六角图
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用多功能电工表检验保护装置能否投入运行发布时间:2007-1-22 10:50:20 浏览次数:20古育文广东省梅县供电局(514011)用负荷电流和工作电压检验是继电保护装置投入运行前的最后一次检查,对于某些保护装置是非常必要的,特别是在带有方向性的继电保护装置中,为了保护其动作正确,在投入运行前必须测量带负荷时的电流与电压的向量图,借此判断电流回路相序、相别及相位是否正确。
通过多功能电工表可方便地实现上述功能,替换了以前用相位电压表法和瓦特表法两种繁琐的测量方法。
下面结合实际谈谈如何用多功能电工表来判断方向性的继电保护的接线是否正确。
在2002年10月28日我局所属的一个110kV变电所的电气设备进行电气试验,经对试验结果进行分析、判断,发现110kV母线的B、C两相电压互感器内部绝缘介质不良,严重威胁设备的安全运行。
为了保证设备的安全运行,对这两相的电压互感器进行了更换。
更换后,为了确保继电保护装置的动作正确,我们用多功能电工表(ST9040E型),进行了方向性继电保护装置的电流与电压的相位检查。
1测量方法在测量前应先找出接入方向性的继电保护装置的电流、电压端子,在电压端子上用相序表检查所接入的电压互感器的二次接线相序应是正序(即是U A-U B-U C)。
然后用多功能电工表的电流测量钳钳住电流端子的A相电流线(假定电流端子接线正确),用多功能电工表的电压测量表笔依次与A、B、C三相的电压端子接触牢靠,将所测得的数据填入表1。
用此法依次测量B、C相的电流与电压的相位值,所测得的数据也填入表1。
表1电流、电压和相位值电压(V)电流(A)相位(°)I A=0.9I B=0.91I C=0.9U A=60197316.873U B=60.577.8195313.5U=60 31776.3193据上表的数据用AUTOCAD2002软件绘出电流向量图,见图1。
图1电流向量图(六角图)2根据六角图判断接线六角图作出后,根据测量时的功率的送受情况,判断接线是否正确。
六角图原理六角图,又称为六边形图,是一种由六个等边三角形组成的几何图形。
在日常生活和工程设计中,六角图被广泛应用于各种领域,如建筑设计、工程制图、地质勘探等。
本文将介绍六角图的原理及其在实际应用中的重要性。
首先,六角图的原理是基于六边形的几何特性。
六边形是一个具有六条相等边和六个内角相等的多边形。
在六角图中,六个等边三角形的边长和角度都是相等的,这使得六角图具有一些独特的性质和优势。
其次,六角图在工程设计中具有重要的应用价值。
首先,六角图可以用来表示各种结构和物体的外形轮廓,如螺丝、螺母、六角螺栓等。
其次,六角图还可以用来表示空间中的排列和布局,例如蜂窝结构和六角网格等。
此外,六角图还被广泛应用于地质勘探和地图绘制中,用来表示地质构造和地形特征。
另外,六角图在建筑设计中也扮演着重要的角色。
六边形的稳定性和均匀性使得六角图成为建筑结构中常见的几何形状。
例如,蜂窝状的六角图案可以增强建筑材料的稳定性和承重能力,同时也具有美观的外观效果。
此外,六角图还可以用来设计建筑立面和装饰图案,为建筑赋予独特的艺术魅力。
最后,六角图的应用不仅局限于几何学和工程领域,还可以在日常生活中找到许多例子。
例如,蜂蜜蜂窝的形状就是六角图的典型例子,蜂巢结构不仅具有高效的储存和生产功能,还展现了自然界中六角图的美妙之处。
此外,许多生活用品和装饰品也采用了六角图案,如地砖、墙纸、家具等,为生活环境增添了一份艺术和美感。
综上所述,六角图作为一种重要的几何图形,在工程设计、建筑领域和日常生活中都具有广泛的应用价值。
通过深入理解六角图的原理和特性,我们可以更好地运用它来解决实际问题,同时也能欣赏到它所展现的美妙之处。
希望本文能够为读者提供一些关于六角图的新思路和启发,让大家对这一几何图形有更深入的认识和理解。
六角图设计收藏在网上找了一下关于设计六角图的资料,发现资料的描述方式均比较专业,对于我们程序设计人员来说,可能有有些不容易分析理解,根据我们设计六角图的方式介绍一下设计原理:六角图成形设计需要的数据:三相电流(Ia,Ib,Ic)、三相电压(Ua,Ub,Uc),以及分相三相功率因数。
电力输电时,三相电压的夹角均成120度,这是不变的。
