CN111830339A - 一种变电所二次电压回路保护功能的快速测试方法 - Google Patents

一种变电所二次电压回路保护功能的快速测试方法 Download PDF

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詹加华
陈骏杰
姚惠达
俞小虎
高宇男
方珺
陶威
尤俊杰
李祥耀
刘维康
朱明良
连亦芳
秦建松
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Abstract

本发明公开了一种变电所二次电压回路保护功能的快速测试方法，针对种110kV变电所10kV部分，通过使用110kV变电所10kV部分公用部分化简继电保护装置的检测流程，相比传统测试方式，避免相同类型的保护装置机械性地重复测试，从而提高继电保护装置电压回路部分的测试效率。由于只需要在母线处试试电压回路的安全措施，避免了因安全措施实施或者恢复不到位的导致的事故风险。

Description

一种变电所二次电压回路保护功能的快速测试方法
技术领域
本发明属于继电保护领域，特别是一种应用于110kV变电所10kV部分二次电压回路功能及保护快速测试方法。
背景技术
继电保护装置会对电力系统中发生的故障或异常情况进行检测，从而将故障部分隔离、切除或者发出报警信号，是目前电力系统中一种十分重要的保障措施。继电保护专业的检修人员会定期变电所内的继电保护装置及其相应的回路进行测试，确保装置的回路完整，功能正确。然而，在现场进行继电保护装置测试时，是按照间隔进行的。每测试一个间隔的继电保护装置，需要对其电压、电流回路做出相应的安全措施，并在工作完成后恢复安全措施，在这个过程中，随着做出安全措施次数的增加，因安全措施实施或者恢复不到位导致的事故风险也会增加。同时，相同类型间隔的测试工作，有不少是重复的作业内容，比如一个110kV变电所有10kV线路20条，则对应10kV线路保护装置的电压采样测试也需要测试20次。因此，传统的保护装置的测试方式存在着以上的缺陷和不足。
发明内容
针对传统的保护装置的测试方式存在的缺陷和不足，本发明所要解决的技术问题就是提供一种110kV变电所10kV部分二次电压回路保护功能的快速测试方法，提高继电保护装置电压回路部分的测试效率。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种110kV变电所10kV部分二次电压回路保护功能的快速测试方法，110kV变电站使用的变压器，高压侧是110kV，低压侧是10kV，采用内桥接线方式，10kV部分采用单母线分段，分别为Ⅰ段母线、Ⅱ段母线，10kV母线上运行的间隔有变压器10kV断路器、10kV线路断路器、10kV母线分段断路器、10kV电容器断路器、10kV消弧线圈断路器，
所述的快速测试方法包括如下步骤：
步骤1、首先实现Ⅰ段母线和Ⅱ段母线的二次电压并列，同时检测二次电压并列装置的电压并列功能；
步骤2、合上运行在Ⅰ段母线、Ⅱ段母线上的全部需要检测的主变、线路、母分、并容和消弧间隔保护装置的二次电压空气开关，在Ⅰ段母线或Ⅱ段母线的二次电压端子处，分别对A、B、C三相施加10V、20V、30V以及额定电压值的交流电压，观测运行在Ⅰ段母线、Ⅱ段母线上的变压器10kV断路器、10kV线路断路器、10kV母线分段断路器、10kV电容器断路器、10kV消弧线圈断路器间隔的保护装置电压采样值的幅值和相位，测试对应间隔的保护装置的二次电压回路的正确性；
