手动模拟超高压线路保护装置相间距离后备保护测试方法

摘要

本发明公开了一种超高压线路保护装置相间距离后备保护的测试方法，包括获取超高压线路保护装置的正序灵敏角φ；将短路相电压U

说明书

技术领域

本发明涉及线路保护装置技术领域，特别是涉及一种超高压线路保护装置相间距离后备保护的测试方法。

背景技术

在技师和高级技师实操考试时，经常要求使用静态试验仪手动模拟测试超高压线路保护装置(例如RCS-931)的相间距离后备保护的动作逻辑，当线路(例如220kV)发生相间短路时，短路相电压降低而电流增大且相位也会发生变化。

而超高压线路保护装置只介绍了所加的故障相电流应为一相极性端进，另一相极性端出，并没有明确，在手动模拟相间短路且当灵敏角为正序灵敏角时，如何确定短路相电压与短路相电流的夹角，因为确定不了夹角也就无法进行手动模拟RCS-931纵联差动保护装置的相间距离后备保护的测试。

因此，如何提供一种超高压线路保护装置相间距离后备保护的测试方法是本领域技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种超高压线路保护装置相间距离后备保护的测试方法，能够在手动模拟相间短路且当灵敏角为正序灵敏角时，准确确定短路相电压与短路相电流的夹角，从而实现了判断超高压线路保护装置相间距离后备保护的动作逻辑是否正确。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种超高压线路保护装置相间距离后备保护的测试方法，该方法包括：

获取所述超高压线路保护装置的正序灵敏角φ；

将短路相电压U_x与短路相电流I_x之间的夹角设置为φ-30°，I_x滞后U_x，将短路相电压U_y与短路相电流I_y之间的夹角设置为180°-(φ-30°)，I_y超前U_y，其中，x、y均为相别；

依据所述短路相电压U_x与短路相电流I_x之间的夹角φ-30°、I_x滞后U_x、所述短路相电压U_y与短路相电流I_y之间的夹角180°-(φ-30°)以及I_y超前U_y对所述超高压线路保护装置进行测试，从而确定所述超高压线路保护装置相间距离后备保护的动作逻辑是否正确。

优选地，x为A相，y为B相，相间距离I段定值Z_ZD1＝2.05Ω，短路相电流I_A＝5A，故障动作系数k＝0.95,则所述相间短路电压U_AB＝k·2·I_A·Z_ZD1＝0.95·2·5·2.05＝19.475V；

则短路相电压

短路相电流|I_A|＝|I_B|＝5A。

优选地，所述超高压线路保护装置的正序灵敏角为82°，则短路相电压U_A与短路相电流I_A之间的夹角为52°，I_A滞后U_A、短路相电压U_B与短路相电流I_B之间的夹角为128°，I_B超前U_B；

则U_A＝11.24∠0°V，U_B＝11.24∠-120°V，I_A＝5∠-52°V，I_B＝5∠128°V。

优选地，所述依据所述短路相电压U_x与短路相电流I_x之间的夹角φ-30°、I_x滞后U_x、所述短路相电压U_y与短路相电流I_y之间的夹角180°-(φ-30°)以及I_y超前U_y对所述超高压线路保护装置进行测试，从而确定所述超高压线路保护装置相间距离后备保护的动作逻辑是否正确的过程具体为：

对所述超高压线路保护装置进行状态序列调试，其中，所述状态序列调试包括：

状态1：U_a＝57∠0°V，U_b＝57∠-120°V，U_c＝57∠120°V；

I_a＝0∠0°A，I_b＝0∠-120°A，I_c＝0∠120°A；

结束方式设置为：按键控制，待面板上的异常指示灯熄灭后进入状态2；

所述状态2：U_a＝11.24∠0°V，U_b＝11.24∠-120°V，U_c＝57∠120°V；

I_a＝5∠-52°A，I_b＝5∠128°A，I_c＝0∠120°A；

结束方式设置为：时间控制设为t₁s，其中，t₁大于所述超高压线路保护装置的动作整定时间；

状态3：U_a＝57∠0°V，U_b＝57∠-120°V，U_c＝57∠120°V；

I_a＝0∠0°A，I_b＝0∠-120°A，I_c＝0∠120°A；

结束方式设置为：时间控制设为t₂s，其中，t₂大于所述超高压线路保护装置的重合闸整定时间；

当所述超高压线路保护装置相间距离后备保护三跳不重合、A相跳闸灯、B相跳闸灯、C相跳闸灯同时亮起、重合闸灯不亮、显示装置上显示距离I段动作，动作时间在标准时间内时，确定所述超高压线路保护装置相间距离后备保护的动作逻辑正确。

