HDJB-902L六相微机继电保护测试仪备自投试验

 

备自投试验
该测试模块专门用于测试备自投装置。软件预设了两种典型的接线类型，预设了十余种可能的事故原因，能模拟各种条件下的备自投测试。软件界面以直观的实时接线图显示试验前后主接线图的各种状态及变化。测试仪能根据所接收到保护的动作信号，智能、实时地输出各线路电压电流和各母线电压，并且自动控制测试仪开出量的闭合与断开，以适应备自投装置对开关位置状态的判断。
    界面直观地显示各种系统主接线图，图上各开关状态、电压电流状态均实时显示和变化
    各开关的描述方式和初始状态、各电压电流的描述方式和初始状态均可自由方便地设定
    各开关的跳合闸接点均可自由方便地设定其连接方式
    可方便地设置各进线和母线在有压和无压时的电压、有流和无流时的电流
    可智能识别系统初态及备自投每次动作后的状态，彩色显示系统主接线图和电压电流变化。
    预设了两种典型的主接线类型，并设计了明备用和暗备用两种备用方式
    可以模拟多达十余种事故原因，能模拟各种条件下的备自投测试
    记录备自投各次动作后的事故原因、动作内容和动作时间
    可测试进线恢复供电时的备自投动作行为
    可预设备自投或开关设备拒动或动作不正确情况进行测试
    具备备自投测试所需的多达10路开入量和8路开出量

第一节   界面说明
 试验参数
  接线类型与备用方式
“接线类型1”和“接线类型2”是目前变电站常用的两种典型接线。软件预设了这两种接线

在明备用或暗备用下的正常运行状态，测试时应将接线类型和备用方式配合起来设置，如右图所示：

从彩图中可观察到开关的分、合闸状态（红色为开关合闸态，绿色为开关分闸态）；母线有、无电压或线路有、无电流（红色为有压、有流，灰白色为无压、无流）；变压器带电、失电状态（黄色为带电、灰白色为失电）。

  开入量和开出量的定义和修改
开关旁边的“T”和“H”，是指示备自投装置发出的该

开关的跳闸和合闸信号应接至测试仪的哪个开入量。测试仪共有A、B、C、R、E、a、b、c、r、e等共计10路开入。

开关旁边的“W”是指示该开关的位置状态信号由测试仪的哪个开出接点发出，应接入备自投的开关位置信号输入端。测试仪有1、2、3、4、5、6、7、8 共8对开出。

界面上各开关的跳闸T、合闸H接点接入测试仪哪路开入量的对应关系均做了初始定义，如DL11的跳闸T默认接入开入A、合闸H接入开入a，但这些接入关系均可以修改，方法是在DL11及附近位置点击鼠标右键，在弹出的对话框中修改。同样，界面上各开关的位置信号W各由哪路开出输出的对应关系也都做了初始定义，如DL11的位置信号W默认由开出1输出，但这些接入关系也可以修改，方法相同。

开关位置信号可设置为“正逻辑”或“负逻辑”输出：
正逻辑：  开关位置W为合闸态，相应的开出量闭合；
负逻辑：  开关位置W为合闸态，相应的开出量打开。
  输出主变闭锁信号和手跳闭锁信号

如果事故原因是“主变故障”，有些情况下是不允许备自投动作的。若备自投误合上备用开关，则很可能造成事故。这种情况下软件可模拟输出主变闭锁备自投信号，接入备自投装置相应的闭锁信号输入端，闭锁备自投功能。

当事故原因选择 “xx#变压器故障”时，界面上“输出主变闭锁信号”选择项将开放，勾选则在进入事故状态时向备自投输出闭锁信号。该闭锁信号是由测试仪的开出量输出的。界面上初始定义开出6和7分别作为I#、II#主变的闭锁信号输出。当然也可以自定义修改，方法与上文类似。

