500kV斷路器配PCS-9830型選相合閘裝置現(xiàn)場(chǎng)帶電調(diào)試技術(shù)

趙江

【摘 要】斷路器選相合閘技術(shù)（Controlled Swithing，簡(jiǎn)稱CS） 是指通過(guò)一定的手段使斷路器動(dòng)、靜觸頭在系統(tǒng)電壓波形的指定相角處進(jìn)行合閘，使電力設(shè)備在對(duì)自身和系統(tǒng)沖擊最小的情況下投入電力系統(tǒng)的技術(shù)。CS技術(shù)能夠大大降低合閘操作暫態(tài)過(guò)程中的過(guò)電流（合閘涌流），盡量減少斷路器動(dòng)靜弧觸頭的燒蝕程度，從而延長(zhǎng)斷路器的電壽命和提高整個(gè)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

【關(guān)鍵詞】斷路器選相合閘;帶電調(diào)試;實(shí)際合閘角與該相相電壓過(guò)零點(diǎn)的時(shí)間偏差ms

中圖分類號(hào)： TM564文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2019）21-0041-004

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.21.019

0 前言

直流輸電工程從選相合閘控制裝置的工作原理入手，針對(duì)斷路器合閘過(guò)程中的預(yù)擊穿特性以及環(huán)境溫度和操作電壓對(duì)斷路器合閘時(shí)間的影響，建立了適用于選相合閘控制器測(cè)試的典型斷路器合閘時(shí)間模型，提出了選相合閘控制裝置性能測(cè)試的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試方法。該方法能及時(shí)有效發(fā)現(xiàn)并消除設(shè)備缺陷，從而驗(yàn)證了該調(diào)試技術(shù)的可行性和有效性。

為防止各相斷路器在相電壓峰值及峰值附近投入，需對(duì)選相合閘裝置進(jìn)行帶電調(diào)試，調(diào)整確定設(shè)置合閘定值（合閘時(shí)間）。

1 主要參數(shù)定義

（1）合閘定值（合閘時(shí)間）：為實(shí)現(xiàn)電流預(yù)計(jì)穿時(shí)刻接近合閘目標(biāo)值，在選相合閘裝置內(nèi)根據(jù)各個(gè)單相開關(guān)固有合閘時(shí)間等特性，增設(shè)一個(gè)預(yù)設(shè)校正值。其數(shù)值代表選相合閘裝置發(fā)出單相合閘命令，到單相斷路器負(fù)荷側(cè)實(shí)際出現(xiàn)電流預(yù)計(jì)穿時(shí)刻的時(shí)差。

合閘定值（合閘時(shí)間）=固有合閘時(shí)間-預(yù)擊穿時(shí)間

（2）實(shí)際合閘角度偏差：?jiǎn)蜗鄶嗦菲麟娏黝A(yù)計(jì)穿時(shí)刻距離該相相電壓過(guò)零點(diǎn)的延遲電角度。

（3）偏差時(shí)間：將實(shí)際合閘角度偏差折算成時(shí)標(biāo)。

2 調(diào)整原則

（1）PCS-9830型選相合閘裝置采用非自適應(yīng)投入方式。

（2）根據(jù)選相合閘裝置的錄波圖及數(shù)據(jù)，分析每相斷路器實(shí)際合閘角與該相相電壓過(guò)零點(diǎn)的偏差是否在允許范圍之內(nèi)。調(diào)整技術(shù)要求：實(shí)際合閘角滯后該相相電壓過(guò)零點(diǎn)，滯后角度小于20°（18°左右，滯后時(shí)間1ms左右）。

（3）先根據(jù)無(wú)載測(cè)試固有合閘時(shí)間結(jié)果進(jìn)行第1次合閘定值參數(shù)設(shè)置（一般減去預(yù)計(jì)穿時(shí)間1.5ms），設(shè)置完后進(jìn)行帶電合閘。

