智能变电站通流加压典型试验装置

智能变电站通流加压典型试验装置辽源

辽源一次通流加压模拟带负荷向量试验装置主机操作使用5.1 开机界面：主机按on/off开关机，开机后有六种工作模式（见图1）。通讯测量、单机测量、通讯查询、单机查询、二次负荷、参数设置。图1 主机工作模式5.2 单机测量：选择电压作为参考基准，根据被测电流相别（见图2），点击记录到对应位置（例：当轻触绿色区域IHA时，电流的幅值及相位就落入IHA对应区域并暂存，同时显示IHA相位图）。图2主机单机测量菜单6 分机操作使用开机界面（见图3），可通过上下键或者是左右键选择需要的工作模式，按“确定”键进入到电压通讯、电流通讯、单机测量、二次负荷、无线中继、数据回传功能菜单（见图4）。图3 分机工作模式图4 分机单机测量菜单7 主机、分机测量通讯操作使用7.1 主机、分机对时校准使用前需要先将主机与分机开机后通过校准线连接，主机在 “工作模式”或“通讯测量”界面（见图5），分机光标指在“电压通讯”或“电流通讯”时按“确定”键进入对时校准，分机显示屏幕动态提示对时时间（见图6），通常在90秒内完成对时校准，主机与分机的对时校准完成后拔出校准线即可进入测量通讯工作方式，当主机被误操作断电时需关闭分机重新进行对时校验。图5 主机对时校准显示菜单显示屏幕左上角有“返回主页”键、“数据存储”键、“数据”键、“相位图表”键，选择对应功能操作（图3）。图6分机对时校准显示菜单7.2 测量数据无线通讯编码、存储、查阅对主机接入的信号轻触“基准选择”进行电压或电流切换，无线通讯过程中，接入信号应始终保持不变做为相位参考基准，分机发送的被测二次幅值及相位信息是相对于主机接入信号的滞后角度，分机根据测试点定义对应的测试组和相别，按“发送”将分机测试数据对应存储到主机显示屏幕的位置，测试过程分机可随时对已测试过的信息进行读取查阅，待该测试完成后可由分机控制主机对测试数据按照时钟时间进行存储（见图7）。图7分机测试通讯、定义组别、存储、回传信息显示菜单分机操作：待分机测试的电压或电流幅值数据稳定后，按“发送”键分机将被测试点的电压（或电流）幅值及相对于参考基准的相位信息通过无线通讯发送至主机，同时主机将数据再次反馈给分机进行有效确认；改变测试组别时按“F”键，通过方向键进行修改，电压电流相别各有9组供选择，若无操作10s退出编号修改界面；测试完成后按分机“存储”键控制主机存储分机所有上传的测试数据；通过分机主菜单“数据回传”，可提取主机已存储的所有信息，通过方向键翻看存储数据。7.3 分机做为无线中继使用分机做为无线中继模式用于强电磁场干扰及强屏蔽环境的无线通讯信号桥接。当主机与分机无法正常通讯时，可将另一分机作为中继放置主分机之间（一般为强屏蔽门口即可）按分机“无线中继”键进入中继通讯模式(见图8）图8分机无线中继模式7.4 主机通讯存储数据查询主机通讯查询分两个，一个为查询主界面（图8），显示保存的日期、时间、基准的幅值信息；一个为存储查询的次级界面，即数据详情界面（图9），显示主机一屏全部的数据信息。

