变电站主变投运相位校验解决方案

一、系统简介

     主变压器新投产及检修后，必须进行负荷试验（俗称六角图试验），以验证保护、测量、控制二次接线是否正确，确认 CT 绕组极性、变比等参数与设计一致。该试验是保障主变安全投运的关键环节，传统试验方式存在明显不足：

● 接线复杂：需同时接入电压输出、高低压侧多组钳形电流表，接线点多、容易出错的环节多；

● 人工判读效率低：向量图靠手工绘制，相位、相序、变比结论依赖试验人员经验换算；

● 异常定位困难：接线错误时难以快速判断错在哪一相、哪一侧；

● 报告整理繁琐：测试数据靠手工誊抄整理，格式不统一，归档追溯不便。

     智能六角图检测校验装置是面向主变负荷试验的一体化检测设备：手提式机箱、7 英寸触控屏操作，内置工控一体机完成信号采集与自动分析；接线完成后自动绘制六角图、判别接线关系与相序、计算 CT 变比并给出结论，测试数据一键保存成报告。装置主要特点：

● 测量能力强：支持 6 路 CT 同时测量，电流测量范围 1mA～1A，相位测量范围 0°～359.9°，小信号也能稳定捕捉；

● 现场适应性好：内置 12V/30Ah 锂电池，最长连续工作 24 小时；外壳防护等级 IP65，适应 -10℃～50℃ 现场环境；

● 轻便易携：手提式结构，整机约 6kg，单人即可携带完成试验。

结构图以及简要说明：

                       图1 智能六角图检测校验装置面板组件                                                   表1 智能六角图检测校验装置面板组件说明

二、系统结构

     装置采用"被测对象—采集层—分析层—应用层"四层结构，如图2所示。

● 被测对象层：主变高压侧、低压侧 CT 及二次保护测量回路，试验电源为装置提供三相工作电源；

● 采集层：通过电压输入回路、电压输出线（UA、UB、UC）及高压侧钳形电流表（IA、IB、IC）、低压侧钳形电流表（Ia、Ib、Ic）完成全部信号接入；

● 分析层：装置自动完成六角图向量分析、接线关系与相序判别、CT 变比计算，测试数据实时存入本机数据库；

● 应用层：面向试验人员提供测量分析、数据处理与报告、参数设置、装置信息四大功能界面。

图2 智能六角图检测校验装置系统结构

三、系统功能

3.1 测量分析

     开机默认进入测量分析界面，试验结果实时呈现：

● 六角图显示：实时绘制高压侧、低压侧三相 CT 电流相位及电压向量（可勾选隐藏），电流低于 0.4mA 的相别自动不显示，避免干扰判读；

● 接线关系判别：根据测量电参量自动分析各相电流的相别，反向电流以"-"号标注，每相 CT 接线关系自动给出判别结论；

● 电压电流相位：同时显示三相线电压有效值、高低压侧 CT 一次电流有效值与相位；

● 相位关系结论：自动分析高压侧与低压侧三相 CT 相位对应关系，给出正确、错误、未知三种结论；

● CT 变比结论：结合短路百分数、额定电压、额定电流等参数自动计算 CT 一次理论电流，与实测比对给出变比结论；

● 数据保存：测试数据与结论实时更新，达到预期后一键保存，供报告生成调用。

图3 智能六角图检测校验装置测量分析页面

3.2 数据处理与报告

     测量完成后进入数据处理界面：按相位关系查看对应测试结论与数据，输入报告编号即可生成试验报告，报告统一存放、随时调阅，替代手工誊抄整理，试验记录规范可追溯。

图4 智能六角图检测校验装置数据处理页面

3.3 参数设置

     试验前按被试主变完成参数配置：主变容量、高压侧/低压侧 CT 变比、高低压侧一次额定电压与额定电流、短路百分数等，参数一次设置全程生效，是 CT 变比计算与结论判别的依据。

图5 智能六角图检测校验装置参数设置页面

3.4 装置信息

     实时监测装置自身状态：电池电量百分比显示，低电量及时提醒；充电状态、主板与工控一体机联机状态、软件版本号一目了然，联机异常时辅助快速排查，保障试验连续进行。

图6 智能六角图检测校验装置装置信息页面

四、设备选型

     选型以装置主机为核心，配套高低压侧钳形电流表与测试线缆即可开展试验，典型配置如下表所示。