本發(fā)明涉及一種變電站測量試驗方法，尤其涉及一種輕載或無負荷變電站相量測量試驗方法。

背景技術(shù)：

隨著我國電力技術(shù)的迅速發(fā)展及智能電網(wǎng)的建設(shè)，具有測量、控制、保護等功能的二次智能設(shè)備在變電站輸配電設(shè)備上得到了廣泛應(yīng)用，二次智能設(shè)備的應(yīng)用，不僅提高了配電設(shè)備的智能化程度及動作的準確性、可靠性，還提高了電力系統(tǒng)運行的安全穩(wěn)定性，有力的促進了電網(wǎng)的發(fā)展。按照《繼電保護及電網(wǎng)安全自動裝置檢驗規(guī)程》要求,新安裝的設(shè)備在投入運行以前，必須用一次電流和工作電壓加以檢驗,以判定電流、電壓相別、相位關(guān)系以及所保護的方向是否正確，并以此判斷設(shè)備接線的正確性，以確保電氣設(shè)備在送電后能夠安全穩(wěn)定運行。

目前，電力系統(tǒng)主要采用向量檢查的方法進行檢驗。傳統(tǒng)的向量檢查主要采用一次系統(tǒng)實際的工作電壓和負荷電流，由于新設(shè)備投運前，負荷均未投入，僅有站用變等部分配套輔助設(shè)備投運，一次系統(tǒng)負荷電流較小，達不到向量檢查所需要的數(shù)值。為了確保送電后設(shè)備能夠安全運行，一般通過專門調(diào)整、變更系統(tǒng)的運行方式來增大一次負荷電流，有時甚至采取投入一些無用負荷的方法來增大一次負荷電流。這樣不僅會出現(xiàn)倒負荷操作風險、大大延長了系統(tǒng)過渡的時間，且浪費了大量電能。同時，也存在著較大的操作安全風險。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了解決新建變電站在設(shè)備投運前，輕載或無負荷情況下不便準確進行向量檢查的問題。提供了一種輕載或無負荷變電站相量測量試驗方法，利用線路本身的線間及對地電容空載負荷電流進行相量檢查，它具有操作簡便、安全準確的優(yōu)點。

為實現(xiàn)上述目的本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種無負荷變電站相量測量試驗方法，包括如下步驟：

步驟1，送電前采用直流法進行互感器極性測試，檢查互感器極性接線正確性，為送電后相量測試提供基準；其具體測試步驟如下：

1)、制作直流電源發(fā)生裝置，并將直流電源發(fā)生裝置“+”極端接到互感器一次側(cè)的“p1”端，“-”極端接到互感器一次側(cè)的“p2”端；

2)、制作二次回路監(jiān)測裝置，并將二次回路監(jiān)測裝置的“+”極端接到互感器二次側(cè)的“s1”端，“-”極端接到互感器二次側(cè)的“s2”端；

3)、啟動直流電源發(fā)生裝置開關(guān)，直流電源發(fā)生裝置的“+”、“-”經(jīng)過互感器的“p1”、“p2”端形成導(dǎo)通回路，回路瞬間通過較大電流；

4)、觀察二次回路監(jiān)測裝置上毫安表或毫伏表指針的動作方向并判斷互感器的接線正確性，如毫安表或毫伏表指針向順時針方向轉(zhuǎn)動，則接線正確；如毫安表或毫伏表指針向逆時針方向轉(zhuǎn)動，則接線錯誤；

5)、如接線正確則互感器極性測試工作結(jié)束，如判斷接線錯誤需重新檢查并調(diào)整一、二次回路接線，并重新按上述流程測試互感器極性，直至接線正確；

為便于單人完成測試工作，可在二次回路監(jiān)測裝置及直流電源發(fā)生裝置上安裝無線遙控裝置，無線遙控裝置可選用2.4g無線通訊模塊，其中，在二次回路監(jiān)測裝置上安裝主模塊即命令發(fā)送模塊，在直流電源發(fā)生裝置上安裝從模塊即命令接收模塊，命令接收模塊控制開關(guān)的常開接點與手動操作控制開關(guān)并聯(lián)在直流電源發(fā)生裝置的“+”極導(dǎo)線上，在檢測時，操作人員只需在二次回路監(jiān)測裝置上按壓命令發(fā)送模塊的開關(guān)，命令接收模塊就可接到動作指令，開關(guān)動作，接通直流電源發(fā)生裝置與電流互感器組成的回路，通過遙控方式控制直流電源發(fā)生裝置的電流開關(guān)的通斷，進行測試工作。