在正常倒闸操作中跳开某些开关，导致某些母线或元件失压，从而满足备自投的动作条件。如果不闭锁备自投，将造成备自投误动作而造成事故。这种情况下软件可模拟输出手跳闭锁备自投信号，接入备自投装置相应的闭锁信号输入端，闭锁备自投功能。

当事故原因选择“xx开关手跳”，界面上“输出手跳闭锁信号”选择项将开放，勾选则在进入事故状态时向备自投输出闭锁信号。界面上初始定义开出8作为手跳闭锁信号输出。当然也可以自定义修改，方法与上文类似。

修改“T”、“H”、“W”以及“闭锁”的方法均是：在非试验状态下，用鼠标右键点击图中“T”、“H”、“W”或“闭锁”框，在弹出的对话框中设置断路器名称、位置信号W、跳闸T、合闸H，以及由哪个开出量输出主变或手跳闭锁信号，设置断路器初始状态等各个参数。如右图所示：

修改图中电压、电流参数和变压器编号的方法同上。

  描述进线、母线和支路的电压和电流
系统主接线的各条进线、各段母线上是否有电压，由测试仪哪些电压输出；各支路是否有电流，由测试仪哪路电流输出。界面上已根据不同的接线类型和备用方式预设了描述的电压、电流通道以及在正常运行状态的初始电压、电流值。这些预设的通道可能与实际情况不相符合，在试验前可能需要重新定义各个电压和电流通道。修改定义的方法与修改“T”、“H”、“W”的方法类似，请参考上文。
试验前，先根据实际情况在软件界面的图形上设置好正常运行的主接线图，各个初始电压和电流应与实际情况一致。然后定义好各个开关的跳、合闸接点与测试仪的开入量的对应关系。接线时，测试仪的各个开入开出接点必须按照图中所示的一一对应接线，否则试验不能成功。
  事故原因与测试过程
在“事故原因”下拉菜单中，软件预设了共计12种事故原因，如右图所示。
点击“开始试验”按钮后，测试仪先输出主接线的正常运行状态数据，按图中所设置的参数输出各相电压、电流，根据各开关的位置状态输出各开出接点。此时备自投装置应识别为“正常运行状态”而不动作。经过一定的“故障前延时”或按下“开始故障”按钮后，测试仪按所选择的事故类型输出相应的故障电压电流量和开关量。备自投装置识别到故障后将发出相应的跳、合闸命令。测试仪在收到备自投发来的跳、合闸信号后，变换图中开关状态，并智能地识别新的主接线状态而改变电压电流的输出和开关位置接点输出。并继续等待备自投下一步动作。

若事故原因为某线路失电，还能模拟事故后电源自动上电恢复过程。当备自投装置自投成功后，点击界面上工具栏的“供电恢复”按钮，原先因故障而失压的那条线路的电压将恢复有电。备自投识别到进线电压恢复后，将按“供电恢复”程序再次做出相应的反应。

开关偷跳与开关手跳在概念上有所区别，也就是导致事故的原因不同。开关偷跳，一般认为由开关设备自身故障或保护误动作造成，这时需要开放备自投；开关手跳，一般以人工主动操作造成，如变电站检修时进行的倒闸操作，工作前一般要退出或闭锁备自投装置。

主变故障时，由于是内部故障，其它保护（比如变压器差动保护）将高、低压两侧的开关跳开，

导致主变和低压侧母线失压。在接线类型1（低压桥母联），不应发出闭锁备自投信号，备自投可以正确发出合母联开关的命令，但在接线类型2（高压桥母联），则要闭锁备自投，否则备自投检测到母线失压误合母联开关，将会导致主变带电的事故。
  进入事故状态的控制方式
时间控制    当选择此控制方式时，“故障前时间”将开放，可设置一定的故障前时间。试验时先在正常运行状态经过此时间后，自动进入事故状态。该时间一般应大于备自投装置的充电时间。
手动控制    当选择此控制方式时，开始试验时先输出正常运行状态，点击“开始故障”按钮后，即进入事故状态。当模拟进线失电事故时，按钮栏的“供电恢复”按钮也呈激活状态，由试验人员手动控制何时进线供电恢复。
开入r控制  当选择此控制方式时，只有开入r变位才有正常运行状态进入事故状态。当需要由外部的设备发出接点信号来启动事故时，可在开入r接入相应的控制信号。
  试验结果

