環(huán)境測試批量功能檢測平臺(tái)建設(shè)與應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)

/廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院　曾瑞江　威勝電氣有限公司　黃雄凱　張義/

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環(huán)境測試批量功能檢測平臺(tái)建設(shè)與應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)

/廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院曾瑞江威勝電氣有限公司黃雄凱張義/

摘要：近幾年來配電線路故障定位裝置被大量使用，提高了電網(wǎng)的故障排查速度和供電可靠性，但產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，產(chǎn)品的可靠性亟需加強(qiáng)，如何確保故障定位裝置的各項(xiàng)功能、性能滿足復(fù)雜多樣的電網(wǎng)環(huán)境，對(duì)建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)的智能電網(wǎng)，提高供電可靠性顯得尤為重要。為此，本文提出一種先進(jìn)的故障定位裝置功能性能檢測設(shè)備——全自動(dòng)閉環(huán)環(huán)境測試批量功能檢測平臺(tái)，并介紹了其應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：故障定位裝置；環(huán)境測試；檢測設(shè)備；電網(wǎng)仿真；檢測自動(dòng)化

0　引言

近幾年來，隨著配網(wǎng)自動(dòng)化的大力發(fā)展以及國家政策持續(xù)性的支持，故障定位裝置大量進(jìn)入電力市場，以極低的成本解決了故障排除難度大，不易定位故障的問題，故障定位裝置的應(yīng)用解決了這一難題并極大地提高了電網(wǎng)的安全運(yùn)行及供電可靠性，充分得到用戶的認(rèn)可。然而故障定位裝置產(chǎn)品本身的質(zhì)量和功能參差不齊，是目前亟需解決的問題。需要一種有效的檢測裝置，來對(duì)即將入網(wǎng)的故障定位裝置進(jìn)行批量的功能檢測，以進(jìn)一步提高故障定位裝置的產(chǎn)品質(zhì)量。環(huán)境試驗(yàn)批量功能檢測平臺(tái)的建設(shè)與應(yīng)用將解決這一難題。

環(huán)境測試批量功能檢測平臺(tái)主要作用在于可精確模擬配電網(wǎng)局部運(yùn)行工況及故障狀態(tài)，通過電流電壓各參數(shù)的統(tǒng)一管理和控制可以模擬電網(wǎng)的常見故障，滿足故障定位裝置各項(xiàng)功能、性能檢測，從而為故障定位裝置提供一個(gè)理想的測試平臺(tái)。大大提高了故障定位裝置各類檢測的效率及自動(dòng)化程度，為提高故障定位裝置的質(zhì)量，促進(jìn)故障定位裝置發(fā)展和應(yīng)用提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1　檢測原理

為了全面滿足故障定位裝置的功能檢測，提高故障定位裝置的檢測效率，需要一種功能檢測平臺(tái)，能提供智能化的一次接口，控制二次測試線路上的各項(xiàng)特征參數(shù)的實(shí)時(shí)狀態(tài)，主要包括電流、電壓、頻率、諧波幅值、持續(xù)時(shí)間等，且具備極高的準(zhǔn)確性，具備模擬電網(wǎng)局部運(yùn)行工況以及故障的能力。

環(huán)境測試批量功能檢測平臺(tái)，通過檢測平臺(tái)配套軟件系統(tǒng)，根據(jù)電網(wǎng)各類故障產(chǎn)生時(shí)的電流、電壓幅值、頻率、諧波幅值、持續(xù)時(shí)間等特征參數(shù)，控制電力網(wǎng)環(huán)境模擬設(shè)備按照設(shè)置的參數(shù)輸出到模擬測試線路上，掛裝在模擬線路上的故障定位裝置應(yīng)能檢測到故障而報(bào)警，并故障上報(bào)檢測平臺(tái)軟件系統(tǒng)，即故障模擬試驗(yàn)。當(dāng)模擬線路輸出的電流電壓波形不符合故障特征要求，故障定位裝置不應(yīng)誤報(bào)，即防誤動(dòng)試驗(yàn)。通過控制電力網(wǎng)環(huán)境模擬設(shè)備輸出穩(wěn)定精確的電流（準(zhǔn)確度：±（0.5%Red+0.5A）），檢測平臺(tái)軟件系統(tǒng)通過通信規(guī)約采集故障定位裝置電流數(shù)據(jù)，計(jì)算和分析后并判斷故障定位裝置的精度是否合格。

圖1　環(huán)境測試批量功能檢測平臺(tái)原理示意圖

如圖1所示，測試平臺(tái)系統(tǒng)軟件是整個(gè)檢測裝置的核心。自動(dòng)檢測時(shí)，測試平臺(tái)系統(tǒng)軟件按照設(shè)定方案同步控制電力網(wǎng)環(huán)境模擬設(shè)備（電流源與電壓源），模擬各種測試項(xiàng)目所需的電流和電壓，實(shí)現(xiàn)各種試驗(yàn)波形輸出；同時(shí)持續(xù)通過圖像采集、通信規(guī)約采集等方式，收集、記錄被測設(shè)備在各測試項(xiàng)目下的運(yùn)行情況與數(shù)據(jù)，并給出測試結(jié)論。