直流電源發(fā)生裝置的制作方法，選用電池作為直流電源發(fā)生裝置的電源，電池的正極及負極分別壓接導(dǎo)線，其中接在“+”極的導(dǎo)線需串接一只控制開關(guān)，導(dǎo)線的另一端各安裝一只掛鉤，掛鉤的直徑及開口需大于變電站輸電導(dǎo)線的直徑。

二次回路監(jiān)測裝置制作方法，選用一塊毫安表或毫伏表作為二次回路監(jiān)測裝置的顯示模塊，毫安表或毫伏表的輸入端標為“+”極，輸出端標為“-”極，并將二次回路監(jiān)測裝置的“+”極及“-”極端通過導(dǎo)線連接到變電站端子箱內(nèi)相應(yīng)的端子排。

步驟2，送電前試驗測試項目完成且合格后，對設(shè)備進行送電操作，送電時變壓器低壓側(cè)的饋線回路不帶負荷，此時線路為空載，并采用二次電流放大的方法對不同的裝置或回路進行向量檢查；具體檢查步驟如下：

1)、使用毫安表設(shè)備測試電流互感器二次電流，如二次電流大于0.5a時，則將分析儀的電壓回路分別連接到電壓互感器的三相二次回路，利用電流鉗卡在電流互感器三相二次回路上，測試繼電保護或其他自動化設(shè)備的輸入電流及電壓，并做好數(shù)據(jù)記錄；根據(jù)測試的數(shù)據(jù)繪制六角圖，以此判斷電流、電壓相別、相位關(guān)系以及所保護的方向是否正確；

2)、如毫安表測得的電流互感器二次電流小于0.5a時，由根據(jù)測得的二次電流大小進行計算，計算得出將二次電流放大到大于0.5a時所需的放大倍數(shù)；

3)、根據(jù)需放大的倍數(shù)采用細漆包線等導(dǎo)線繞制線圈繞組，線圈繞組的匝數(shù)等于放大倍數(shù)；

4)、將繞制的線圈在端子排或其它地方串接在電流互感器的二次回路中，為防止開路，只有在線圈可靠的串接在二次回路后，端子排或原回路才可斷開；串接時，線圈的繞制方向應(yīng)與回路的電流方向保持一致，為確保安全，可在線圈的兩端之間并接放電管或較大的電阻；

5)、用帶有輸出線的電流鉗卡在串接在二次回路的線圈中，電流鉗的方向應(yīng)與電流方向一致；

6)、利用電磁感應(yīng)原理，串接的線圈n倍放大二次電流，使被采集的電流放大后同方向流過電流鉗，把采集到的交流電流數(shù)據(jù)輸送到分析儀進行處理，分析儀能準確地測量出電流互感器二次回路中微電流的大小及相位。二次電壓測試的方法同二次電流大于0.5a時使用的方法，

7)、根據(jù)測試的數(shù)據(jù)繪制六角圖，以此判斷電流、電壓相別、相位關(guān)系以及所保護的方向是否正確。判斷方法如下:繪制的三相電流相量應(yīng)是正相序,即應(yīng)為順時針方向,若不是,則可能是電流互感器相別接錯；繪制的三相電流相量應(yīng)彼此對稱，各相差120°,反之則可能是極性接錯；對于電流互感器是y形接線的還可以根據(jù)測量電流互感器引出線三相電流的大小,進一步判斷電流互感器極性是否接錯；如極性正確則三相電流大小基本一致,中性線電流應(yīng)近似為零；如果有一相電流互感器極性與其它兩相不同,則三相電流相等,但中性線電流為各相電流的兩倍；對于兩線圈變壓器差動保護,根據(jù)六角圖所求得的兩組三相電流相量,各對應(yīng)相電流相量的相位差180°,反之則可能是兩組電流到互感器應(yīng)極性接錯。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：本發(fā)明提供了一種新建變電站投運前向量測量的試驗方法，解決了新建變電站由于負荷未投運，一次系統(tǒng)負荷電流較小，無法進行向量檢查的問題。替代了通過專門調(diào)整、變更系統(tǒng)的運行方式來增大一次負荷電流或投入一些無用負荷增大一次負荷電流等傳統(tǒng)試驗方法。避免了傳統(tǒng)試驗方法帶來的倒負荷操作風險、系統(tǒng)過渡的時間長，浪費大量電能等問題的發(fā)生。提高了操作人員的操作安全性及測試正確率，確保送電后設(shè)備能夠安全運行。

