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微机继电保护测试仪差动谐波

发布时间:2016-05-19 09:00:00 浏览次数:3553

本模块主要用于测试差动保护的谐波制动特性,也可用于其它谐波保护的测试。既测试差动继电器,也能测试微机差动保护。既可单通道输出谐波叠加差流,也能按“一侧差流,另外一侧谐波的方式”选择双通道输出。最高能输出9次谐波,基本满足了一般谐波试验的要求。

l 软件界面与“交流试验”风格相似,力求试验时操作简便

l 可任意叠加最多9次谐波分量,且各谐波的幅值或相位可任意设置

l 可在不停止输出的试验状态下直接修改电流的幅值、相位、变化步长或改变变量相别

l 试验时,变量的变化方式可在手动和自动加、减之间随意选择,灵活控制

l 以图形形式实时显示两通道叠加的波形,便于直观观察试验过程


 

第一节  界面说明

1. 参数设置

试验前,在界面上直接设置各通道的初始值,不需要的谐波分量应设置为0。大凡界面上有值的通道,试验时就会有输出。所以,若不希望某个电流通道有输出,应将其各次波形的幅值均设置为0,或者该通道不接线。

一般试验时,基波与谐波的相位同向,比如都设置为0°,也可以设置为反向。该相位决定了试验开始时,测试输出该次波形的起始角度。若被叠加的各次波形的起始角度不一致或相反,可能会影响试验。

差动谐波制动试验时,即可由IA输出谐波给保护高压侧,IB输出基波给保护低压侧,也可以将IA、IB颠倒输出,不会影响试验的正常测试。

2. 变量选择

软件只允许选择IA、IB中的一个通道为变量。先选择好通道,再从下面的下拉菜单中选择该通道的某一次谐波分量作为变量。也就是说,试验时只有一个电流(IA或IB)通道的某一次波形分量会变化,其它都是“常量”。

若需要在试验期间不停止输出的状态下重新设置变量,可在变化方式栏中选择“手动试验”方式,此时界面上的大部分参数都可以修改。修改完后,一般要按测试仪小键盘上的“确认”键或笔记本上的“回车”键才能将给数据读入,从而使测试仪按新数据输出。用鼠标将当前“手动试验”方式切换到其它自动方式,也能使测试仪读入新数据,达到相同效果。

3. 动作方式

下面两种动作方式只对“自动加”或“自动减”变化方式有效。

 动作停止    选择此方式时,测试仪一收到保护的动作信号即停止试验。该方式只能测试保护的动作值。如果进行继电器试验,为减小继电器的“抖动”对试验造成的影响,应设“防抖动时间”20ms及以上。

 动作返回    选择此方式时,假设当前变量按“自动加”方式变化,一旦测试仪收到保护的动作信号,则自动调转方向,按“自动减”方式变化。该方式即可以测试保护的动作值,也可以自动测试出返回值。如果进行继电器试验,同样应设“防抖动时间”20ms及以上。

4. 开入量选择与动作显示

软件默认界面上7路开入量全部选择,全部有效。如果需要取消某路开入量对保护动作信号的响应,可在试验前用鼠标取消选择。

在“手动试验”方式下,若测试仪收到保护的动作信号,不仅可以从报警声音上得以判断,还可看到开入量区域有一个钥匙样的小图标出现,如右图所示:

 

第二节   试验指导

1. 参数设置

(1)做变压器差动谐波制动特性试验时,若由单相电流输出谐波叠加差流,即可加给保护的高压侧,也可加给低压侧。若采用两相电流同时输出时,即可由IA输出谐波加给高压侧,IB输出基波加给低压侧,也可以反过来由IA输出基波加给高压侧,IB输出谐波加给低压侧。

(2)在试验方法上,可固定基波,按步长由大到小调节谐波(此时应设置谐波为变量);也可固定谐波,按步长由小到大调节基波(此时应设置基波为变量),测试的效果基本相同。