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辽源一次通流加压模拟带负荷向量试验装置220kV、110kV母线差动保护、线路方向保护检验（1）试验准备检查全站刀闸、断路器均在分闸位置；检查全站CT二次回路，禁止CT二次回路开路。（2）接线位置及顺序装置工频高压转换装置输出的三相电压10kV由#1PT间隔21P-D1接地连接排处接入；在#1主变高压侧套管接线处对220kV侧#1母线三相通流，按照对应检测回路关系操作开关分合及接地刀闸，完成220kV母线差动、线路保护检验；测试完毕倒换主变开关对#2母线三相通流验证任一间隔即可。装置工频高压转换装置输出的三相电压10kV由#1PT间隔11P-D1接地连接排处接入；在#1主变中压侧套管接线处对110kV侧#1母线三相通流，按照对应检测回路关系操作开关分合及接地刀闸，完成110kV母线差动、线路保护检验；测试完毕倒换主变开关对#2母线三相通流验证任一间隔即可。（3）试验电流估算220kV侧母线：开关CT变比1600/5，为方便读数和测量，预加一次电流160A，二次侧0.500A，对应母联与各间隔回路通流检验时，对施加的三相高压电压与三相大电流移相输出，一次就可检验出母线差动保护和线路保护。110kV侧母线：开关CT变比2000/5，为方便读数和测量，预加一次电流200A，二次侧0.500A，对应母联与各间隔回路通流检验时，对施加的三相高压电压与三相大电流移相输出，一次就可检验出母线差动保护和线路保护。10kV侧母线：开关CT变比4000/5，为方便读数和测量，预加一次电流200A，二次侧0.250A，对应母联与各间隔回路通流检验时，施加的与三相大电流，一次就可检验出母线差动保护。备注：为节约后续试验准备工作，缩短测试时间，对母线三相大电流通流时改换测试间隔时可不必中断输出（设备选择具有三相电流平衡自动调整模式，完全保证在母线线路阻抗不平衡状态下装置输出的三相电流幅值平衡及相位互差120°），该间隔检验结束后即可将另一间隔接地刀闸合上，然后再拉开已检验过的接地刀闸间隔回路，电流输出控制选择“电流平衡模式输出”即可。

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辽源一次通流加压模拟带负荷向量试验装置本仪表能测试三相交流电压、电流、电压间相位、电流间相位、电压电流间相位、频率、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、三相电流矢量和，判别相序、感性、容性电路等。 测试接线如下： 单相测试：将被测电压线L、N对应接入仪表的U1黄、COM黑插孔，电流钳I1钳住被测L线路。也可以连接U2绿、COM黑、I2或U3红、COM黑、I3测试。 三相四线测试：将被测电压线UA黄、UB绿、UC红、N黑对应接入仪表的U1黄、U2绿、U3红、COM黑插孔，将电流钳I1、I2、I3对应钳住被测线路IA、IB、IC。 三相三线测试：将被测电压线UA黄、UC红、UB绿对应接入仪表的U1黄、U3红、COM黑插孔，电流钳I1、I3对应钳住被测线路IA、IC。参考接线图见后。 测试时，可以根据各种相位关系判断感性容性负载、相序、极性，若U1I1相位显示在00～900范围，则被测负载为感性，显示在2700～3600范围，则被测负载为容性；若显示相位都接近1200，则为正相序，且极性相同；若显示相位接近1200和3000正相序，且极性相反(可能有电流钳夹反或线路接线反)，其他情况为反相序(不考虑缺相)。 在相序测试显示模式下，U1、U2、U3或I1、I2、I3为正相序时，光标从左往右顺次闪烁；反相序时，U1、U2、U3或I1、I2、I3光标从右往左顺次闪烁。若U1、U2、U3或I1、I2、I3对应的光标不亮，可能缺相或信号幅值太低。 同步相量测量系统试验装置 无线相位表测试仪 相位伏安表无负荷相量测量装置 配电网继电保护向量检查和动作逻辑校验测试装置 通流加压模拟负荷继电保护向量检测装置 智能变电站投运前继电保护向量检查装置 变电站三相一次通流加压模拟带负荷继电保护向量检测装置 变电站继电保护向量检查装置

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辽源一次通流加压模拟带负荷向量试验装置现场文明施工及环境保护措施(1) 试验现场应进行围护，与试验无关人员不得进入施工现场，现场试验时应有专人进行监护。(2)严格遵守劳动纪律，坚守岗位，尽职尽责，做好本职工作。(3)施工用的仪器仪表摆放整齐，做到卫生清洁，专人保管。(4)施工中注意做到“工完料净场地清”，每天施工面的施工废料和垃圾下班前及时清理，保持施工现场的整洁。(5)试验过程中，做好成品保护。不破坏二次接线工艺，拆掉的接线、划开连片，要及时回复，不要遗漏；保护好各种封盖、防水胶圈。(6)及时将试验完毕的设备添加警示标识或加锁，防止电源、机构、联锁杆操作不当造成损坏，防止重要接线被其他班组误动。(7)试验完毕的带电部分增加警示标识防止触电伤人。9 典型现场试验案例220kV智能变电站三相一次通流加压模拟带负荷试验方案9.1工程概况220kV变电站工程验收工作已基本结束，近期准备正式启动送电投运，传统的保护装置向量检查工作是在新设备投运前，需要调整运行方式，利用运行的断路器进行串代，加装临时保护，计算临时保护定值，一次设备必须有满足保护装置向量检查的小负荷。存在倒闸操作多，投运方案复杂，负荷安排困难，工作量大，投运时间长，性低等问题。本次利用TH-2030型变电站三相一次通流加压模拟带负荷继电保护向量检测装置进行现场对一次母线通流/加压试验，装置采用同步触发技术控制设备输出的电压、电流幅值及相位，模拟线路、变压器的实际负荷，利用在电压互感器一次侧加电压，电流互感器一次侧加电流的方法，在投产前完成变电站内所有继电保护装置向量的检查。主要检查电压互感器并列相位、母线差动保护、线路方向保护、变压器差动保护、测控装置、计量装置、故障录波装置等二次设备的向量正确性。

