六角图自动生成软件的开发和应用

六角图自动生成软件的开发和应用

孙西

云南电网有限责任公司昆明供电局  云南昆明650000

摘要：针对传统的带载荷六角测量方法存在的问题，归纳出六角测量中的常见问题和关键环节，并将其与测试工作相结合，研制出一种与Windows和Android兼容的Firemonkey跨平台软件。

关键词：六角图；Firemonkey；带负荷测试

1、常规测试方法的不足

图1是一座110kV变电所一级配线原理图。在正常工作模式下，为整台负载提供123开关，110kV分区100开关工作，124开关处于热备状态；1、#2变变三边负载运行，300kV分变热备用，2变变10kV侧加双分路，2变变变变低502和505开关工作，分变变500和550热备用。

图1 某110kV变电站一次接线示意图

1.1主变压器差动保护带负荷测六角图

主变差动保护采用的是每一侧的开关CT电流，传统的检测方式是以主变变的高A相相电压UAN作为参考，采用具有负载的相压计，对主变中的各个相的电流幅值和相对于UAN的滞后角进行测量，并将所获得的数据在同一个坐标系中画出电流矢量地图，最终由调度系统得到主变各个相的一次电流、有功和无功的真实值，并对每一相的电流和变比进行判断。2号主变10kV侧带有双分支，传统的测量方法有二种：1）在正常情况下，先向调度提出将10kV#2区段550开关切换到工作状态，再将505切换为高温备用，采用传统的试验方法测定502开关的电流回路是否正确。请求调度把505调到工作状态，再把502调到高温备用，按照传统的试验方法测定505开关CT电流回路的接线是否正确。2)在正常工作状态下，对10kV侧502和505开关10kV侧的每一相的电流幅值和相对于UAN的滞后角进行了手工绘制，并将其相加。

1.2主变压器后备保护带负荷测六角图

与传统的设计方法不同，在图1中给出了110kV变电所主变的高后备保护电流，它是利用线路开关CT和100个区段的CT之和来实现的。该设计方式是一种典型的旧式变电站，其主要目的是为了解决主变变高开断电流互感器线圈数量不足的问题。传统的测试方法有两种：1）在进行#1主变后备保护的试验时，需要向调度提出将#1主变压器进行热备用，123开关经110kV分段100开关供#2主变压器，用传统的试验方法测定123开关CT与100分段开关CT电流回路接线正确。同样地，当对#2主变进行后备保护的极性进行试验时，需要向调度提出把#1主变转到工作状态，#2主变转为高温备用，124开关经110kV分段100开关给#1主变压器供电，按照传统的试验方法进行测定，确认124开关的CT和100分断开关的电流回路是否正确。2)在正常工作状态下，对123开关CT和1000开关CT的电流幅值和相对于UAN的滞后角进行了手工绘制，并将其相加。

2、总体思路

从2010年起，我局全面推行了电子工作表格，使工作流程和工作表格化。现实与运作的需求使得我们必须要对复杂的测试过程进行流程化的思考，怎样才能将电子作业形式这个载体发挥到最大的作用，完全消除了传统的测试方式的缺点，使测试过程电子化，测试结果智能化。因此，本系统按照图2中给出的总体结构，从六角图法的检测原则和方法出发，针对母线、线路和主变；将各种试验目标如桥式交换机归纳为标准化的工作流程，使标准贯穿于试验全过程。通过FireMonkey软件平台，使Windows和安卓系统的兼容性得到了很大程度的提高，并且为用户提供了一个良好的人机接口，使测试数据在测试过程中得到了充分的体现。通过对测试结果进行可视化处理，可以很好地防止手工绘制六边形图形容易出错的缺点。测试报告的自动生成和在线打印等功能，可以有效地提升测试的效率。智能判别可以为项目的验收提供准确、可靠的依据。

图2 软件整体架构

3、关键技术

从载荷试验六角图上对工作流程进行规范化，全过程包括试验输入、向量计算、六角图的绘制、测试结果、报表的产生和打印等。所以，本软件采用六角加载试验的方法，规范了工作流程，并完成了主要的结构与流程。将矢量计算、六角形图形的绘制和测试结果的展示分为三大子模块，按照各自的功能分别进行了封装和调试。软件具有良好的人机界面，报表产生和打印功能使软件更加实用。模块化设计通过对各子程序与主程序之间的输入输出关系进行定义与调试，既能将其独立地进行封装，又能很好地将其有机地融合在一起，从而减少了软件的开发难度，使得软件的可扩充性和可维护性得到了极大的提高。

4、应用

2014年4月，对一座110kV变电所#2主变的差动保护，采用了与图1相同的接线方法。此主变110kV、35kV侧采用Y0接线，10kV侧采用△-11接线。在正常工作模式下，按照六角图试验结果智能鉴别软件中，循序渐进地进行标准化的工作流程，使用带有负载的相位表，分别测定主变压器各个相的电流幅值和相对于UAN的滞后角，并逐一进行相应的输入，从调度系统中获取主变压器各个相的一次电流、有功和无功实际值，并逐一进行相应的输入。最终，该软件将试验参数列出来，并将其直接显示在图3中。带有载荷的六角图形的工作任务，在工作完成后自动完成，不需要手动绘图和计算，只需手动录入有关的资料。

图3 某110kV变电站#2主变压器差动保护测试结果

5、结语

综上所述，该软件以电子工作表格为载体，通过合理的工作提示，为继电保护工作人员，尤其是年轻的继保人员，提供了一种切实可行的操作指南。尤其是针对含桥开关的接线模式，在进行负载试验时，需要对分闸管CT进行测量后求矢量及问题，极大地减少了人为因素对运行的干扰，使继电保护工作更加规范化，工作效率也得到了进一步的提升。这对于将来如何利用计算机、移动电话等工具软件来解决人工绘图和计算中遇到的困难，具有一定的借鉴意义。

参考文献

[1]覃宗树,李晓东.新型差动保护回路六角图测试装置[J].农村电工,2019,27(04):27-28.

[2]宋金来.一种基于MATLAB的六角图辅助分析工具[J].中国新技术新产品,2015,(21):5-6.

[3]李强,罗春风,谭志聪,等.基于Firemonkey六角图判别软件的开发与应用[J].电子测试, 2014(S2):3.

[4]王轶.浅析相量分析法在负荷六角图中的应用[J].沈阳工程学院学报：自然科学版, 2013, 9(2):4.

[5]宋金来.一种基于MATLAB的六角图辅助分析工具[J].中国新技术新产品, 2015(21):2.

[6]黄永清,王必平,张培龙.相量检测技术在主变35 kV断路器更换中的应用[J].国外电子元器件, 2008(9):2.

[7]王大鹏.计量装置'六角图'远程监测子系统研发,应用[J].中国科技纵横, 2013(8):2.

[8]代伟.基于MATLAB GUI的主变差动极性测试软件开发[C]//2012年云南电力技术论坛论文集(文摘部分).2012.