2. 试验方法

试验前,可将差动保护的变压器接线类型修改为Y(Y0)/Y,且设置低(中)压侧的平衡系数为1,这样会使试验更简单。试验时,无论是是仅给高压侧加电流,还是高、低压侧同时加电流,原则如下:

输出的基波分量必须大于保护整定的动作门槛电流;

输出的初始谐波含量必须能可靠闭锁保护,即大于保护整定的谐波制动系数。

若差动保护的变压器接线类型为Y(Y0)/△,且高、低压侧的平衡系数均不是①如何在不修改整定值的情况下测试保护的比例制动系数呢?

(1)“高压侧谐波叠加差流”输出时

由于谐波分量和基波分量均加给高压侧,两种波形分量受高压的平衡系数影响相同,相互抵消。因此,试验方法同上文所述,请参考。

(2)“高压侧谐波,低压侧差流”输出时

此时必须分别考虑高、低压侧的平衡系数。

为说明方便,现假设高、低侧的平衡系数分别为Kh、Kl,差动门槛值为Id0,谐波制动系数为Kxb,则

a输出的基波分量(假设由IB输出)必须大于:Id0/Kl;

b输出的初始谐波含量(假设由IA输出)必须大于:Id0*Kxb*Kh。

开始试验,并按步长减小谐波至差动保护动作。假设此时测试仪输出的谐波和基波电流分别为IA1、IB1,则计算谐波制动系数的公式为:

Kxb=Ixb/Ijb=(IA1/ Kh)/(IB1*Kl)

 

3.136-35KV微机线路保护综合测试

     本测试模块集中了低压微机线路保护的大部分测试项目,适用于6~35KV中性点不接地系统的线路保护的测试。在整个测试过程中大都采用了“双向逼近”的测试方法,有效地提高了测试的工作效率。

l 完整接线后,能一次性测试完所有项目,中间不需要人为干预

l 可不退出其它段,一次性对三段过流保护进行定值校验测试

l 整个模块大都采用了“双向逼近”的测试方法,节省时间,提高了试验效率

l 汇集了几乎所有中性点不接地系统的线路保护的各种测试功能

l 界面简洁,只需要设置少量的试验参数,有的甚至只要输入整定值即可

l “功率方向”测试项目中,故意模糊“灵敏角”的正、负概念,输入正、负角都能正确测试

  

第一节   界面说明

1. 三段式过电流保护:速断、延时速断、定时限过流

这些项目专门用于测试三段过流保护。按照定值单正确输入各段定值(包括动作值和动作时间)后,可以不需退出其它段即可进行一次性测试。

测试时,先分别选中需要测试的项目,依据定值单设置各段的动作“整定值”和“整定时间”。然后用鼠标点击“→”按钮,在弹出的对话框中设置其它试验参数。下面以“速断保护”为例进行详细说明,如右图所示:

注意:

界面上要求输入的“整定值”和“整定时间”必须按照保护实际的定值设置正确填写,否则可能会影响结果,甚至导致试验不会成功。

(1)测试相

试验时是分相加电流进行试验的,故提供A、B、C相供选择,可只选取一相也可同时选多相测试,软件将按顺序依次进行测试。当进行某相测试时,只有该相电流有输出,其它相电流为零。

(2)故障线电压

对于有“低电压闭锁”功能的保护,需要加入三相电压。当线电压小于低电压整定值时,才开放过流保护,否则将闭锁保护,即使电流再大也不动作。在这种情况下,要求该参数应小于保护的“低电压闭锁”整定值。试验时,无任测试哪一相,三相电压均有输出,且UAB、UBC、UCA都等于所设置的故障线电压。

试验期间,可从软件界面的输出显示区域清楚得观察到当前个电压、电流通道输出的电流幅值和相位。进行低周减载项目测试时,还能监视输出电压的频率。如右图所示:

