备自投装置动作逻辑智能校验方法

备自投装置动作逻辑智能校验方法

丁春安1陈鸿燊1赵艳2

（1.广州得元电力科技有限公司,广东省广州市511400；2.广东昂立电气自动化有限公司,广东省广州市511400；）

摘要:为了保障变电站安全稳定运行,系统供电持续可靠，备自投的正确可靠动作显得尤为重要。目前现场作业人员检修任务重，检修时间较短，而备自投装置的逻辑校验工作十分繁琐，且大多数情况下，备自投装置检修时处于一条母线检修另外一条母线运行的状态，这无疑也增加了检修的难度以及检修的风险。备自投逻辑智能校验方法通过硬件上简化试验的测试接线,操作软件上设置简便，实现了逻辑测试的自动化，不仅方便了现场人员的现场作业，也降低了其检修风险。

关键词:备自投;自动化测试;供电可靠性;智能校验方法

0引言[收稿日期:2019-07-11；修回日期:2019-07-12]

在电力生产和供应过程中,为确保供电可靠性,最大限度地减少对用户停电，变电站和重要用户一般采用双电源或多电源互为备用供电方式,备用电源自动投入装置(简称“备自投装置”)是实现此功能的智能控制设备,其安全可靠运行是保证电源备投成功的关键。电力系统的可靠供电离不开备用电源自动投入装置，备用电源自动投入装置需要有效的检验手段，以保证备用电源自动投入装置的稳定可靠，合乎各种主接线方式下的实际运行需要。

1传统备自投动作逻辑校验方法

目前现场针对备自投装置的动作逻辑校验，主要有以下两种测试方式[1-2]。

1.1利用继电保护测试仪的单体调试

此种校验方式主要应用于变电站未投入运行或变电站两段母线全面停电检修的情况。一般采用一台6U+6I的测试仪对备自投装置进行单体调试，通过测试仪软件上一系列的状态测试，完成校验。

此校验方式接线简单，只要需要将模拟量部分电压电流接给备自投装置即可，而位置信号等则直接由现场实际断路器提供。

1.2利用测试仪+模拟断路器的综合调试

此种校验方式主要应用于变电站投运检修的情况。多数情况下，投入运行的变电站无法同时将两段母线进行停电检修，只停止一段母线的运行，因此对于备自投装置的逻辑校验则无法直接采用现场的断路器，一般采用一台6U+6I的测试仪和一台模拟断路器对备自投装置进行调试。

此校验方式可以在不引入现场断路器位置信息的情况下，完成对备自投装置的逻辑调试。既避免了现场备自投装置对实际线路的影响，又保证了现场作业的安全性。

1.3传统校验方法的局限性及变通方法

以上两种测试方式具有一定的局限性：

（1）软件设置繁琐。需要现场人员熟悉备自投装置的动作逻辑，以此设置大量的状态配合断路器动作情况完成逻辑测试。

（2）测试方法复杂多变。由于市面上大部分继电保护都是两组电压和两组电流（即6U+6I），而两段母线电压需同时加三相电压Uabc1和Uabc2，再加上两进线电压Ux1和Ux2，测试仪6相电压模拟量不满足备自投的采样需求，因此备自投装置在校验逻辑时常捉襟见肘。目前现场作业人员主要通过以下三种方式进行测试：①将I母电压和II母电压并联至测试仪第一路电压Uabc，另外一路电压Uxyz则用于工作进线Ux1和备用进线Ux2。②将第一路电压Uabc接至I母电压,第二路电压Uxyz接至II母电压，由于此时没有线路电压的接入，需将“线路电压检查”的控制字退出，此种方式主要应用于桥/分段备自投装置。但此种逻辑测试方式不够全面，不能满足所有现场测试需求。③将I母电压和II母电压并联至测试仪第一路电压Uabc，另外一路电压Uxyz则用于工作进线Ux1和备用进线Ux2。

