Цель тестов
Тесты на вторичную инъекцию всегда выполняются перед первичными инъекционными тестами. Цель вторичного тестирования впрыска - доказать правильность работы схемы защиты, которая находится ниже по потоку от входов к реле защиты.
Вторичные тесты на впрыскивание для проверки правильной работы схемы защиты (на фото: испытательное устройство Omicron и реле защиты Siemens Siprotec, кредит: Omicron)
Зачем делать до первичных тестов на инъекцию? Это связано с тем, что риски при первоначальном тестировании на стороне низкого напряжения тестируемого оборудования сводятся к минимуму. Первичная (HV) сторона оборудования отключается, так что никакого повреждения может не произойти.
Эти тесты и оборудование, необходимые для их выполнения, обычно описываются в руководствах производителя для реле, но ниже приведены краткие сведения о основных типах защитных реле.
Давайте обсудим следующие темы:
-
Испытательное оборудование для вторичной инъекции
- Контрольные блоки / вилки
- Наборы для вторичной инъекции
-
Вторичная инъекция
- Схемы с использованием цифровой или цифровой релейной технологии
- Схемы с использованием электромеханической / статической релейной технологии
- Испытательные цепи для вторичного испытания на впрыскивание
Вторичное оборудование для испытаний на впрыскивание
Контрольные блоки / вилки
Общепринятой практикой является предоставление тестовых блоков или тестовых гнезд в цепях реле, чтобы соединения можно было легко подключить к испытательному оборудованию без нарушения проводки. Для подключения испытательного оборудования к тестируемому реле используются тестовые пробки либо с несколькими пальцами, либо с одним пальцем (для контроля тока в одной вторичной цепи ТТ).
Верхний и нижний контакты каждого пальца испытательного штекера отделены изоляционной полосой, так что цепи реле могут быть полностью изолированы от проводки распределительного устройства, когда тестовый штекер вставлен.
o избегать короткого замыкания вторичных клемм CT, поэтому важно, чтобы перемычки короткого замыкания CT были установлены на всех соответствующих клеммах « живой стороны » тестовой пробки до того, как она вставлена.
Когда тестовый штекер вставлен в положение, все тестовые схемы теперь могут быть подключены к изолированным клеммам тестового разъема « реле ».
Некоторые современные тестовые блоки включают в себя перемычки в реальном времени в блоке, и они могут быть установлены в « закрытом » или « открытом » положении, если необходимо, либо вручную, прежде чем снимать крышку, и вставлять пробную пробку, либо автоматически после удаления крышка.
Снятие крышки также обеспечивает цветовую кодировку лицевой панели блока, что четко указывает на то, что схема защиты не находится в эксплуатации, а также может отключать любые вспомогательные источники постоянного тока, используемые для выходов реле отключения питания.
Снятие пробного штекера немедленно восстанавливает соединения с основными трансформаторами тока и трансформаторами напряжения и удаляет тестовые соединения. Замена крышки контрольного блока затем устраняет короткие замыкания, которые были применены к основным цепям вторичного трансформатора.
Если в схеме защиты используется несколько реле, на панели реле может быть установлен один или несколько тестовых блоков, позволяющих протестировать всю схему, а не только одно реле за раз.
Тестовые блоки обычно предлагают средства для мониторинга и тестирования вторичного впрыска любой схемы защиты энергосистемы. Испытательный блок может использоваться либо с многопальцевым тестовым штекером, чтобы обеспечить изоляцию и мониторинг всех выбранных проводников, либо с помощью пробника с одним пальцем, который позволяет контролировать токи на отдельных проводниках.
В представленных видеороликах показан современный тестовый блок и тестовые пробки.
Вернуться к содержанию ↑
Наборы для вторичной инъекции
Тип проверяемого реле определяет тип оборудования, используемого для обеспечения вторичных токов и напряжений впрыска. Многие электромеханические реле имеют импеданс катушки нелинейного тока, когда реле работает, и это может привести к искажению формы тестового тока, если напряжение питания впрыска подается непосредственно на катушку.
Наличие гармоник в текущей форме волны может повлиять на крутящий момент электромеханических реле и дать ненадежные результаты испытаний, поэтому некоторые испытательные наборы для впрыска используют регулируемое реактивное сопротивление для управления током. Это уменьшает рассеивание мощности, а оборудование светлое и компактное.
Многие наборы тестов переносимы и включают в себя точные амперметры и вольтметры и временное оборудование. Наборы тестов могут иметь как выходные напряжения, так и ток.
Первые - высоковольтные низковольтные выходы для использования с релейными элементами, для которых требуются входные сигналы от VT, а также CT. Токовые выходы являются сильноточными, низкое напряжение для подключения к входам реле CT. Однако важно обеспечить, чтобы установленные токовые выходы были истинными источниками тока и, следовательно, не были затронуты импедансом нагрузки катушки тока релейного элемента.
