模拟一次负荷法继电保护相位检验装置

<临沧>天正华意电气设备有限公司

模拟一次负荷法继电保护相位检验装置临沧
临沧一次通流加压模拟带负荷向量试验装置主机通讯查询次界面7.5 相位图表轻触主机“相位图表”键进入相位图表显示界面，直观显示已测试的二次电压或电流的幅值及相对于相位参考基准的角度，在此界面可通过“基准选择”和“方向”任一对测试的相位关系改变参考基准或方向。主机单机相位图表、通讯查询相位图表、界面和操作方式雷同（图10）。图10 主机相位图表显示界面说明：主机一屏可同时存储主机参考基准幅值及分机3组，每组各3相电压、3相电流的测试幅值及相位信息。8 应用举例以变压器SFSZ9-180000/220主变带负荷差动保护二次电流大小和方向测试为例，，由装置测试完成全部测试，主机生成主变差动六角图。变压器额定容量：180MVA/180 MVA /6 MVA；额定电压：220±8*1.25/110±4*1.25/10 kV；接线组别：YN yn0 d11；变压器带负荷测试数据见下表（以高压侧A相电压UN为参考量，实测相角是电流滞后电压的角度）测试位置 额定变比 二次编号 分机编码 二次电流(A) 实测相角(°)220kV侧 600/1 A4011 IHA 0.251 7.5B4011 IHB 0.249 127.1C4011 IHC 0.247 247.9110kV侧 1200/1 A4111 IMA 0.211 186.4B4111 IMB 0.220 306.7C4111 IMC 0.219 66.810kV侧 4000/1 A4261 ILA 0.114 169.5B4261 ILB 0.114 289.0C4261 ILC 0.114 49.6图11 以UN为参考基准的六角图图11是主机以UN电压(REF) 为相位检查参考基准，方向默认12点，该相位图表中H对应高压侧， M对应中压侧、L对应低压侧，黄、绿、红色代表A、B、C三相。图12 以IHA为参考基准的六角图图12是主机改变相位参考基准后的六角图，通过“基准”键可选择IHA为参考基准，方向默认12点，直观检查差动接线。对于断路器失灵保护、微机母差保护、故障录波、监控系统电度计量、监控、安稳及备自投等都可参考上述方式进行保护二次回路的接线检查。9 操作注意事项1 ）主机与分机在通讯校验完成前不得随意插拔校验线。2） 测量通讯过程中不得改变主机基准，以免造成测量相位的错误。3） 相位测量时，注意电流流向必须与电流钳箭头标注方向一致。4） 分机切换编号或测量点，请等待5s钟待测量示数稳定后再发送。5） 测量通讯过程中若出现误关机，必须关闭分机重新校验。10 主机存储数据格式的导出使用装置附带的U盘可以将主机存储的测试数据导出，所导出的数据格式均加入了制表符，可直接复制至excel文档中进行后期测试报告的编辑。10.1测量通讯数据导出格式10.2 单机测量数据导出格式11 产品保修卡产品保修卡1 本产品自购买日期起免费保修一年，终身维修。2 下述情况产品出现故障不在保修范围内：2.1 未按照说明书要求使用所造成的损坏。2.2 人为行为导致的产品损坏。此保修卡为保修服务的重要凭证，遗失不补。请妥善保管！

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临沧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。