优选地，t₁为50ms。

优选地，t₂为1s。

优选地，所述标准时间的范围为10-35ms。

优选地，所述标准时间为35ms。

优选地，所述超高压线路保护装置为RCS-931。

优选地，所述超高压线路保护装置为RCS-901或者RCS-902。

本发明提供了一种超高压线路保护装置相间距离后备保护的测试方法，该方法包括首先获取所述超高压线路保护装置的正序灵敏角φ，然后依据正序灵敏角φ对短路相电压U_x与短路相电流I_x之间的关系以及短路相电压U_y与短路相电流I_y之间的关系进行设置，再依据短路相电压U_x与短路相电流I_x之间的关系以及短路相电压U_y与短路相电流I_y之间的关系对超高压线路保护装置进行测试，从而确定超高压线路保护装置相间距离后备保护的动作逻辑是否正确。可见，本发明能够在手动模拟相间短路且当灵敏角为正序灵敏角时，准确确定短路相电压与短路相电流的夹角，从而实现了判断超高压线路保护装置相间距离后备保护的动作逻辑是否正确。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种超高压线路保护装置相间距离后备保护的测试方法的过程的流程图；

图2为本发明提供的一种xy相间短路时电流电压向量图；

图3为本发明提供的一种AB相间短路时电流电压向量图；

图4为本发明提供的一种静态试验仪与超高压线路保护装置的连接示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种超高压线路保护装置相间距离后备保护的测试方法，能够在手动模拟相间短路且当灵敏角为正序灵敏角时，准确确定短路相电压与短路相电流的夹角，从而实现了判断超高压线路保护装置相间距离后备保护的动作逻辑是否正确。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

首先需要说明的是，本发明提供一种超高压线路保护装置相间距离后备保护的测试方法适用于220kV线路发生相间短路时，当然也适用于其他规格的线路发生相间短路。

请参照图1，图1为本发明提供的一种超高压线路保护装置相间距离后备保护的测试方法的过程的流程图，该方法包括：

步骤S101：获取超高压线路保护装置的正序灵敏角φ；

可以理解的是，对于一个超高压线路保护装置来说，其正序灵敏角φ在高压线路参数确定时就整定确定了。

步骤S102：将短路相电压U_x与短路相电流I_x之间的夹角设置为φ-30°，I_x滞后U_x，将短路相电压U_y与短路相电流I_y之间的夹角设置为180°-(φ-30°)，I_y超前U_y，其中，x、y均为相别；

具体地，步骤S102的理论基础为：

当x、y相间短路时，短路相电压U_x、U_y的幅值不等，且U_x、U_y的相位夹角也不会是120°，但为了方便模拟计算，这里仍假设U_x、U_y的相位夹角为120°，它们的幅值相等且等于

具体地，请参照图2，图2为本发明提供的一种xy相间短路时电流电压向量图。

则结合向量图2，可得到短路相电压U_x与短路相电流I_x之间的夹角等于φ-30°，I_x滞后U_x。

因为是相间短路，短路电流I_x、I_y大小相等、方向相反，则短路相电压U_y与短路相电流I_y之间的夹角为180°-(φ-30°)，I_y超前U_y。

作为优选地，x为A相，y为B相，相间距离I段定值Z_ZD1＝2.05Ω，短路相电流I_A＝5A，故障动作系数k＝0.95,则相间短路电压|U_AB|＝k·2·I_A·Z_ZD1＝0.95·2·5·2.05＝19.475V；

则短路相电压

短路相电流|I_A|＝|I_B|＝5A。

具体地，这里以AB相间瞬时短路故障模拟试验为例进行介绍，其他相间短路BC、CA同理。

当AB相间短路时，仍假设U_A、U_B的相位夹角为120°，它们的幅值相等且等于

相间短路电压|U_AB|＝k·2·I_A·Z_ZD1，其中，k为故障动作系数，为保证超高压线路保护装置动作，这里的k要求小于1即可，因此，本申请中的k除了取0.95外还可以取其他数值，本发明在此不做特别的限定。当然，这里的相间距离I段定值Z_ZD1以及短路相电流也分别可以取其他数值，本发明在此不做特别的限定。

作为优选地，超高压线路保护装置的正序灵敏角为82°，则短路相电压U_A与短路相电流I_A之间的夹角为52°，I_A滞后U_A、短路相电压U_B与短路相电流I_B之间的夹角为128°，I_B超前U_B；

则U_A＝11.24∠0°V，U_B＝11.24∠-120°V，I_A＝5∠-52°V，I_B＝5∠128°V。

具体地，请参照图3，图3为本发明提供的一种AB相间短路时电流电压向量图。

可以理解的是，这里超高压线路保护装置的正序灵敏角取82°，则相间短路电流I_AB与相间短路电压U_AB之间的夹角等于超高压线路保护装置的正序灵敏角82°，又因为|U_A|＝|U_B|，U_A、U_B的相位夹角仍为120°，则U_A与I_A之间的夹角等于82°-30°＝52°，I_A滞后U_A。

因为是相间短路，短路电流I_A、I_B大小相等、方向相反，则短路相电压U_B与短路相电流I_B之间的夹角为128°，I_B超前U_B。

步骤S103：依据短路相电压U_x与短路相电流I_x之间的夹角φ-30°、I_x滞后U_x、短路相电压U_y与短路相电流I_y之间的夹角180°-(φ-30°)以及I_y超前U_y对超高压线路保护装置进行测试，从而确定超高压线路保护装置相间距离后备保护的动作逻辑是否正确。

