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继电保护配置研究

 作者:徐祥征 来源:互联网 时间:2006-1-24

 
 

  
  (4) 北京威特MRT—02B和广州昂立3100D参数为:输出电流范围0~30A/相,长期允许工作电流10A/相以下。当输出电流大于10A/相时,试验时间不宜超过10s,说明功放级的热容量不足。
  
  2.6 自动加载测试
  
  根据继电保护测试项目的要求,试验装置能按设定程序输出电流、电压,自动寻找动作边界。如差动继电器助磁特性试验需要同时输出工频电流和直流电流,并自动按二分法渐近寻找动作边界。如直流助磁电流选择20A,交流动作电流将接近30A,因而大电流下的允许持续时间是不宜太短的。有的装置在上述工况下测试会发生中途超温停机,使自动寻找边界过程不能完成。
  
  2.7 继电保护的反馈信息
  
  继电保护反馈信息有多种,如空接点、电位式、脉冲式,还有正、负极性之分。早期的试验装置智能判别很差,需要用改变硬件开关位置来约定反馈信息的处理,操作不便。目前,国内大多数装置也同国外装置一样,已做到自动智能判别,十分方便。选择试验装置时,同样要注意这个特点。
  
  2.8 试验数据处理
  
  距离保护动作区试验是通过自动二分法渐近寻找动作边界,得到一系列测试结果,并在屏幕上绘制这些测试点。目前有很多试验装置不能用智能拟合的办法来绘制动作区曲线,也得不到实测的动作阻抗,因而表达不出实测的阻抗和整定值有多少误差。江西华东电力仪器厂JJC—1H微机继电保护测试仪开发了这些软件:包括阻抗元件动作区曲线、精工电流曲线、差动保护的助磁特性曲线等的智能拟合程序,尤其是试验叠加谐波对阻抗元件动作区的影响时,该程序能描绘非圆曲线的动作区,并形成一页完整的试验报告(见图1、图2)
  

图1
图1 谐波对阻抗继电器动作区的影响

图2
图2 差动继电器比率制动特性


  3 如何在实验室测试试验装置的性能
  
  在实验室测试,往往没有复杂的继电保护,但有较多的仪表和测试装置。
  
  3.1 幅频特性测试
  
  较为简单的方法是用双线示波器观测。令试验装置在叠加谐波状态,其中一相送工频电压U1,另一相送高频电压Un,计算机设定它们幅值相等,即U1=Un。如果幅频特性很好,在示波器上这两个不同频率的波形应有相同的高度。国外装置在高频频率为1000Hz时,两个波形的幅值是一样高,从高频波形看曲线依然光滑,说明信号源波形每周的点数是很多的。由于没有阻容平滑,幅频特性很好。江西华东电力仪器厂JJC—1H试验装置每周点数为180点,在高频频率为350Hz以下时,两个波形的幅值是一样高。北京威特MRT—02B试验装置,由于每周点数只40点,采用了较大的阻容平滑措施,因而幅频特性很差,在5次谐波时,其幅值对计算机设定值的误差都已达到了50%以上。
  
  3.2 线性和精度测量
  
  继电保护试验主要保证50Hz下的线性和精度,这可用一般的电流、电压表对其进行校验。对电流精度的校验,应让试验装置从大电流往下逐点试验,有利于那些热容量不足的装置避免过热。由于D/A的位数有限,要注意小电压时的精度,对电流只需校核0.2~30A范围。OMICRONCMC156由于采用A/D反馈自动修正精度,故精度和线性均很好。欠缺的是输出容量较小,往往在小电压和小电流时,试验装置由于D/A的位数少,失真度会偏大。这一点对微机保护影响不大,由于在小电压和小电流时,其微机保护的AD采样的位数也减少,读入的精度也降低,输出波形的台阶化对测距的影响还不少。
  
  国内试验装置在工频时的精度一般都很好,但在小电压下的精度要差些,原因是A/D位数减少。
  
  3.3 带载能力
  
  用示波器配合负载电阻测量试验装置在输出波形不失真下的带载能力时,必需同时指出送多大电流和其输出波形不失真的的最大电压。带载能力测试是重要环节,要求可调的负载电阻阻值在1Ω以下,通流能力在30A。一般不易找到合适的可调电阻器,可用几个电抗变压器串联来代替,测量的结果如表1。当通30A时,江西JJC—1H输出不失真电压为10~11V,新加坡VENUS330输出不失真电压为3.8V,显然前者带载能力要大得多。
  


  3.4 叠加谐波能力
  
  用谐波仪测试试验装置叠加谐波的能力同时可考核精度和幅频特性。国外装置由于幅频特性好,其谐波合成都很好。江西JJC—1H其谐波合成效果也好,送台阶波时,它的响应也很快。
  
  对无变压器输出的试验装置,可用示波器观测试验装置输出方波和台阶波的能力。
  
  3.5 差动继电器的助磁特性试验
  
  该项试验是考核试验装置能否自动进行测试,并如何处理试验结果的简便方法。
  
  3.6 阻抗继电器动作区试验
  
  该项试验也是考核试验装置能否自动进行测试,并如何处理试验结果的简便方法,用以判明其有否叠加谐波或自动描绘拟合曲线的能力。
  
  3.7 阻抗继电器的精工电流试验
  
  该项试验是考核试验装置进行动态测试的能力。如果暂态响应不好,两次精工电流测量的结果相差会较大,特别是在小电流下的情况更是如此。这就要分析是保护装置的暂态分散还是试验装置暂态特性所引起的。同时要考核精工电流拟合绘线的结果,尤其是数据分散的情况下,拟合绘线是否会产生不合理的振荡,以此考核绘图软件的质量问题(图3)。国内外继电保护微机型试验装置的性能比较见表1。
  


图3 精工电流曲线拟合


  4 软件菜单设计的审查
  
  软件丰富与否,也是对试验装置的选择条件。一般来说,常用软件都应具备如下内容:
  
  (1) 三相电流、电压能任意设定初始值、故障值;能叠加谐波;能设定各段状态时区的长短;能智能判别继电保护反馈接点的信息;能按一定的模式,自动寻找继电器临界动作值。如保持电流和角度不变的情况下,按二分法改变电压幅值,寻找阻抗元件的临界动作值。也可保持电流和电压不变,让电压、电流之间的角度连续变化,看继电器进入动作区域的角度范围。它可用于测量上抛圆特性的阻抗继电器,也可测量方向继电器的动作区。

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