步骤3、合上运行在Ⅰ段母线、Ⅱ段母线上的全部需要检测的线路间隔保护装置的二次电压空气开关，在Ⅰ段母线或Ⅱ段母线的二次电压端子处，进行线路保护装置电压频率采样及低周保护频率、滑差保护功能的测试；
步骤4、合上运行在Ⅰ段母线、Ⅱ段母线上的全部需要检测的并容间隔保护装置的二次电压空气开关，在Ⅰ段母线或Ⅱ段母线的二次电压端子处加试验电压，进行并容保护装置的过压保护、低压保护功能的测试；
步骤5、合上运行在Ⅰ段母线、Ⅱ段母线上的全部需要检测的主变保护装置10kV侧二次电压空气开关，在Ⅰ段母线或Ⅱ段母线的二次电压端子处加试验电压，并在主变保护装置处施加电流，检测主变保护复压过流保护功能。
优选的，步骤3中线路保护装置的电压频率采样及低周保护频率、滑差保护功能的测试包含以下步骤：
步骤3-1、在Ⅰ段母线或Ⅱ段母线的二次电压端子处施加50Hz频率的交流电压，检查保护装置的电压频率的采样，如果电压频率的偏差在2.5％，则判断电压频率的采样正常；
步骤3-2、将需要测试低周减载保护的线路间隔的功能压板投入；对应的断路器使其处在合位；如果欠流闭锁功能投入，还需要待测试的线路间隔的任一相电流大于0.5A；在Ⅰ段母线或Ⅱ段母线的二次电压端子处施加测试的三相交流电压，三个线电压均大于电压闭锁定值，延时超过设定的时间定值，线路电压的最终跌落的频率小于低频定值，但是频率滑差小于滑差定值，如果保护装置动作，报文显示低周减载保护动作，则说明低周减载保护正常；
步骤3-3、将需要测试低周减载保护的线路间隔的功能压板投入；对应的断路器使其处在合位；如果欠流闭锁功能投入，还需要待测试的线路间隔的任一相电流大于0.5A；在Ⅰ段母线或Ⅱ段母线的二次电压端子处施加测试的三相交流电压，三个线电压均大于电压闭锁定值，延时超过设定的时间定值，线路电压的最终跌落的频率小于低频定值，但是频率滑差大于滑差定值Df/dt，如果保护装置不动作，报文不显示低周减载保护动作，则说明低周减载保护的滑差闭锁功能正常。
优选的，步骤4中并容保护装置的过压保护、低压保护功能的测试包含以下步骤：
步骤4-1、将需要测试的并容保护装置的过压保护、低压保护功能压板投入；
步骤4-2、在Ⅰ段母线或Ⅱ段母线的二次电压端子处施加测试的三相交流电压，如果施加1.05倍过压保护的定值电压，并容保护装置过压保护动作，施加0.95倍过压保护的定值电压，并容保护装置过压保护不动作，则说明并容保护装置的过压保护正常；
步骤4-3、在Ⅰ段母线或Ⅱ段母线的二次电压端子处施加测试的三相交流电压，如果施加0.95倍过欠保护的定值电压，并容保护装置欠压保护动作，施加1.05倍欠压保护的定值电压，并容保护装置欠压保护不动作，则说明并容保护装置的欠压保护正常。
优选的，步骤5中主变保护装置10kV复压过流保护功能的测试，包含以下步骤：
步骤5-1、将待测试的主变10kV部分的保护装置的10kV电压压板投入；
步骤5-2、在Ⅰ段母线或Ⅱ段母线的二次电压端子处施加三相的交流电压57.7V；
步骤5-3、将待测试的主变保护的10kV侧施加，1.05倍的过流保护定值的电流，如果保护装置复压过流保护不动作，则说明保护装置的复压过流保护的闭锁正常；
步骤5-4、在Ⅰ段母线或Ⅱ段母线的电压端子处施加正序电压小于复压闭锁正序电压闭锁值的电压，或者负序电压高于复压闭锁负序电压闭锁值的电压，或者零序电压高于复压闭锁零序电压闭锁值的电压；
步骤5-5、将待测试的主变保护的10kV侧，施加1.05倍的过流保护定值的电流，保护装置复压过流保护动作；施加0.95倍的过流保护定值的电流，保护装置复压过流保护不动作，则说明保护装置的复压过流保护正常。
