基于繼電保護測試儀的SOE分辨率的測試方法

華自科技股份有限公司 吳凌云 李煥文

1 簡述

當運行設備發(fā)生故障時，需要對故障前后一段時間的事件信息進行追憶，通過事件發(fā)生的先后順序，可判斷故障發(fā)生的真實原因，便于運行維護人員采取相應措施。

迄今為止，電力行業(yè)標準，國家電網(wǎng)企業(yè)標準，南方電網(wǎng)企業(yè)標準中軍隊事件分辨率做了相關規(guī)定，目前絕大多數(shù)裝置或系統(tǒng)在型式試驗測試過程中能達到小于2ms的指標。

針對裝置SOE分辨率準確性驗證的常用方法有以下：

1)在被測裝置的傳動開關、裝置端子上進行手動分合操作，并手動記錄動作數(shù)量和次序：此方法隨意性大，手動操作不可能達到規(guī)程要求的精確度，同時難以模擬多個狀態(tài)量的不同動作序列，無法保證狀態(tài)量測試的準確性；

2)采用含SOE脈沖信號發(fā)生器功能的測試設備，將儀器上的開出端子接入裝置和狀態(tài)量開入端子，由測試設備自動輸出預置的開關動作序列信號：此方法對測試設備自身的精度、準確性有嚴格的指標要求，且購置一臺SOE脈沖信號發(fā)生器的測試設備，價格不菲。

本文所要解決的技術問題是，針對電力自動化裝置的測試需求，使用常規(guī)配置的繼電保護測試儀，通過外部接線將繼電保護測試儀的開出或者電壓輸出接入到被測裝置，完成SOE分辨率的測試。實施原理圖如圖1。

圖1 實施原理圖

說明：

1)SOE分辨率判斷標準≤2ms合格，允許誤差≤±1ms。是否合格對測試結(jié)果的影響。合格代表被測裝置通過SOE分辨率此項測試。不合格被測裝置需要整改，不通過SOE分辨率此項測試。

2)每個單次測試結(jié)果就是驗證被測裝置SOE分辨率是否符合標準。

3)進行單次測試之后，再對其它通道進行測試，設置流程都是一樣。只需要調(diào)整開出開入連接線即可。連接到未檢測的開入通道。

主要硬件&軟件設備：

序號 名稱 數(shù)量1繼電保護測試儀 1臺2繼電保護測試儀配套軟件 1套3電腦（臺式或者筆記本） 1臺4交換機 1臺5待測保護裝置 1臺

具體實施方式：

1)方法原理：運行安裝于電腦上的控制軟件，選擇狀態(tài)序列功能，設置測試項目，可以添加多項，每一項的參數(shù)均需單獨設置，需要設置的參數(shù)包括：狀態(tài)輸出時間、開出量的通道、輸出的電壓通道、各狀態(tài)之間的觸發(fā)條件、觸發(fā)后的保持時間，其余參數(shù)默認即可（參數(shù)的設定是本測試方法實現(xiàn)的必要因素。具體在圖3下面說明補充）。然后通過以太網(wǎng)方式，對繼電保護測試儀進行控制。繼電保護測試儀啟動后，依次按照預設的狀態(tài)序列進行開出通道的通斷及電壓的輸出，從而達到被測裝置的開入通道通斷，以實現(xiàn)產(chǎn)生SOE分辨率的目標（a、根據(jù)狀態(tài)輸出時間設置1ms（可設置）控制兩個開入通道通斷之間相差1ms（可設置），查看被測裝置兩個開入通道soe之間是否相差1ms（可設置）來確定分辨率。b、不同設置有不同影響，具體在圖3下說明補充）。

2)以太網(wǎng)連接：將繼電保護測試儀和預裝了控制軟件的電腦聯(lián)網(wǎng)組成局域網(wǎng)，同時分配好合理的IP地址，IP地址需要在同一網(wǎng)段。

