一、概述
目前变电站的直流馈电网络多采用树状结构,从蓄电池到站内用电备,一般经过三级配电,每级配电大多采用直流断路器作为保护电器。由于上下级直流断路器保护动作特性不匹配,在直流系统运行过程中,当下级用电设备出现短路故障时,经常一起上一级直流断路器的越级跳闸,从而引起其他馈电线路的断路事故,进而引起变电站一次设备如高压开关、变压器、电容器等的事故。为防止因直流断路器及其他直流保护电器动作特性不匹配带来的隐患,国电电网公司规定,对于新装或正在运行的直流保护电器,必须保证其直流回路级差配合的正确性。DL/T5044-2014《电力工程直流技术设计规程》规定,变电站直流系统中的直流断路器的级差配合方案应满足选择性保护的要求。《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》第5.1.1.10条:变电站馈出网络应采用辐射型供电方式,严禁采用环状供电方式。第5.1.1.15条:除蓄电池出口总熔断器外,逐步将现有运行的熔断器更换为直流专用断路器,当直流断路器与蓄电池组出口总熔断器配合时,应考虑动作特性的不同,对级差作适当调整。《国家电网公司防止变电站全停十六项措施》第8.3.1条规定:对新建或改造的变电站直流系统应在投运前由施工单位做直流断路器(熔断器)上下级级差配合试验,合格后方可投运。保护电器如何正确选型及上下级之间选择性保护的配合问题,直接关系到能否把直流电源的故障限制在最小范围内,这对防止事故扩大和设备严重损坏至关重要。
目前,发电厂、变电站的直流电源系统基本上都能按照相关标准进行设计,保证2-4个级差,但现场运行的直流断路器级差配合是否满足选择性保护的要求,检修维护人员因不具备相应的测试手段和工具,无法进行试验验证,这就给电力系统安全留下隐患,为此我公司推出了一种适合变电站现场使用、方便携带、自动化程度高的直流电源保护级差配合测试仪,以方便运行维护部门对直流保护电器级差配合进行校验,提高直流系统运行的可靠性,保证电网安全可靠运行。
本测试仪适用电压等级DC110V、DC220V的直流电源系统适用。
二、功能特点及技术参数
1、功能特点
整个系统分上位机显示、控制和下位机执行、保护两部分。采用集中控制的方式,提高系统的安全性和便捷性。
1、采用100M数据采集卡,VC开发平台,采样速率高,准确可靠。
2、计算机控制,全汉化图形界面,操作简单,使用方便。
3、具有小电流预估和短路校验两种工作模式。
4、纯大功率电阻负载,线性度好,精度高,输出调节采用了大功率开关管以实现无触点调节。
5、可存储大量数据(具体视硬盘容量而定),实现电子存档;报表打印输出,历史记录快速查找,方便分析。
2、技术参数
1、工作电源:AC220V,50Hz
2、电压等级:DC110V/DC220V
3、电压精度:±0.5%
4、电流精度:±1%
5、预估精度:±5%
6、延时时间量程:0~1s
7、延时调节精度:0.1s
8、录波分辨率:12位
9、装置外形尺寸:185*427*380mm
3、使用要求及外观说明
3.1 现场条件
1)具有固定或移动配电盘,配电盘设有单相220V交流输出,输出功率不小于1KW,输入有自动空气开关保护。
2)现场具有直流电源系统配套的蓄电池组。
3.2对操作人员要求
1)带安全手套、佩戴防护眼镜;
2)携带常用五金工具和万用表。
3.3短路测试及注意事项
1)测试流程
2)级差配合试验要求及注意事项
ü 蓄电池组充满电;
ü 断开交流电源,短接降压硅链、拔出降压模块、退出降压保护器;
ü 拔掉分流器的采样线;
ü 断开监控器工作电源保险、各采样保险;
ü 断开绝缘监测装置保险、断开传感器公共端;
ü 断开霍尔传感器工作电源;
ü 在选择的短路点处,接好便携式断路器现场级差配合试验仪。
3.4 外观说明
①
:设备电源开关 ;
②:设备电源插座;
③
:“+”级电缆接线端子; ④:“-”级电缆接线端子;
⑤
:“+”级电压采集端子; ⑥:“-”级电压接线端子;
⑦
:报警指示灯;
⑧:延时调节时间继电器;
⑨
:USB接口;
⑩:急停按钮;
三、软件安装及操作界面说明
1、系统要求
为使级差配合测试系统正常运行,电脑的最低配置要求如下:
·操作系统:WindowsXP Windows7
