淮南智能变电站继电保护向量检查装置

淮南一次通流加压模拟带负荷向量试验装置系统简介本模拟带负荷继电保护向量检测装置，可模拟一次回路各种三相对称、不对称向量，用于变电站内母线线路及变压器的负荷向量模拟，装置可输出工频高电压、大电流到变电站的一次设备，检查母差保护、线路保护、测控装置、计量装置、录波装置等二次设备的向量正确性。还可输出三相工频或低频电流，配置高精度无线选频相位伏安测试装置用于对变压器差动保护二次回路正确性的验证及六角向量图的绘制，推算差流。实现智能变电站合并单元和常规变电站的互感器二次接线的变比、极性、相位等检测，既能满足常规变电站，也能满足智能变电站测试需求，既能测试母差保护、线路保护，也能测试主变差动保护。2. 引用参考标准文件1) GB 50150—2016《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》2) DLT995-2006 《继电保护和电网自动装置检验规程标准》3) GB/T14285-2006《继电保护和自动装置技术规程》4）Q/GDW441-2010《智能变电站继电保护技术规范》5）Q/GDW11145—014《智能变电站二次系统标准化现场调试规范》6）DL/T587-2016《继电保护和自动装置运行管理规程》7）DL/T559-2007《220kV～750kV 电网继电保护装置运行整定规程》8）Q/GDW422-2010《 电网继电保护整定计算技术规范》9） 电网设备〔2018〕979号《 电网公司十八项电网重大反事故措施》

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淮南一次通流加压模拟带负荷向量试验装置系统简介本模拟带负荷继电保护向量检测装置，可模拟一次回路各种三相对称、不对称向量，用于变电站内母线线路及变压器的负荷向量模拟，装置可输出工频高电压、大电流到变电站的一次设备，检查母差保护、线路保护、测控装置、计量装置、录波装置等二次设备的向量正确性。还可输出三相工频或低频电流，配置高精度无线选频相位伏安测试装置用于对变压器差动保护二次回路正确性的验证及六角向量图的绘制，推算差流。实现智能变电站合并单元和常规变电站的互感器二次接线的变比、极性、相位等检测，既能满足常规变电站，也能满足智能变电站测试需求，既能测试母差保护、线路保护，也能测试主变差动保护。2. 引用参考标准文件1) GB 50150—2016《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》2) DLT995-2006 《继电保护和电网自动装置检验规程标准》3) GB/T14285-2006《继电保护和自动装置技术规程》4）Q/GDW441-2010《智能变电站继电保护技术规范》5）Q/GDW11145—014《智能变电站二次系统标准化现场调试规范》6）DL/T587-2016《继电保护和自动装置运行管理规程》7）DL/T559-2007《220kV～750kV 电网继电保护装置运行整定规程》8）Q/GDW422-2010《 电网继电保护整定计算技术规范》9） 电网设备〔2018〕979号《 电网公司十八项电网重大反事故措施》

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淮南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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淮南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。