（4）每次合閘后，導(dǎo)出選相合閘裝置的錄波圖及數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。如果合閘角度偏差大于20°，根據(jù)錄波圖及數(shù)據(jù)，修改合閘定值，再進(jìn)行下一次合閘投入。

（5）帶電合閘投入5次，每次進(jìn)行分析、調(diào)整，以確定達(dá)到調(diào)試要求的最終設(shè)置的合閘定值。

3 調(diào)整流程

4 裝置檢查

確認(rèn)裝置CPU板和開入板的開入有110V和220V區(qū)別。

確認(rèn)交流頭有3CT3PT及6PT兩種：

交流頭板卡的下部端子617～622為基準(zhǔn)電壓輸入端，通常取系統(tǒng)的母線電壓。上部端子601～606為電壓或電流輸入可選。

5 調(diào)試準(zhǔn)備

●dbg調(diào)試線：若筆記本有串口可使用兩邊均為9針串口的調(diào)試線;也可使用USB轉(zhuǎn)串口的調(diào)試線。

●筆記本：WindowsXP系統(tǒng)或Win7系統(tǒng)VMWare等虛擬機(jī)

●Dbg2000配套軟件及程序

6 調(diào)試步驟及方法

1）插好dbg調(diào)試線，設(shè)置好筆記本的串口，通常使用COM1口。筆記本端打開dbg2000軟件，若連接成功則顯示：

否則，在dbg2000點(diǎn)擊“參數(shù)設(shè)置 ”，檢查調(diào)試通訊波特率是否為19200。

2）點(diǎn)擊“定值整定” ，點(diǎn)擊下方“讀取典型定值”，并恢復(fù)到典型定值。

3）依次點(diǎn)擊“信號(hào)復(fù)歸”“對(duì)時(shí)”，點(diǎn)擊“裝置信息” 并檢查程序是否為所下載的程序。

4）檢查控制字投入是否正確。

系統(tǒng)參數(shù)-總控制字：

●表示投入

◎表示退出

對(duì)濾波器組斷路器選相控制設(shè)置

設(shè)置完成后，點(diǎn)擊“傳送定值”按鈕，確認(rèn)進(jìn)行定值傳送，程序?qū)㈤_始對(duì)選相裝置寫入數(shù)據(jù)并進(jìn)行寫入數(shù)據(jù)校驗(yàn)。準(zhǔn)備帶電操作斷路器之前應(yīng)檢查選相裝置控制字設(shè)置是否正確，且選相裝置對(duì)應(yīng)操作把手在“選相”位置（把手退出選相時(shí)分合閘命令不進(jìn)入選相裝置），同時(shí)裝置不應(yīng)有“基準(zhǔn)電壓采樣異常”或其他異常報(bào)警信號(hào)。

5）查看錄波文件。

（1）操作錄波保存以及結(jié)果查看。

通過(guò)選相裝置對(duì)斷路器進(jìn)行操作后，選相裝置會(huì)根據(jù)設(shè)置記錄斷路器操作中參考電壓、回采電流或電壓、隨機(jī)分合閘命令接收、選相分合閘命令續(xù)發(fā)等模擬量和事件信息，通過(guò)調(diào)試軟件可以對(duì)錄波數(shù)據(jù)進(jìn)行保存和讀取分析。

（2）錄波數(shù)據(jù)的讀取和保存。

點(diǎn)擊工具欄上的“報(bào)告顯示”，彈出事件報(bào)告頁(yè)面。此時(shí)如果選相裝置中還有未讀取的錄波數(shù)據(jù)（選相裝置只保留最后1次操作的錄波數(shù)據(jù)），則會(huì)自動(dòng)進(jìn)行讀取，讀取完成后在報(bào)告頁(yè)面進(jìn)行顯示事件簡(jiǎn)要信息，同時(shí)提示保存。如果在該頁(yè)面下進(jìn)行分閘或合閘操作，則需要點(diǎn)擊“故障錄波”進(jìn)行數(shù)據(jù)的手動(dòng)讀取，同樣在讀取完成后在報(bào)告頁(yè)面進(jìn)行顯示事件簡(jiǎn)要信息，并提示保存。

