证二次回路的正确性与完整性及检查二次设备向量的正确性。变电站传统投产启动方案采用循序渐进的方式，虽然安全可靠，但是进度慢、工作量大、负荷安排困难、存在可能的故障风险等。
在此之前已有研制向量检查模拟系统并投入使用，实现了在变电站投运之前不带负荷即确认继电保护向量的正确性。但是该向量检查模拟系统同样存在几个问题：该系统实际设计是一台三相大功率高电压源且必须配置模拟负载及补偿电容器，采用补偿电容器调节电流输出，存在计算及操作复杂，电压输出精度差，设备输出容量大，体积庞大，重量笨重，移动不方便，试验不灵活等弊端，不适合现场使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于同步触发加压通流技术的继电保护向量测定试验方法，以解决上述技术问题，其可以在变电站投运前完成继电保护向量测定工作，而且该试验方法简单灵活、设备轻便、操作简单。
为实现上述目的本发明采用以下技术方案：一种基于同步触发加压通流技术的继电保护向量测定试验方法，采用电压输出、电流输出分开测定设计，即电流输出到被测间隔电流互感器、电压输出到被测间隔电压互感器；
单相电流输出幅值300A、6kVA，单相电压输出幅值10kV、300VA；包含两路三相300A电流源，一路三相10kV电压源，单台设备独立使用，不同设备之间通过光纤信号同步控制，互为主从机；设备之间可相互配合使用。
采用一路三相300A电流源，一路三相10kV电压源，完成变电站线路保护向量测试；测试是在线路电压互感器一次侧断引，利用测试仪加入一次电压；在线路CT加入一次电流，通过软件调整电压、电流输出，检验线路保护装置等装置二次幅值、相位的正确性。
采用一路三相300A电流源，完成变电站母线差动保护向量测试，测试是利用测试装置产生的电流通过边开关加至母线，使试验一次电流通过母差保护各串被测CT，同时在被测CT最末端短路构成回路，检查保护装置差流，验证母线保护向量正确性。
采用两路三相300A电流源，完成变电站变压器差动保护向量测试，测试是通过向变压器高压侧和低压侧差动保护CT同时施加一次电流，使现有各电压等级电流互感器二次输出满足保护装置精确工作电流要求。
500kV线路保护向量测定试验具体包括如下步骤：
（1）选择一条线路做为电流流入点，装置固定放置在该线路出线侧，装置三相电流输出分别接引到线路上；选择被试线路，用开关线路侧地刀做为短路点，电流通过地网流回装置，将1号线路做为电流通入点，装置三相电流输出接引到1号线路上；将2号线做为被试线路，502317地刀做为三相短路点；
（2）电流回路通过倒运行方式的方法，将被测线路通过母线与电流通入线路串联起来，使电流通过电流通入回路流入母线，再流进被测线路CT，最终通过短路点流回电流装置，合上50131刀闸、50132刀闸、5013开关、50232刀闸、5023开关、502317地刀，装置输出电流到1号线路、通过5013开关流入II母线，然后电流从II母线流入2号线CT，最后经502317接地刀闸流回电流装置；
（3）线路电压互感器和线路一次侧断引，电压装置经升压器输出三相电压分别接引到电压互感器高压端子，将电压装置输出接引到2号线路PT上；
（4）电流试验装置和电压试验装置分别设置好参数并同步，开始试验，检查线路保护装置的幅值和相位以及相关互感器的相别、变比和极性；
（5）选择其他被试线路，按照以上步骤进行线路保护装置向量测定工作。
500kV母线保护向量测定试验具体包括如下步骤：
（1）选择一条线路做为电流流入点，装置固定放置在该线路出线侧，装置三相电流输出分别接引到线路上；选择被试母线及被试线路，用开关线路侧地刀做为短路点，电流通过地网流回装置，将1号线路做为电流通入点，装置三相电流输出接引到1号线路上；将2号线做为被试线路，502317地刀做为三相短路点；