辽源一次通流加压模拟带负荷向量试验装置本仪表能测试三相交流电压、电流、电压间相位、电流间相位、电压电流间相位、频率、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、三相电流矢量和，判别相序、感性、容性电路等。 测试接线如下： 单相测试：将被测电压线L、N对应接入仪表的U1黄、COM黑插孔，电流钳I1钳住被测L线路。也可以连接U2绿、COM黑、I2或U3红、COM黑、I3测试。 三相四线测试：将被测电压线UA黄、UB绿、UC红、N黑对应接入仪表的U1黄、U2绿、U3红、COM黑插孔，将电流钳I1、I2、I3对应钳住被测线路IA、IB、IC。 三相三线测试：将被测电压线UA黄、UC红、UB绿对应接入仪表的U1黄、U3红、COM黑插孔，电流钳I1、I3对应钳住被测线路IA、IC。参考接线图见后。 测试时，可以根据各种相位关系判断感性容性负载、相序、极性，若U1I1相位显示在00～900范围，则被测负载为感性，显示在2700～3600范围，则被测负载为容性；若显示相位都接近1200，则为正相序，且极性相同；若显示相位接近1200和3000正相序，且极性相反(可能有电流钳夹反或线路接线反)，其他情况为反相序(不考虑缺相)。 在相序测试显示模式下，U1、U2、U3或I1、I2、I3为正相序时，光标从左往右顺次闪烁；反相序时，U1、U2、U3或I1、I2、I3光标从右往左顺次闪烁。若U1、U2、U3或I1、I2、I3对应的光标不亮，可能缺相或信号幅值太低。 同步相量测量系统试验装置 无线相位表测试仪 相位伏安表无负荷相量测量装置 配电网继电保护向量检查和动作逻辑校验测试装置 通流加压模拟负荷继电保护向量检测装置 智能变电站投运前继电保护向量检查装置 变电站三相一次通流加压模拟带负荷继电保护向量检测装置 变电站继电保护向量检查装置

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辽源一次通流加压模拟带负荷向量试验装置变电站继电保护相关标准要求及问题新建变电站一、二次设备安装完毕后，带负荷进行向量检查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，因此在继电保护正式投运前必须保证向量的正确性。《DL/T 995-2006 继电保护和电网自动装置检验规程》明确要求：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，包括：电压、电流幅值及相位的判定；使用电压互感器三次电压或零序电流互感器电流的装置接线的正确性判定；电流差动保护中差动回路接线的正确性判定及所有差动保护中相回路、差回路、中性线不平衡电压电流的判定。 2018版- 电网有限公司十八项电网重大反事故措施（修订版）， 15条防止继电保护事故中明确规定：所有保护用电流回路在投入运行前，除应在负荷电流满足电流互感器精度和测量表计精度的条件下测定变比极性以及电流和电压回路相位关系正确外，还必须测量各中性线的不平衡电流（或电压），以保证保护装置和二次回路接线的正确性。目前因为试验条件的限制在工程投运前必须通过带一次负载送电来验证二次回路的正确与完整，以及检查设备的向量正确性。变电站传统投产启动方案采用循序渐进的方式，虽然可靠，但是进度慢、工作量大、存在可能的故障风险等。实际的工程投产启动方案，需考虑多种电网运行方式，分步分段进行试验，需要一步步验证一次接线、二次回路、保护装置的正确完整，试验进度缓慢；带一次负荷送电试验时，二次回路及装置没有得到验证，保护不能直接投入，需增加临时保护等措施；带一次负荷试验，从冲击开始到试验结束，操作涉及到一次设备的合分和保护的投退，步骤复杂，操作工作量非常大；带一次负荷试验要求必须有一定量系统负荷，如果负荷电流太小不满足测试要求值，相关试验无法完成；带一次负荷试验，发现回路故障后，故障排查需要时间，耽误变电站正常投运进度。

