CN114137404A - 一种电力变压器调压开关的检修方法及系统 - Google Patents

一种电力变压器调压开关的检修方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种电力变压器调压开关的检修方法及系统，包括，获取目标电力变压器所处控制回路的连接数据；将所述目标电力变压器所处控制回路的连接数据输入预设的检修模型，其中，所述检修模型至少包括相应的升档模型、降档模型、电机保护开关模型及辅助开关模型；根据相应的升档模型、降档模型、电机保护开关模型及辅助开关模型对升档过程和降档过程进行模拟，得到升档模拟结果、降档模拟结果；将所述升档模拟结果、降档模拟结果分别与预设的升档过程继电器状态表、降档过程继电器状态表进行对比，得到对比结果；根据得到的对比结果判断电力变压器调压开关的是否正常，得到最终的检修结果。本发明实现快速确定故障点，生成最优检修路径，减少工作量且准确率高。

Description

一种电力变压器调压开关的检修方法及系统
技术领域
本发明涉及电力变压器调压开关的检修技术领域，特别是涉及一种电力变压器调压开关的检修方法及系统。
背景技术
调压开关是变压器的重要结构之一，在电力系统的局部电压调节方面起着至关重要的作用。传统的调压开关机构复杂，各种不同功能的继电器种类繁多，导致其维护难度大。即使是经验丰富的检修人员也常要花费很长时间去查找故障。
现有的检修方法主要是当机构出现故障时，检修人员需将控制回路电源断开，用万用表逐一检查每个继电器。其优点是每一个继电器都得到了排查，没有遗漏；缺点是继电器检查数量多、速度慢且只能在机构单一状态下进行检查，且培养一名能够独立处理调压开关故障的工程师需要耗费数年时间。
调压开关运行中，故障较多发生在操动机构上。比如开关连动故障，拒动故障，故障原因常来自驱动电机回路和控制回路。按类型可分为电气原因和机械原因。开关本体故障较少。因此，对操动机构及控制回路发生故障时如何制定合理的检修方案，成为了检修专业所要面对的重要问题。
发明内容
本发明的目的在于，提出一种电力变压器调压开关的检修方法及系统，解决现有方法检修效率低，难度大的技术问题。
一方面，提供一种电力变压器调压开关的检修方法，包括：
获取目标电力变压器所处控制回路的连接数据；
将所述目标电力变压器所处控制回路的连接数据输入预设的检修模型，其中，所述检修模型至少包括相应的升档模型、降档模型、电机保护开关模型及辅助开关模型；
根据相应的升档模型、降档模型、电机保护开关模型及辅助开关模型对升档过程和降档过程进行模拟，得到升档模拟结果、降档模拟结果；
将所述升档模拟结果、降档模拟结果分别与预设的升档过程继电器状态表、降档过程继电器状态表进行对比，得到对比结果；
根据得到的对比结果判断电力变压器调压开关的是否正常，得到最终的检修结果。
优选地，所述升档过程继电器状态表用于记录在升档模拟过程中每个动作模拟状态下对应的所有继电器的通断状态。
优选地，所述降档过程继电器状态表用于记录在降档模拟过程中每个动作模拟状态下对应的所有继电器的通断状态。
优选地，所述得到对比结果，具体包括：
将所述升档模拟结果与预设的升档过程继电器状态表中某一状态下的所有继电器的通断状态进行对比；
若存在任一继电器的通断状态不同或多个继电器的通断状态不同，则判定对比结果为不同；
若所有继电器的通断状态相同，则判定对比结果为相同。
优选地，所述根据得到的对比结果判断电力变压器调压开关的是否正常，具体包括：
当对比结果为不同时，判定对应的继电器故障，生成最终的检修结果为该继电器故障；
当对比结果为相同时，判定对应的继电器正常，生成最终的检修结果为所有继电器正常。
优选地，所述得到对比结果，具体包括：
将所述降档模拟结果与预设的降档过程继电器状态表中某一状态下的所有继电器的通断状态进行对比；
若存在任一继电器的通断状态不同或多个继电器的通断状态不同，则判定对比结果为不同；
若所有继电器的通断状态相同，则判定对比结果为相同。
优选地，所述根据得到的对比结果判断电力变压器调压开关的是否正常，具体包括：
当对比结果为不同时，判定对应的继电器故障，生成最终的检修结果为该继电器故障；
当对比结果为相同时，判定对应的继电器正常，生成最终的检修结果为所有继电器正常。
另一方面，还提供一种电力变压器调压开关的检修系统，用以实现所述的电力变压器调压开关的检修方法，包括：
数据获取模块，用以获取目标电力变压器所处控制回路的连接数据；
