一种快捷的继电保护装置逻辑计算校验工具开发

一种快捷的继电保护装置逻辑计算校验工具开发

王习琼,张瑞,王玉龙,李开云

云南电网有限责任公司临沧供电局

一、项目背景

目前我局管辖的变电站继电保护装置种类繁多，不同厂家不同型号的保护装置在逻辑校验中计算方式均有差异，在定检过程中需通过查阅定值单，手工计算出相应的逻辑功能的对应的启动值、动作值，由于计算复杂，需要在现场耗费大量的时间来进行计算，再根据计算值开展继电保护装置逻辑试验，从而确保保护装置逻辑功能正确，因此急需在手机上开发计算小程序，来提高作业效率，节约现场作业时间。继电保护装置在许多情况下需要对其进行检验，比如新安装装置的验收检验和运行中装置的定期检验，绝大多数的保护装置检验过程中都涉及到0.95倍定值和1.05倍定值的计算，对于过流保护来说是1.05倍定值可靠动作，0.95倍定值可靠不动作，对于距离保护来说是0.95倍定值可靠动作，1.05倍定值可靠不动作；另外，变压器保护调试过程中需要根据公式计算变压器各测二次额定电流I_2e，其公式为I_1e＝s_n/(√3U_1n)、I_2e＝I_1e/K_TA，在差动保护校验时需要相位补偿和线电流、线电压向相电流、相电压切换时，进行乘以√3或除以√3的运算，在验证比率差动保护的斜率时需要计算两点的纵坐标之差除以两点的横坐标之差。所以，希望开发一种快捷的继电保护装置逻辑计算校验工具将以上情况的计算变得简单快捷。

二、继电保护装置逻辑计算原理

根据继电保护装置定检规程和各厂家保护装置逻辑功能的各类计算公式，研发计算小程序，现场可直接输入相关参数及保护定值，则可自动计算出相应的启动值、动作值，并带数据记录功能，可随时调取试验数据，每次进入需要密码，并根据岗位配置相应权限，方便软件管理。

通过微信小程序等适配于手机端的小程序展现方式，根据继电保护装置定检规程和各厂家保护装置逻辑功能的各类计算公式，研发计算小程序，现场可直接输入相关参数及保护定值，则可自动计算出相应的启动值、动作值，并带数据记录功能，可随时调取试验数据。分析和归纳主要的继电保护运算算法类型如下：

使用该工具，统计分析我局500kV变压器保护装置/线路保护装置可以有效节约计算时间，可有效缩短作业时间，提高作业效率，降低作业成本，缩短停电时间。使用该工具，可以提升验收过程中对保护定值校验的准确性，从而保证保护装置校验准确。计算流程图如下：

三、计算校验工具创新点

创新点1:通用性强。可进行大多数试验，强大的操作功能。体积小、精度高。

创新点2:便携性好。可快速开展现场校验，校验操作友好，智能操作，不依赖于较高专业要求的技术人员。

创新点1:可靠性高。具有软件自较准功能，避免了人为干扰准精度或人员失误的问题，从而大大提高了校验工作的准确性。

四、计算校验工具实施效果

创新成果应用前：

继电保护在电力系统中的重要性是不言而喻的，因此继电保护校验装置在整个电网稳定运行中起着举足轻重的作用。在电力系统二次作业的日常工作中，有大量的继电保护校验工作，传统的现场校验一般根据文档形式的作业指导书，用纸笔手工计算，由现场工程师按步骤执行，这种方式在实际应用中存在以下几个问题：

1、现场作业工作量大，效率较低：工作人员在现场校验根据作业指导书，按步骤进行手工计算检验工作时，需要不停设置校验设备的状态和输入校验数据，部分数据甚至需要通过现场计算方可获得，效率较低；此外，校验结束后还需要将大量临时记录的数据整理成校验报告，工作量大，并容易造成一些校验数据的遗失。

2、人力资源要求高、缺口显现：现场校验工作需要经验丰富的专业技术人才，对校验流程熟悉，对设备操作熟练。这类人员的培养一般需要一定周期，随着目前电力系统中二次设备的不断增加，能满足上述技术要求的专业人员开始变得愈加紧张。

3、现场监管难：从现场检修及校验任务下达，到任务执行操作，再到结果情况反馈等，各个环节的工作靠的是工作人员的责任心，检修和校验的情况仅能从校验报告中有所反映。但在实际工作中，尤其是在一些新建工程的校验工作中发现遗漏校验、杜撰校验报告的现象，为日后二次设备的安全运行留下了隐患。因此有必要找寻一种现场有效的监督机制，形成全过程的有效规范管理。

4、目前普遍使用的计算器，校验操作不够友好，缺少智能操作，仍依赖于较高专业要求的技术人员。

创新成果应用后：

在继电保护校验工作方面，不但可验证校验保护装置，而且操作简单快捷，降低对现场工作人员的技术要求，可以大大提高作业效率。

利用移动设备的便利性和开放性，基于移动互联技术实现校验流程的自动配置、典型参数的自动录入、检验数据的事前准备和自动计算以及校验结果的自动生成；大大减少现场的数据操作；所有校验的过程可以有效固化，便于实现现场监督和过程的追溯。

由于自动化计算程度的提高，可以有效避免人工失误，减少停电、提高供电可靠性、提高保护动作的准确性。从而提高人身、设备、电网安全。成果应用后，能够有效促进继电保护二次精益化管理水平提升和发展，促进行业进步。

在检验继电保护装置过程中需要填写作业指导书，作业指导书中大部分检验项目需要填写动作情况，动作情况根据试验结果填“动作”或“不动作”，非常繁琐；在检验过程中，需要更换试验线、翻阅图纸、查看保护装置报告、填写试验报告等，且现场工作平台比较简陋，所以经常会出现丢笔现象；有时还存在拿错作业指导书的情况，比如检验CSC-103BE型线路保护装置，却拿成了PCS-931GM-D型线路保护作业指导书，填写作业指导书时也存在填错的情况。一种快捷的继电保护装置逻辑计算校验工具开发有助于工作内容的化繁为简。

六、总结

该成果创新性强，实用价值高，解决了传统需要在现场耗费大量的时间来进行保护计算，再根据计算值开展继电保护装置逻辑试验，难以确保保护装置逻辑功能正确的难题，缩短了检修人员在变电站停留的时间，从而起到了降低了人员安全隐患的作用。应用成效显著，达到了预期目标，具有广阔的市场前景，下一将持续改进 进一步完善用户体验和交互界面功能 提高计算复杂数据方面的性能，做好成果转化推广应用工作。

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