是哪种事故原因；备自投的每步动作过程及主接线的状态变化；每步的动作时间。

“试验结果”区记录如下信息：当前模拟的

在“试验结果”列表中，当“动作内容”栏需要显示的文字超出了单格显示的范围时，表格中会出现省略号。此时请将光标移至该表格的文字上，那些被隐藏的文字将会显示出来。如右图所示。

 状态参数
  有压电压电流、无压电压电流
状态参数页面用于输入在有压、有流或无压、无流时各电压和电流幅值和相位，即各状态时测试仪应输出的电压、电流值。

因试验的接线不同，或测试仪输出电压路数的不同，各电压的幅值和相位可能需设置得不同。比如，用测试仪的三相电压UA、UB、UC分别输出给I母线的三相电压，则应将设置如下：

UA：57.7V 0°,UB： 57.7V -120°,UC：57.7V 120°

如右图所示：

若仅用测试仪的两相电压UA、UB分别输出给I母线三相电压，且要求加在I母线的三个线电压幅值均为100V，正序相位，则可按如下方法设置电压参数（加给II母线的两相电压设置方法同此）：

UA：100V  0°,UB：100V  -60°

如右图所示：

并且在接线时，一般将测试仪UA、UB分别接备自投I母线的UA、UC相，I母线的UB接测试仪UN。具体接线请参考下文举例。

  自投后电流
在暗备用情况下，考虑到母联开关自投后，可能出现一台变压器由原来只带一段母线负荷变为带两段母线负荷的情况，表现在自投后变压器的电流增加。自投后电流参数就是为此目的而设置的。
通过设置较大的自投后电流，能用来测试自投后备自投过负荷跳闸，或合闸于故障母线，后加速动作跳闸的情况。

第二节   试验指导
 电压、电流接线
做备自投试验，最麻烦的可能就是接线，因为不同的系统主接线类型、不同的备用方式，甚至不同的事故原因，都可能会造成接线的不同。下面就针对各种可能的情况，详细介绍试验的接线方法，以供参考。
为方便掌握试验接线方法，现介绍一种通用的交流量接线方法。无任哪种系统主接线类型，哪种备用方式，哪种事故原因，均可按以下方式接入各个交流量：
  电流接入
接入电流量对备自投装置有如下作用：
1、    投前要判断被跳开的一侧变压器支路无电流，才能合备用开关；
2、    暗备用方式下，备用开关合闸后，因所带负荷超出在运行的变压器允许的最大负载，要求甩负荷。一般通过判断自投后的电流是否超过整定的过流动作值来确定变压器是否超载。
1、    用开关合闸于故障母线，导致自投后电流非常大，以模拟后加速动作情况。

电流接线较简单，一般按软件界面提示，将测试仪的IA、IB分别接保护的两路进线或主变支路电流输入端，如上图所示：

 

  电压接入
不同备自投装置要求每段母线或每条进线接入的电压可能不同，有的要求只接入一个、两个相或线电压，有的则要求接入三相电压。对不同的要求我们可以采用不同的接线方法来满足。
每段母线或每条进线要求接入一个或两个相或线电压：  这种情况可以简单地用测试仪的一个或两个电压输出通道直接接入即可。
每段母线或每条进线要求接入三相电压：  这种情况可以采用两种接法：