模型生成模块，用以将所述目标电力变压器所处控制回路的连接数据输入预设的初始检修模型，得到对应的升档模型、降档模型、电机保护开关模型及辅助开关模型；
模拟模块，用以根据相应的升档模型、降档模型、电机保护开关模型及辅助开关模型对升档过程和降档过程进行模拟，得到升档模拟结果、降档模拟结果；
检修模块，用以将所述升档模拟结果、降档模拟结果分别与预设的升档过程继电器状态表、降档过程继电器状态表进行对比，得到对比结果；根据得到的对比结果判断电力变压器调压开关的是否正常，得到最终的检修结果。
优选地，所述检修模块还用于将所述升档模拟结果与预设的升档过程继电器状态表中某一状态下的所有继电器的通断状态进行对比；
若存在任一继电器的通断状态不同或多个继电器的通断状态不同，则判定对比结果为不同，判定对应的继电器故障，生成最终的检修结果为该继电器故障；
若所有继电器的通断状态相同，则判定对比结果为相同，判定对应的继电器正常，生成最终的检修结果为所有继电器正常。
优选地，所述检修模块还用于将所述降档模拟结果与预设的降档过程继电器状态表中某一状态下的所有继电器的通断状态进行对比；
若存在任一继电器的通断状态不同或多个继电器的通断状态不同，则判定对比结果为不同，判定对应的继电器故障，生成最终的检修结果为该继电器故障；
若所有继电器的通断状态相同，则判定对比结果为相同，判定对应的继电器正常，生成最终的检修结果为所有继电器正常。
综上，实施本发明的实施例，具有如下的有益效果：
本发明提供的电力变压器调压开关的检修方法及系统，通过模拟继电器动作确定继电器动作状态，比照表中数据，对应找到实际机构上的位置，若实际工作状态与表中数据不符，则可判定此继电器出现问题，从而可以帮助检修人员较为快速的确定故障点；适用于带继电器的各种控制回路机构，通过对各类开关控制回路的建模，可以快速生成最优检修路径，节省了很大的工作量，且方便、准确。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。
图1为本发明实施例中一种电力变压器调压开关的检修方法的主流程示意图。
图2为本发明实施例中一种电力变压器调压开关的检修系统的示意图。
图3为本发明实施例中MR调压开关控制回路示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
如图1所示，为本发明提供的一种电力变压器调压开关的检修方法的一个实施例的示意图。在该实施例中，所述方法包括：
获取目标电力变压器所处控制回路的连接数据；也就是，为了清楚控制回路的动态变化过程，首先需要确定控制回路的逻辑关系，其本质是由内部各线路及继电器根据特定的逻辑关系构成的，对于调压开关(本实施例中为MR调压开关)的控制回路来说，其内部逻辑关系是给定的，只需要根据图纸，如图3所示，将各个输入按钮及继电器、行程开关的逻辑关系抽象出来，就可以得出逻辑关系。
进一步的，将所述目标电力变压器所处控制回路的连接数据输入预设的检修模型，其中，所述检修模型至少包括相应的升档模型、降档模型、电机保护开关模型及辅助开关模型；也就是，图3中，K1i-j为电机接触器K1的i-j触点；K2i-j为电机接触器K2的i-j触点；K20i-j为电机接触器K20的i-j触点；S1为K1的按钮；S2K2的按钮；S3为K1的按钮(在控制室)；S4为K2的按钮(在控制室)；S8i-j为安全开关的i-j触点；S12i-j为凸轮开关S12的i-j触点；S13i-j为凸轮开关S13的i-j触点；S14i-j为凸轮开关S14的i-j触点；Q1为电机保护开关。
具体地，假设每个问题中，操动机构安装正确无误；假设控制回路接线正确无误；假设机构及回路无异常接地；假设控制回路中通路为“1”，断路为“0”；假设控制回路中串联为“x”，并联为“+”。由控制回路可知其升档模拟过程为：当按下按钮S1时，K1激磁，K1触点13-14闭合，K2闭锁的21-22触点断开。K1动作后，电机回路K1继电器的1-2,、3-4、5-6触点闭合，13-14和43-44同时也闭合，为继电K20的接入做准备。此时电机M1顺时针旋转启动。同时，方向记忆凸轮开关S14被驱动，闭合触点NO1-C。凸轮开关13闭合了触点NO1-NO2，断开触点NC1-NC2。辅助触点K20通电后断开51-52、61-62、71-72，闭合13-14、23-24、33-34和43-44。此时由于K20断开了71-72，K1只能通过凸轮开关S14保持通电。方向记忆凸轮开关S14打开触点NO1-C，动作结束。电机接触器K1释放，断开电机回路中K1继电器的1-2、3-4、5-6和控制回路中的13-14、43-44，闭合控制回路触点31-32、21-22。电机接触器K1断开43-44后，使辅助接触器K20断电，使得K20触点51-52、61-62、71-72闭合，13-14、23-24、33-34、43-44断开。此时，只有按钮S1(或S2)不按下，K20才会断电释放。如果此时按下S1(或S2)按钮，K20即经过13-14(或23-24)吸合，防止通过动开触点51-52(或61-62)使K1(或K2)激磁。