3)被測裝置與待測裝置的連接：將繼電保護測試儀的開出通道（如圖2所示）串入待測裝置的開入回路。

4)控制軟件的設置：先在電腦端安裝控制軟件，軟件為繼電保護測試儀自帶的配套軟件。運行控制軟件后選擇狀態(tài)序列，設置測試項目，可以添加多項（指軟件配置測試項目個數(shù)，一項代表一個測試開入點相關配置，例如同時用5個開入測試就需添加5項，最少要添加2項。具體參數(shù)設置如圖3中說明），每一項的參數(shù)均需單獨設置，需要設置的參數(shù)包括：狀態(tài)輸出時間、開出量的通道、輸出的電壓通道、各狀態(tài)之間的觸發(fā)條件、觸發(fā)后的保持時間，其余參數(shù)默認即可。配置界面如圖3所示。

5)完成配置后即可實現(xiàn)SOE分辨率的測試。

圖2 繼電保護測試儀與待測裝置的連接框圖

說明：

1)繼電保護儀器通過軟件控制開出通道1～開出通道N輸出，按圖3軟件參數(shù)運行。當開出通道1接通時被測裝置開入1接受到信號裝置產(chǎn)生一條開入1的SOE并記錄在裝置中。同樣開入2～開入N都一樣。

2)被測裝置開入電壓通過外接方式，繼電保護測試儀“開出通道”用模擬量電壓輸出。

3)被測裝置開入電壓內(nèi)部已有，繼電保護測試儀“開出通道”用開關量輸出。

圖3 控制軟件的狀態(tài)序列配置界面

參數(shù)設置說明：

1)Va、Vb、Vc、Vz的賦值參數(shù)：根據(jù)被測裝置開入信號電壓等級確定。例如24V直接設置24V。220V直接設置220V。相位參數(shù)在此設置不做要求。

2)名稱：可以命名為某路開入SOE測試，在圖中測試項目中體現(xiàn)。此處只是描述對結(jié)果無影響。

3)觸發(fā)條件：選擇時間觸發(fā)。時間到后自動跳轉(zhuǎn)到下一個測試項目。

4)輸出時間：0.001s也就是1ms,測試分辨率1ms。設置2ms就是測試分辨率為2ms。觸發(fā)后保持時間：0.000s，只能設置0s，如果改為別的時間，對應的測試結(jié)果會增加此設置時間。

5)開出量：每一個開出通道對應被測裝置的開入通道。根據(jù)開出開入連接線確定。其余參數(shù)默認即可。

2 測試方法具備特點

1)自動完成測試，節(jié)省人力成本，只需進行簡單的狀態(tài)序列配置（狀態(tài)序列配置根據(jù)測試開入通道數(shù)量確定，控制軟件的狀態(tài)序列配置界面圖3中說明），即可自動完成；

2)基于已有設備繼電保護測試儀，無需額外購置SOE分辨率測試設備，對于任何生產(chǎn)電力自動化設備的生產(chǎn)廠家而言，已有繼電保護測試儀后，即可通過此方法實現(xiàn)SOE分辨率測試，節(jié)省資金成本，且方法簡單；

3)于使用者而言，無需掌握復雜的編程語言和復雜的配置，只需簡單的對繼電保護測試儀的狀態(tài)序列配置、控制對應的開出和電源輸出即可完成自動測試。 改善了測試方法，提升了已有設備的測試應用范圍，節(jié)省了成本。

3 結(jié)語

基于繼電保護測試儀毫秒級的電壓通斷信號模擬SOE產(chǎn)生實現(xiàn)SOE檢測方法。該測試方法無需復雜的編程，只需要將被測設備的開入端子與繼電保護測試儀的開出和電壓輸出串接好，在電腦上運行控制軟件的狀態(tài)序列，對繼電保護測試儀的狀態(tài)序列進行配置后，即可以實現(xiàn)對電力自動化設備進行SOE分辨率的測試。

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