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临沧一次通流加压模拟带负荷向量试验装置测试装置是根据传统变电站互感器二次接线测试的便捷化需求，智能变电站二次模拟量（合并单元）分布测量的需求研发的新一代产品。每套设备包含一套主机及一之三套分机（选配）以组网方式实现不同测试点间电压、电流幅值及相位关系的测试，主机可任选一相电压（电流）信号做为相位参考基准，分机可在变电站任意位置测试二次回路和母差保护系统、差动保护各组PT/CT之间的相位关系，并通过无线通讯的方式将测量结果传输给主机进行测试点间的相位关系检查，主机一屏可同时显示相位参考基准幅值、9组电压、9组电流的幅值与参考基准的相位角度，主机实现无人操作，由分机发送和呼叫回传已测试的数据信息。主机采用7寸工业级触摸屏，高亮度，宽视角，阳光下可视，图形化界面，显示分辨率800*480，触摸屏操作，并设有数据存储、U盘数据导出等功能；分机采用黑白式点阵屏，字迹清晰，手持方便。主机可单独进行电压、电流、相位的测试及差动回路六角向量图的绘制，参考基准和方向可自行定义；分机具有电压通讯、电流通讯、单机测量、二次负荷、无线中继、数据回传功能，完全满足用户的个性化需求。该无线相位伏安测试采用工频基波采样及数字滤波的方式，可有效避免因环境噪声引起的相位、幅值波动及硬件滤波引起的相位滞后，所选Cortex M4处理器具有单精度硬件浮点运算功能，大大提高运算效率。 智能变电站投运前继电保护向量检查装置 六相微机继电保护校验仪 三相一次通流加压模拟带负荷继电保护检测装置 三相通流加压模拟负荷校验装置 模拟负荷向量试验装置 电位差相位伏安表 模拟一次负荷法继电保护相位检验装置 母差保护线路保护 钩式验电器2 继电保护向量检查和动作逻辑校验测试装置 电位差双钳相位伏安表 三相微机继电保护综合校验仪 微机继电保护测试仪 无负荷相量测量装置 三相通流加压模拟带负荷继电保护向量检测装置

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临沧一次通流加压模拟带负荷向量试验装置是我公司钳形系列仪表的产品，该仪器是一种全数字化、多功能、高精度、智能化的多参数工频测量仪器。该仪器应用微处理器技术和数字信号处理技术，以直接交流采样法实现工频电参数测量（如电压、电流有效值，有功、无功功率、视在功率、工频频率、功率因数，相位关系等），判别变压器接线组别、感性、容性电路，测试二次回路和母差保护系统，读出差动保护各组CT之间的相位关系，检查电度表的接线正确与否，该表采用钳形电流互感器转换方式输入被测电流，因而测量时无需断开被测线路。为用电检查人员提供一种、准确、便捷的新型电力仪表。三相数字相位伏安表又名智能型三相数字相位伏安表、多功能三相数字相位伏安表、三钳数字相位伏安表等，适用于电力、石化、冶金、铁路、工矿企业、科研院校、计量部门等。尤其适用于电能计费系统及继电保护系统。三、基本功能简介1.采用大屏幕高背光显示，能清晰显示仪器的工作状态和测试参数，操作极为方便。2.测量三相电压、电流、相位、频率、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数及及总和功率。3.测量电网频率和相序。4.小电流5mA测量相位，非常适用于新装用户投运后无负荷时检查接线状况，仪器测量精度高，测量范围宽。5.自动判别变压器绕组、容性和感性负载，并判别三相三线及三相四线错误接线。6.数据静态保存功能，多可保存500组数据。 变电站工程通流加压模拟带负荷试验装置 继电保护向量检查和动作逻辑校验测试装置 变电站监控信息自动对点装置 无负荷相量测量装置 继电保护测试仪2 智能变电站通流加压典型试验装置 一次通流加压模拟负荷向量试验装置 无线高压核相电流相位表 通流加压模拟带负荷向量检测装置 全智能无线高压验电测试仪 模拟带负荷向量试验装置