·中央处理器:1GHz
·磁盘空间(最小值)
32 位系统:1GB
64位系统:2GB
·内存:1GB
·显卡:Super VGA(800 x 600) Super VGA(800 x 600)或更高分辨率
·鼠标
·键盘
3、软件使用说明
3.1 软件功能介绍
级差配合测试系统具有以下主要功能:
2 预估测试;
2 短路测试;
2 测试数据分析、显示;
2 数据保存、报表导出;
2 人机交互界面;
3.2软件界面
1)主界面
双击“级差配合测试系统”软件,首先进入的是接线示意图,本系统应按图示意接入被测直流系统。
2)串口参数设置
该串口用于电脑与主机通讯,本界面用于设置串口信息。保存后生效。
一次试验内可以进行多组测试,一组测试可以没有预估测试,也可以没有短路测试,但必须要有两种测试中某一个测试的正常结果才可以保存。
异常数据无法用于保存。
设置开关时请注意,需要至少设置两级开关,末级开关的额定电流值不能为零。电流测试点将根据末级开关的额定电流值自动进行计算。
上级开关的额定电流将用于预估计算,也请物设置为零。
I 试验
在试验窗口配置完需要测试的开关后,单击开始对当前开关配置的试验按钮,可以打开试验窗口。
3)短路测试
II 数据图缩放
数据图可以通过重新设置x轴y轴最大值最小值进行缩放。
在数据图中右键,可以看见修改坐标轴显示范围的右键菜单,通过它可以打开修改窗口。
以上述界面说明判定测试结果:
1、 只有第3级开关跳闸,则判断测试结果为正常跳闸。
2、 第3级开关以外的开关,如果有一个发生跳闸,则判断测试结果为越级跳闸。
3、 所有开关均无跳闸情况发生,则判断测试结果为无越级。
IV 注意事项
短路测试开始时,为防止指令干扰,会暂停主界面底部断路器电压、母线电压及温度数据的实时采集。测试结束后继续。
4)预估测试
5)测试结束
要单击左上角的保存当前测试结果到数据库按钮进行保存。
保存完成则会关闭测试。可以在试验窗口内看到当前进行的测试次数。
可以通过修改右上角试验序号下拉菜单来查看对应序号的测试数据。
2)导出该试验数据
单击导出该试验数据按钮后会开始讲当前选中试验数据导出为doc格式报表。使用导出功能时,请确保本机正确安装了WPS、Word 2003
、Word 2007、Word 2010中之一。否则无法使用导出功能。
四、简易操作说明
1、 测试前准备工作
1)根据第二章使用要求的第三点“短路测试及注意事项”,做好测试前准备;
2)接线。按照接线示意图,首先断开待测回路直流开关,用正负连接电缆和电压采样线将控制装置的输入端子和电压采样端子连接到待测直流开关的下口。连接时注意连接电缆和电压采样线极性是否对应。然后用USB线连接控制装置和电脑;
3)设定参数。连接完毕后,插上控制装置的工作电源,闭合开关,运行上位机,此时显示初始界面。按照操作说明进行参数设定。
2、 测试过程
1)启动检测。参数设定完成后,关闭充电机输出,闭合待测回路所有直流开关,按照操作说明启动测量,“预估测试”过程自动执行并保存报表。“短路测试”过程自动执行并计算短路电流、弧前时间和灭弧时间,然后手动保存报表。注:“短路测试”正常情况下,待测回路断路器自动脱扣断开,控制装置也延时断开。(如出现异常,待测回路断路器及控制装置不能正常分断,这是需要人工迅速按“急停”按钮,强制分断主路。)
2)测量结束。首先分断待测回路末端直流开关,再断开控制装置工作电源开关和上位机,确认完全断电后,将正负连接电缆和电压采样线拆下,最后恢复现场直流系统。
五、附件
正负连接电缆 2根
电压采样线(两芯) 1根
上位机通信电缆 1根
电源线 1根
上位机软件 1张
使用说明 1份
U盘 1个
六、售后服务
1)凡订购本公司产品,本公司将免费为用户提供技术培训和咨询。用户享受终身维修服务。
2)产品质量保证期为:自出厂之日12个月内。
3)在质量保证期内,仪器出现因制造质量引起的故障,负责免费维修。
4)仪器在出厂一个月内,发现制造质量问题,负责免费调换。
5)凡收到质量投诉信息,如不能通过通讯工具或其他沟通方式解决的,保证72小时内派维修人员到达用户所在地。
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