所以首先任意定位一相电压方向,例如定位A相电压为坐标系Y轴,那么Ub为120度,Uc为240度,这样已经定位了电压的位置。
然后,定位三相电流方向。
通过cosα=P/S 计算出α的值,此α为电压与电流的夹角,如果A相功率因数,则夹角为Ua与Ia的夹角,从而在电压的相角基础上定位了电流的角度,这样六角图已经设计完毕。
其他相关六角图资料如下:一、绘制差动相量六角图,我们一般用的试验工具是钳形电流相位表,这个表可以测量电流、电压幅值,和电压与电流之间的夹角,两个电流之间的夹角。
要绘制六角图,我们只需要测量电流的幅值,与电流和电压(固定选取一相电压,如Uan)的夹角。
钳形电流表可取U1,I2,这样电压超前电流30度。
取U2,I1这样电压滞后电流30度。
在保护屏后边测量差动电流的幅值,以及电流和选定的电压的夹角,然后以选用的电压为基准(设为0度)画出测量所得的电流量,就绘制出了差动相量六角图。
二、在继电保护回路中,对有相位要求的电流回路,一般用电流相量六角图来判断电流回路接线是否正确。
从电流相量六角图可以直观反映出:同一组电流互感器三相电流IA、IB、Ic之间的关系;差动保护中不同组别电流互感器的电流之间的关系;阻抗或方向元件的电流和电压之间的相位关系。
同时也可判别电流互感器变比是否正确。
现介绍电流相量六角图的功率表法的作图方法。
9 t% }4 C% D8 y: N2 y2 Z/ u9 ^1.原理功率表法的原理是用被测电流在已知电压相量上的投影来判断被测电流的方向和大小是否正确。
电力行业向量六角图说明及其使用电力行业向量六角图说明及其使用电力行业向量六角图说明及其使用2009年04月11日星期六 18:02所谓六角图就是利用功率表测量电流相位的一种方法,它是一种简单有效的相位检测方法。
利用六角图能正确的判断出:1)同一组电流互感器三相电流之间的相位是否正确。
2)功率方向继电器接线是否正确。
3)差动保护中不同组别电流互感器的电流相位是否正确。
4)电流互感器变比是否正确。
因此,向量六角图在实际应用中具有相当广泛的用途。
六角图的原理在一定坐标系统中,任何相量都可以用它在任何两个相交轴上的垂直投影来表示。
根据这一原理,我们采用的坐标系统是互成120’的三相对称电压系统。
由于线电压不受零序电压的干扰,所以采用三相线电压作为测量三相电流相位的基准量。
在相量图中,被测电流在一个电压相量上的投影,可以确定该电流相量端点的轨迹;在两个电压相量上的投影,可以确定被测电流相量端点的位置(即电流的相位和大小);用此方法得出不同方向的电流数值,进行矢量计算,即可检验结果的准确性。
六角图实验将被测电流Ia按规定极性接入功率表的电流端子,再将同一系统的电压Uab、Ubc、Uca按规定极性依次接入同一功率表的电压端子,分别读取Uab、Ubc、Uca电压下的功率表的读数(其读数有正、负),再依次将Ib、Ic接入功率表重复上述试验。
六角图的画法在以互成120’的三相对称电压坐标系统中,分别根据实验所得数据进行画线。
例某变电所2号主变更换CT后测得110kV侧数据如附表所示。
如附图所示,在UAB,UBC,UCA互成120‘的三相电压组成的坐标系中,根据试验所得数据画线。
1)垂直—UAB,取值为54画直线L12)垂直—UBC,取值为2画直线L23)垂直UCA,取值为56画直线L3二条直线相交与一点,从坐标原点到三条直线相交点画一直线,即为电流入同样的方法作出IB,Ic,这样一张六角图就做出来了。
根据这张六角图就可以进一步进行分析。
继保知识点:如何使用向量六角图所谓向量六角图就是利用功率表测量电流相位的一种方法,它是一种简单有效的相位检测方法。
利用六角图能正确的判断出:1)同一组电流互感器三相电流之间的相位是否正确。
2)功率方向继电器接线是否正确。
3)差动保护中不同组别电流互感器的电流相位是否正确。
4)电流互感器变比是否正确。
因此,向量六角图在实际应用中具有相当广泛的用途。
六角图的原理在一定坐标系统中,任何相量都可以用它在任何两个相交轴上的垂直投影来表示。
根据这一原理,我们采用的坐标系统是互成120’的三相对称电压系统。
由于线电压不受零序电压的干扰,所以采用三相线电压作为测量三相电流相位的基准量。
在相量图中,被测电流在一个电压相量上的投影,可以确定该电流相量端点的轨迹;在两个电压相量上的投影,可以确定被测电流相量端点的位置(即电流的相位和大小);用此方法得出不同方向的电流数值,进行矢量计算,即可检验结果的准确性。
