一种通过瞬时传动实现变压器保护带电检修的方法与流程

本发明属于电力系统领域，具体地涉及为电力系统检修提供手段，是变压器保护装置及其回路检修的方法。

背景技术：

变压器保护装置及其回路投运后，在其使用寿命周期内，都要进行检修，以确保变压器保护装置及其回路能够正常运行，发现有损坏或异常之处，及时进行维修。但随着新建电站越来越多，使用的变压器保护装置越来越多，继电保护人员已很难按以往的检修方法完成检修任务。

被保护设备停电是保护及其回路进行检修的工作条件。保护及其回路的检修工作，必须做较多的防范措施，待变压器保护和一次设备需要退出运行后再进行检修，以便能够开展各项检修和跳闸试验。检修时，需要退出所有的出口压板，打开和外部连接的电流电压端子等；需要通过端子排加入参考模拟量，检测变压器保护装置测量采样是否正确；模拟所有开入、投退功能压板，检查变压器保护装置采集的开入量是否正确；作各元件动作的精度，检查变压器保护装置的保护功能情况；检查电源插件；带开关作跳闸试验，检查跳闸回路是否正确；检查保护定值、定值区情况等等。往往需要几天的检修时间。

目前，变压器保护装置基本上是微机型。微机保护装置已有30多年的运行经验，而且入网前作了大量的动模试验、型式试验，有很高的稳定性。变压器保护装置通过微处理器计算，可根据采集的开入、功能压板状态、模拟量进行计算，满足条件后进行跳闸，有很高的可靠性。变压器保护装置开入、开出、模拟量采集、工作电压等各个环节出现异常，保护均会发告警信号。变压器保护装置对跳闸回路也实时监视，发现异常也会告警。在保护装置及其相关回路，第一次投运前，已对各个环节进行了详细的试验，保护装置功能已满足了现场要求。因此，投运后的保护装置及其跳闸回路的检修方法可以优化，可以主要由变压器保护装置自身告警再结合跳合闸试验来检修。

技术实现要素：

为了减少变压器保护装置及其回路检修的时间、减少停电时间，本发明提出了一种通过瞬时传动实现变压器保护带电检修的方法。

首先对本发明中使用的以下技术术语进行说明或定义：

开入：变压器保护装置需要监视外部回路的情况，开入量为外部输入到变压器保护装置的用于反应上述外部回路的状态的直流信号。变压器保护装置根据输入的开入量的情况判断是否有联跳等外部信号。

功能压板：变压器保护装置根据功能压板的投退情况确定是否开放一些保护元件，如投入差动保护功能、各侧后备保护功能。

模拟量：是指变压器保护装置采集到的变压器各侧电流和电压。将采集到的电流和电压进行计算，得出保护功能判据需要的数据，包括差动电流、相电压、相电流、序分量、阻抗、突变量。

开出：变压器保护装置发出的命令，开出量包括跳闸、告警信号。

操作箱：操作箱用于设置断路器操作的辅助控制回路，控制操作断路器的跳闸、合闸，监视断路器的分位、合位、气压等情况，操作箱指示灯显示分位、合位、跳闸情况。变压器保护装置的各侧断路器跳闸开出常开触点分别经过各自的出口压板与操作箱的跳闸回路连接，以上常开触点闭合时，操作箱的跳闸指示灯亮、同时发出相应的信号。操作箱的跳闸回路，再分别接入断路器的相应操作机构，实现跳闸功能。断路器的分位、合位、气压等信号接入操作箱。

本发明具体采用以下技术方案。

一种通过瞬时传动实现变压器保护带电检修的方法，变压器带电运行，变压器保护装置及其外部二次回路在运行状态下进行检修；其特征在于：

检修过程中，变压器保护的功能压板、开入、开出回路正常连接，实时采集电流电压模拟量，若变压器区内发生故障，变压器保护仍能正常动作跳闸；通过变压器保护装置瞬时传动命令实现变压器保护装置及其外部二次回路在变压器带电情况下的检修。

一种通过瞬时传动实现变压器保护带电检修的方法，变压器保护装置设有瞬时传动跳闸命令，能够分别进行变压器各侧断路器的跳闸出口试验；所述方法包括以下步骤：

(1)变压器保护装置实时采集变压器模拟量，包括变压器各侧三相电流、三相电压及零序电流、零序电压；

(2)查看变压器保护装置当前告警情况，若当前仍处于告警状态，根据告警报文，对保护装置或者二次系统进行检修，排查出告警原因，确认变压器保护装置当前没有告警后，再进入步骤(3)；

(3)通过变压器保护装置查看所接收的开入量信号、功能压板的投退状态、所采集的变压器模拟量、定值区、定值，查看操作箱的指示灯情况，查看断路器情况，查看跳闸出口压板投退情况，若有任一项与实际情况不符或不正确，则对对应装置进行检修，经检修符合实际情况或正确后进入步骤(4)；