附圖說明

圖1為本發(fā)明極性測試方法原理圖；

圖2為本發(fā)明電流放大回路原理圖；

圖3為采用本發(fā)明測試后繪制的六角圖；

圖4為采用本發(fā)明測試后的電流誤差曲線；

圖5為采用本發(fā)明測試后的角度誤差曲線；

圖中：1.繼電保護或自動化裝置；2.端子排；3.連接壓板；4.毫安表或毫伏表；5.二次回路監(jiān)測裝置；6.直流電源發(fā)生裝置；7.控制開關(guān)；8.電池；9.電流互感器；10.電阻；11.線圈繞組；12.分析儀(相位儀)；13.電壓互感器；14.電流鉗。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細闡述。

以110kv新建變電站說明變電站正式投運前相量檢查的試驗方法。

如圖1-5所示，首先在送電前采用直流法進行互感器極性測試，檢查互感器極性接線正確性。

選用一塊12v，10ah的(鉛酸)電池8作為直流電源發(fā)生裝置的電源，電池的正極及負極分別壓接一根1.5mm²導(dǎo)線，其中接在“+”極的導(dǎo)線需串接一只控制開關(guān)，導(dǎo)線的另一端各安裝一只掛鉤，掛鉤的直徑及開口需大于變電站輸電導(dǎo)線的直徑。并將接在“+”極的導(dǎo)線掛設(shè)在互感器一次側(cè)“p1”端的輸電導(dǎo)線上，接在“-”極的導(dǎo)線掛設(shè)在互感器一次側(cè)“p2”端的輸電導(dǎo)線上。

選用一塊毫安表或毫伏表作為二次回路監(jiān)測裝置的顯示模塊，毫安表或毫伏表4的輸入端標為“+”極，輸出端標為“-”極，并將二次回路監(jiān)測裝置的“+”極及“-”極端通過導(dǎo)線連接到變電站端子箱內(nèi)相應(yīng)的端子排，其中，“+”極端接到互感器一次側(cè)的“s1”端，“-”極端接到互感器一次側(cè)的“s2”端。

接線完畢后，檢測人員啟動直流電源發(fā)生裝置6的控制開關(guān)7，直流電源發(fā)生裝置的“+”、“-”經(jīng)過電流互感器的“p1”、“p2”端形成導(dǎo)通回路，回路瞬間通過較大電流。由于電磁感應(yīng)的原因，互感器二次回路感應(yīng)出瞬間電流，另一檢測人員觀察二次回路監(jiān)測裝置上毫安表(毫伏表)指針的動作方向并判斷互感器的接線正確性。如毫安表(毫伏表)指針向順時針方向轉(zhuǎn)動，則接線正確，互感器極性測試工作結(jié)束；如毫安表(毫伏表)指針向逆時針方向轉(zhuǎn)動，則接線錯誤，需重新檢查并調(diào)整一、二次回路接線，并重新按上述流程測試互感器極性，直至接線正確。

為便于單人完成測試工作，可在二次回路監(jiān)測裝置5及直流電源發(fā)生裝置6上安裝無線遙控裝置。無線遙控裝置可選用2.4g無線通訊模塊，其中，在二次回路監(jiān)測裝置上安裝主模塊即命令發(fā)送模塊，在直流電源發(fā)生裝置上安裝從模塊即命令接收模塊。命令接收模塊控制開關(guān)的常開接點與手動操作控制開關(guān)并聯(lián)在直流電源發(fā)生裝置的“+”極導(dǎo)線上。在檢測時，操作人員只需在二次回路監(jiān)測裝置上按壓命令發(fā)送模塊的開關(guān)，命令接收模塊就可接到動作指令，開關(guān)動作，接通直流電源發(fā)生裝置與電流互感器組成的回路，就可通過遙控方式控制直流電源發(fā)生裝置的電流開關(guān)的通斷，進行測試工作。