六角图实验将被测电流Ia按规定极性接入功率表的电流端子,再将同一系统的电压Uab、Ubc、Uca按规定极性依次接入同一功率表的电压端子,分别读取Uab、Ubc、Uca 电压下的功率表的读数(其读数有正、负),再依次将Ib、Ic接入功率表重复上述试验。
六角图的画法在以互成120’的三相对称电压坐标系统中,分别根据实验所得数据进行画线。
例某变电所2号主变更换CT后测得110kV侧数据如附表所示。
如附图所示,在UAB,UBC,UCA互成120‘的三相电压组成的坐标系中,根据试验所得数据画线。
1)垂直—UAB,取值为54画直线L12)垂直—UBC,取值为2画直线L23)垂直UCA,取值为56画直线L3二条直线相交与一点,从坐标原点到三条直线相交点画一直线,即为电流入同样的方法作出IB,Ic,这样一张六角图就做出来了。
根据这张六角图就可以进一步进行分析。
在进行六角图实验时,需要了解有功功率的输送情况,功率因数或无功功率的大致的数值,才能得出正确的判断,在这些情况没有很好的了解时(如两端有电源的线路,在通过线路输送的有功功率甚少,或摆动不定时)最好不要进行六角图的实验,进行六角图实验一般应选择输送功率很稳定的时候进行。
所谓六角图就是利用功率表测量电流相位的一种方法,它是一种简单有效的相位检测方法;利用六角图能正确的判断出:1同一组电流互感器三相电流之间的相位是否正确;2功率方向继电器接线是否正确;3差动保护中不同组别电流互感器的电流相位是否正确;4电流互感器变比是否正确;因此,向量六角图在实际应用中具有相当广泛的用途; 六角图的原理在一定坐标系统中,任何相量都可以用它在任何两个相交轴上的垂直投影来表示;根据这一原理,我们采用的坐标系统是互成120’的三相对称电压系统;由于线电压不受零序电压的干扰,所以采用三相线电压作为测量三相电流相位的基准量;在相量图中,被测电流在一个电压相量上的投影,可以确定该电流相量端点的轨迹;在两个电压相量上的投影,可以确定被测电流相量端点的位置即电流的相位和大小;用此方法得出不同方向的电流数值,进行矢量计算,即可检验结果的准确性; 六角图实验将被测电流Ia按规定极性接入功率表的电流端子,再将同一系统的电压Uab、Ub c、Uca按规定极性依次接入同一功率表的电压端子,分别读取Uab、Ubc、Uca电压下的功率表的读数其读数有正、负,再依次将Ib、Ic接入功率表重复上述试验;一、绘制差动相量六角图,我们一般用的试验工具是钳形电流相位表,这个表可以测量电流、电压幅值,和电压与电流之间的夹角,两个电流之间的夹角;要绘制六角图,我们只需要测量电流的幅值,与电流和电压固定选取一相电压,如Uan的夹角;钳形电流表可取U1,I2,这样电压超前电流30度;取U2,I1这样电压滞后电流30度;在保护屏后边测量差动电流的幅值,以及电流和选定的电压的夹角,然后以选用的电压为基准设为0度画出测量所得的电流量,就绘制出了差动相量六角图;二、在继电保护回路中,对有相位要求的电流回路,一般用电流相量六角图来判断电流回路接线是否正确;从电流相量六角图可以直观反映出:同一组电流互感器三相电流IA、IB、Ic之间的关系;差动保护中不同组别电流互感器的电流之间的关系;阻抗或方向元件的电流和电压之间的相位关系;同时也可判别电流互感器变比是否正确;现介绍电流相量六角图的功率表法的作图方法;1.原理功率表法的原理是用被测电流在已知电压相量上的投影来判断被测电流的方向和大小是否正确;在相量图中,被测电流在一个电压相量上的投影,可以确定该电流相量端点的轨迹;在两个电压相量上的投影,可以确定被测电流相量端点的位置即电流的相位和大小;在第三个电压相量上的投影,可以检查试验结果的准确性;2.试验接线和试验方法将被测电流IA按规定极性接人功率表的电流端子,再将同一系统的电压Uab、UBc、Uca按规定极性依次接入同一功率表的电压端子,分别读取Uab、Ubc、Uca电压下的功率表的“读数”;为简化起见,该读数一般不必记录实际功率值,而以功率表指针偏转的格数表示为电流的“大小”,以功率表切换开关的方向表示为电流的“正负”;之后,再依次将IB、Ic接入功率表重复上述试验;为节约试验时间,试验时也可准备三只同型号的功率表,其电流端子分别按规定极性接入IA、IB、Ic,三只功率表的电压端子同极性并联后,依次接人同一系统的电压Uab、Ubc、Uca,分别读取三只功率表对应的“读数”,记入附表中;现以附表中K1点的测量数值为例说明;3.