（3）测试结果不明显。无法直接测试备自投装置跳合闸时间定值。

（4）试验接线复杂。采用测试仪+模拟断路器进行组合调试时，需要同时引入电压电流回路、断路器分合闸回路和位置接点回路等，增加现场作业人员的测试难度。

（5）安全系数低。采用模拟断路器测试备自投装置时引入220V直流电压，由于接点闭合瞬间回路电流较大，容易导致备自投保护接点烧损。

2备自投装置动作逻辑智能校验

2.1智能校验总体思路

针对传统校验方法存在的问题，智能备自投逻辑校验方法必须做到既能克服传统测试方法的缺陷，又要满足现场作业条件，方便现场作业人员。

根据备自投装置的动作逻辑，智能备自投逻辑校验方法需要最大限度满足各种备自投装置的硬件要求，电压电流模拟量、备自投跳合闸出口动作记录以及每个开关的位置信号反馈等。目前国内的备自投装置，绝大部分的硬件需求为I母电压Ua1、Ub1、Uc1,II母电压Ua2、Ub2、Uc2,进线1电压Ux1、电流I1,进线2电压Ux2、电流I2；一般情况下，变压器备自投方式需要的模拟断路器个数较多，进线1需要高压侧和低压侧各1个模拟断路器，进线2需要高压侧和低压侧各1个模拟断路器，母联断路器需要1个模拟断路器。综上所述，智能备自投逻辑校验方法至少需要8相电压，2相电流，以及5个模拟断路器。

其次，在软件方面，备自投智能检测需要满足以下条件：

（1）满足各种备自投装置动作逻辑（进线备自投、变压器备自投、桥备自投、分段备自投等）；

（2）能够提供测试仪和备自投装置之间的接线提示；

（3）能够显示备自投装置的一次原理图，并且能够实时刷新模拟断路器的位置状态，使得试验人员能够更清晰的了解试验的动作过程；

（4）试验状态设置符合备自投试验逻辑：①充电状态；②失压故障状态；③恢复状态；

（5）试验结束自动记录跳合闸结果。

（6）主菜单上需要包含其他功能菜单（如电压电流菜单等），方便校验备自投装置的后备保护功能。

2.2智能校验装置设计

ONLLY&DE系列备自投装置综合调试装置是针对备自投装置的逻辑校验研发的一款产品，综合了继电保护测试装置和模拟断路器装置两者的功能，即一台装置可同时输出电压电流模拟量、接收跳合闸出口信号和提供模拟断路器位置接点。

功能上，可测试进线、变压器、桥开关、分段开关备自投逻辑以及扩展进线备自投逻辑。根据每个备自投类型的逻辑，自动编辑出与其相对应的测试状态，测试人员无需再经过复杂的菜单编辑工作，即可完成对整个备自投逻辑试验的检测。软件上已将每个模拟量都给予了定义，界面上显示了测试仪接线示意图，只需按照示意图接线即可。界面上模拟备自投保护的一次回路图，并模拟显示此时的运行状态，界面上断路器的位置状态都与实际模拟断路器的位置相对应，使测试人员对于整个逻辑测试过程一目了然。具体测试流程见图1。

3结束语

备自投逻辑智能检测方法能对电力系统多种接线方式备用电源回路进行仿真试验，硬件上实现了对备自投装置进行单机调试，减少了备自投装置的外部回路接线，软件功能上则实现了对逻辑功能的自动测试，从而验证备自投装置动作的准确性，克服了目前检验方法较为烦琐、试验接线复杂、试验灵活性差、检验效果不够理想等缺点，为备自投装置检验提供了一种全新的测试手段。

参考文献

[1]汤映钊.备自投测试平台的测试和研制[A].绿色科技，2016

[2]傅兴强，李印阳，简学军.备自投动作逻辑测试辅助装置的设计与实施探讨[A].电力讯息，2018

[3]谢莎莎.微机型备用电源自投装置调试方法探讨.探索与观察，2016