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一种继电保护装置定检定值校验系统的开发与应用

时间:2018-08-05 13:32作者:admin打印字号:

一种继电保护装置定检定值校验系统的开发与应用
江清楷 张一 陈年蔚 张勇 何欣欣
(中山供电局  中山  528400)
【摘要】:设计一套继电保护装置定检定值校验系统,用于常规站主变、线路和母差保护装置定值校验。根据各主流厂家主变、线路和母差保护原理,利用数据处理软件设计出一套能自动生成继电保护装置定值校验所需交流量,并能应用于平板电脑中的定值校验系统。从而,达到优化定检流程、提高定检工作效率的效果。
【关键字】:继电保护;定值校验系统;定检;工作效率 

0 引言
继电保护及自动化装置是电力系统的重要组成部分,它能反映电力系统中各种电气设备在运行中是否发生故障或处于不正常工作状态,防止电力系统故障的扩大。因而,继电保护装置的可靠性,对于电网的安全运行显得尤为重要。而整定检验又是继电保护装置检验工作中的重要一环。目前,继保人员对继电保护装置整定检验(又称定值校验)的方法是根据继电保护装置原理以及调度下发的定值清单,人工计算出继电保护装置动作时所需的交流量,通过继保仪将计算所得的交流量输入到继电保护装置中,观察继电保护装置动作是否符合技术要求,以此来验证继电保护装置的可靠性。这种模式需要调试人员在熟练继电保护装置原理和人工计算上花费大量时间和精力。
然而,为了不断提升供电可靠率和供电质量,检验工作往往面临着工期紧迫,停电时间极其有限的情况。本文提出的一种继电保护定检定值校验系统,具有简易化的人机操作特点,只需输入定值及相关参数,调试人员就能直接读取继电保护装置定值校验所需的交流量。定值校验在出厂前验收检验、新安装验收检验、定期检验、补充检验等工作中释放出更多的时间,有利于优化检验流程、提高继电保护设备检验效率和质量,提升设备检修维护水平。另外,该系统具有运算原理可视化的特点,让调试人员在使用过程中,可以更好地对保护装置的工作原理进行学习和理解,有利于继保人员的专业技能培训,提高继保人员技能水平。
1 传统定检定值校验方法
现以南瑞继保RCS-978主变保护比率差动斜率校验为例介绍传统定值校验方法:
RCS-978比率差动保护动作方程如下:             
 
其中为变压器额定电流,分别为变压器各侧电流, 为稳态比率差动起动定值, 为差动电流, 为制动电流, 为比率制动系数整定值,推荐整定为 = 0.5。
对于比率差动保护斜率校验方法主要有以下两种:
方法一: 已知制动电流、斜率 ,计算差动电流 
以主变I、III侧比率差动动作斜率校验为例(比率制动系数校验),此校验方法原理为通过两点确定动作曲线的斜率。根据已知量差动起动电流、斜率和变压器额定电流,给定一制动电流(),根据比率差动保护动作方程求得一组主变I、III侧交流电流量I1、I3。同理,给定另一制动电流(),可求得另一组交流电流量I1、I3。此二组交流电流即为斜率上的两个点,通过继保测试仪将这两组三相电流输入到RCS-978保护装置中,比率差动保护将会动作。通过改变I、III侧电流大小,保持制动电流不变,略微降低动作电流,比率差动保护若不动,即可验证该比率差动保护斜率为。
方法二:认为未知,求证:
根据在高中或高低侧加两侧反相平衡电流,以其中一侧为制动,另一侧变化电流直至比率差动动作,记录该动作点电流值并换算为标么值,按制动电流范围代入公式验证是否符合给定的定值。改变制动值,连续求取10 个点的 值可验证特性正确与否。
2 继电保护定检定值校验系统斜率校验方法

  
图1  RCS-978 (PCS-978)变压器保护斜率K值校验
 
图2  RCS-978 (PCS-978)变压器保护斜率K值计算

传统的比率差动斜率校验方法,无论是方法一、还是方法二都需要有较复杂繁琐的人工计算过程。而继电保护定值校验系统利用数据处理软件自动计算功能,只需定值校验人员将相应的定值输入到系统中,系统就会自动生成定值校验所需的交流量。图1对应于传统的比率差动斜率校验方法一,只需在该系统中输入主变容量Se、各侧额定电压及CT变比,系统将会按照公式自动算出各侧一、二次额定电流,再输入需校验的斜率K值、差动启动电流定值,给定制动电流,系统就会自动生成继保测试仪加量所需的高、中(低)压侧电流,而这个点正是比率差动的动作临界点。
图2对应于比率差动斜率校验方法二,只需将使比率差动保护临界动作的两组高、中(低)压侧电流输入到继电保护定值校验系统中,系统将会自动计算出比率差动斜率K值,再将该K值与比率差动斜率定值相比较就可验证该比率差动斜率。
3继电保护定值校验系统的特点
继电保护定值校验系统具有以下特点:
1)高度整合各类保护装置工作原理,具有面向各类主流保护装置的高度适用性,囊括了如RCS-931(902)、RCS-978 、PRS-778、CST-31、BP-2B等各主流厂家保护装置的校验菜单;
2)简易的人机操作界面,只需将定值输入系统的相应位置,即可得到所需的交流量,一目了然;
3)便携、适用性强,在现有的移动作业电脑上(如平板电脑)即可部署应用;
4)精确的定值校验结果,取代了手动计算。同时本系统具有数据的自动纠错功能,在输入定值超出正常值范围时会提示告警,更加人性化;
5)节约大量时间,利用数据处理软件的自动计算功能,省去大量的复杂繁琐的人工计算过程,可为继电保护定检节省大量时间,显著提高定检工作效率。
4 结论
随着电力系统的快速发展,变电站与继电保护装置不断增多,继电保护装置定检的工作量不断增加,提高继电保护装置定检的工作效率,已成为一种必然的发展趋势。基于数据处理软件的继电保护定值校验系统有利于简化定检流程、提高定检效率,有利于提高经济效益和社会效益,该系统在继电保护定检中具有广泛的应用前景。
参考文献
[1] 程世俊,方世禄,高诗华.变压器变斜率比率制动差动保护校验探讨[J]. 云南水利发电.2013,29(4):145-148.
[2] 韩笑,刘微,杨建伟.继电保护自动装置测试技术实验指导书[M].2008
 
 
 
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