（2）电流回路通过倒运行方式的方法，将被测线路通过母线与电流通入线路串联起来，使电流通过电流通入回路流入母线，再流进被测线路CT，最终通过短路点流回电流装置，合上50131刀闸、50132刀闸、5013开关、50232刀闸、5023开关、502317地刀，装置输出电流到1号线路、通过5013开关流入II母线，然后电流从II母线流入2号线CT，最后经502317接地刀闸流回电流装置；
（3）将母线电压互感器和一次侧断引，电压装置经升压器输出三相电压分别接引到电压互感器高压端子，将电压装置输出接引到母线PT上；
（4）电流试验装置和电压试验装置分别设置好参数并同步，开始试验，检查II母母线保护装置的幅值和相位以及相关互感器的相别、变比和极性；
（5）选择其他被试线路/母线，按照以上步骤进行母线保护装置向量测定工作。
500kV/220kV变压器差动保护向量测定试验保护向量测定试验具体包括如下步骤：
（1）选择变压器高压侧进线做为试验线路，电流装置输出电流流入被测线路CT，模拟一次电流流入变压器，合上501227地刀、5012开关、501217地刀，电流通过501227地刀流入5012开关CT，通过501217地刀流回电流装置；
（2）选择变压器低压侧出线做为试验线路，电流装置输出电流流入被测线路CT，模拟一次电流流出变压器，合上220117地刀、2201开关、220137地刀，电流通过220137地刀流入2201开关CT，通过220117地刀流回电流装置；
（4）设置好电流试验装置和电压试验装置参数并同步，开始试验，检查变压器保护装置；
（5）如果变压器为三圈变压器时，则试验分为两步进行，分别为中高压侧变压器差动保护向量测定和中低压侧变压器差动保护向量测定；
（6）选择其他被试线路或装置，按照以上步骤进行变压器保护装置向量测定工作。
本发明的测定试验方法简便，设备操作简单，解决了变电站传统投产启动方案安排复杂、工作量大、效率低的问题，可以代替传统投产启动方案，在变电站投运前实现继电保护装置向量检查的工作，而且更适合于现场使用。本发明的应用必将为电网带来可观的经济效益和社会效益，在电网基建工程中具有广阔的应用前景。
附图说明
图1为500kV线路保护向量检查原理接线示意图。
图2为500kV母线保护向量检查原理接线示意图。
图3为500kV/220kV变压器保护向量检查原理接线示意图。
图4为500kV线路保护向量测定试验（实施例1）图。
图5为220kV线路保护向量测定试验（实施例1）图。
图6为500kV母线差动保护向量测定试验（实施例）2图。
图7为220kV母线差动保护向量测定试验（实施例）2图。
图8为500kV/220kV变压器差动保护向量测定试验（实施例3）图。
图9为220kV/66kV变压器差动保护向量测定试验（实施例3）图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细阐述。
一种基于同步触发加压通流技术的继电保护向量测定试验方法，采用电压输出、电流输出分开测定设计，即电流输出到被测间隔电流互感器、电压输出到被测间隔电压互感器；采用电压、电流分开设计方案，可以降低单台设备输出功率；单台输出容量小、体积小、重量轻，方便现场使用。
单相电流输出幅值300A、6kVA，单相电压输出幅值10kV、300VA；按照500kV变电站试验要求，二次回路电流、电压幅值分别可以达到50mA、2V，高于保护装置最小精确工作电流、电压；其他纯电压源输出方案要达到10kV、300A指标，单相设计功率需要3000kVA，体积大、重量重、现场使用不方便。
测定方法包含两路三相300A电流源，一路三相10kV电压源，单台设备独立使用，不同设备之间通过光纤信号同步控制，互为主从机；设备之间可相互配合使用，选择测试方案灵活。
采用一路三相300A电流源，一路三相10kV电压源，完成变电站线路保护向量测试（如图1）；测试是在线路电压互感器一次侧断引，利用测试仪加入一次电压；在线路CT加入一次电流，通过软件调整电压、电流输出，检验线路保护装置等装置二次幅值、相位的正确性。