可知升档数学模型如下：
k1＝Q113-14×S8s-v×S6s-v×K221-22
×((S14+S221-22×S113-14×K2051-52×S6c-nc+K2071-72×K113-14
+(S12c-no1+S7c-nc×K2061-62×(S4×(1-S3)+S121-22×S213-14))×K213-14
×K113-14)+S3×K2051-52×S6c-nc)
具体地，降档动作模拟过程：按下按钮S2，电机接触器K2通电，电机M1逆时针旋转，方向记忆凸轮S12被驱动。剩下原理同升档过程类似，可知降档数学模型如下：
K2＝Q113-14×S8s-v×S7s-v×K121-22
×(S121-22×S213-14×K2061-62×S7c-nc+S12c-no1+K213-14
×(K2071-72+K113-14
×((s14c-no1+S6c-nc×K2051-52
×(S221-22×S113-14+S3×(1-S4)+K2013-14
×(S13no1-no2+K2033-34×(K143-44+K243-44)+K2023-24
×(S121-22×S213-14+S4×(1-S3))))))))
电机保护开关Q1的数学模型：
Q1＝S13no1-no2×(K113-14×S14c-no2+S12c-no2×K231-32)
辅助开关K20的数学模型：
K20＝K2013-14×S3×(1-S4)+K2033-34×(K143-44+K243-44)
+K2023-24×(S213-14×S121-22+S4×(1-S3))+S13no1-no2
进一步的，根据相应的升档模型、降档模型、电机保护开关模型及辅助开关模型对升档过程和降档过程进行模拟，得到升档模拟结果、降档模拟结果；也就是，控制回路动态模拟过程，将一次完整的升档动作或降档动作分成5种状态：A1：输入，继电器K1或K2激磁动作，电机启动。A2：凸轮开关被驱动。A3：辅助触点K20动作。A4：凸轮开关再次动作，继电器K1或K2被释放，电机断电。A5：辅助触点K20释放，状态归零。具体地，可用Matlab软件对控制回路动作状态进行模拟，得到各个继电器在各个动作状态时的通断状态。
具体实施例中，所述升档过程继电器状态表用于记录在升档模拟过程中每个动作模拟状态下对应的所有继电器的通断状态；如下表1所示：
表1升档过程继电器状态表
Figure BDA0003368385860000071
Figure BDA0003368385860000081
所述降档过程继电器状态表用于记录在降档模拟过程中每个动作模拟状态下对应的所有继电器的通断状态；如下表2所示：
表2降档过程继电器状态表
Figure BDA0003368385860000082
Figure BDA0003368385860000091
进一步的，将所述升档模拟结果、降档模拟结果分别与预设的升档过程继电器状态表、降档过程继电器状态表进行对比，得到对比结果；也就是，由表1、表2可知每个状态对应的各个继电器的通断状态，比照表中数据，对应找到实际机构上的位置，若实际工作状态(升档模拟结果、降档模拟结果)与表中数据不符，则可判定此继电器出现问题，从而可以帮助检修人员较为快速的确定故障点。
具体实施例中，将所述升档模拟结果与预设的升档过程继电器状态表中某一状态下的所有继电器的通断状态进行对比；若存在任一继电器的通断状态不同或多个继电器的通断状态不同，则判定对比结果为不同；若所有继电器的通断状态相同，则判定对比结果为相同。同理的，将所述降档模拟结果与预设的降档过程继电器状态表中某一状态下的所有继电器的通断状态进行对比；若存在任一继电器的通断状态不同或多个继电器的通断状态不同，则判定对比结果为不同；若所有继电器的通断状态相同，则判定对比结果为相同。