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临沧一次通流加压模拟带负荷向量试验装置变压器通流试验核查差动保护接线1）试验准备为方便现场接线，根据变压器阻抗参数计算，本次选择变压器110kV侧绕组为施加变频电源侧完成#1和#2主变差动保护接线校验。1.1）在#1主变中压115kV侧套管处经主变开关-110kV#1母线-母联-#2主变开关施加三相工频（或低频）电源，对#2主变差动保护接线检验，利用变压器短路阻抗在#2主变220kV侧和10kV侧绕组在主变开关后级合上接地刀闸形成短路电流，进行变压器电流差动保护回路检查，通过二次电流六角向量图核定接线组别完成检验。1.2）在#2主变中压115kV侧套管处经主变开关-110kV#2母线-母联-#1主变开关施加三相工频（或低频）电源，对#1主变差动保护接线检验，利用变压器短路阻抗在#1主变220kV侧和10kV侧绕组在主变开关后级合上接地刀闸形成短路电流，进行变压器电流差动保护回路检查，通过二次电流六角向量图核定接线组别完成检验。1.3）注：为方便也可利用工频电压转换装置同时对220#1PT施加10kV电压，以Ua为参考相位基准绘制六角向量图。 PT变比220kV/√3/0.1kV√3）二次相电压约2.62V。2）变压器阻抗参数计算#1主变与#2主变短路阻抗差别较小，故以#1主变参数计算。根据#1主变短路阻抗参数计算出阻抗欧姆值：ZH-M=40.85Ω ZH-L=153.65Ω ZM-L=27.32Ω 因本次由中压侧加压，故换算中压侧对高压侧等效阻抗:ZM-H=40.85/（230/115）2≈10.21高压侧和低压侧短路后并联等效阻抗保护显示屏及测量装置显示分辨率完全可满足读数及测量。3）#2主变三侧通流（由#1主变开关-110kV#1母线-母联-#2主变开关）将101-3、101、101-1、100-1、100、100-2、102-2、102、102-3开关合上，由#1主变110kV侧对#2主变施加试验电流；将#2主变220kV侧202-3、202开关合上，202-D1接地刀闸合上，在220kV侧主变开关202进线侧形成短路接地；将#2主变10kV侧002手车推至工作位置，合上002开关，在0022出线侧使用短路线短路接地，在#2主变10kV 002开关出线侧形成短路接地。

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临沧一次通流加压模拟带负荷向量试验装置全站通压变频电源经阻抗变换装置，对主变低压侧励磁通压，合上主变开关、母联开关、PT刀闸，进行相序、变比、开口三角电压检查。开口三角电压检查时，可人为调整源使三相电压不平衡输出。对低压侧电压等级较高的主变，也可采用变频电源直接连接站用变低压侧，利用站用变励磁的方式对主变低压侧加压。通过#1主变10kV低压侧套管对变压器低压侧励磁，在变压器230kV、115kV感应出一次电压，将220kV、110kV母联开关合上完成母线一次电压并列相位检查。8.3 母线/间隔通流，母差保护利用一组三相工频高压，施加于PT一次侧作为相位参考基准；利用一组三相工频大电流，在一条母线支路通入试验电流，于母线其他支路接回电流，试验电流通过进线CT、母联开关、线路CT形成回路，在保护屏上读取电流幅值相位及差流，检查母差保护向量的正确性。将201-3、201、201-1、200-1、200、200-2、213-2、213开关合上， 213-D2接地刀闸合上，测试电流经过主变开关-#1母线-母联开关-#2母线-213线路间隔。测量2套母差保护屏中201、200、213母差保护，测量213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213间隔一次设备恢复到初始状态。8.4 变压器差动保护试验根据变压器铭牌借助平板app计算工具计算绕组短路阻抗，并根据阻抗大小对变压器高压侧（或中压侧）一次加压，其余两侧母线短路接地。利用激励电流模拟加压侧一次负荷电流，利用短路电流模拟短路侧一次负荷电流，检查变压器差动保护向量的正确性并推算差流。将102-3、102、102-2、100-2、100、100-1、101-1、101、102-3开关合上，由#2主变110kV侧对#1主变施加试验电流；将#1主变220kV侧201-3、201开关合上，201-D1刀闸合上，在220kV侧主变开关201进线侧形成短路接地；将#1主变10kV侧001手车推至工作位置，合上001开关，在0193或0194出线侧使用短路线短路接地，在#1主变10kV 001开关出线侧形成短路接地。（也可利用#2差动试验的短路点，但注意要将010、0101、0021、0022手车同时推至工作位）仍以220kV#母线PT A相为参考相位基准，测量#1变差动保护方向，绘制六角向量图，测量完成将上述一次设备恢复到初始状态。 三相通流加压模拟负荷校验装置 电子式三相通流加压模拟负荷校验装置 三相通流加压模拟带负荷继电保护向量检测装置 无线高压检验电测试仪 相位伏安表无负荷相量测量装置 带负荷校验保护装置 模拟带负荷测试（系统）装置 高压核相电流相位表 六相微机继电保护综合校验仪 变压器差动保护装置 同步相量测量系统试验装置 变电站投运前继电保护向量检查装置