电流相量六角图的画法1在测量电流相量六角图的专用坐标纸上按适当比例画出土Uab、Ubc、土Uca或土Uao、土Ubo、Uco电压相量;2在Uab相量上找出接人IA、Uab的功率表的读数位置例如附表中的+33,过该点作Uab的垂线L1—L2;3在Ubc相量上找出接人Ia、Ubc的功率表的读数位置+17.5,过该点作Ubc的垂线M1一M2;4在Uca相量上找出接人Ia、Uca的功率表的读数位置-50,过该点作Uca的垂线Nl—N2;三条直线Ll—L2、M1—M2、N1—N2应相交于一点A,OA就是电流IA 的相量;当读数有误差时,三条直线可能相交于三点,只要三个交点比较靠近,就不影响试验结果的准确性;此时取三个交点的中心作为Ia的端点;同样的方法作出IB和Ic的相量,这样就作出了电流相量六角图如附图;4.试验结果的分析在用功率法作电流相量图时,是用切换开关所在的位置表示所测电流相量的“正负”;附表中同一测量点例如K1点的对应每一列和每一行的三个数的代数和为O或近于O,则认为试验接线和读数是准确的,否则说明试验接线和读数不准确,应找出原因改正过来;试验方法正确,作图方法准确,电流相量不在预定位置时,说明电流互感器或电流回路接线不正确,应找出原因改正过来在进行六角图实验时,需要了解有功功率的输送情况,功率因数或无功功率的大致的数值,才能得出正确的判断,在这些情况没有很好的了解时如两端有电源的线路,在通过线路输送的有功功率甚少,或摆动不定时最好不要进行六角图的实验,进行六角图实验一般应选择输送功率很稳定的时候进行;利用六角图可以方便简单快捷的测量电流的相位,能够快速判断功率方向继电器等的接线是否正确,因此,熟练掌握六角图是非常必要和有意义的;另:现在有更方便的钳型相位表,可以方便的测量相位,甚至可以直接以向量图的型式显示出来,所以不到没有办法的情况下,不建议使用六角图法;因为在运行中设备的二次电流回路上工作毕竟是有一定危险的;三、发电机首次开机时,带一定的负荷后,要做差动保护的六角图,请教各位老师: 以电压量为基准应该是AB、BC、CA;实际上有时我就用AB即可,分别测量出对机出口CT、机端CT的角度,然后作图就是了;发电机差动保护判断非常简单,只要看在同一基准量下的出口CT、机端CT的对应相角度差180就行了幅值相等;常规变压器差动保护也可以用上面的方法测量,但微机型变压器保护要求CT是Y/Y接线的,用上面的方法测量出的结果会有个角度差,与变压器的接线组别一样;你可以直接看微机保护的差流;最早作六角图用瓦特表,非常烦,但掌握其原理和方法对掌握继电保护很有帮助四、功率表法电流相量六角图的作法江苏大丰化肥厂陈杏荣在继电保护回路中,对有相位要求的电流回路,一般用电流相量六角图来判断电流回路接线是否正确;从电流相量六角图可以直观反映出:同一组电流互感器三相电流IA、IB、Ic之间的关系;差动保护中不同组别电流互感器的电流之间的关系;阻抗或方向元件的电流和电压之间的相位关系;同时也可判别电流互感器变比是否正确;现介绍电流相量六角图的功率表法的作图方法;1.原理功率表法的原理是用被测电流在已知电压相量上的投影来判断被测电流的方向和大小是否正确;在相量图中,被测电流在一个电压相量上的投影,可以确定该电流相量端点的轨迹;在两个电压相量上的投影,可以确定被测电流相量端点的位置即电流的相位和大小;在第三个电压相量上的投影,可以检查试验结果的准确性;2.试验接线和试验方法将被测电流IA按规定极性接人功率表的电流端子,再将同一系统的电压Uab、UBc、Uca按规定极性依次接入同一功率表的电压端子,分别读取Uab、Ubc、Uca电压下的功率表的“读数”;为简化起见,该读数一般不必记录实际功率值,而以功率表指针偏转的格数表示为电流的“大小”,以功率表切换开关的方向表示为电流的“正负”;之后,再依次将IB、Ic接入功率表重复上述试验;为节约试验时间,试验时也可准备三只同型号的功率表,其电流端子分别按规定极性接入IA、IB、Ic,三只功率表的电压端子同极性并联后,依次接人同一系统的电压Uab、Ubc、Uca,分别读取三只功率表对应的“读数”,记入附表中;现以附表中K1点的测量数值为例说明;3.