具体地，请参照图4，图4为本发明提供的一种静态试验仪与超高压线路保护装置的连接示意图。

这里以超高压线路保护装置为RCS-931为例来说明：

将静态试验仪的IA接口与RCS-931的1D1接口连接；

将静态试验仪的IB接口与RCS-931的1D3接口连接；

将静态试验仪的IC接口与RCS-931的1D5接口连接；

将静态试验仪的IN接口与RCS-931的1D8接口连接；

将静态试验仪的UA接口与RCS-931的1D9接口连接；

将静态试验仪的UB接口与RCS-931的1D10接口连接；

将静态试验仪的UC接口与RCS-931的1D11接口连接；

将静态试验仪的UN接口与RCS-931的1D12接口连接；

将RCS-931的1D2、1D4、1D6、1D7接口全部短接在一起，1D12和1D13接口短接，1D14接口接UX(A609)220KV线路电压。

这里仍以AB相瞬间短路为例，操作静态试验仪手动模拟AB相相间正方向短路故障，并使正序灵敏角为82°，测试超高压线路保护装置的相间距离后备保护的动作逻辑是否正确。

作为优选地，依据短路相电压U_x与短路相电流I_x之间的夹角φ-30°、I_x滞后U_x、短路相电压U_y与短路相电流I_y之间的夹角180°-(φ-30°)以及I_y超前U_y对超高压线路保护装置进行测试，从而确定超高压线路保护装置相间距离后备保护的动作逻辑是否正确的过程具体为：

从静态试验仪调试软件的主菜单中进入“状态序列”；

对超高压线路保护装置进行状态序列调试，其中，状态序列调试包括：

状态1：U_a＝57∠0°V，U_b＝57∠-120°V，U_c＝57∠120°V；

I_a＝0∠0°A，I_b＝0∠-120°A，I_c＝0∠120°A；

结束方式设置为：按键控制，待面板上的异常指示灯熄灭后进入状态2；

状态2：U_a＝11.24∠0°V，U_b＝11.24∠-120°V，U_c＝57∠120°V；

I_a＝5∠-52°A，I_b＝5∠128°A，I_c＝0∠120°A；

结束方式设置为：时间控制设为t₁s，其中，t₁大于超高压线路保护装置的动作整定时间；

另外，这里的|I_c|的幅值还可以为其他数值，例如为|I_c|＝5A(0-5A，但不能大于5A)，具体数值本发明在此不做特别的限定，能实现本发明的目的即可。

作为优选地，t₁为50ms，当然，这里的t₁还可以为其他数值，只需满足t₁大于超高压线路保护装置的动作整定时间即可。

状态3：U_a＝57∠0°V，U_b＝57∠-120°V，U_c＝57∠120°V；

I_a＝0∠0°A，I_b＝0∠-120°A，I_c＝0∠120°A；

结束方式设置为：时间控制设为t₂s，其中，t₂大于超高压线路保护装置的重合闸整定时间；

作为优选地，t₂为1s，当然，这里的t₂还可以为其他数值，只需满足，t₂大于超高压线路保护装置的重合闸整定时间即可。

当超高压线路保护装置相间距离后备保护三跳不重合、A相跳闸灯、B相跳闸灯、C相跳闸灯同时亮起、重合闸灯不亮、显示装置上显示距离I段动作，动作时间在标准时间内时，确定超高压线路保护装置相间距离后备保护的动作逻辑正确。

作为优选地，标准时间的范围为10-35ms。

作为优选地，标准时间为35ms。

当然，这里的标准时间的范围和具体数值还可以是其他范围和数值，根据实际情况来定。

作为优选地，超高压线路保护装置为RCS-931或者RCS-901或者RCS-902。

可以理解的是，本发明提供的测试方法除了可以用于RCS-931纵联差动保护装置的相间距离后备保护，还可以用于RCS-902以及RCS-901保护装置的相间距离后备保护，当然，这里的超高压线路保护装置还可以为其他类型的线路保护装置，本发明在此不做特别的限定，能实现本发明的目的即可。

本发明提供了一种超高压线路保护装置相间距离后备保护的测试方法，该方法包括首先获取所述超高压线路保护装置的正序灵敏角φ，然后依据正序灵敏角φ对短路相电压U_x与短路相电流I_x之间的关系以及短路相电压U_y与短路相电流I_y之间的关系进行设置，再依据短路相电压U_x与短路相电流I_x之间的关系以及短路相电压U_y与短路相电流I_y之间的关系对超高压线路保护装置进行测试，从而确定超高压线路保护装置相间距离后备保护的动作逻辑是否正确。可见，本发明能够在手动模拟相间短路且当灵敏角为正序灵敏角时，准确确定短路相电压与短路相电流的夹角，从而实现了判断超高压线路保护装置相间距离后备保护的动作逻辑是否正确。

需要说明的是，在本说明书中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。