《隔离刀闸二次回路不停电检测及诊断关键技术与应用》

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该项目属于电路理论学科、电机学学科。

隔离刀闸是输变电系统中使用最多的一次设备之一,其安全稳定运行直接决定着电力系统的可靠性有很大影响。随着变电站自动化水平的不断提高和无人值班(守)得全面实现,越来越多的隔离刀闸为电动操作,这么庞大数量的电动隔离刀闸,二次回路故障概率也非常大,传统对隔离刀闸二次回路进行实验和故障处理大都是在一次设备停电情况下进行,国内外主要采用仪表进行逐段测试查找。在试验现场,端子排上接线众多,采用类似方法处理故障时,需要一个个端点进行检测,非常耗费时间,几个人配合,方法笨重麻烦,找到故障点处理完毕按流程还需要进行二次回路实验。而现实中停电困难、流程复杂、环节较多、倒闸操作中的风险且需要大量人力物力,这都影响到电力系统安全稳定运行,而二次回路故障长期不处理,也将在电网运行中留下隐患,影响可靠性指标。项目组联合相关单位的优势技术,共同完成项目研究开发工作,创新性开发了隔离刀闸不停电对二次回路检测及诊断关键技术,有效的解决了这一难题,项目组历经5年系统研究,取得如下创新成果。

创新性地开发了基于高频震荡弱电信号激励下六线制验证法等新技术,解决了隔离刀闸二次回路测试和故障处理必须要一次设备停电的难题,打破了国内外传统的电机、反转回路严重方法。仅此一项,节约运检成本30%,特别是降低现场风险率50%。同时开发了在不拆线和重新布线的情况下进行检测二次回路,设计了端子排信号引出单元,使其能够可靠将所需要引出的信号引至成果面板上,大大降低实验结束恢复二次接线引起的次级故障率。

发明了基于隔离刀闸相序检测的磁通量检测方法,用于隔离刀闸带电状态下的相序检测的磁通量检测方法,该方法通过电磁信号发生端与电机相序对应的端子排发出三路不同频率的电磁信号,发送给相序检测电路,从而完成相序判断。该发明很好的解决了变电站现场环境,电机回路密闭,触头带电,电机不可以转动这种情况下对电机相序检测。

开发了电动隔离刀闸二次回路测试装置,该装置实现了电动隔离刀闸二次回路测试成果及诊断测试,在电动隔离刀闸工作状态下,对控制回路进行检修维护,测试回路是否正常,检测发生故障的位置,验证主回路电机正转反转回路是否正常,在整个测试过程中隔离刀闸分合闸机构不能动作。

扩大了隔离刀闸二次回路应用范围,随着隔离刀闸二次回路故障时可以通过不停电检测及诊断关键技术的应用,使得隔离刀闸二次回路稳定性和可靠性得到了大大提高。项目组又大胆创新,把隔离刀闸的二次回路应用得到加强和延伸,解决了中性点隔离刀闸频繁拉开、合上,相关保护如中性点零序保护和间隙保护手动投入和退出的问题,提出了《一种随中性点隔离刀闸操作实现保护自动投退方法》新技术应用。实现了随主变中性点隔离刀闸操作对保护二次回路进行检测;对实现远程进行相应保护的投退,实现无人值守后最大优化,有很高的实用价值。

项目成果已在河南省电力系统推广应用,能够有效降低由于隔离刀闸二次回路发生严重故障的风险,缩短了设备检修及故障恢复等停电时间,累计新增效益5178.9万元,新增利润630.73万元。大大提高电网安全稳定运行的水平,提升供电企业社会形象,具有良好的经济效益和社会效益,应用前景广阔,全国电力系统的电网变电站、发电厂(站)和新能源发电项目都可以应用。

项目经国网河南省电力公司和江苏省科技查新咨询中心鉴定达到国内领先水平,该项目已获得国家发明专利授权3项、实用新型专利授权1项,核心期刊论文2篇。相关研究成果获商丘市科技进步奖一等奖。

成果说明

已在河南省电力系统的济源、商丘、洛阳等地市推广应用,能够有效降低由于隔离刀闸二次回路发生严重故障的风险,缩短了设备检修及故障恢复等停电时间,提高供电效率,增加企业销售收益;同时提高电网安全稳定运行的水平,提升供电企业社会形象,具有良好的经济效益和社会效益。 本项目在河南省电力系统的济源、商丘、洛阳等地市变电站处理108组隔离刀闸二次回路故障并进行了检测,现场发现了二次回路元器件故障问题62起,检测准确性100%,检测效率提高38%,三年来,共新增效益5178.9万元,新增利润630.73万元,经济效益

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