本发明采用上述技术方案，针对种110kV变电所10kV部分，通过使用110kV变电所10kV部分公用部分化简继电保护装置的检测流程，相比传统测试方式，避免相同类型的保护装置机械性地重复测试，从而提高继电保护装置电压回路部分的测试效率。由于只需要在母线处试试电压回路的安全措施，避免了因安全措施实施或者恢复不到位的导致的事故风险。因而，对继电保护装置的检测具有较好的推广性和实用性。
本发明的具体技术方案及其有益效果将会在下面的具体实施方式中结合附图进行详细的说明。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：
图1位本发明的一种110kV变电所10kV部分二次电压回路功能及保护快速测试方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明应用的110kV变电站，共用2台变压器，高压侧都是110kV，低压侧都是10kV，采用内桥接线的方式。10kV部分采用单母线分段，分别为Ⅰ段母线、Ⅱ段母线。10kV母线上运行的间隔有变压器10kV断路器、10kV线路断路器、10kV母线分段断路器、10kV电容器断路器、10kV消弧线圈断路器。
本发明方法的实施参照图1的具体流程图：
1、在Ⅰ段母线和Ⅱ段母线做好电压的安全措施后，实现Ⅰ段母线和Ⅱ段母线的二次电压并列，在Ⅰ段母线施加二次电压，观测Ⅱ段母线上的二次电压是否一致，检测二次电压并列装置的电压并列功能。
2、合上运行在Ⅰ段母线、Ⅱ段母线上的全部需要检测的主变、线路、母分、并容和消弧间隔保护装置的二次电压空气开关，在Ⅰ段母线的二次电压端子处，分别对A、B、C三相施加10V、20V、30V以及额定电压值的交流电压，观测运行在Ⅰ段母线、Ⅱ段母线上的变压器10kV断路器、10kV线路断路器、10kV母线分段断路器、10kV电容器断路器、10kV消弧线圈断路器间隔的保护装置电压采样值的幅值和相位是否与施加的保持一致，从而测试对应间隔的保护装置的二次电压回路的正确性以及保护装置电压采样值的准确性。
3、合上运行在Ⅰ段母线、Ⅱ段母线上的全部需要检测的线路间隔保护装置的二次电压空气开关，在Ⅰ段母线或Ⅱ段母线的二次电压端子处，进行线路保护装置电压频率采样及低周保护频率、滑差保护功能的测试。在Ⅰ段母线或Ⅱ段母线的二次电压端子处施加50Hz频率的交流电压，检查保护装置的电压频率的采样，如果电压频率的偏差在2.5％，则判断电压频率的采样正常。将需要测试低周减载保护的线路间隔的功能压板投入；对应的断路器使其处在合位；如果欠流闭锁功能投入，还需要待测试的线路间隔的任一相电流大于0.5A；在Ⅰ段母线或Ⅱ段母线的二次电压端子处施加测试的三相交流电压，三个线电压均大于电压闭锁定值，延时超过设定的时间定值，线路电压的最终跌落的频率小于低频定值，但是频率滑差小于滑差定值，如果保护装置动作，报文显示低周减载保护动作，则说明低周减载保护正常。将需要测试低周减载保护的线路间隔的功能压板投入；对应的断路器使其处在合位；如果欠流闭锁功能投入，还需要待测试的线路间隔的任一相电流大于0.5A；在Ⅰ段母线或Ⅱ段母线的二次电压端子处施加测试的三相交流电压，三个线电压均大于电压闭锁定值，延时超过设定的时间定值，线路电压的最终跌落的频率小于低频定值，但是频率滑差大于滑差定值，如果保护装置不动作，报文不显示低周减载保护动作，则说明低周减载保护的滑差闭锁功能正常。