电流相量六角图的画法1在测量电流相量六角图的专用坐标纸上按适当比例画出土Uab、Ubc、土Uca或土Uao、土Ubo、Uco电压相量;2在Uab相量上找出接人IA、Uab的功率表的读数位置例如附表中的+33,过该点作Uab的垂线L1—L2;3在Ubc相量上找出接人Ia、Ubc的功率表的读数位置+17.5,过该点作Ubc的垂线M1一M2; 4在Uca相量上找出接人Ia、Uca的功率表的读数位置-50,过该点作Uca的垂线Nl—N2;三条直线Ll—L2、M1—M2、N1—N2应相交于一点A,OA就是电流IA的相量;当读数有误差时,三条直线可能相交于三点,只要三个交点比较靠近,就不影响试验结果的准确性;此时取三个交点的中心作为Ia的端点;同样的方法作出IB和Ic的相量,这样就作出了电流相量六角图如附图;4.试验结果的分析在用功率法作电流相量图时,是用切换开关所在的位置表示所测电流相量的“正负”;附表中同一测量点例如K1点的对应每一列和每一行的三个数的代数和为O或近于O,则认为试验接线和读数是准确的,否则说明试验接线和读数不准确,应找出原因改正过来;试验方法正确,作图方法准确,电流相量不在预定位置时,说明电流互感器或电流回路接线不正确,应找出原因改正过来;什么是向量六角图如何用作者:避风港所谓六角图就是利用功率表测量电流相位的一种方法,它是一种简单有效的相位检测方法;利用六角图能正确的判断出:1同一组电流互感器三相电流之间的相位是否正确;2功率方向继电器接线是否正确;3差动保护中不同组别电流互感器的电流相位是否正确;4电流互感器变比是否正确;因此,向量六角图在实际应用中具有相当广泛的用途;六角图的原理在一定坐标系统中,任何相量都可以用它在任何两个相交轴上的垂直投影来表示;根据这一原理,我们采用的坐标系统是互成120’的三相对称电压系统;由于线电压不受零序电压的干扰,所以采用三相线电压作为测量三相电流相位的基准量;在相量图中,被测电流在一个电压相量上的投影,可以确定该电流相量端点的轨迹;在两个电压相量上的投影,可以确定被测电流相量端点的位置即电流的相位和大小;用此方法得出不同方向的电流数值,进行矢量计算,即可检验结果的准确性;六角图实验将被测电流Ia按规定极性接入功率表的电流端子,再将同一系统的电压Uab、Ubc、Uca按规定极性依次接入同一功率表的电压端子,分别读取Uab、Ubc、Uca电压下的功率表的读数其读数有正、负,再依次将Ib、Ic接入功率表重复上述试验;六角图的画法在以互成120’的三相对称电压坐标系统中,分别根据实验所得数据进行画线;例某变电所2号主变更换CT后测得110kV侧数据如附表所示;如附图所示,在UAB,UBC,UCA互成120‘的三相电压组成的坐标系中,根据试验所得数据画线;1垂直—UAB,取值为54画直线L12垂直—UBC,取值为2画直线L23垂直UCA,取值为56画直线L3二条直线相交与一点,从坐标原点到三条直线相交点画一直线,即为电流入同样的方法作出IB,Ic,这样一张六角图就做出来了;根据这张六角图就可以进一步进行分析;在进行六角图实验时,需要了解有功功率的输送情况,功率因数或无功功率的大致的数值,才能得出正确的判断,在这些情况没有很好的了解时如两端有电源的线路,在通过线路输送的有功功率甚少,或摆动不定时最好不要进行六角图的实验,进行六角图实验一般应选择输送功率很稳定的时候进行;利用六角图可以方便简单快捷的测量电流的相位,能够快速判断功率方向继电器等的接线是否正确,因此,熟练掌握六角图是非常必要和有意义的;。
表1电流、电压和相位值
电压(V)
电流(A)
相位(°)
I A=0.9 I B=0.91 I C=0.9
U A=60 197 316.8 73
U B=60.5 77.8 195 313。
5
U C=60 317 76。
3 193
据上表的数据用AUTOCAD2002软件绘出电流向量图,见图1。
图1 电流向量图(六角图)
2根据六角图判断接线
六角图作出后,根据测量时的功率的送受情况,判断接线是否正确。
这对检验方向保护,特别是差动保护接线是行之有效的。
功率的送受情况有以下四种:
(1)有功与无功功率均从母线送往线路,电流向量应位于第I象限;
(2)有功功率从母线送往线路,无功功率由线路送往母线,电流向量应位于第II 象限;
(3)有功和无功功率均从线路送往母线,电流向量应位于第III象限;
(4)有功功率从线路送往母线,无功功率从母线送往线路,电流向量应位于第IV象限。
根据多功能电工表所测得的数据,可分析电流相位与有功、无功功率的送受情况的关系,见图2.
