一二次融合成套开关测试平台设计与实现

长期以来配电开关类设备在设计、制造和测试过程中相对独立,直接导致了配电一二次设备功能不匹配、责任划分不明确等问题.随着一二次融合技术的不断发展,设备厂家在一二次设备设计、制造环节开展了深入的交流和融合,但在测试环节依旧采用传统一次、二次独立测试方式,其原因主要在于缺乏有效的一二次融合成套开关一体化测试手段.因此,研究了一二次融合成套开关的一体化全自动测试技术,梳理总结一二次融合成套开关测试需求,提出了一体化全自动测试内容及方法,构建了包含一次控制柜、二次控制柜和测试连接柜在内的一体化全自动测试平台,实现了成套开关的一体化联合测试,其测试环境更符合现场运行情况,与传统测试方式相比,在测试效率和测试结果可靠性方面均更具优势.     

一二次融合成套开关测试平台设计与实现

长期以来配电开关类设备在设计、制造和测试过程中相对独立,直接导致了配电一二次设备功能不匹配、责任划分不明确等问题.随着一二次融合技术的不断发展,设备厂家在一二次设备设计、制造环节开展了深入的交流和融合,但在测试环节依旧采用传统一次、二次独立测试方式,其原因主要在于缺乏有效的一二次融合成套开关一体化测试手段.因此,研究了一二次融合成套开关的一体化全自动测试技术,梳理总结一二次融合成套开关测试需求,提出了一体化全自动测试内容及方法,构建了包含一次控制柜、二次控制柜和测试连接柜在内的一体化全自动测试平台,实现了成套开关的一体化联合测试,其测试环境更符合现场运行情况,与传统测试方式相比,在测试效率和测试结果可靠性方面均更具优势.     

配电开关一二次融合影响因素分析与试验研究北大核心CSCD

随着柱式开关、环网柜等一二次融合配电开关设备的推广应用,对配电开关设备入网检测方案和关键影响因素分析需求迫切。文中根据一二次融合配电开关设备的结构组成原理,分析环境温度、电磁干扰和局部放电等因素对一二次融合设备可靠性和准确性的影响原因。利用高低温环境模拟箱、雷电冲击发生装置和局放测试仪等设备实验研究上述因素对配电开关一二次融合影响规律,提出串联滤波电路用于提高设备的抗强电磁干扰能力,降低了互感器输入端高频干扰的影响,为配电开关一二次融合入网检测和关键指标考核提供参考。     

配电网一二次融合开关传导电磁干扰试验方法研究

一二次融合开关是智能配电网建设的关键设备,其二次控制回路(FTU)安装在一次设备附近,处于电磁干扰环境中,但目前研究指出现行标准中的电磁兼容要求与实际电磁环境不符,在设备的运行中存在二次侧控制回路受电磁干扰严重的问题。为推动一二次融合设备试验标准化的改进,文中针对一二次融合设备电磁干扰抗扰度性能提出一种基于球隙放电的模拟电磁干扰试验方法,搭建试验平台开展一二次融合柱上开关传导干扰抗扰度试验并对互感器传递特性进行了分析。该方法可用于模拟系统中开关操作、击穿放电等工况中产生的放电干扰信号,可产生频率在1 MHz左右稳定的高频干扰信号,并通过调整回路参数对放电信号的脉冲强度以及作用时间进行连续调节。实验中在互感器二次侧输出端检测到了明显的高频信号,频谱与主回路放电信号相似。通过分析互感器的传递特性,得出高频干扰信号可经过电容耦合进入二次回路。此试验方法可为一二次设备电磁兼容标准的修订提供参考以及数据支持。     

基于配电网一次侧故障的就地式FA测试技术研究

一二次融合智能开关具备故障就地化处理高级功能,是智能配电网的典型特征,但如何测试其故障处理功能是一个难题,因此提出了高精度故障反演测试系统,为一二次融合智能开关故障测试奠定基础。通过分析目前传统的各种馈线自动化测试方法的不足,提出了基于一次侧故障注入的测试方法,解决了一二次智能开关全要素参与FA测试的问题。为实现就地式FA系统级测试,提出了基于HIL的一次侧故障注入就地式FA测试方法,采用仿真节点与实际测试台融合的虚实结合的技术,实现就地式FA系统级测试。     