进一步的，根据得到的对比结果判断电力变压器调压开关的是否正常，得到最终的检修结果。具体地，当对比结果为不同时，判定对应的继电器故障，生成最终的检修结果为该继电器故障；当对比结果为相同时，判定对应的继电器正常，生成最终的检修结果为所有继电器正常。
具体实施例中，从表中可以发现，调压开关控制回路的动作节点多达39个，数量多而且在机构上并不容易迅速找到，因此我们要寻求更快速的检修方法。
观察对比初始状态、升档过程、降档过程中各继电器的动作过程，发现其中K1、K2、K20、S12、S13、S14继电器动作较为频繁。因此我们对以上继电器的动作情况进行统计，将每个继电器的动作次数、每个继电器各触点的累积动作次数之和进行统计、比较。
结果如下列各表所示：
表3升档过程继电器动作次数表
Figure BDA0003368385860000101
表4降档过程继电器动作次数表
Figure BDA0003368385860000102
表5升降档过程继电器动作次数累积表
Figure BDA0003368385860000103
需要说明的是，从表3-5中可以明显的看到，K20继电器的动作次数明显高于其它继电器。在不考虑继电器差异及将所有继电器的故障率视为相同的情况下，继电器动作次数越高，就越容易出现故障，因此将K20作为重点检查目标，由此根据继电器动作次数的多少来确定检修顺序，检修顺序依次为：K20、S13、K1、K2、S12、S14。对于调压开关机构动作过程来讲，其继电器众多，且动态过程复杂，很难简单的将其视为一个静态的电路图进行检修。因此将整个动作过程分为每个静态状态的叠加(模拟过程)，以此来帮助检修人员进行检修。由表1、表2可知每个状态对应的各个继电器的通断状态，比照表中数据，对应找到实际机构上的位置，若实际工作状态与表中数据不符，则可判定此继电器出现问题，从而可以帮助检修人员较为快速的确定故障点。
如图2所示，为本发明提供的一种电力变压器调压开关的检修系统的一个实施例的示意图。在该实施例中，所述系统用以实现所述电力变压器调压开关的检修方法，包括：
数据获取模块，用以获取目标电力变压器所处控制回路的连接数据；
模型生成模块，用以将所述目标电力变压器所处控制回路的连接数据输入预设的初始检修模型，得到对应的升档模型、降档模型、电机保护开关模型及辅助开关模型；
模拟模块，用以根据相应的升档模型、降档模型、电机保护开关模型及辅助开关模型对升档过程和降档过程进行模拟，得到升档模拟结果、降档模拟结果；
检修模块，用以将所述升档模拟结果、降档模拟结果分别与预设的升档过程继电器状态表、降档过程继电器状态表进行对比，得到对比结果；根据得到的对比结果判断电力变压器调压开关的是否正常，得到最终的检修结果。具体地，所述检修模块还用于将所述升档模拟结果与预设的升档过程继电器状态表中某一状态下的所有继电器的通断状态进行对比；若存在任一继电器的通断状态不同或多个继电器的通断状态不同，则判定对比结果为不同，判定对应的继电器故障，生成最终的检修结果为该继电器故障；若所有继电器的通断状态相同，则判定对比结果为相同，判定对应的继电器正常，生成最终的检修结果为所有继电器正常。所述检修模块还用于将所述降档模拟结果与预设的降档过程继电器状态表中某一状态下的所有继电器的通断状态进行对比；若存在任一继电器的通断状态不同或多个继电器的通断状态不同，则判定对比结果为不同，判定对应的继电器故障，生成最终的检修结果为该继电器故障；若所有继电器的通断状态相同，则判定对比结果为相同，判定对应的继电器正常，生成最终的检修结果为所有继电器正常。
关于电力变压器调压开关的检修系统的具体实现过程，可以参考电力变压器调压开关的检修方法的具体过程，在此不再赘述。
综上，实施本发明的实施例，具有如下的有益效果：
本发明提供的电力变压器调压开关的检修方法及系统，通过模拟继电器动作确定继电器动作状态，比照表中数据，对应找到实际机构上的位置，若实际工作状态与表中数据不符，则可判定此继电器出现问题，从而可以帮助检修人员较为快速的确定故障点；适用于带继电器的各种控制回路机构，通过对各类开关控制回路的建模，可以快速生成最优检修路径，节省了很大的工作量，且方便、准确。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种电力变压器调压开关的检修方法，其特征在于，包括：
获取目标电力变压器所处控制回路的连接数据；
将所述目标电力变压器所处控制回路的连接数据输入预设的检修模型，其中，所述检修模型至少包括相应的升档模型、降档模型、电机保护开关模型及辅助开关模型；