1.  
   1. 将测试仪两个电压通道接入备自投三相电压。接线方法如右图。

设测试仪输出的电压：UA＝100V，0°  UB＝100V，60°

则：UAB＝100V，-60°

由于测试仪输出的电压UA、UB分别加在备自投的UA、UC上，则备自投侧：

UAB＝UA＝100V，0°

UBC＝－UB＝100V，-120°
UCA＝－UAB＝100V，120°
          为正序电压。
b)    将测试仪三个电压通道分别接入备自投三相电压。接线采用一一对应接线，接线方法如右图。
此时应将软件的“试验参数”页中各电压设为：
UA=57.7V，0° UB=57.7V，-120° UC=57.7V，120°
第1种接线比较节约电压通道数。
 试验举例1：接线类型1、暗备用、线路I失电
  初始条件：

备自投需接入量：两条高压进线各需接入一个线电压，两段低压母线各需接入三相线电压，两台主变各需接入一个低侧电流；各开关位置信号，正逻辑。

备自投输出量：各开关跳闸、合闸信号。

  试验接线：

采用  型测试仪，具体接线及试验参数设置方法如下图：

 

 

 

 

 

 

  试验过程：
开始试验时，测试仪先输出正常运行态：各电压输出有压电压，各电流输出有流电流； 131、100均闭合（开出2、5均闭合），DL231断开（开出4打开）。
等待事故前延时（或手动触发）后，自动进入事故状态，进线1、#1主变和I段母线失压（UA、UB、UC均为无压电压），#1主变无流（IA为无流电流）。检测到状态变化后备自投动作过程应为：
确定进线2有压后延时时间t1跳DL131开关――确定DL131开关确实跳开，且#1主变无流无流后，延时时间t2合DL231开关――此时1母电压恢复（UA、UB恢复为有压电压），#2主变电流为自投后电流。
自投成功后，如果需要进一步模拟供电恢复时，则按工具栏的“供电恢复”按钮，进线1将恢复供电（UC为有压电压）。备自投装置可能的动作过程是：
延时时间t3跳131开关――延时时间t4合DL231开关――此时1母恢复为有压电压，#2主变电流恢复为有流电流。
1． 图中+KM为备自投装置的220V直流＋KM或＋XM，现场试验时可从保护屏柜的控制电源取，也可以从测试仪后面板的独立直流电源接线，只需将独立直流调至220V即可直接使用。
2． 现场试验，常通过选择“线路I失电”、线路II失电”来代替模拟“I母线失电”、“I母线失电”，此时UC、Uc可不接线，其它接线同本例。
3． 如果不做“供电恢复”试验，图中有些接线（DL11合闸、DL131合闸、DL100跳闸）可以不接。
4． “DL11偷跳”、“DL131偷跳”的接线方法与本例相同。
5． 线路2侧的各种试验接线与同等条件下（指接线类型和备用方式均相同）线路1侧的试验接线相似。
6． 位置信号输出逻辑选择与装置本身有关，如果装置的位置信号接点在输入220V或110V正电位时，判断相应开关为合闸状态，则试验时应选择“正逻辑”，若判断为分闸状态，则选择“负逻辑”。
 试验举例2：接线类型2、明备用、DL21开关偷跳
  初始条件：
备自投需接入量：两段低压母线各需接入三相线电压，两台主变各需接入一个低侧电流；各开关位置信号，负逻辑（注意：下面的各开出量均与上例反逻辑）。
备自投输出量：各开关跳闸、合闸信号。
  试验接线：
采用  型测试仪，具体接线及参数设置方法见下列图示：
  试验过程：
开始试验时，测试仪先输出正常运行态：各电压输出有压电压，各电流输出有流电流；DL11闭合（开出3打开），DL11断开（开出1闭合）。注意，这里DL30的开入开出量均可不接线，即认为实际上这就是一段母线，而没有分段开关，这样也更符合现场实际。
等待事故前延时（或手动触发）后，自动进入事故状态，DL21断开（这里由测试仪自动跳开此开关，并通过开出3“告知”备自投，DL21确实跳开，模拟因其它原因导致DL21偷跳。），从而导致I、II段母线同时失压（UA、UB、UC、UX均为无压电压），#1、#2主变均无流（IA、IB为无流电流）。检测到状态变化后备自投动作过程应为：