(4)操作变压器保护装置瞬时传动高压侧断路器跳闸命令，变压器保护装置发出高压侧断路器跳闸命令，经操作箱接至断路器的操作机构，之后进入步骤(5)；

(5)判断高压侧操作箱的“跳闸”指示灯及“分位”指示灯是否点亮；判断高压侧断路器跳闸是否成功；若“跳闸”指示灯没有点亮，则对保护装置及高压侧操作箱进行排查检修；若“分位”指示灯没有点亮或者高压侧断路器跳闸不成功，则对高压侧操作箱及高压侧断路器进行排查检修，检修完成后，然后重新进行(4)的步骤，直到高压侧断路器跳闸成功，并且“跳闸”指示灯及“分位”指示灯显示正确，复归“跳闸”指示灯，再进入步骤(6)；

(6)打印瞬时传动高压侧断路器跳闸命令时刻的录波报告，作为本次检修记录，之后进入步骤(7)；

(7)经测控装置手动发高压侧断路器合闸命令，经操作箱接至断路器的操作机构的合闸回路，之后进入步骤(8)；

(8)判断高压侧操作箱的“合位”指示灯是否点亮；判断高压侧断路器合闸是否成功；若有异常，则对测控装置、高压侧操作箱及高压侧断路器进行排查检修，检修完成后，然后重新进行(7)的步骤，直到高压侧断路器合闸成功，并且“合位”指示灯显示正确，再进入步骤(9)；

(9)参照步骤(4)-(8)进行变压器其他侧断路器瞬时传动跳闸实验。

本发明进一步包括以下优选方案：

在步骤(3)中，需要确认通过变压器保护装置所查看的开入量信号、功能压板投入情况、变压器模拟量和实际情况是否相符、确认查看的定值区和定值与实际设置是否相符；确认操作箱是否“合位”指示灯亮，“跳闸”、“分位”指示灯不亮；确认断路器是否在合位、并且没有低气压；并且确认跳闸出口压板是否已投入。当操作箱“合位”指示灯亮，“跳闸”、“分位”指示灯不亮，断路器在合位、并且没有低气压，跳闸出口压板投入，则认为上述状态是正确的。

变压器保护装置实时自检，当变压器保护装置存在异常状态时自动闭锁瞬时传动操作。

在步骤(6)中，实时打印装置瞬时传动时刻的开入、开出及模拟量录波信息。

本发明具有以下有益的技术效果：

本发明通过瞬时传动，在有效避免对系统正常运行造成影响的前提下，实现了变压器保护装置及其外部二次回路在变压器带电情况下的快速检修，减少了变压器停电时间，并大大缩短了检修时间。

附图说明

图1为变压器保护装置的回路连接示意图；

图2为本发明公开的通过瞬时传动实现带电检修变压器保护的方法流程图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明的技术方案做进一步详细说明。

图1为变压器保护装置的回路连接示意图。

变压器保护装置发出的各侧断路器跳闸命令，分别通过保护屏上的各侧断路器跳闸出口压板接入操作箱的相应的跳闸回路，再去分别跳变压器各侧断路器。当跳闸出口压板打开时，即使保护装置发出跳闸命令、保护装置的跳闸指示灯亮，但操作箱的跳闸指示灯不会亮、断路器不会跳闸。正常运行过程中，必须投入各侧断路器跳闸出口压板。

操作箱的分位、合位、气压等信号来自断路器。

变压器保护装置的模拟量为二次值，通过电流互感器、电压互感器获取。

瞬时传动期间，不闭锁保护功能，若变压器区内发生故障，变压器保护仍能实现跳闸动作，及时消除事故的影响。

带电传动操作能够实施的最核心前提是能够有效避免对系统正常运行造成影响：装置通过瞬时传动、快速收回出口接点，从而避免影响失灵保护，保护发跳令的脉冲控制在50～90ms范围内，超过150ms的跳令，可能会导致失灵保护动作，瞬时传动应大于50ms，保证在操作箱跳闸保持继电器TBJ失效时也能够可靠跳闸；手合瞬时传动跳开的断路器时，对于由此产生的有别于其他工况下的励磁涌流，装置智能识别运行状态，进而根据此工况下的励磁涌流的特征，通过自适应的状态识别闭锁判据有效防止保护误动作；装置实时自检，装置存在异常状态时自动闭锁瞬时传动操作；装置在瞬时传动过程中，提供明晰的操作提示信息及确认步骤，有效避免人为误操作；实时打印装置瞬时传动时刻的开入、开出及模拟量等录波信息，对瞬时传动操作过程及装置运行状态进行全面展示及校核。

变压器保护装置发出的瞬时传动，由保护CPU驱动，经由开出自检回路，通过开出插件开出，和实际运行中的变压器保护装置跳闸令发出的途径一致。瞬时传动在变压器保护装置菜单中进行操作，可以减少其它环节。为防止在变压器保护装置正常运行过程中误操作，需要设置密码，保证在检修时才使用该菜单。变压器保护装置瞬时传动，不受负荷条件的影响，可以在带电情况下进行操作。