4、合上运行在Ⅰ段母线、Ⅱ段母线上的全部需要检测的并容间隔保护装置的二次电压空气开关，在Ⅰ段母线或Ⅱ段母线的二次电压端子处加试验电压，进行并容保护装置的过压保护、低压保护功能的测试。将需要测试的并容保护装置的过压保护、低压保护功能压板投入；在Ⅰ段母线或Ⅱ段母线的二次电压端子处施加测试的三相交流电压，如果施加1.05倍过压保护的定值电压，并容保护装置过压保护动作，施加0.95倍过压保护的定值电压，并容保护装置过压保护不动作，则说明并容保护装置的过压保护正常。在Ⅰ段母线或Ⅱ段母线的二次电压端子处施加测试的三相交流电压，如果施加0.95倍过欠保护的定值电压，并容保护装置欠压保护动作，施加1.05倍欠压保护的定值电压，并容保护装置欠压保护不动作，则说明并容保护装置的欠压保护正常。
5、合上运行在Ⅰ段母线、Ⅱ段母线上的全部需要检测的主变保护装置10kV侧二次电压空气开关，在Ⅰ段母线或Ⅱ段母线的二次电压端子处加试验电压，并在主变保护装置处施加电流，检测主变保护复压过流保护功能。将待测试的主变10kV部分的保护装置的10kV电压压板投入；在Ⅰ段母线或Ⅱ段母线的二次电压端子处施加三相的交流电压57.7V；将待测试的主变保护的10kV侧施加，1.05倍的过流保护定值的电流，如果保护装置复压过流保护不动作，则说明保护装置的复压过流保护的闭锁正常。在Ⅰ段母线或Ⅱ段母线的电压端子处施加正序电压小于复压闭锁正序电压闭锁值的电压，或者负序电压高于复压闭锁负序电压闭锁值的电压，或者零序电压高于复压闭锁零序电压闭锁值的电压；将待测试的主变保护的10kV侧，施加1.05倍的过流保护定值的电流，保护装置复压过流保护动作；施加0.95倍的过流保护定值的电流，保护装置复压过流保护不动作，则说明保护装置的复压过流保护正常。
本发明与现有技术相比，其显著优点为：
1)避免相同类型的保护装置机械性地重复测试，从而提高继电保护装置电压回路部分的测试效率。
2)只需要在母线处试试电压回路的安全措施，避免了因安全措施实施或者恢复不到位的导致的事故风险。
3)对继电保护装置的检测具有较好的推广性和实用性。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本发明包括但不限于上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。

Claims (4)

1.一种110kV变电所10kV部分二次电压回路保护功能的快速测试方法，110kV变电站使用的变压器，高压侧是110kV，低压侧是10kV，采用内桥接线方式，10kV部分采用单母线分段，分别为Ⅰ段母线、Ⅱ段母线，10kV母线上运行的间隔有变压器10kV断路器、10kV线路断路器、10kV母线分段断路器、10kV电容器断路器、10kV消弧线圈断路器，
其特征在于，所述的快速测试方法包括如下步骤：
步骤1、首先实现Ⅰ段母线和Ⅱ段母线的二次电压并列，同时检测二次电压并列装置的电压并列功能；
步骤2、合上运行在Ⅰ段母线、Ⅱ段母线上的全部需要检测的主变、线路、母分、并容和消弧间隔保护装置的二次电压空气开关，在Ⅰ段母线或Ⅱ段母线的二次电压端子处，分别对A、B、C三相施加10V、20V、30V以及额定电压值的交流电压，观测运行在Ⅰ段母线、Ⅱ段母线上的变压器10kV断路器、10kV线路断路器、10kV母线分段断路器、10kV电容器断路器、10kV消弧线圈断路器间隔的保护装置电压采样值的幅值和相位，测试对应间隔的保护装置的二次电压回路的正确性；
步骤3、合上运行在Ⅰ段母线、Ⅱ段母线上的全部需要检测的线路间隔保护装置的二次电压空气开关，在Ⅰ段母线或Ⅱ段母线的二次电压端子处，进行线路保护装置电压频率采样及低周保护频率、滑差保护功能的测试；
步骤4、合上运行在Ⅰ段母线、Ⅱ段母线上的全部需要检测的并容间隔保护装置的二次电压空气开关，在Ⅰ段母线或Ⅱ段母线的二次电压端子处加试验电压，进行并容保护装置的过压保护、低压保护功能的测试；