Использование тестового набора с токовым выходом, который по существу является источником напряжения, может вызвать серьезные проблемы при проверке электромеханических реле. Любое значительное несоответствие импеданса между выходом тестового набора и катушкой тока реле во время работы реле приведет к изменению тока от этой желаемой и возможной ошибки в результатах испытаний.
Время работы реле может быть больше, чем ожидалось (не меньше ожидаемого), или может произойти реле «болтовня». Общеизвестно, что такие ошибки можно найти гораздо позже, после того как неисправность вызвала серьезный ущерб оборудованию за счет отказа первичной защиты.
Исследование отказов показывает, что причиной срабатывания первичной защиты является неправильно настроенное реле, в свою очередь, к использованию тестового набора с токовым выходом, состоящим из источника напряжения, когда последнее реле было проверено.
На рисунке 1 показаны типичные формы сигналов, возникающие в результате использования токового выхода тестового набора, который является источником напряжения - искаженная волна сигнала катушки реле приводит к увеличению времени работы по сравнению с ожидаемым значением.
Рисунок 1 - Сигналы тока катушки реле
Современные тестовые наборы основаны на компьютерах. Они включают в себя ПК (обычно стандартный портативный ПК с подходящим программным обеспечением) и усилитель мощности, который выводит низкоуровневые выходы из ПК и усиливает их на сигналы напряжения и тока, подходящие для применения к входам VT и CT реле.
Фазовый угол между выходами напряжения и тока будет регулироваться, так же как и фазовые углы между отдельными напряжениями или токами, составляющими трехфазный выход. Гораздо большая точность в настройке величин и фазовых углов возможна по сравнению с традиционными наборами тестов.
Также могут быть предусмотрены цифровые сигналы для осуществления внутренних логических элементов реле.
Выходы сигнализации и отключения реле подключаются к цифровым входам на ПК, чтобы можно было контролировать и отображать на экране правильную работу реле, включая точность характеристики отключения реле, сохраняться для включения в отчеты, созданные позже, или распечатывать для немедленной записи для представления клиенту.
Рисунок 2 - Программное обеспечение для тестирования Omicron
Дополнительные функции могут включать в себя оборудование синхронизации времени GPS и удаленные локальные усилители для облегчения тестирования схем защиты устройства и цифрового ввода-вывода для осуществления логики программируемой схемы современных реле.
Программное обеспечение для современных тестовых наборов способно тестировать функциональность широкого спектра реле и автоматически проводить набор тестов. Такие комплекты облегчают задачу инженера по вводу в эксплуатацию.
Программное обеспечение, как правило, предлагает варианты тестирования, начиная от теста, выполненного в определенной точке характеристики, для автоматического определения характеристики отключения. Эта функция может быть полезна, если есть основания сомневаться в правильности работы реле с указанным параметром отключения.
Рисунок 3 иллюстрирует современный тестовый набор на базе ПК.
Рисунок 3 - Набор для тестирования вторичной инъекции на базе ПК (на фото-тест Omicron для вторичной инъекции)
Традиционные испытательные наборы используют компоновку регулируемых трансформаторов и реакторов для обеспечения контроля тока и напряжения без сильной диссипации. Для некоторых реле требуется регулировка фазы между впрыскиваемыми напряжениями и токами, и поэтому могут использоваться трансформаторы фазового сдвига.
На рисунке 4 показана принципиальная схема традиционного тестового набора, подходящего для останова реле максимального тока.
Рисунок 4 - Схема традиционной тестовой установки для реле максимальной токовой защиты
На рисунке 5 показана принципиальная схема тестового набора для реле направления / расстояния. Таймеры включаются так, что время отклика реле может быть измерено.
Рисунок 5 - Схема для традиционного тестового набора для направленных / дистанционных реле
Вернуться к содержанию ↑
2. Испытание на вторичное вливание
Цель тестирования вторичного впрыска - проверить правильность функционирования схемы защиты от входных клемм реле с указанными настройками.
Это достигается путем применения подходящих входов от тестового набора к входам реле и проверки наличия соответствующих сигналов тревоги / отключения в местах расположения реле / диспетчерского пункта / СВ.
Степень тестирования будет в значительной степени определяться используемой спецификацией клиента и используемой релейной технологией и может варьироваться от простой проверки релейной характеристики в одной точке до полной проверки характеристик отключения схемы, включая отклик на переходные сигналы и гармоники и проверка характеристик смещения реле. Это может быть важно, когда схема защиты включает в себя трансформаторы и / или генераторы.
Тестирование должно включать любую логику схемы. Если логика реализована с использованием программируемых логических схем схемы, доступных с большинством цифровых или числовых реле, возможно, необходимо будет использовать соответствующие цифровые входы и контролировать результаты.
Понятно, что современный тест-набор может облегчить такие тесты, что приведет к сокращению времени, необходимого для тестирования.
Вернуться к содержанию ↑
Схемы с использованием цифровой или цифровой релейной технологии
Политика для тестирования вторичного впрыска варьируется в широких пределах. В некоторых случаях производители рекомендуют и клиенты соглашаются с тем, что если цифровое или числовое реле передает свое «самотестирование», на него можно полагаться, чтобы работать при используемых настройках, и поэтому тестирование может быть ограничено теми частями схемы, которые внешние к реле.