淮南一次通流加压模拟带负荷向量试验装置试验准备、测试步骤(1) 试验准备根据对变电站现场踏勘，站内检修电源箱开关容量（空开80A/3P）可满足装置供电要求，现场安装主变两台，220kV、110kV双母线单分断，10kV三母线单分断。为减少试验接线操作，本次试验充分利用220kV、110kV母联开关和10kV联络开关的操作实现各通流和加压回路间隔的投切。(2) 测试步骤1)全站母线一次通压试验通过#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。2）220kV、110 kV、10 kV母线/间隔通流试验在#1主变220kV、110kV侧套管分别接入三相工频大电流，通过#1主变开关201将220kV母联开关及需检测的回路间隔投入试验回路，在21-P-1#1母线220kV PT处接入高电压，通过倒闸操作配合完成220kV线路保护、母线保护相位的检验；通过#1主变开关101将110kV母联开关及需检测的回路间隔投入试验回路，在11-P-1#1母线110kV PT处接入高电压，通过倒闸操作配合完成110kV线路保护、母线保护检验。3）#1、#2变压器通流试验核查差动保护接线根据变压器阻抗参数计算，本次选择变压器110侧绕组为施加变频电源侧通过一台主变母线通过110kV母线串带另一台主变开关对115kV侧绕组施加工频（或低频）电源，其余侧绕组在主变开关后级合上刀闸形成短路电流，完成变压器差动保护相位检验。9.8 一次电压并列相位检查220kV、110kV、10kV母线一次电压并列相位检查（含开口三角电压，10kV#1接地变接线组别）：装置变频电源三相电源输出接入#1主变低压侧套管，通过对变压器低压侧励磁后，三相相序为正序，分别在变压器各侧感应出一次电压：10kV母线：一次电压=380V，接地变低压侧电压及PT二次电压=14.47V;110kV母线:变压器变比K=115/10.5=10.95 PT变比=110/0.1/0.1√3PT一次电压=0.380×10.95=4.160kVPT二次线电压=4160/1100=3.782VPT一次相电压=0.380×10.95/1.732=2.400kVPT二次相电压=4160/1100/1.732=2.183V220kV母线：变压器变比K=230/10.5=21.9 PT变比=220/0.1/0.1√3PT一次电压=0.380×21.9=8.322kVPT二次线电压=8322/2200=3.782VPT一次相电压=0.380×21.9/1.732=4.804VPT二次相电压=8322/2200/1.732=2.183V通过测量各母线侧PT二次电压值，验证电压互感器二次回路接线、变比、验证各保护装置电压采样幅值、相位的正确性，验证电压并列功能的正确性。

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淮南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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淮南一次通流加压模拟带负荷向量试验装置功　　能 测量三相交流电压、电流、电压间相位、电流间相位、电压电流间相位、频率、相序、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、电流矢量和，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，检修线路设备等电　　源 3.7V锂充电电池功　　耗 250mA显示模式 LCD彩屏显示，72×55mm仪表尺寸 长宽厚：187*119*48mm钳口尺寸 Φ8mm电压量程 AC 0.00V～600V 分辨率：0.01V 精度：±0.5%FS电流量程 AC 0.0mA～20.0A 分辨率：0.1mA 精度：±0.5%FS相位量程 0.0°～360.0° 分辨率：0.1° 精度：±1°频率量程 45.00Hz～65.00Hz 分辨率：0.01Hz 精度：±0.5Hz有功功率量程 0.0W～12kW 分辨率：0.1W 精度：±(3%rdg+3dgt)无功功率量程 0.0W～12kVAR 分辨率：0.1VAR 精度：±(3%rdg+3dgt)视在功率量程 0.0W～12kVA 分辨率：0.1VA 精度：±(3%rdg+3dgt)功率因数量程 -1～+1 分辨率：0.001 精度：±0.03电流矢量和 0mA～60.0A相　　序 正相：U1、U2、U3或I1、I2、I3光标从左往右顺次闪烁反相：U1、U2、U3或I1、I2、I3光标从右往左顺次闪烁检测速率 约2秒/次数据保持 测试中按HOLD键保持数据，“HOLD”符号显示数据存储 500组硅胶防护套 有USB接口 USB接口，所存数据上传电脑，便于分析管理数据自动关机 仪表无操作约15分钟后关机背光功能 有，适合昏暗场所及夜间使用电压检测 当电池电压低于3.2V时，电池电压低符号显示，提醒及时充电仪表质量 主机：380g(带电池)尖嘴形电流钳：180g×3测试线：190g电压测试线长度 1.5m电流钳线长 2m工作温湿度 -10℃～40℃；80%Rh以下存放温湿度 -10℃～60℃；70%Rh以下输入阻抗 测试电压输入阻抗为：1MΩ耐　　压 仪表线路与外壳间耐受1000V/50Hz的正弦波交流电压历时1分钟绝　　缘 仪表线路与外壳之间≥100MΩ结　　构 外壳绝缘适合安规 IEC61010-1 CAT Ⅲ 600V，IEC61010-031，IEC61326，污染等级2 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