采用一路三相300A电流源，完成变电站母线差动保护向量测试（如图2），测试是利用测试装置产生的电流通过边开关加至母线，使试验一次电流通过母差保护各串被测CT，同时在被测CT最末端短路构成回路，检查保护装置差流，验证母线保护向量正确性。
采用两路三相300A电流源，完成变电站变压器差动保护向量测试（如图3），测试是通过向变压器高压侧和低压侧差动保护CT同时施加一次电流，使现有各电压等级电流互感器二次输出满足保护装置精确工作电流要求。
实施例1
如图4所示，500kV线路保护向量测定试验具体包括如下步骤：
（1）选择一条线路做为电流流入点，装置固定放置在该线路出线侧，装置三相电流输出分别接引到线路上；选择被试线路，用开关线路侧地刀做为短路点，电流通过地网流回装置，将1号线路做为电流通入点，装置三相电流输出接引到1号线路上；将2号线做为被试线路，502317地刀做为三相短路点；
（2）电流回路通过倒运行方式的方法，将被测线路通过母线与电流通入线路串联起来，使电流通过电流通入回路流入母线，再流进被测线路CT，最终通过短路点流回电流装置，合上50131刀闸、50132刀闸、5013开关、50232刀闸、5023开关、502317地刀，装置输出电流到1号线路、通过5013开关流入II母线，然后电流从II母线流入2号线CT，最后经502317接地刀闸流回电流装置；
（3）线路电压互感器和线路一次侧断引，电压装置经升压器输出三相电压分别接引到电压互感器高压端子，将电压装置输出接引到2号线路PT上；
（4）电流试验装置和电压试验装置分别设置好参数并同步，开始试验，检查线路保护装置的幅值和相位以及相关互感器的相别、变比和极性；
（5）选择其他被试线路，按照以上步骤进行线路保护装置向量测定工作。
本实施例同样适用于其他220kV、110kV等各电压等级输电线路保护向量测定试验，220kV线路保护向量测定试验实施例图见图5。
实施例2
如图6所示，500kV母线保护向量测定试验具体包括如下步骤：
（1）选择一条线路做为电流流入点，装置固定放置在该线路出线侧，装置三相电流输出分别接引到线路上；选择被试母线及被试线路，用开关线路侧地刀做为短路点，电流通过地网流回装置，将1号线路做为电流通入点，装置三相电流输出接引到1号线路上；将2号线做为被试线路，502317地刀做为三相短路点；
（2）电流回路通过倒运行方式的方法，将被测线路通过母线与电流通入线路串联起来，使电流通过电流通入回路流入母线，再流进被测线路CT，最终通过短路点流回电流装置，合上50131刀闸、50132刀闸、5013开关、50232刀闸、5023开关、502317地刀，装置输出电流到1号线路、通过5013开关流入II母线，然后电流从II母线流入2号线CT，最后经502317接地刀闸流回电流装置；
（3）将母线电压互感器和一次侧断引，电压装置经升压器输出三相电压分别接引到电压互感器高压端子，将电压装置输出接引到母线PT上；
（4）电流试验装置和电压试验装置分别设置好参数并同步，开始试验，检查II母母线保护装置的幅值和相位以及相关互感器的相别、变比和极性；
（5）选择其他被试线路/母线，按照以上步骤进行母线保护装置向量测定工作。
本实施例同样适用于其他220kV、110kV等各电压等级母线保护向量测定试验，220kV母线保护向量测定试验实施例图见图7，可以与220kV线路保护向量测定试验同时进行。
实施例3
如图8所示，500kV/220kV变压器差动保护向量测定试验保护向量测定试验具体包括如下步骤：
（1）选择变压器高压侧进线做为试验线路，电流装置输出电流流入被测线路CT，模拟一次电流流入变压器，合上501227地刀、5012开关、501217地刀，电流通过501227地刀流入5012开关CT，通过501217地刀流回电流装置；