图2电流相位与有功、无功功率送受情况关系图
将六角图测得的电流相位与有功、无功功率送受情况进行比较,若吻合则证明保护装置接线正确.
由图2可知,电流向量位于第III象限,可判断出有功功率和无功功率均从线路送往母线,这与测量时变电所的实际运行情况是相符的,证实了保护装置接线的正确性,保护装置可投入运行。
表1电流、电压和相位值
电压(V)
电流(A)
相位(°)
I A=0.9 I B=0.91 I C=0.9
U A=60 197 316.8 73
U B=60.5 77.8 195 313。
5
U C=60 317 76。
3 193
据上表的数据用AUTOCAD2002软件绘出电流向量图,见图1。
图1 电流向量图(六角图)
2根据六角图判断接线
六角图作出后,根据测量时的功率的送受情况,判断接线是否正确。
这对检验方向保护,特别是差动保护接线是行之有效的。
功率的送受情况有以下四种:
(1)有功与无功功率均从母线送往线路,电流向量应位于第I象限;
(2)有功功率从母线送往线路,无功功率由线路送往母线,电流向量应位于第II 象限;
(3)有功和无功功率均从线路送往母线,电流向量应位于第III象限;
(4)有功功率从线路送往母线,无功功率从母线送往线路,电流向量应位于第IV象限。
根据多功能电工表所测得的数据,可分析电流相位与有功、无功功率的送受情况的关系,见图2.
图2电流相位与有功、无功功率送受情况关系图
将六角图测得的电流相位与有功、无功功率送受情况进行比较,若吻合则证明保护装置接线正确.
由图2可知,电流向量位于第III象限,可判断出有功功率和无功功率均从线路送往母线,这与测量时变电所的实际运行情况是相符的,证实了保护装置接线的正确性,保护装置可投入运行。
摘要:保护装置是确保电力系统安全可靠运行的重要装置,结线的正确性和可靠性至关重要,每年的电气预防性试验都要对保护装置电流回路进行检验测定,确保正确无误。
根据工作实践,在分析和总结的保护装置电流回路六角图常驻规测定方法的基础上,找到了一种简易的测定方法能达到事半功倍的效果。
关健词:保护装置电流回路六角图测定方法一、概述为确保电力系统安全可靠连续运行,《电力技术规程》规定变电站各电气设备每年必须按照《电气实验规程》的要求进行预防性检修试验,以确保电气设备、保护装置与自动装置的完好和动作灵活可靠性。
保护装置是电力系统中重要的安全装置之一,为电力系统安全运行提供重要保证,其结线的正确性和可靠性至关重要,一旦有误,将造成无法估量的后果,因此,每年的电气预防性检修试验都要对保护装置的交流回路结线进行检验,并且是一项十分重要的工作。
交流回路结线包括电压回路和电流回路,检验它们的结线正确性和可靠性的方法,通常采用负荷电流和工作电压进行检验。
由于电压回路结线比较简单,电流回路结线比较复杂,因此本文只对电流回路结线的检验进行分析。
通过几年的工作实践,发现常规的保护装置电流回路结线正确性和可靠性检验方法,实验接线复杂,操作不简便,处理实验数据和绘制六角图(相量图)极为不便,通过认真分析和总结,找到了一种简易的判断保护装置电流回路相序、相别及相位的检验方法,即六角图的测定方法,能达到事半功倍的效果,因此,把它总结出来,与大家共勉。
二、常规的保护装置电流回路六角图的测定方法1、实验数据的获取常规的保护装置电流回路相序、相别及相位的检验,即六角图的测定方法是采用负荷电流和工作电压检验,是利用已知相序和相别之电压互感器二次电压进行检验,试验结线如图一所示。
试验时将被测三相电流依次分别接入单相瓦特表电流线圈,电流互感器末端应接至瓦特表极性端对应每一相电流,分别将三个相电压U AO、U BO、U CO或三个相间电压U AB、U BC、U CA依次接至瓦特表电压线圈,三次测量应分别将A、B、C接至瓦特表极性端。