（3）查看錄波波形。

上述保存操作完成后，程序會(huì)自動(dòng)調(diào)用圖形分析軟件“Drawing.exe”，對(duì)本次操作的錄波數(shù)據(jù)進(jìn)行查看。也可以使用該圖形分析軟件對(duì)之前保存的錄波數(shù)據(jù)進(jìn)行查看。

6）波形軟件Drawing設(shè)置。

在用Drawing進(jìn)行波形讀數(shù)前，工具--選項(xiàng)，采樣點(diǎn)數(shù)改成96。

若波形中心線沒(méi)有，可點(diǎn)擊：顯示設(shè)置—標(biāo)尺。

確認(rèn)顯示設(shè)置—時(shí)標(biāo)，應(yīng)為時(shí)間（S）。

測(cè)量時(shí)間時(shí)，起始點(diǎn)鼠標(biāo)點(diǎn)一下，然后鼠標(biāo)向后拖動(dòng)（不要點(diǎn)擊），屏幕右下角第二個(gè)括號(hào)首位置即為所要測(cè)量的時(shí)間。

7）根據(jù)錄波可讀取斷路器實(shí)際合閘時(shí)間，整定到對(duì)應(yīng)參數(shù)項(xiàng)內(nèi)。

7 其它注意事項(xiàng)

對(duì)于濾波器組斷路器，目標(biāo)合閘于系統(tǒng)電壓過(guò)零點(diǎn)附近。但由于斷路器機(jī)械合閘時(shí)間的分散性及介質(zhì)強(qiáng)度下降率RDDS斜率的分散性，經(jīng)驗(yàn)上可將合閘點(diǎn)整定在該相相電壓過(guò)零點(diǎn)后1ms左右（相位角18°左右），以減小在相電壓過(guò)零點(diǎn)前的系統(tǒng)電壓峰值處發(fā)生預(yù)擊穿的概率。

8 調(diào)試舉例

對(duì)5631開關(guān)選相合閘裝置的調(diào)整。

（1）根據(jù)5631開關(guān)固有合閘時(shí)間，設(shè)置第1次合閘定值。

（2）根據(jù)5631開關(guān)第1次合閘后，導(dǎo)出選相合閘裝置的錄波圖及數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析、調(diào)整。確定第2次合閘定值的設(shè)置：

（3）根據(jù)5631開關(guān)第2次合閘后，導(dǎo)出選相合閘裝置的錄波圖及數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析、調(diào)整。確定第3次合閘定值的設(shè)置：

（4）根據(jù)5631開關(guān)第3次合閘后，導(dǎo)出選相合閘裝置的錄波圖及數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析、調(diào)整。確定第4次合閘定值的設(shè)置：

（5）根據(jù)5631開關(guān)第4次合閘后，導(dǎo)出選相合閘裝置的錄波圖及數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析、調(diào)整。確定第5次合閘定值的設(shè)置：

（6）根據(jù)5631開關(guān)第5次合閘后，導(dǎo)出選相合閘裝置的錄波圖及數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析、調(diào)整。A相：

9 結(jié)論

以上對(duì)5631開關(guān)進(jìn)行了5次帶電選相合閘的調(diào)整，調(diào)整最終確定的合閘定值符合調(diào)整技術(shù)要求，達(dá)到了滿意的調(diào)整效果。即：實(shí)際合閘角滯后該相相電壓過(guò)零點(diǎn)，滯后角度小于20°（18°左右，滯后時(shí)間1ms左右）。

【參考文獻(xiàn)】

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[3]李輝，劉偉良.特高壓直流換流站選相合閘裝置現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)整定及測(cè)試方法《電網(wǎng)技術(shù)》2018（1）.