（2）选择变压器低压侧出线做为试验线路，电流装置输出电流流入被测线路CT，模拟一次电流流出变压器，合上220117地刀、2201开关、220137地刀，电流通过220137地刀流入2201开关CT，通过220117地刀流回电流装置；
（4）设置好电流试验装置和电压试验装置参数并同步，开始试验，检查变压器保护装置；
（5）如果变压器为三圈变压器时，则试验分为两步进行，分别为中高压侧变压器差动保护向量测定和中低压侧变压器差动保护向量测定；
（6）选择其他被试线路或装置，按照以上步骤进行变压器保护装置向量测定工作。
本实施例同样适用于其他220kV/110kV 、220kV/66kV等各电压等级变压器保护向量测定试验，220kV/66kV变压器保护向量测定试验实施例图见图9。
本发明同样适用于其他（220kV、110kV、220kV/110kV 、220kV/66kV）各电压等级线路保护、母线保护、变压器差动保护向量测定试验。本发明解决了以往工程投产设备倒闸操作多、加装临时保护多、计算临时保护定值工作量大和负荷安排困难等难题，缩短了工程投产时间，使电网工程投产工作效率更高，更安全。本发明方法可代替传统新设备投产启动方案，在工程投运前完成变电站内全部继电保护装置向量的测试工作，确保继电保护装置交流输入回路接线的正确性，使工程投运前一次设备就已具备健全、可靠的保护装置；本发明的方法简单、实用，利用调整电压、电流的大小来模拟一次设备的负荷电流，使试验容量大幅度降低。解决了以往试验设备重，体积大，需求容量大和运输困难的问题。
以上所述为本发明较佳实施例，对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种基于同步触发加压通流技术的继电保护向量测定试验方法，其特征在于，采用电压输出、电流输出分开测定设计，即电流输出到被测间隔电流互感器、电压输出到被测间隔电压互感器；单相电流输出幅值300A、6kVA，单相电压输出幅值10kV、300VA；包含两路三相300A电流源，一路三相10kV电压源，单台设备独立使用，不同设备之间通过光纤信号同步控制，互为主从机；设备之间可相互配合使用。
2.如权利要求1所述的一种基于同步触发加压通流技术的继电保护向量测定试验方法，其特征在于，采用一路三相300A电流源，一路三相10kV电压源，完成变电站线路保护向量测试；测试是在线路电压互感器一次侧断引，利用测试仪加入一次电压；在线路CT加入一次电流，通过软件调整电压、电流输出，检验线路保护装置等装置二次幅值、相位的正确性。
3.如权利要求1所述的一种基于同步触发加压通流技术的继电保护向量测定试验方法，其特征在于，采用一路三相300A电流源，完成变电站母线差动保护向量测试，测试是利用测试装置产生的电流通过边开关加至母线，使试验一次电流通过母差保护各串被测CT，同时在被测CT最末端短路构成回路，检查保护装置差流，验证母线保护向量正确性。
4.如权利要求1所述的一种基于同步触发加压通流技术的继电保护向量测定试验方法，其特征在于，采用两路三相300A电流源，完成变电站变压器差动保护向量测试，测试是通过向变压器高压侧和低压侧差动保护CT同时施加一次电流，使现有各电压等级电流互感器二次输出满足保护装置精确工作电流要求。
5.如权利要求1所述的一种基于同步触发加压通流技术的继电保护向量测定试验方法，其特征在于，500kV线路保护向量测定试验具体包括如下步骤：
（1）选择一条线路做为电流流入点，装置固定放置在该线路出线侧，装置三相电流输出分别接引到线路上；选择被试线路，用开关线路侧地刀做为短路点，电流通过地网流回装置，将1号线路做为电流通入点，装置三相电流输出接引到1号线路上；将2号线做为被试线路，502317地刀做为三相短路点；