因瓦特表的指示正比于P=UICOSφ,也就是说瓦特表指示的读数,分别可视为被测量电流向量在电压向量轴上的投影,其投影与电压向量正方向同方向时,瓦特表的读数为正,反之读数为负,故电流在三个对称电压向量上的投影的代数和等于零,从而以此来判定保护装置电流回路结线的正确性。
2、六角图的绘制为更直观地检验和观察保护装置电流回路相序、相别及相位的关系,可以绘制六角图(即相星图),从六角图上可以一目了然的看出U AO、U BO、U CO或U AB、U BC、U CA与I a、I b、I c之间的关系。
从而判断电流回路结线的正确性。
六角图的绘制方法如下:以测量A相电流为例。
将瓦特表分别接U AB、U BC、U CA三个电压时,得到三个读数,其中有正有负,在三个对称电压向量轴上自原点起按同一比例划出三个读数的位置,通过此点作该向量的垂线,三根垂线交于一点,这一点与原点的连线,即为A相电流向量,同样的方法,可作出B相和C相电流向量,这种三相电流相量与三个对称电压之间的相位关系,即称为六角图。
六角图作出后,可根据当时功率的送受情况核对保护装置结线正确与否,这种方法对检验方向保护,特别是差动保护结线是行之有效的。
表一是检验某变压器差动保护结线的实验数据图二为根据实验数据绘制的六角图。
实测中由于读数误差和实验过程中电流、电压的变化,三垂线不易交于一点,有一定的偏差,但误差不是太大,绘制时可采用两垂线的交点与原点的连线作为电流向量。
表一六角图测定实验数据PI35KV侧6KV侧UI A I B I C I a I b I cU AB28 -25 -2 -18 30 -12U BC-4 26 -21 -11 -18 30U CA-24 -1 23 30 -12 -18U ABU CA U BC图二六角图三、保护装置六角图测定的简易方法1、对常规保护装置六角图测定方法的分析从保护装置电流回路六角图测定的常规方法,可以看出,检验方法不够简便,实验接线比较复杂,操作不便,实验时存在读数误差和实验过程中由于电流、电压的波动,造成实验数据的不够准确,同时绘制六角图时,三垂线很难交于一点,并且在绘制六角图时按同一比例划出三个读数的位置,即在三个对称电压U AB、U BC、U CA轴上等分轴,操作相当困难。
判定保护装置电流回路的相序、相别及相位是否正确,关键是观察六角图上35KV侧的电流和6KV侧的电流向量,它们的相位角是否为180度角,从六角图中可以看出,35KV 电流向量I A、I B、I C与6KV侧电流向量I A、I B、I C相位角为180度,则保护装置的结线无疑是正确的、可靠的。
对差动保护而言,35KV侧和6KV侧电流向量而言应该是大小相等,方向相反,当大小不相等时,保护就会动作。
根据这一点,通过分析比较,得出了检验保护装置电流回路相序、相别及相位正确与否的一种简易方法,就是利用相位表,直接测量35KV侧和6KV侧电流之间的相位角差,根据相位角差来判断保护装置结线的正确性,即相位表法。
2、保护装置六角图测定的简易方法—相位表法通过对六角图的分析,我们知道,叛定保护装置电流回路相序、相别及相位的正确与否,最终落在六角图上35KV侧和6KV侧同一相电流的向量上,它们之间的相位角是否为180度,为此在进行保护装置六角图测定时,只需一块相位表直接测定35KV侧电流与6KV侧同一相电流对三个相间电压U AB、U BC、U CA的相位角,根据相位角划出它们的向量图,就可叛别35KV侧的电流与6KV侧的电流向量之间的相位角是否为180度,从而判定保护装置结线的正确性。
实测时由于读数的误差,相位角有一定出入,在绘制六角图时有一定的偏差,但相差不会太大,最多不超过5度,不会影响对测量结果的分析。
可取三次测量的平均值,以接近实际情况。
表二为用相位表测量某变压器差动保护六角图的测量数据。
图三为用相位表法测定某变压器差动保护六角图。
从图中可以直观看出它们的相位角关系,一目了然,简单易行,与常规测定方法测得的六角图基本一致。