(3)灵敏角

功率方向灵敏角。功率方向元件投入,需正确设置灵敏角。一般情况下按默认值即可。

(4)分辨率

该参数决定测试值的精度。按默认的0.01已能满足微机保护的一般试验要求。

2. 零序电流保护

   有些小接地系统线路零序电流较大,保护也具有零序电流跳闸或报警功能。

   零序保护界面的试验参数的设置与上述三段过流类似,请参阅。不同的是,在弹出的对话框中,“测试相”栏不开放,因为保护仅有一相零序,固定由测试仪IA相输出零序电流来测试。试验时将测试仪的IA接至保护的零序电流输入端,作为保护的零序电流。

3. 重合闸

   该项目用于模拟三相一次自动重合闸的动作情况。试验前首先必须投入保护的重合闸功能。试验时,设置一个故障电流,使某一段过流保护能可靠动作。测试仪在接收到保护动作信号后立即转入正常态输出。在比“重合闸整定时间”略长的时间内等待重合成功。

   注意,当开关手合或重合闸动作后,重合闸立即放电,在再次充电满之前重合闸处于闭锁状态,此时任何故障只跳闸不重合。重合闸充电时间一般在15-25秒左右。参数设置如右图所示:

   界面上要求输入的“整定时间”是指保护整定的重合闸时间。

(1)故障电流、故障电压、最大故障时间

这里设置保护重合前的故障状态参数。该故障电流、电压应能保证保护可靠动作。“故障电流”一般大于某段过流整定值,而“最大故障时间”大于该段整定动作时间。比如,设置的故障电流只能让Ⅲ段过流保护动作,则“最大故障时间”应大于Ⅲ段过流的整定时间0.2s以上。

(2)故障前延时

在重合闸未充满电的情况下,该参数一般设置为15~25s,以等待重合闸充电完成。如果试验前重合闸已充满电,该时间可设置得较小,以节省试验时间。

注意:

有的保护要求开关在合闸位置时才启动重合闸,即在保护的开关位置端子上加上电位来判断开关合位。在整个试验过程中测试仪的开出2是模拟开关位置输出。在故障前态和重合后态开出2闭合,跳闸态开出2打开。因此可以将“开出2”串入相应的直流回路,使保护可以正确识别开关位置。

6. 延时速断后加速、过流后加速

   这些项目是测试永久性故障下重合闸动作后,后加速跳闸的过程。试验时,测试仪收到保护重合闸动作信号后,再次输出与前次相同的故障量,等待保护再次跳闸,测试后加速跳闸时间。

   试验需具备如下条件:

①参数中所设的故障电流、电压、灵敏角和故障时间应能保证所试验段过流保护正确动作(请参阅上文过流保护的相关说明);

②与该过流段对应的“延时速断后加速”或“过流后加速”保护功能投入;

③重合闸功能投入(参阅上文重合闸的相关说明);

④需要开关位置信号才能启动重合闸的保护,需正确接入开出2接点信号。

7. 低电压闭锁过流

   该项目是测试低电压闭锁过流保护的闭锁电压值,该值为线电压值。试验前先要将待试验段过流保护的“低电压闭锁”功能投入。

本项目也是分三相依次进行测试的。例如,当测试UAB时,A、B两相为故障相,C相电压为正常电压,UAB为故障电压。无论试验相选择UAB、UBC,还是UCA,试验时三相电流均同时输出。三相电流的幅值均等于所设置的“故障电流”,且按正序相位输出。

   “故障电流”和“最大故障时间”均应分别大于待试验段过流保护的相应整定值。如右图所示。

   其它参数的设置请参考上文“三段式过流保护”中的相关说明。

8. 低频保护

   该项目是测试低频(高频)保护的动作频率和动作时间。参数设置界面如右图所示:

