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便携式跳闸矩阵测试仪的研制

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成果主要完成人

姜 华、刘 斌、郭晓东、孙海东、韩海英、邢 钢、王 哲、孙世坤

项目概况

在电力系统变压器保护装置中,跳闸矩阵是不同的保护功能动作时设置各相关断路器是否动作的功能矩阵表。校验跳闸矩阵的正确性是保证变压器保护可靠动作的重要环节。对于220kV变压器的保护功能(矩阵的行)及出口跳闸压板(矩阵的列)个数较多的保护装置,采用常规方法测试跳闸矩阵工序繁琐,捕捉电位现象不直观,致使测试次数多,大量重复地测试造成测试耗时高达129分钟,占变压器保护试验总用时的32.2%。便携式跳闸矩阵测试仪的研制有效解决了常规测试跳闸矩阵方法耗时耗力的问题。 该跳闸矩阵测试仪以PLC控制为核心进行开发,采用LAD梯形图编程,将多路输入输出进行逻辑关联,可以同时判断多个跳闸出口动作行为。测试仪使用集成控制方式,集成度高,无需进行复杂的焊接工作,同时可靠性更高,并且具备一定的自检能力,更适用于现场实际工作。装置研制的技术难题是: 1.精准采集跳闸出口动作行为; 2.迅速进行逻辑判断并给出反馈信号。该装置体积60*127*204mm,重量1kg,体积适当,重量轻,主要体现了五个方面的创新:1.PLC集中式控制使其更小巧轻便,可以单手轻松握持,智能编程,提能增效; 2.从感知模拟量到数字量使其反应更准确灵敏、安全可靠; 3.内置2800mAh可充电锂电池供电,续航能力强,工作更稳定,自带电量显示贴片,实时显示电源剩余电量; 4.航空插头式连接,使接线标准化、简单化; 5.通过LED灯珠“亮红光”显示跳闸出口动作,观察结果准确直观。 使用便携式跳闸矩阵测试仪后,一次试验能够检测某项保护功能的所有跳闸出口(矩阵中一行元素)动作行为,成倍地缩短了跳闸矩阵校验时间,灯珠点亮顺序反应了某项保护功能的不同时限的跳闸出口行为。跳闸矩阵测试仪的应用,将220kV变压器保护装置测试跳闸矩阵的平均用时从129分钟(双人配合)缩短至13分钟(单人操作),测试结果准确率100%。 经乌兰察布电业局修试管理处鉴定认可,同意便携式跳闸矩阵测试仪投入现场推广应用,并以修试【2020】16号文件下发通知。2020年底正式将该测试仪的应用纳入企业标准化体系中,对设计图纸进行归档,编制了《便携式跳闸矩阵测试仪操作说明书》,并将便携式跳闸矩阵测试仪编入《220变压器保护校验作业指导书》和《110kV变压器保护校验作业指导书》等技术标准中。该测试仪适用于任何型号的变压器保护装置调试、检验,并可以推广应用至母差保护装置和低周低压减载装置的调试、检验工作中。该项目经济社会效益明显,按220kV变电站主变压器额定容量240000kVA,按平均负荷容量168000kVA计算,功率因素取值0.85,缩短停电时间116分钟,则增加供电量27.56万度,有效提高企业和用户的经济效益。