变压器跳闸逻辑测试仪的研制论文_王哲1,黄凯1,魏旭东2,张悦3

(1. 国网郑州供电公司 郑州 450000;

2.郑州华力信息技术有限公司 郑州 450006;

3. 国网荥阳市供电公司 郑州 450000)

摘要:变压器承担着变电站中心枢纽的作用,为保证其安全,配置了多种类型的保护。当故障发生时,变压器保护按依据不同的故障类型,按一定顺序跳开相应断路器,进行故障隔离,这个跳闸顺序即为变压器跳闸逻辑。

根据《DL/T 995-2006继电保护和电网安全自动装置检验规程》要求,每次变压器保护定校时都需要对跳闸逻辑进行校验,正确的跳闸逻辑是电力系统安全稳定运行的重要保障。

关键词:变压器;故障类型;断路器;故障隔离;保障

1.项目研究的目标和意义

按照《DL/T 995-2006继电保护和电网安全自动装置检验规程》,变压器跳闸逻辑测试需停电进行,而停电会降低电网运行的可靠性。项目组统计了郑州供电公司2014年3月至2015年3月期间,220kV变压器跳闸逻辑测试情况:共完成测试28套,总耗时182小时,平均耗时为6.5小时,具体如图1所示。

可以看出,跳闸逻辑测试需要耗费大量时间,这就导致二次人员有时要加班加点才能按时完成任务,因此我们需要提高效率,缩短测试时间。

目前测试沿用传统的万用表法,测试开始时,屏前操作人员与屏后测量人员通过喊话方式进行同步配合,与工作监护人员协同完成测试。测试点位多且每次只能单点接线

以220kV双母单分段主接线为例,变压器跳闸逻辑测试点位简表如表1所示。

表1 220kV双母单分段主接线跳闸逻辑测试点位简表

参照表1,设定变压器保护类型为变量X,每种保护测试接点个数为变量Y,变压器跳闸逻辑测试点位总数为M,则M=X• Y。

对于所辖地区220kV变压器保护,大约有300~400台,可见跳闸逻辑测试点位极多。使用万用表只能单次单点接线进行测量,所以一般需要高达两百次左右的测试,耗费大量时间。

在测试过程中,经常受环境嘈杂因素,人员注意力因素,设备因素等外部干扰,造成多次反复测量,耗费大量时间。

分析上述测试过程,得出跳闸逻辑测试之所以需要长达6.5小时的关键点:1)测试点位多且每次只能单点接线;2)人员配合方式比较原始,需时刻保持高度地集中度。

经过市场调查,目前还没有专用的工具进行跳闸逻辑测试。研制一种装置,实现一次多点接线、减少人员间配合失误现象的发生,急需一套全新的检测方案。

2.设计项目方案

2.1.方案提出

结合传统方法中测试单次只能单点接线和人员间配合误差这两个关键点,研制的跳闸逻辑测试仪必须具有一次接入多个点位、减少人员间配合误差的功能。针对实际检测中的需求项目成员从理论计算、人员、设备、技术等方面对该项目进行了定量分析。

通过方案论证、分析后,项目从精确度、安全性、测试时间、便捷性四个方面对各种方案进行评估,并根据项目需求的重要程度确定权重比例,利用价值工程法对各种方案进行比较。价值工程法计算公式:

依据价值评价结果,项目成员一致认定最佳方案为:微芯片控制方案。

其优点:1、强弱电完全隔离,工作电压为DC 3.3V,安全可靠。

2、测试时间大大缩短;

3、计时精确,能准确检测到跳闸时刻;

4、保持指示跳闸回路,准确清晰的区跳闸顺序;

5、提示声音响亮。

缺点: 1、研制时间可能稍长。

3.项目控制软件设计

3.1.程序编写

按照5W1H原则结合跳闸逻辑测试仪的功能需求,系统软件主要包括开机自检子程序、脉冲信号捕捉子程序、定时器中断子程序和显示子程序等关键模块。

脉冲信号捕捉子程序,一方面检测继保测试仪发出的故障跳变命令,触发跳闸逻辑测试仪控制系统,启动计时;另一方面,检测各跳闸逻辑的脉冲信号,停止计时,并记录时间。脉冲信号捕捉子程序流程图如图19所示。

显示子程序用于控制数码管和LED的驱动芯片,使数码管显示计时时间,同时保持对应检测回路的LED常亮。

4 效果检查

项目组分别在二次专业实训室和变电站等实地情况,对四种不同型号的保护装置,进行了跳闸逻辑测试仪的效果验证。

使用测试仪前后进行对比,变压器跳闸逻辑测试实际使用时间均远低于3小时,参与检修测试人员降低30%,停电时间压缩70~80%,全年增加公司售电量约500万多度电量;实现小成本投入大效益实现,极有大面积推广的经济价值。

变压器跳闸逻辑测试仪的设计方案及使用说明已经整理归档,绘图成册,并经安监和生技部门审批通过;并且已申报中华人民共和国国家知识产权局实用新型专利,并已获受理。

5 总结

变压器跳闸逻辑测试仪的研制与使用,创造性的解决了生产中在各种主接线形式下各种厂家类型的变压器保护调试、定校与验收中,提高工作效率,节约大量人力物力,保证了变压器保护动作时的正确性,使其能可靠的切除故障,保障整个电网安全性。的实际问题,收到了预期的效果。为了保证电网安全高效运行,我们要把解决工作中实际遇到的问题,作为继续努力的方向,不懈努力地为电网安全运行做出微薄力量。

作者简介:

王哲 1991-01 男 助工 本科 从事继电保护工作 1

黄凯 1988-07 男 工程师 研究生 从事远动自动化工作 1

张悦 1991-06 女 助工 本科 从事继电保护工作2

魏旭东1977-10 男 本科 电子技术应用

1为国网郑州供电公司。2为国网荥阳市供电公司。3为郑州华力信息技术有限公司

论文作者:王哲1,黄凯1,魏旭东2,张悦3

论文发表刊物:《电力设备》2017年第8期

论文发表时间:2017/7/17

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变压器跳闸逻辑测试仪的研制论文_王哲1,黄凯1,魏旭东2,张悦3
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