基于Android系統的主變保護調試計算軟件的設計

龍 徐

（廣東電網有限責任公司陽江供電局，廣東 陽江529500）

0 引言

隨著微機保護裝置的廣泛應用，對保護裝置正確動作率的要求也越來越高，保護裝置的調試工作則是關鍵。差動保護是主變的主保護，其在保護裝置的調試過程中既是重點，又是難點，主要表現在其工作原理較難理解，計算過程相對復雜［1］。設計一款調試計算軟件能有效降低調試人員的工作量。本文基于Android平臺設計了一款主變保護調試計算軟件，可以讓調試人員下載到手機直接安裝使用，降低了推廣成本，有利于工作效率的提高。

1 主變差動保護

1.1 工作原理

主變差動保護能夠反映各側功率是否平衡。在正常情況下各側電流相位相反，差流為0。發生區內故障時，差流不為0導致差動繼電器動作，從而實現差動保護。發生區外故障時，短路電流增大造成CT飽和，可能導致差動保護誤動作。比率差動保護在外部短路電流增大時，制動電流和動作電流都隨之增大，可以有效防止出現變壓器區外故障的情況下差動保護誤動作［2］。

以南瑞繼保的RCS-978G5為例，其比率差動保護動作方程如下：

式中，Icdqd為比率差動啟動定值；Ie為主變二次額定電流，Ie＝Sn／U1nKCT）。

RCS-978G5的差動電流Id以及制動電流Ir表達式如下：

1.2 相位補償計算

主變保護裝置的現場接線采用CT的星形接線，保護裝置的輸入電流即CT的二次電流。由于Y／△-11兩側一次繞組的接線方式不同，主變兩側二次電流會有30°的相位差，主變保護裝置通過軟件算法自動對相位進行校正。

RCS-978G5采用三角形側向星形側校正的方式，其向量圖如圖1所示。

圖1 △→Y相位校正向量圖

2 軟件開發技術

2.1 Android系統的介紹

隨著移動通信科技的迅猛發展，智能手機在市場上得到了極大的普及。由于Android系統具有較大的優勢，其成為了使用最多的智能手機操作系統［3－4］。Android平臺具有一流的開放性，其開發環境Eclipse比較成熟，非常適合Java的開發。特別是其支持插件技術，有利于本軟件的開發。設計中，搭建了Android開發環境，其中包括系統運行環境以及應用程序開發環境。

Android系統應用在移動終端上，其軟件構架分為4層，分別為內核層、軟件組件層、框架層以及應用層。其采用Linux內核，能夠實現系統調用接口、內存管理、進程管理以及網絡驅動等。在開發應用程序時，編程人員可以調用Android的一些C庫組件或C＋＋庫組件，并通過Dalvik虛擬機運行Java程序，這些程序能夠形成圖形用戶界面，與使用者交互。

2.2 Android的可視化控件

可視化控件是直接和用戶交互的對象。Android除了支持自定義控件外，自身也提供非常豐富的各種可視化控件。開發人員只需設置它們的屬性，就可以定義一個可交互的用戶界面。

2.3 響應用戶界面的事件

用戶界面一方面是提供給用戶一個可視界面，另一方面也需要響應用戶的各種操作事件。Android平臺使用回調機制來處理用戶界面事件，每個View都有處理事件的回調方法。若事件沒有被Activity的任何一個View所處理，Android就會調用Activity的事件處理回調方法進行處理。

3 軟件實現

3.1 實現原理

熟悉Android系統的開發技術后，可以利用其開發出我們所需的調試計算軟件。本軟件設置變壓器額定容量、高壓側額定線電壓、中壓側額定線電壓、低壓側額定線電壓、高壓側CT變比、中壓側CT變比、低壓側CT變比為輸入量，根據保護裝置動作原理推出算法，利用Android系統開發的軟件計算出差動保護動作時的參考值，輔助試驗過程。

3.2 應用實例

在主界面輸入主變參數、CT變比以及保護整定值，選擇保護裝置型號為“RCS-978G5”，選擇參與試驗的繞組為“高壓側→中壓側”，選擇試驗計算項目為“計算應加電流值”，選擇采用試驗方法為“單相電流測試”，輸入測試制動電流Irs后點擊“開始計算”即可得到調試參數。首先通過繼保儀向保護裝置兩側輸入計算出的平衡電流值，使保護裝置兩側差流為0；改變中壓側電流值至計算出的動作值，觀察保護動作情況，并將試驗數據與軟件計算值比較。為校驗動作特性曲線的斜率，至少選取2個測試制動電流Irs進行試驗。試驗結果表明，利用本軟件，調試過程較為簡單，計算過程由Android手機上的程序完成，大大減少了重復工作量。

4 結語

本文設計了一款基于Android系統的主變保護調試計算軟件，它能將保護裝置調試人員從繁瑣的計算中解放出來，并能在智能手機上運行，非常方便，極大地提高了現場工作效率。

［1］白小平，呂慶慶.微型變壓器比率差動保護校驗方法分析及應用［J］.電氣傳動自動化，2012（1）

［2］唐俊.兩種變壓器比率差動保護校驗方法分析［J］.電工技術，2014（2）

［3］吳立勇，丁作文.基于Android系統的手機計算器的設計與實現［J］.電子技術，2014（4）

［4］詹成國，朱偉，徐敏.基于Android的測控裝置人機界面的設計與開發［J］.電力自動化設備，2012（1）