（2）电流回路通过倒运行方式的方法，将被测线路通过母线与电流通入线路串联起来，使电流通过电流通入回路流入母线，再流进被测线路CT，最终通过短路点流回电流装置，合上50131刀闸、50132刀闸、5013开关、50232刀闸、5023开关、502317地刀，装置输出电流到1号线路、通过5013开关流入II母线，然后电流从II母线流入2号线CT，最后经502317接地刀闸流回电流装置；
（3）线路电压互感器和线路一次侧断引，电压装置经升压器输出三相电压分别接引到电压互感器高压端子，将电压装置输出接引到2号线路PT上；
（4）电流试验装置和电压试验装置分别设置好参数并同步，开始试验，检查线路保护装置的幅值和相位以及相关互感器的相别、变比和极性；
（5）选择其他被试线路，按照以上步骤进行线路保护装置向量测定工作。
6.如权利要求1所述的一种基于同步触发加压通流技术的继电保护向量测定试验方法，其特征在于，500kV母线保护向量测定试验具体包括如下步骤：
（1）选择一条线路做为电流流入点，装置固定放置在该线路出线侧，装置三相电流输出分别接引到线路上；选择被试母线及被试线路，用开关线路侧地刀做为短路点，电流通过地网流回装置，将1号线路做为电流通入点，装置三相电流输出接引到1号线路上；将2号线做为被试线路，502317地刀做为三相短路点；
（2）电流回路通过倒运行方式的方法，将被测线路通过母线与电流通入线路串联起来，使电流通过电流通入回路流入母线，再流进被测线路CT，最终通过短路点流回电流装置，合上50131刀闸、50132刀闸、5013开关、50232刀闸、5023开关、502317地刀，装置输出电流到1号线路、通过5013开关流入II母线，然后电流从II母线流入2号线CT，最后经502317接地刀闸流回电流装置；
（3）将母线电压互感器和一次侧断引，电压装置经升压器输出三相电压分别接引到电压互感器高压端子，将电压装置输出接引到母线PT上；
（4）电流试验装置和电压试验装置分别设置好参数并同步，开始试验，检查II母母线保护装置的幅值和相位以及相关互感器的相别、变比和极性；
（5）选择其他被试线路/母线，按照以上步骤进行母线保护装置向量测定工作。
7.如权利要求1所述的一种基于同步触发加压通流技术的继电保护向量测定试验方法，其特征在于，500kV/220kV变压器差动保护向量测定试验保护向量测定试验具体包括如下步骤：
（1）选择变压器高压侧进线做为试验线路，电流装置输出电流流入被测线路CT，模拟一次电流流入变压器，合上501227地刀、5012开关、501217地刀，电流通过501227地刀流入5012开关CT，通过501217地刀流回电流装置；
（2）选择变压器低压侧出线做为试验线路，电流装置输出电流流入被测线路CT，模拟一次电流流出变压器，合上220117地刀、2201开关、220137地刀，电流通过220137地刀流入2201开关CT，通过220117地刀流回电流装置；
（4）设置好电流试验装置和电压试验装置参数并同步，开始试验，检查变压器保护装置；
（5）如果变压器为三圈变压器时，则试验分为两步进行，分别为中高压侧变压器差动保护向量测定和中低压侧变压器差动保护向量测定；
（6）选择其他被试线路或装置，按照以上步骤进行变压器保护装置向量测定工作。
8.如权利要求1所述的一种基于同步触发加压通流技术的继电保护向量测定试验方法，其特征在于，同样适用于220kV、110kV、220kV/110kV 、220kV/66kV各电压等级线路保护、母线保护、变压器差动保护向量测定试验。
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| CN117031171B (zh) * | 2023-08-26 | 2024-04-19 | 国家电网有限公司 | 一种继电保护设备不带实际负荷仿真极性测试的方法 |
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