(1)频率下滑前延时

    每次试验时先输出初始频率下的电压电流,经“频率下滑前延时”,可以使低频保护解除闭锁状态,然后才开始下滑频率。该时间参数就是用于保护解除频率闭锁。

(2)初始线电压、三相电流

    有些保护有“低电压闭锁低频”功能,则“初始线电压”应大于保护的“闭锁电压”,一般按默认的100V设置即可。

有些保护要求有负荷电流才开放低频功能,无流或电流太小,保护认为无切除负荷的价值而闭锁低频功能。则应先连接好电流试验线,再设置“三相电流”大于保护的“电流整定值”。测试时三相电压、三相电流同时输出,同时变频率。

(3)初始频率、终止频率

    参数设置的基本原则是:在初始频率时,保护应可靠不动作,在终止频率时,保护应可靠动作。

    对有“启动频率”的保护,要求初始频率必须大于保护的“启动频率”值。“初始频率”一般取50Hz。

    终止频率一般应比整定动作频率小0.5Hz以上,但也不能设置得太小,否则保护可能会闭锁,一般不应低于45Hz。

(4)频率变化率df/dt

    试验时,保护先按所设置的df/dt匀速下滑。当滑到“整定动作频率+0.1Hz”处,测试仪自动改为以“0.01Hz / 每步时间”的速率逐格变频,直到保护动作。测出动作频率和动作时间。这里“每步时间”等于“整定时间+0.2s”。

9. 滑差闭锁

    当频率下滑速率太快,df/dt大于保护的滑差闭锁定值时,保护闭锁不动作;df/dt小于滑差闭锁定值时,保护解除闭锁允许动作。若保护先在闭锁状态,则保护从闭锁状态到解除闭锁需要一定的时间,所以“频率下滑前延时”应设置得足够大,比如5s。同时,由于低频保护有一定的动作延时,所以终止频率应设置得比保护整定的动作频率要小,比如47Hz。否则下滑时间不够可能不会动作。其它参数的意义及设置方法请参考上文“低频保护”。

10. 低电压闭锁低频

    与上述“滑差闭锁”不同的是,这里是在线电压低于保护整定的闭锁电压值时,低频保护闭锁。参数的设置方法请参考上文“低频保护”和“滑差闭锁”中的说明。

11. 功率方向

    该项目能正确、快速地测试出功率方向保护的两个动作边界,记录边界角并自动计算出最大灵敏角。考虑到现场试验时,一些试验人员对保护最大灵敏角的正、负难以区分,所以软件对这里最大灵敏角的整定值输入采用了模糊技术,假设保护的最大灵敏角是―45°,无论试验人员输入-45°还是+45°,都不会影响正常的试验。参数设置对话框如右图所示。

    本项目也是分三相依次进行测试的,试验相可以单选也可以同时选。当对某一相进行测试时,仅该相有电流输出,其它相电流为零。

(1)试验间断时间

     为了适应某些需“突变量启动”的保护的试验要求,特设置了该参数。当其为非0值时,试验的基本过程是:输出正常态电压电流(电压为额定值,电流为0),维持至“故障前延时”结束——输出预设的故障态电压电流,维持至“最大故障时间”结束——停止输出,至“试验间断时间”结束——再次输出正常态电压电流,维持至“故障前延时”结束——突变输出另一状态的故障电压电流,至“最大故障时间”结束——停止输出,至“试验间断时间”结束。如此循环输出,至测试出保护的一条动作边界。

(2) 90°接线线电压

     本软件只能测试按90°方式接线的功率方向保护。当测试A相时,电流只有IA有输出,其它相电流为0;电压只有UB、UC有输出,其它相电压为0。并且,电流IA的幅值等于所设置的“试验相电流”,线电压UBC的幅值等于所设置的“90°接线线电压”。

(3)角度分别率

 该参数决定测试的精度。当软件检测到两次输出的电流角度差值小于“角度分辨率”时,即自动停止输出结束试验。一般按默认值1°设置。