延时时间t1合DL11开关――此时I、II母电压恢复，#1、#2主变电流为自投后电流。

 

 

 

 

 

 

 

1．图中+KM为备自投装置的220V直流＋KM或＋XM，现场试验时可从保护屏柜的控制电源取，也可以从测试仪后面板的独立直流电源接线，只需将独立直流调至220V即可直接使用。
2．接线类型2是较简单的一种系统主接线方式，只能模拟进线失电、母线失电，和变压器一侧，比如高压侧开关的跳闸故障，而不能模拟另一侧开关跳闸和主变故障。若需要模拟后两类故障，请选择“接线类型1”。
3．模拟“DL21手跳”故障，当需要检查手跳闭锁信号时，可将备自投装置的闭锁信号输入端子接测试仪的开出8，其它接线与“DL21偷跳”相同。
4．同等条件下（指接线类型和备用方式均相同），DL11的各种试验与DL21的试验相似，只是对应地接线路1侧的各开关即可。
 试验举例3：接线类型2、暗备用、II#主变故障并闭锁备自投
  初始条件：
备自投需接入量：两段低压母线各需接入三相线电压，两台主变各需接入一个低侧电流；各开关位置信号，正逻辑。
备自投输出量：各开关跳闸、合闸信号。
  试验接线：

采用  型测试仪，具体接线及参数设置方法见下列图示：

 

 

  试验过程：
开始试验时，测试仪先输出正常运行态：各电压输出有压电压，各电流输出有流电流；DL11、21、131、231均闭合（开出1、2、3、4均闭合），DL30断开（开出5打开）。正常运行期间，备自投处于非闭锁状态，所以此时开出7打开。一进入故障态，开出7即闭合，以给备自投加上正电位，使其闭锁。
等待事故前延时（或手动触发）后，自动进入事故状态，DL21断开（这里由测试仪自动跳开这两个开关，模拟主变故障时，由其它保护，比如变压器差动保护跳开变压器的高、低侧开关，并且通过开出3告知备自投，这个开关确实已跳开），从而导致I段母线失压（UC、UX均为无电压）， II#主变无流（IB为无流电流）。检测到状态变化后备自投动作过程应为：
装置不动作！
这是由于装置的“主变闭锁信号输入”端子经过开出7被加上了220V正电源，处于闭锁状态，所以装置不发备自投合闸信号。此时II母仍处于失压状态，DL21、30也均维持断开状态，试验结束。
为确认造成备自投不合闸的原因的确是因“主变闭锁”引起的，可将软件界面上的“输出主变闭锁信号”取消选择，重复上述试验，此时，备自投动作过程应为：
延时时间t1合DL30——II母线电压恢复（UC、UX恢复为有压电压），II#主变支路电流恢复（IB恢复为有流电流），试验结束。

1． 图中+KM为备自投装置的220V直流＋KM或＋XM，现场试验时可从保护屏柜的控制电源取，也可以从测试仪后面板的独立直流电源接线，只需将独立直流调至220V即可直接使用。
2． 若系统主接线为“接线类型1”，主变故障时一般不需要闭锁备自投
3． 可按上例相似的接线方法重新接线，检查I#主变故障时的闭锁情况，此时是通过测试开出6输出闭锁信号。
备自投试验接线并非千篇一律，比如，有的备自投较简单，没有进线电压端子，则试验时进线电压不接；有的备自投装置不需要判断开关位置，则测试仪相应的开出量也不需接线。
和重合闸装置一样，开始故障前，往往应使备自投装置完成充电，否则会出现备自投不动作。备自投不动作时，还应检查：
1、    经测试仪开出接点接入的装置开关位置接线端子电位是否正确；
2、    跳闸侧线路是否无电流；
3、    装置的闭锁接点是否误接入正电源