淮南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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淮南一次通流加压模拟带负荷向量试验装置主机箱体由改性PP合金注射成型，坚固耐用、耐低温、防撞击、不变形、不碎裂；分机采用双色注塑外壳，手感舒适，方便操作。2.2 主机面板说明主机面板从左到右依次为天线、电压输入端的N端、电压输入端L端、电流信号输入端、三个通用无线对时校准口、USB接口、充电器接口、开关，主机屏幕采用全触摸操作。2.3分机面板说明分机面板顶部自左至右依次为天线、充电口、校准口；分机面板底部依次为电压输入端的N端、电压输入端的L端、电流信号输入端。3 仪器技术参数3.1 测试工频基波频率范围： (50±0.2)Hz 3.2 主、分机电压量程：20V/100V/400V自动切换 基本误差极限：±（0.3%读数+0.2%量程）3.3 电流钳量程： 200mA/1A/5A 自动切换 基本误差极限：±（0.5%读数+0.5%量程）3.4 相位角度测量范围：以电压通道为参考基准，电流滞后于电压角度0.0°～360. 0° 基本误差极限：≤±2° 3.5 主机、分机无线传输距离及测试相位准确度：空旷条件直接通讯传输距离≤1000m，保护间隔带有屏蔽条件可采用中继方式通讯传输≤1600m，相位误差极限：≤±5°3.6 显示速率：单机测量模式、二次负荷：1次 /秒通讯测量模式： 1次/3秒3.7 供电电源：主机42V/4.4AH 分机12V/2000mAH3.8 外形尺寸及重量：主机：270*180*200 4kg； 分机：200*100*35 0.5kg3.9 绝缘和耐压： 绝缘电阻：≥1000MΩ(500V) 3.10 工作条件：环境温度：（0～40）℃ 环境湿度：（20～80）% RH 全智能无线高压验电测试仪 通流加压模拟负荷继电保护向量检测装置 模拟带负荷继电保护向量检测装置 无线相位伏安测试装置 变电站投运前继电保护向量检查装置 继电保护相位测试装置 模拟一次负荷法继电保护相位检验装置 变电站工程通流加压模拟带负荷试验装置 通流加压模拟负荷继电保护向量检测装置

淮南一次通流加压模拟带负荷向量试验装置三相工频大电流转换输出装置 额定容量：10kVA 输入电压/电流：0～380V/15A 输出电流：对称120°（可实现平衡对称输出和不对称输出） 输出电流/开口电压： 0～200A/15V（工频）连续可调长时间稳流输出 输出电流200A，时间不小于120分钟（带有三相输出电流显示表头） 4.3 三相工频电压转换输出装置 容量： 3kVA 输入电压/电流：0～380V/5A 输出：对称120°三相电压（带有三相输出电流显示表头） 输出一次电压范围：0～10kV/200mA； 输出二次电压范围：0～100V/1A 4.4 双向工频阻抗转换装置（3台） 针对变压器绕组对的等效短路阻抗，选择电压、电流输入及输出档位，实现通过对变压器低压侧空载励磁，对整站各电压级所有母线PT施加一次电压（开口三角电压）完成一次通压；根据主变绕组对的等效短路阻抗计算，利用短路法对变压器绕组任一施加 880V相电压或 200A电流，其它非加压绕组在开关侧利用接地开关短路接地形成短路电流，完成变压器差动保护六角图检查。 额定容量：10kVA/相 输入：0～380V/50A A/N绕组：0～55V/200A、110V/100A、220V/50A M/C绕组: 220V/50A、440V/25A、880V/12.5A 4.5 无线遥测相位测量装置（一台主机，三台分机） 测试频率范围：5～60Hz，高精度晶振对时，自动频率跟踪，基波采样无线通讯距离：空旷500米，采用中继方式大于1000米；表计对时同步采样时间误差（30分钟内）：50ns以内（测量偏差1°以内） 相位测量：0～360°，误差≤3° 电压范围：0.1～400V，精度±0.5%，分辨率0.1V 电流钳范围：（工频）2mA～5A 精度±0.5%；（低频）2mA～1A 精度±1% 4.6 装置控制平板电脑 10.8寸华为M6 同步相量测量系统试验装置 三相通流加压模拟负荷向量试验装置 六相微机继电保护综合测试仪 无线相位表测试仪 相位伏安表无负荷相量测量装置 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 高压核相电流相位表 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

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