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摘要 继电保护装置作为电力系统中最基本最重要的元件之一，如何保证它们的正常运行十分重要。在变电站投运前以及投运后定期进行科学严谨的继电保护综合调试，是保证这些继电保护装置稳定运行，保证二次回路正确性的关键。本文以博电测试仪为例，介绍了其常用功能模块的使用方法以及现场的一些调试技巧，供广大继电保护人员参考借鉴。
关键词：博电测试；继电保护；常规变电站；调试
0 前言
继电保护装置作为电力系统中最基本最重要的元件之一，其作用就是在电力系统发生故障或异常时，能够迅速准确动作实现故障隔离或告警，将事故影响限制在最小范围[1]，提高电力系统运行的可靠性。因此保证继电保护装置的正常运行就是提高电力系统运行可靠性的主要方式之一。
统计发现，过去发生的继电保护事故原因多是由于二次回路和保护装置逻辑整定问题[2]。变电站继电保护综合调试是变电站投运前最重要的一项技术把关工作。通过调试，发现和解决变电站二次回路在设计和安装中存在的问题，检验保护和测控装置动作是否正确，确保各继电保护装置在投运后能按设计正常运行[3]。
笔者根据多年现场调试经验，以博电PW系列测试仪为例，将常规变电站中的一些常用的保护装置调试技巧进行了总结，以期能对新参加工作的人员和继电保护水平较低的作业人员予以指导和帮助。
1 试验仪器、保护装置
1.1 试验仪器
本文采用的测试仪为博电PW41E，如图1所示。该装置能输出3×40 A/相、4×120 V/相的交流电流和电压，20~65 Hz的交流频率，拥有8对可计时的独立开入量输入端以及4组可编程的开出量辅助接点，能满足常规变电站线路、主变、备自投等所有保护功能的调试。是继电保护专业人员现场常用的一款调试仪器。
该仪器功能菜单包含：手动试验、状态序列、线路保护定值校验、整组试验等18个模块，适用于保护和测控装置的精度校验、逻辑检查、传动试验等所有类型的测试。
1.2 保护装置
本文以常见的RCS-943系列线路保护装置和RCS-9681系列变压器后备保护装置为例介绍博电测试仪在线路保护和主变后备保护中的一些调试技巧。
2 调试技巧
继电保护装置单体调试主要步骤包含装置采样精度校验、输入接点检查、动作逻辑检查以及保护带开关传动试验，通过它们可以对二次回路和保护装置逻辑整定做较为全面的检查。在现场调试中，采样精度校验和动作逻辑检查一般会占据70%以上的时间，本文通过博电测试仪最常用的手动试验、状态序列、线路保护定值校验三个模块对这两项测试进行介绍。
2.1 手动试验
博电测试仪调试时手动试验模块三相电压Ua、Ub、Uc幅值分别可以设为57.74、47.74、37.74，角度分别设为0°、-120°、120°，三相电流Ia、Ib、Ic幅值分别设为5、4、3，角度分别设为-30°、-150°、90°，这样做有如下好处：
1) 可以分别在装置采样里看每相电压电流的幅值和角度，同时判断二次回路中的相序有没有接错；
2) 看零序电压和零序电流值是否准确（应分别为17.32和1.73左右），判断装置自产零序算法正确性；
3) 看电压电流夹角是否准确，进一步检验装置采样精度。
在博电输出电压电流过程中应观察屏幕右下角是否有电压短路和电流开路报警提示（如图2圆圈处），一旦发现，应立即停止仪器输出，检查实验接线和二次回路是否正确。
由于手动试验模块只能手动触发和关闭博电的输出，对需要精确控制触发和关断时间的一些保护逻辑而言则需要用到状态序列的功能。
2.2 状态序列
该模块中调试者可以自定义多个试验状态，每个状态可以独立设置电压电流值，每个状态有多种触发条件，适用于对保护装置的动作时间、返回时间以及重合闸，特别是多次重合闸进行测试。下面以RCS-943装置为例，介绍其重合闸后加速的调试方法。
做线路保护重合闸后加速时一般需要设置4个状态，即：正常态、故障态、重合态、故障态，分别作用于充电、瞬时故障、重合闸、永久故障。下面一一对4个状态的参数设置进行介绍：
1) 正常态就是模拟保护装置在线路正常负荷下的运行方式，让保护装置重合闸处于充电的状态。做法是给保护装置加三相额定正序电压57.74 V，不加电流。装置充电完成后即可进入下一态。