图2所示为本发明公开的通过瞬时传动实现变压器保护带电检修的方法流程示意图。本申请的通过瞬时传动实现变压器保护带电检修的方法包括以下步骤：

步骤1：变压器带电运行，变压器保护装置及其相关回路在运行状态进行检修，可以减少倒闸操作、改试验接线等环节。变压器保护的功能压板保持原来投入状态，开入、开出回路正常连接。实时采集开入量信号。实时采集变压器模拟量，包括变压器各侧电流和电压。实现直接在变压器正常运行的工况下进行检修。

步骤2：查看变压器保护装置当前告警情况。告警报文包括PT断线、CT断线等。正常情况下，三相电压正确大小相位正确，没有断线，保护装置不会发出PT断线告警；三相电流正常，没有二次CT断线，保护装置不会发出CT断线告警；有电流时，说明断路器在合闸状态；变压器区内发生短路故障时，保护装置通过判别，满足动作条件后发出跳闸命令，消除系统短路故障的影响，此时保护装置不会发出告警。保护装置告警时，告警指示灯亮，同时有告警报文发出。若当前仍处于告警状态，按复归按钮，告警指示灯消灭后会重新点亮，重新发告警报文，根据告警报文分析是二次系统还是保护装置本身出现故障，然后进行检修。排查出告警原因后，若按复归按钮，告警指示灯没有亮、不再发出告警报文，同时保护装置的运行指示灯亮，说明保护装置为正常状态，再进行下一步骤的操作，防止有异常告警而影响接下来的检修工作。

步骤3：通过变压器保护装置的开入菜单查看所接收的开入量情况，显示的开入情况应和实际相符；

通过变压器保护装置的功能压板菜单查看功能压板投退情况。功能压板包括差动保护、各侧后备保护等。在投运前，根据运行需要投入或退出相关功能压板；

通过变压器保护装置液晶面板的循环显示，查看所采集的变压器模拟量情况，包括变压器各侧电流和电压。各模拟量的大小应和本变压器的另一套变压器保护装置相同；

保护装置液晶面板的循环显示了当前使用的定值区，应和需要的定值区一致。保护装置设有多套定值区，每套定值区均可输入定值，也可以作为备用定值区，以满足不同的运行方式。保护装置在运行前需要根据下发的定值单输入到指定的定值区内。定值区可以切换，在保护投运前已切换到当前使用的定值区；

通过变压器保护装置的定值菜单查看当前区定值情况，核对定值，应和实际定值单一致；

操作操作箱复归按钮后，查看操作箱的合位指示灯亮、电源指示灯亮，跳闸、合闸、跳位的指示灯不亮，此时判断操作箱为正常状态；

查看断路器是在合位、并且没有低气压信号；

在保护屏上，确认跳闸出口压板已投入。

确认以上均正确后，再进入下一步骤。

步骤4：操作变压器保护装置的瞬时传动菜单，输入密码后，瞬时传动高压侧断路器跳闸命令，变压器保护装置发出的高压侧断路器跳闸命令经操作箱接至断路器的操作机构。

步骤5：变压器保护装置应有高压侧断路器瞬时传动成功报文；操作箱的“跳闸”指示灯及“分位”指示灯应点亮；高压侧断路器应跳闸成功。若“跳闸”指示灯没有点亮，则对保护装置及高压侧操作箱进行排查检修；若“分位”指示灯没有点亮或者高压侧断路器跳闸不成功，则对高压侧操作箱及高压侧断路器进行排查检修；检修完成后，然后重新进行高压侧断路器瞬时传动跳闸，直到高压侧断路器跳闸成功，并且“跳闸”指示灯及“分位”指示灯显示正确，复归“跳闸”指示灯。确认正确后，再进入下一步骤。

步骤6：发出瞬时传动高压侧断路器跳闸时，能够触发保护录波，形成文件存储在保护装置中，可以打印出录波报告。录波报告包含模拟量、开入状态、功能压板状态、开出状态、报文等。打印本次瞬时传动高压侧断路器跳闸命令录波报告作为本次检修记录。

步骤7：经测控装置手动发高压侧断路器合闸命令，经操作箱接至断路器的操作机构的合闸回路。

步骤8：高压侧断路器应合闸成功，操作箱的“合位”指示灯应点亮；若有异常，则对测控装置、高压侧操作箱、高压侧断路器及其操作机构进行排查检修，检修完成后，重新进行高压侧断路器合闸，直到高压侧断路器合闸成功，并且“合位”指示灯显示正确。确认正确后，再进入下一步骤。

步骤9：参照高压侧断路器瞬时传动跳闸实验的以上步骤，进行变压器其他侧断路器瞬时传动跳闸实验。

以上步骤结束后，即完成了变压器保护及其跳闸回路在带电情况下的检修工作。正常情况下，只是在瞬时传动到合闸前的时间内，断路器有跳开，因此减少了停电时间。本发明通过瞬时传动实现带电检修变压器保护的方法，检修了变压器保护及相关各回路，实现了在带电情况下的检修，该方法简单可靠，易于推广。

以上给出的实施例用以说明本发明和它的实际应用，并非对本发明作任何形式上的限制，任何一个本专业的技术人员在不偏离本发明技术方案的范围内，依据以上技术和方法作一定的修饰和变更当视为等同变化的等效实施例。