根据相应的升档模型、降档模型、电机保护开关模型及辅助开关模型对升档过程和降档过程进行模拟，得到升档模拟结果、降档模拟结果；
将所述升档模拟结果、降档模拟结果分别与预设的升档过程继电器状态表、降档过程继电器状态表进行对比，得到对比结果；
根据得到的对比结果判断电力变压器调压开关的是否正常，得到最终的检修结果。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述升档过程继电器状态表用于记录在升档模拟过程中每个动作模拟状态下对应的所有继电器的通断状态。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述降档过程继电器状态表用于记录在降档模拟过程中每个动作模拟状态下对应的所有继电器的通断状态。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述得到对比结果，具体包括：
将所述升档模拟结果与预设的升档过程继电器状态表中某一状态下的所有继电器的通断状态进行对比；
若存在任一继电器的通断状态不同或多个继电器的通断状态不同，则判定对比结果为不同；
若所有继电器的通断状态相同，则判定对比结果为相同。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据得到的对比结果判断电力变压器调压开关的是否正常，具体包括：
当对比结果为不同时，判定对应的继电器故障，生成最终的检修结果为该继电器故障；
当对比结果为相同时，判定对应的继电器正常，生成最终的检修结果为所有继电器正常。
6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述得到对比结果，具体包括：
将所述降档模拟结果与预设的降档过程继电器状态表中某一状态下的所有继电器的通断状态进行对比；
若存在任一继电器的通断状态不同或多个继电器的通断状态不同，则判定对比结果为不同；
若所有继电器的通断状态相同，则判定对比结果为相同。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据得到的对比结果判断电力变压器调压开关的是否正常，具体包括：
当对比结果为不同时，判定对应的继电器故障，生成最终的检修结果为该继电器故障；
当对比结果为相同时，判定对应的继电器正常，生成最终的检修结果为所有继电器正常。
8.一种电力变压器调压开关的检修系统，用以实现如权利要求1-7所述的方法，其特征在于，包括：
数据获取模块，用以获取目标电力变压器所处控制回路的连接数据；
模型生成模块，用以将所述目标电力变压器所处控制回路的连接数据输入预设的初始检修模型，得到对应的升档模型、降档模型、电机保护开关模型及辅助开关模型；
模拟模块，用以根据相应的升档模型、降档模型、电机保护开关模型及辅助开关模型对升档过程和降档过程进行模拟，得到升档模拟结果、降档模拟结果；
检修模块，用以将所述升档模拟结果、降档模拟结果分别与预设的升档过程继电器状态表、降档过程继电器状态表进行对比，得到对比结果；根据得到的对比结果判断电力变压器调压开关的是否正常，得到最终的检修结果。
9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述检修模块还用于将所述升档模拟结果与预设的升档过程继电器状态表中某一状态下的所有继电器的通断状态进行对比；
若存在任一继电器的通断状态不同或多个继电器的通断状态不同，则判定对比结果为不同，判定对应的继电器故障，生成最终的检修结果为该继电器故障；
若所有继电器的通断状态相同，则判定对比结果为相同，判定对应的继电器正常，生成最终的检修结果为所有继电器正常。
10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述检修模块还用于将所述降档模拟结果与预设的降档过程继电器状态表中某一状态下的所有继电器的通断状态进行对比；
若存在任一继电器的通断状态不同或多个继电器的通断状态不同，则判定对比结果为不同，判定对应的继电器故障，生成最终的检修结果为该继电器故障；
若所有继电器的通断状态相同，则判定对比结果为相同，判定对应的继电器正常，生成最终的检修结果为所有继电器正常。
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