2) 故障态就是模拟线路瞬时故障，比如单相接地，由于故障时间很短，一般在几十毫秒，调试时可以采用差动保护或距离I段这种快速动作的保护来模拟。还有一个原因是有的保护有II段或III段以上闭重这个逻辑，导致无法实现重合闸。
3) 重合态即是模拟线路重合闸，此时故障点消失，线路恢复正常运行。通常做法是给保护装置加三相额定正序电压57.74 V，不加电流。
4) 第二个故障态模拟线路永久故障，此时保护会加速跳闸，不会再重合闸。该状态可以采用第一个故障态中所示加的电流电压值。
要完整的做出重合闸后加速除了上述的介绍外还需要触发条件的设置，这是控制博电测试仪如何从第一个状态进入下一个状态直至结束的关键。常用的触发条件有按键触发、最长状态时间触发、开关量翻转触发三种。
按键触发也叫手动触发，即点击触发按钮，测试仪从当前状态进入下一态。最长状态时间触发则是测试仪输出某一状态量的最长时间结束后进入下一试验状态。在重合闸后加速调试的第一态里，一般选择按键触发（当保护装置充电完成后触发）或最长状态时间触发。如果需要精确测试保护跳闸、重合闸的时间则需用到开关量翻转触发这一模式。
开关量翻转触发就是测试仪收到的开入量一旦翻转，立即就进入下一试验状态。状态序列模块允许输入4个开关量A、B、C、D，它们可以组成“与逻辑”，即4个开关量都翻转测试仪才进入下一状态，也可以组成“或逻辑”，即4个开关量任意一个翻转测试仪均可进入下一状态。
由于保护装置开出的动作接点均会串出口硬压板，在利用这些动作接点（如保护跳闸、重合闸、启动失灵）做测试仪的触发开关量时，若采用图3中的接线方法，既可以通过接点的翻转测得相应保护动作的准确时间，又可以通过出口硬压板的投退来检验这些压板功能的正确性和唯一性。
2.3 线路保护定值校验
线路保护定值校验可以根据保护整定值，通过设置整定值的倍数向测试列表中添加多个测试项目，可以快速的对线路、主变保护进行定值校验。模块可以测试8对开入量接点，适用于有多个出口压板的保护装置。
这里以成都电网十分常见的110 kV内桥变电站为例，其主接线如图4所示。对2号主变高后备保护而言，其动作行为包含了跳桥开关130、进线开关152、主变低压侧开关902、904、闭锁桥备自投以及闭锁152开关重合闸共6对接点，正好可以采用线路保护定值校验模块来测试。
对于主变后备保护中主要的复压过流和零序过流两种保护，调试时均可以采用线路保护定值校验中的“零序电流定值校验”来模拟，其参数设置菜单如图5所示。菜单中可以设置零序定值和动作时间，它们就对应了复压过流或零序过流中的电流定值和时间定值。同时还可以选择故障类型，故障方向以及整定倍数。另外还需在总的试验参数菜单里设置故障前时间和最大故障时间，前者是让保护装置整组复归，后者时间必须要大于保护最长的动作时间。设置好测试仪的这些参数后，可以按照图3的接线对复压过流和零序过流每段的动作时间和行为逐一进行检查。
3 结术语
本文以PW41型博电测试仪为例，简要介绍了其在工作现场保护调试过程常用到的手动试验、状态序列、线路保护定值校验三个模块的使用方法和参数设置，同时对110 kV线路保护中的“重合闸后加速”、主变后备保护中的多接点测试调试技巧做了分析，提出了其中的要点和注意事项，可以作为继电保护调试人员的参考和指导。
继电保护调试是一项细致而繁琐的工作，重视调试工作，一丝不苟地按照规程和标准进行调试，变电站二次设备运行质量将大幅度地提高，电力系统的运行水平将更加可靠。
参考文献
[1]朱婵, 张清平. 继电保护调试技术在智能电网中的应用[J]. 中国高新技术企业, 2016, (13): 48-49.
[2]包云峰. 220kV变电站二次回路调试要求[J]. 电力建设, 2009, 30(1): 96-97.
[3]陈炳森, 兰蔚, 周涛, 等. 220 kV变电站继电保护的综合调试[J]. 广西水利水电, 2009, (1): 70-73.
论文作者:殷攀程,梅亦蕾,曾晓维,郭馨,颜文铠,杨逍
论文发表刊物:《中国电业》2019年第08期
论文发表时间:2019/9/5
标签：状态论文; 保护装置论文; 测试仪论文; 线路论文; 故障论文; 变电站论文; 时间论文; 《中国电业》2019年第08期论文;