步骤5、合上运行在Ⅰ段母线、Ⅱ段母线上的全部需要检测的主变保护装置10kV侧二次电压空气开关，在Ⅰ段母线或Ⅱ段母线的二次电压端子处加试验电压，并在主变保护装置处施加电流，检测主变保护复压过流保护功能。
2.根据权利要求1所述的一种110kV变电所10kV部分二次电压回路保护功能的快速测试方法，其特征在于：步骤3中线路保护装置的电压频率采样及低周保护频率、滑差保护功能的测试包含以下步骤：
步骤3-1、在Ⅰ段母线或Ⅱ段母线的二次电压端子处施加50Hz频率的交流电压，检查保护装置的电压频率的采样，如果电压频率的偏差在2.5％，则判断电压频率的采样正常；
步骤3-2、将需要测试低周减载保护的线路间隔的功能压板投入；对应的断路器使其处在合位；如果欠流闭锁功能投入，还需要待测试的线路间隔的任一相电流大于0.5A；在Ⅰ段母线或Ⅱ段母线的二次电压端子处施加测试的三相交流电压，三个线电压均大于电压闭锁定值，延时超过设定的时间定值，线路电压的最终跌落的频率小于低频定值，但是频率滑差小于滑差定值，如果保护装置动作，报文显示低周减载保护动作，则说明低周减载保护正常；
步骤3-3、将需要测试低周减载保护的线路间隔的功能压板投入；对应的断路器使其处在合位；如果欠流闭锁功能投入，还需要待测试的线路间隔的任一相电流大于0.5A；在Ⅰ段母线或Ⅱ段母线的二次电压端子处施加测试的三相交流电压，三个线电压均大于电压闭锁定值，延时超过设定的时间定值，线路电压的最终跌落的频率小于低频定值，但是频率滑差大于滑差定值Df/dt，如果保护装置不动作，报文不显示低周减载保护动作，则说明低周减载保护的滑差闭锁功能正常。
3.根据权利要求1所述的一种110kV变电所10kV部分二次电压回路保护功能的快速测试方法，其特征在于：步骤4中并容保护装置的过压保护、低压保护功能的测试包含以下步骤：
步骤4-1、将需要测试的并容保护装置的过压保护、低压保护功能压板投入；
步骤4-2、在Ⅰ段母线或Ⅱ段母线的二次电压端子处施加测试的三相交流电压，如果施加1.05倍过压保护的定值电压，并容保护装置过压保护动作，施加0.95倍过压保护的定值电压，并容保护装置过压保护不动作，则说明并容保护装置的过压保护正常；
步骤4-3、在Ⅰ段母线或Ⅱ段母线的二次电压端子处施加测试的三相交流电压，如果施加0.95倍过欠保护的定值电压，并容保护装置欠压保护动作，施加1.05倍欠压保护的定值电压，并容保护装置欠压保护不动作，则说明并容保护装置的欠压保护正常。
4.根据权利要求1所述的一种110kV变电所10kV部分二次电压回路保护功能的快速测试方法，其特征在于：步骤5中主变保护装置10kV复压过流保护功能的测试，包含以下步骤：
步骤5-1、将待测试的主变10kV部分的保护装置的10kV电压压板投入；
步骤5-2、在Ⅰ段母线或Ⅱ段母线的二次电压端子处施加三相的交流电压57.7V；
步骤5-3、将待测试的主变保护的10kV侧施加，1.05倍的过流保护定值的电流，如果保护装置复压过流保护不动作，则说明保护装置的复压过流保护的闭锁正常；
步骤5-4、在Ⅰ段母线或Ⅱ段母线的电压端子处施加正序电压小于复压闭锁正序电压闭锁值的电压，或者负序电压高于复压闭锁负序电压闭锁值的电压，或者零序电压高于复压闭锁零序电压闭锁值的电压；
步骤5-5、将待测试的主变保护的10kV侧，施加1.05倍的过流保护定值的电流，保护装置复压过流保护动作；施加0.95倍的过流保护定值的电流，保护装置复压过流保护不动作，则说明保护装置的复压过流保护正常。
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