一二次融合柱上开关控制可靠性模型与优化设计

随着信息物理融合系统在电网中的应用，一次设备和二次设备的融合（简称“一二次融合”）已成为柱上开关的重要研究方向和发展趋势，其主要目的是提升开关设备的可靠性和智能化水平。鉴于此，文中重点研究了一二次融合柱上开关的控制可靠性模型并提出了优化设计方案。根据柱上开关一二次融合后的新特性，建立其信息物理融合模型、柱上开关控制可靠性的单参量评估模型，评估模型涵盖真空度、电参量信息、分合闸线圈电流和通信方式4个维度，通过历史数据统计与专家法相结合的方式对柱上开关控制可靠性进行综合评估。提出了柱上开关一二次融合的优化设计方案，基于所建可靠性模型对新型柱上开关与传统开关的控制可靠性水平进行对比分析。评估结果验证了所建柱上开关控制可靠性模型的有效性，证明了所设计的一二次融合方案可有效提升柱上开关的控制可靠性。     

智能低压断路器的研发及应用

正在低压配电网中,配电分支节点的智能低压断路器除了保护功能外,还实现了测量、通信和控制功能。一二次融合技术在低压断路器上的实现,简化了低压配电网络的设备种类和通信接线。大全集团凯帆开关采用该思路设计了一种新型智能塑壳断路器方案,融合了高精度测量及宽带电力载波通信的功能。     

雷电冲击电压对配电一二次融合成套设备测量准确度的影响

为解决一二次融合成套开关设备中二次设备受电磁干扰影响所导致的准确度问题,设计了一套抗干扰测量系统,并基于雷电冲击电压试验电路和抗干扰测量系统对配电网一二次融合成套开关设备测量准确度进行雷电冲击电压干扰测试,采集电压波形并进行时频域分析,得到导致其测量准确度下降的原因。提出在馈线终端采集单元基准端加保护器件和互感器二次输出端加滤波装置这2种防护方案,并对方案的效果进行理论分析和试验验证。结果表明,雷电冲击电压将通过互感器传至二次设备,使得互感器二次侧产生较高的耦合电压,其试验实测幅值达几千伏,频率在几MHz至30 MHz之间,对互感器的准确度影响较大;通过在互感器二次出线端口增加高频滤波装置能有效降低耦合电压,干扰信号强度降低为原来的20%左右,比差和相差降低为原来的40%左右。     

脉冲电压在电压互感器极性测试中的应用

电压互感器(PT)二次侧接线极性正确与否关系到继电保护装置能否正确动作,关系到整个电力系统的稳定运行。为适应智能电网的建设要求,研制电压互感器二次侧极性智能测试装置显得十分必要。传统的通正弦交流电压的方法,微处理器采样时,需要分析一次、二次电压的相位,且存在时钟同步、数据量处理较大等问题。笔者提出了一种新的PT极性判别方法,该方法在互感器一次侧施加脉冲电压,根据二次侧感应电压波形来检测二次侧接线正确性。     

电力电流互感器检测试验方法研究

随着电网规模的扩大,电力电流互感器的应用越来越多,互感器现场测试任务繁重、测试设备笨重、一次接线难度大等大大增加了计量检测人员的劳动强度。针对传统检测方法的试验线路提出了改进,降低了检测人员的劳动强度,提高了试验效率。     

一种应用于智能开关的自动化测试技术

智能开关是数字化电网的新型设备,传统的智能变电站测试设备不能满足对智能开关二次系统测试需求。为此,分析智能开关二次系统架构组成,研究每一个组成设备的通信接口与功能逻辑,提出了智能采集执行单元、综合控制分析单元、智能断路器和智能刀闸的测试要求与测试方案,并对智能开关二次系统环网整体性能提出测试要求和测试方案。依托智能开关二次系统测试方案和接口需求,设计一种满足智能开关二次设备单体性能测试和系统性能测试需求的测试平台,弥补智能开关二次系统测试空白,为数字化的新型电力系统的设备运维检修提供技术支撑。     

一二次深度融合柱上开关用EVT就地采集模块的研究北大核心CSCD

文中针对电容分压电子式电压互感器(EVT)模拟小信号采用长线直接传输到馈线自动化终端(FTU)时信号衰减严重且容易受到外部电磁干扰导致系统电压测量不准的问题,设计了一个适用于一二次深度融合柱上开关的就地采集模块。文中首先阐述了EVT小信号就地采集传输模块的整体设计架构,详细介绍小信号防护与隔离、信号采集与调理、EVT相位补偿方法、数字化信号传输硬件电路设计及软件流程。最后进行了一二次融合精度测试,并随一二次深度融合柱上开关通过第三方型式试验验证。试验结果表明:该就地采集模块能满足0.2级测量精度且适用于一二次深度融合柱上开关的应用需求。     

程序化操作变电站二次回路的优化

目前,大多数变电站程序化操作方案仅考虑一次设备程序化操作,涉及二次部分的操作仍由运行人员到现场人工完成,这将导致程序化操作暂时中断.文中以双母线接线方式下某一条220 kV线路断路器母线侧隔离开关发热处理为例,对母线倒排、隔离开关操作、电流互感器二次回路切换等功能进行二次回路优化,并对常规操作和优化前后程序化操作模式下的操作时间进行比较.     