絕緣測試等送電前試驗項目完成且合格后，對設(shè)備進行送電操作，送電時，變壓器低壓側(cè)的饋線回路不帶負荷，此時線路為空載。此時，需對不同的裝置或回路進行向量檢查。

使用毫安表或萬用表在控制室的斷電保護裝置的電流輸入回路測試電流互感器二次電流，如二次電流大于0.5a時，則將相位儀(分析儀)12的電壓回路分別連接到電壓互感器的三相二次回路，利用電流鉗14卡在電流互感器三相二次回路上。測試繼電保護或自動化設(shè)備1的輸入電流及電壓，并做好數(shù)據(jù)記錄。根據(jù)測試的數(shù)據(jù)繪制六角圖，以此判斷電流、電壓相別、相位關(guān)系以及所保護的方向是否正確。

如毫安表或萬用表測得的電流互感器二次電流為0.039a，毫安表或萬用表測得的電流互感器二次電流也可通過測試一次電流計算得到。以架空線路空載容性回路為例加以計算。架空線路空載容性回路一次電流的計算公式為：

式中：up：線路線電壓，單位：kv；

ω：電網(wǎng)角頻率，ω＝2πf；

c：線路單相對地電容，一般取5～6pf/m。

經(jīng)計算：架空線路空載容性回路一次電流為9.04a?；ジ衅髯儽葹?200/5，

二次電流＝一次電流÷互感器變比＝9.04a÷1200/5＝0.0377≈0.038,與測得的數(shù)據(jù)基本一致。

為使測試電流大于0.5a，根據(jù)公式

i1/i2＝n1/n2

n2＝n1×i2/i1

為將二次電流放大至0.78a，

算得n2＝20，即可將二次電流放大20倍。

采用0.5mm²的漆包線繞制線圈繞組11，線圈繞組11的匝數(shù)為20，即漆包線繞制20圈。將繞制的線圈串接在電流互感器二次回路的端子排2上。為防止開路，只有在線圈可靠的串接在二次回路后，端子排的連接壓板才可斷開。串接時，線圈的繞制方向應(yīng)與回路的電流方向保持一致。為確保安全，在線圈的兩端之間并接1kω的電阻。

用相位儀配套的電流鉗14卡在串接在二次回路的線圈中，電流鉗14的方向應(yīng)與電流方向一致。根據(jù)電磁感應(yīng)原理，串接的線圈20倍放大二次電流，使被采集的電流放大后同方向流過電流鉗，把采集到的交流電流數(shù)據(jù)輸送到相位儀進行處理，相位儀能準確地測量出電流互感器二次回路中微電流的大小及相位。

二次電壓測試的方法同二次電流大于0.5a時使用的方法。

根據(jù)測試的數(shù)據(jù)繪制六角圖，以此判斷電流、電壓相別、相位關(guān)系以及所保護的方向是否正確，繪制三相電流相量是正相序,即為順時針方向,電流互感器9相別接線正確，三相電流相量彼此對稱,各相差了120°，電流互感器極性接正確。

本發(fā)明解決了新建變電站由于負荷未投運，一次系統(tǒng)負荷電流較小，無法進行向量檢查的問題；替代了通過專門調(diào)整、變更系統(tǒng)的運行方式來增大一次負荷電流或投入一些無用負荷增大一次負荷電流等傳統(tǒng)試驗方法；避免了傳統(tǒng)試驗方法帶來的倒負荷操作風險、系統(tǒng)過渡的時間長，浪費大量電能等問題的發(fā)生；提高了操作人員的操作安全性及測試正確率，確保送電后設(shè)備能夠安全運行。

以上所述為本發(fā)明較佳實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，在不脫離本發(fā)明的原理與精神的情況下，對實施方式所進行的改變、修改、替換和變型仍落入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。