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临沧一次通流加压模拟带负荷向量试验装置模拟负荷模块连接关系及功能简述55V/200A一般用于变压器差动保护，在中压和高压侧短路，低压侧加压的情况；110V/100A、220V/50A、440V/25A一般用于变压器差动保护，对低压和高压侧短路，中压侧加压的情况；440V/25A、880V/12.5A一般用于变压器差动保护，对中压侧和低压侧短路，高压侧加压的情况；其中880V还用于全站通压试验中。Ⅰ路电源接三相工频大电流转换输出15V/200A，用于母线及间隔回路通流试验；Ⅱ路电源接三相工频电压转换输出10kV/0.2A，用于对PT一次加压做为参考相位基准，验证PT变比、极性、相位关系是否正确；电压转换输出100V/0.1A方便对保护装置的二次输入电压用作相位测量的参考基准。6. 模块操作说明6.1变频电源操作说明打开变频电源柜门，接好输入电源线及2路输出线后，启动送电，合上左上角控制开关，待显示屏进入登录界面后合上输入开关，并根据试验项目需要合上输出开关，变频电源的电压、频率、相位调整均可通过平板控制实现。6.2平板操作说明6.2.1蓝牙连接打开app，左上角会显示“模拟负荷调试（未连接）”，请点击右上角三个点，选择连接设备，已匹配设备列表中有 “MNFH-xxx”的蓝牙设备，点击连接。成功连接后左上角会显示“模拟负荷调试（已连接）”，蓝牙连接前的平板所有设置均为无效设置，蓝牙连接后会自动更新至源当前设置状态。如果已匹配设备为空，请关闭软件，到系统设置——蓝牙——可用设备——选中MNFH-xxx，并输入配对密码1234，待成功配对后返回模拟负荷app界面连接蓝牙设备。6.2.2 Ⅰ路电源输出连接说明a) 变频电源连接三相工频大电流转换装置时，Ⅰ路输出方式：升流输出，Ⅰ路输出端选择：10V/200A 升流器；b) 变频电源连接三相阻抗变换装置时，输出方式：升压输出，Ⅰ路输出端选择：根据阻抗变换装置连接关系做一一对应；c) 变频电源直接输出时，输出方式：升压输出，Ⅰ路输出端选择：电源输出；6.2.3 Ⅱ路电源输出连接说明变频电源连接升压装置时，Ⅱ路输出方式：升压输出；变频电源Ⅱ路直连时，Ⅱ路输出方式：电源输出；平板显示的电压、电流、均为按照变比折算到一次回路上的电压、电流幅值。6.2.4 电源参数设置参数设置时，先输入设置值，再按输入值左侧灰底黑字描述部分，待设置值由黑色变为灰色，说明设置成功。以变频源Ⅱ路连接升压装置为例，Ⅱ路电压设置5.7kV，并按设置值左侧对应的灰色按钮“Ⅱ-电压[kV]”待设置值由黑色变为灰色，说明设置成功。如果Ⅱ路电源处于启动状态，输出相电压为5.7kV。在平板设置与实际接线一致的情况下，平板显示的电压、电流幅值为实际施加到一次回路上的电压、电流幅值。