基于时域有限积分法的一二次融合配电开关雷击磁场分析

一二次融合配电开关屡次出现因各种电磁干扰导致的二次回路信号误差,甚至开关误动或拒动的现象,而目前仅考虑了设备正常运行状态下电磁干扰。文中首先阐述一二次融合配电开关的电磁干扰机理,选择时域有限积分法进行开关电磁场分析;搭建大电流暂态发生装置模拟配电网雷电冲击下的电磁干扰,获取稳定的干扰信号;这些干扰信号用于电磁仿真软件CST MWS建模,分析某型号10 k V户外配电开关在电磁干扰下柱上开关和二次回路周围的磁场分布。仿真结果表明,在所提出的冲击干扰下,配电开关互感器侧瞬时磁场强度可达1 300 A/m,FTU附近的瞬时磁场强度可达108.5 A/m,远超相关行业标准的规定值,在实际中极有可能造成二次设备出现故障。     

一二次融合设备ECVT信号处理电路仿真与研究

针对电容分压式电子式电压互感器在一二次融合设备中输出的二次电压信号微弱、容易受到高次谐波干扰、信号传输不稳定等问题,提出了一种基于Sallen-Key型的高阶高精度滤波器来抑制谐波,减少对工作信号的干扰。首先对互感器的工作原理进行了分析,然后基于该原理和一二次融合设备的工作频带,结合Matlab/Simulink仿真软件对积分电路和滤波电路进行研究设计,最后对滤波电路环节进行优化,对整体电路进行仿真。结果表明,优化后的电路能够更有效地抑制高次谐波的干扰,保证基波稳定输出。     

浅析变电站一次设备向智能化的转变及方案

电力工业将来的发展方向是智能电网,智能变电站是未来新建变电站的主流。智能变电站中的数字化一次设备主要包括变压器)、断路器、电子式互感器、可控电抗器、隔离开关等。通常,一次设备的数字化可由设备制造厂商直接设计、制造具备数字接口的一次设备来实现,即研制、生产数字化设备,也可通过对传统设备进行状态监测并配置智能终端来实现,即设备数字化改造。本文以现有变电站的传统一次设备为例,提出了数字化和智能化的改造方案。     

温度对配电一二次融合成套设备测量准确度影响

配电网一二次设备融合后，二次设备因长期处于一次高温环境中，其内部电子器件性能易受温度影响。分析了温度对二次设备内元件及信号调理电路的影响，基于高低温试验环境箱搭建了试验测试平台，通过采集二次设备互感器的比值差和相位差进行测量精准度的对比分析，为提高测量精准度，提出采用非线性软件补偿方式，并进行了软件算法原理分析和试验验证。试验结果表明，取样电阻和差分运算放大电路的温度相关系数是影响二次设备采集准确度的关键，温度变化会造成二次设备的测量准确度下降，在高温60℃、低温-30℃左右已不能满足配电开关的要求，加入非线性软件补偿后比值差变化在0.15%～0.3%之间波动，可以有效提高测量准确度。     

基于智能变电站组合设备仿真测试与集成联调技术方案研究

通过关注新一代智能站二次系统技术,构建全站集成联调仿真环境。该环境包括仿真测试激励源、配套的检测工具、以及相应的后台系统。总结二次设备集成测试技术和二次设备集成测试流程,对仿真测试配套技术、配置数据参数的智能化处理、仿真测试系统开发等新智能站就地层集成测试技术进行分析,将结果应用于变电站现场以实现快速、高效检测,提高联调效率和现场分析解决问题的能力。结合智能变电站工程中的故障仿真形式,通过母线保护装置性能和电子式互感器校验证明该测试方案科学有效。     

浅谈变电站独立电流互感器安装问题

变电站内的独立电流互感器和开关、母线的相对位置,有不同的安装方式。而它的一次端子的取向选择,关系到设备运行的安全水平。通过分析油绝缘电流互感器的结构特点,比较设备事故的几率,提出对应于不同一次接线方式的CT一次端子取向合理配置。     

配网一二次融合柱上开关抽检典型问题分析

针对近两年发现的一二次融合柱上开关重大设备质量问题,对一二次融合柱上开关内部互感器结构及原理进行分析,通过试验及解体检查分析温升试验不合格的根本原因,最后从试验标准、抽检策略与试验方法等方面提出改进建议.