2　詳細(xì)介紹

2.1主要功能

環(huán)境測試批量功能檢測平臺(tái)主要功能包括故障定位裝置的功能自動(dòng)檢測，通過控制設(shè)備模擬電網(wǎng)特征，通過通信規(guī)約采集等方式，收集、記錄故障定位裝置在模擬線路的狀態(tài)及相關(guān)數(shù)據(jù)，自動(dòng)輸出測試結(jié)論。主要功能如下：短路故障模擬試驗(yàn)、接地故障模擬試驗(yàn)、負(fù)荷波動(dòng)防誤動(dòng)試驗(yàn)、變壓器空載合閘涌流防誤動(dòng)試驗(yàn)、線路突合負(fù)載防誤動(dòng)試驗(yàn)、人工投切大負(fù)荷防誤動(dòng)試驗(yàn)、非故障相重合閘防誤動(dòng)試驗(yàn)、自定義波形試驗(yàn)、圖像識(shí)別故障定位裝置狀態(tài)、自動(dòng)報(bào)表等。自動(dòng)檢測流程如圖2所示。

圖2　環(huán)境測試批量功能檢測平臺(tái)工作流程圖

2.2外觀結(jié)構(gòu)

環(huán)境測試批量功能測試平臺(tái)主要包括控制部分和模擬測試線路，控制部分主要包括供電保護(hù)回路，以及工業(yè)主機(jī)、液晶顯示器、電力網(wǎng)環(huán)境模擬設(shè)備（電流源與電壓源）等；模擬測試線路主要包括安全防護(hù)門、聲光報(bào)警裝置以及定制測試線纜等。主要外觀結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3　環(huán)境測試批量功能檢測平臺(tái)整體結(jié)構(gòu)圖

3　應(yīng)用中的問題與解決方法

3.1同一項(xiàng)試驗(yàn)參數(shù)不一致

在故障定位裝置故障檢測功能試驗(yàn)過程中，發(fā)現(xiàn)因不同廠家技術(shù)方案和實(shí)現(xiàn)的差異，對(duì)同一類型的故障，判斷條件即故障模型特征參數(shù)不一致，例如：同樣是短路故障，個(gè)別廠家要求的故障電流超過500A，相當(dāng)于采用定值方案，而有的廠家采用的突變增量方案，只要負(fù)荷突變超過150A就可以判斷出短路故障。為了解決這一問題，實(shí)現(xiàn)更方便的測試，本文設(shè)計(jì)的環(huán)境測試批量功能檢測平臺(tái)個(gè)特征參數(shù)都是可以編輯和自定義的，負(fù)荷電流、故障電流的大小和時(shí)間都能自由設(shè)置；另一方面后續(xù)將統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，要求各廠家采用更加合理科學(xué)的統(tǒng)一判斷條件。

3.2測試平臺(tái)輸出準(zhǔn)確性

在故障定位裝置在線電流精度試驗(yàn)過程中，發(fā)現(xiàn)不同廠家的精度等級(jí)稍有差異，但基本都能滿足應(yīng)用要求，跟環(huán)境測試批量功能檢測平臺(tái)本身的輸出電流準(zhǔn)確度息息相關(guān)，通過不斷改進(jìn)測試設(shè)備輸出電流回路反饋機(jī)制，同時(shí)改進(jìn)測試設(shè)備校準(zhǔn)機(jī)制，讓測試平臺(tái)電流準(zhǔn)確度穩(wěn)定在±（0.5%Red+0.5A）的水平，同時(shí)輸出范圍在0～1000A連續(xù)可調(diào)，滿足了故障定位裝置的各項(xiàng)功能，并在性能檢測的情況下還留有余量。

4　結(jié)束語

本文總結(jié)了環(huán)境測試批量功能檢測平臺(tái)的建設(shè)，對(duì)如何用好環(huán)境測試批量功能檢測平臺(tái)，提高故障定位裝置質(zhì)量及可靠性，關(guān)鍵還是加強(qiáng)科學(xué)管理，統(tǒng)一檢測檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，形成檢測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和分析，充分發(fā)揮其檢測檢定的作用。

通過環(huán)境測試批量功能檢測平臺(tái)的建設(shè)，大大提高了故障定位裝置的檢測項(xiàng)目和效率，降低了檢測人員的工作強(qiáng)度，是故障定位裝置入網(wǎng)安裝前質(zhì)量保證的可靠手段，對(duì)提高產(chǎn)品可靠性具有重要意義。

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