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辽源一次通流加压模拟带负荷向量试验装置测量2套母差保护屏中101、100、111母差保护，包括后台监控机测量值等；测量完成后将111间隔一次设备恢复到初始状态。备注：为节约后续试验工作，缩短测试时间，通流时改换测试间隔时可不必中断输出，先合上112间隔开关，然后再将111间隔一次设备恢复到初始状态。以下间隔雷同5.2）101--#1母线-100母联开关-#2母线-112线路间隔将101-3、101、101-1、100-1、100、100-2开关合位状态不变，合上112-2、112、112-D2接地刀闸，测试电流经过主变开关-#1母线-母联开关-#2母线-112线路间隔。通流加压路径图略测量2套母差保护屏中101、100、112母差保护，测量112间隔线路保护方向，包括后台监控机测量值等；测量完成后将112间隔一次设备恢复到初始状态。5.3）101--#1母线-100母联开关-#2母线-113线路间隔将101-3、101、101-1、100-1、100、100-2开关合位状态不变，合上113-2、113、113-D2接地刀闸，测试电流经过主变开关-#1母线-母联开关-#2母线-113线路间隔。通流加压路径图略测量2套母差保护屏中101、100、113母差保护，测量113间隔线路保护方向，包括后台监控机测量值等；测量完成后将113间隔一次设备恢复到初始状态。5.4）101--#1母线-100母联开关-#2母线-114线路间隔将101-3、101、101-1、100-1、100、100-2开关合位状态不变，合上114-2、114、114-D2接地刀闸，测试电流经过主变开关-#1母线-母联开关-#2母线-114线路间隔。通流加压路径图略测量2套母差保护屏中101、100、114母差保护，测量114间隔线路保护方向，包括后台监控机测量值等；测量完成后将114间隔一次设备恢复到初始状态。5.5）101--#1母线-100母联开关-#2母线-115线路间隔将101-3、101、101-1、100-1、100、100-2开关合位状态不变，合上115-2、115、115-D2接地刀闸，测试电流经过主变开关-#1母线-母联开关-#2母线-115线路间隔。通流加压路径图略测量2套母差保护屏中101、100、115母差保护，测量115间隔线路保护方向，包括后台监控机测量值等；测量完成后将115间隔一次设备恢复到初始状态。5.6）101--#1母线-100母联开关-#2母线-116线路间隔将101-3、101、101-1、100-1、100、100-2开关合位状态不变，合上116-2、116、116-D2接地刀闸，测试电流经过主变开关-#1母线-母联开关-#2母线-116线路间隔。通流加压路径图略测量2套母差保护屏中101、100、116母差保护，测量116间隔线路保护方向，包括后台监控机测量值等；测量完成后将116间隔一次设备恢复到初始状态。5.7）101--#1母线-100母联开关-#2母线-117线路间隔将101-3、101、101-1、100-1、100、100-2开关合位状态不变，合上117-2、117、117-D2接地刀闸，测试电流经过主变开关-#1母线-母联开关-#2母线-117线路间隔。通流加压路径图略测量2套母差保护屏中101、100、117母差保护，测量117间隔线路保护方向，包括后台监控机测量值等；测量完成后将117间隔一次设备恢复到初始状态。5.8）101--#1母线-100母联开关-#2母线-118线路间隔将101-3、101、101-1、100-1、100、100-2开关合位状态不变，合上118-2、118、118-D2接地刀闸，测试电流经过主变开关-#1母线-母联开关-#2母线-118线路间隔。通流加压路径图略测量2套母差保护屏中101、100、118母差保护，测量118间隔线路保护方向，包括后台监控机测量值等；测量完成后将118间隔一次设备恢复到初始状态5.9）101-#2母线-100母联开关-#1母线- 118线路间隔（复验一次）将101-3、101、101-2、100-2、100、100-1开关合位，合上118-1、118、118-D2接地刀闸，测试电流经过主变开关-#2母线-母联开关-#1母线-118线路间隔。