但有一点值得注意,必须确保相位表的准确可靠和正确操作。
表二用相位表测得的数据фI35KV侧6KV侧UI A I B I C I a I b I cU AB200°320°80°20°140° 256°U BC80°200°318° 258°20°140°U CA320°80°200° 140° 258°18°图二为轴中数据绘制的六角图I B U AB I aI CU CAIcU BCI A I B图三用相位表测定的六角图四、结论通过保护装置电流回路六角图测定的两种方法的分析比较,不难看出,简易方法即相位表法比常规方法即瓦特表法更直观、更简便,绘制六角图时也更方便,易于接受,它是利用常规方法即瓦特表法最终要达到的目的为依据来解决问题的,起到了事半功倍的效果。
当只需要判断保护装置电流回路相序、相别及相位是否正确而无需了解其电流大小时,采用相位表法无疑是一种简单易行的方法。
电力行业向量六角图说明及其使用2009年04月11日星期六 18:02所谓六角图就是利用功率表测量电流相位的一种方法,它是一种简单有效的相位检测方法。
利用六角图能正确的判断出:1)同一组电流互感器三相电流之间的相位是否正确。
2)功率方向继电器接线是否正确。
3)差动保护中不同组别电流互感器的电流相位是否正确。
4)电流互感器变比是否正确。
因此,向量六角图在实际应用中具有相当广泛的用途。
六角图的原理在一定坐标系统中,任何相量都可以用它在任何两个相交轴上的垂直投影来表示。
根据这一原理,我们采用的坐标系统是互成120’的三相对称电压系统。
由于线电压不受零序电压的干扰,所以采用三相线电压作为测量三相电流相位的基准量。
在相量图中,被测电流在一个电压相量上的投影,可以确定该电流相量端点的轨迹;在两个电压相量上的投影,可以确定被测电流相量端点的位置(即电流的相位和大小);用此方法得出不同方向的电流数值,进行矢量计算,即可检验结果的准确性。
六角图实验将被测电流Ia按规定极性接入功率表的电流端子,再将同一系统的电压Uab、Ubc、Uca按规定极性依次接入同一功率表的电压端子,分别读取Uab、Ubc、Uca 电压下的功率表的读数(其读数有正、负),再依次将Ib、Ic接入功率表重复上述试验。
六角图的画法在以互成120’的三相对称电压坐标系统中,分别根据实验所得数据进行画线。
例某变电所2号主变更换CT后测得110kV侧数据如附表所示。
如附图所示,在UAB,UBC,UCA互成120‘的三相电压组成的坐标系中,根据试验所得数据画线。
1)垂直—UAB,取值为54画直线L12)垂直—UBC,取值为2画直线L23)垂直UCA,取值为56画直线L3二条直线相交与一点,从坐标原点到三条直线相交点画一直线,即为电流入同样的方法作出IB,Ic,这样一张六角图就做出来了。
根据这张六角图就可以进一步进行分析。
在进行六角图实验时,需要了解有功功率的输送情况,功率因数或无功功率的大致的数值,才能得出正确的判断,在这些情况没有很好的了解时(如两端有电源的线路,在通过线路输送的有功功率甚少,或摆动不定时)最好不要进行六角图的实验,进行六角图实验一般应选择输送功率很稳定的时候进行。
利用六角图可以方便简单快捷的测量电流的相位,能够快速判断功率方向继电器等的接线是否正确,因此,熟练掌握六角图是非常必要和有意义的。
绘制差动相量六角图,我们一般用的试验工具是钳形电流相位表,这个表可以测量电流、电压幅值,和电压与电流之间的夹角,两个电流之间的夹角。
要绘制六角图,我们只需要测量电流的幅值,与电流和电压(固定选取一相电压,如Uan)的夹角。
钳形电流表可取U1,I2,这样电压超前电流30度。
取U2,I1这样电压滞后电流30度。
在保护屏后边测量差动电流的幅值,以及电流和选定的电压的夹角,然后以选用的电压为基准(设为0度)画出测量所得的电流量,就绘制出了差动相量六角图。