В таких случаях тестирование вторичной инъекции вообще не требуется.
Чаще всего требуется, чтобы один элемент каждого реле (как правило, самый простой) выполнялся с использованием тестового набора для вторичной инъекции, чтобы проверить, что работа реле происходит в ожидаемых условиях, в зависимости от настройки соответствующего реле.
Другой альтернативой является полная функциональность каждого реле. Это редко требуется с цифровым или цифровым реле, возможно, только в случае подозрения на неисправность реле.
Рисунок 6 - Проверка зоны реле расстояния с использованием техники поиска и диапазонов допуска
Чтобы проиллюстрировать результаты, которые могут быть получены, на рисунке 6 показаны результаты, полученные с помощью современного набора тестов при определении настроек дальности реле расстояния с использованием метода поиска.
Другим примером является тестирование элемента блокировки Power Swing реле расстояния. На рисунке 7 показан такой тест, основанный на использовании дискретных точек импеданса.
Рисунок 7 - Тестирование элемента блокировки качания мощности - дискретные точки
Этот тип теста может быть недостаточным во всех случаях, и тестовое оборудование может иметь возможность генерировать сигналы, имитирующие колебание мощности и применять их к реле (рисунок 8).
Рисунок 8 - Симуляция колебания мощности
Вернуться к содержанию ↑
Схемы с использованием электромеханической / статической релейной технологии
Схемы с использованием однофункцио- нальных электромеханических или статических реле обычно требуют, чтобы каждое реле выполнялось. Таким образом, схема с дистанционными и резервными элементами максимального тока потребует проверки на каждой из этих функций, тем самым занимая больше времени, чем если используется цифровое или числовое реле.
Аналогично, может быть важно проверить характеристику реле в диапазоне входных токов для подтверждения параметров реле максимальной токовой защиты, например:
- Минимальный ток, который дает работу при каждой текущей настройке
- Максимальный ток, при котором происходит сброс
- Время работы при подходящих значениях тока
- Кривая времени / тока в двух или трех точках с установкой временного множителя TMS (Установка множителя времени) на 1
- Время сброса при нулевом токе с TMS при 1
Аналогичные соображения касаются реле расстояния и единицы защиты этих технологий.
Вернуться к содержанию ↑
Испытательные цепи для вторичного испытания на впрыскивание
Используемые тестовые схемы будут зависеть от типа используемого реле и тестового набора. Если тестовые схемы просты и очевидны, руководство по вводу в эксплуатацию даст подробные сведения о используемых схемах.
Обычно используемые тестовые схемы перечислены в таблице 1 ниже.
При использовании схем в этой ссылке можно легко сделать удобные упрощения, если тестируются цифровые или цифровые реле, чтобы обеспечить их встроенные возможности измерения - внешние амперметры и вольтметры могут не потребоваться.
| Тест 1 | Трехфазная ненаправленная чувствительность и снижение точности по полному диапазону настройки тока для обеих этапов |
| Тест 2 | Трехфазная направленная поднять и понизить точность по сравнению с полным диапазоном настройки RCA в прямом направлении, разверткой текущего угла |
| Тест 3 | Трехфазная направленная поднять и понизить точность по сравнению с полным диапазоном настройки RCA в обратном направлении, разверткой по току |
| Тест 4 | Трехфазная направленная нагрузка и снижение точности по сравнению с полным диапазоном настройки RCA в прямом направлении, разверткой угла напряжения |
| Тест 5 | Трехфазная направленная регулировка и снижение точности по сравнению с полным диапазоном настройки RCA в обратном направлении, разверткой угла напряжения |
| Тест 6 | Испытание порога трехфазного поляризационного напряжения |
| Тест 7 | Точность таймера DT по полному диапазону настройки |
| Тест 8 | Появление кривых IDMT по заявленному диапазону точности |
| Тест 9 | Точность IDMT TMS / TD |
| Тест 10 | Влияние изменения тока повреждения на время работы IDMT |
| Тест 11 | Минимальный набор стартов и поездок для кривых IDMT |
| Тест 12 | Точность таймеров сброса |
| Испытание 13 | Эффект любых блокирующих сигналов, оптово-входов, VTS, Autoreclose |
| Тест 14 | Поляризация напряжения |
Все результаты должны быть тщательно отмечены и поданы для записи. Отклонения от ожидаемых результатов должны быть тщательно исследованы и причина определена.
После исправления ошибок все тесты, результаты которых могли быть затронуты (даже те, которые могли дать правильные результаты), должны быть повторены, чтобы гарантировать, что схема защиты была реализована в соответствии со спецификацией.
Вернуться к содержанию ↑
Обслуживание и ввод в эксплуатацию защитных реле
Для реле защиты тестирование на месте является обычной практикой, тогда как другие устройства во многих случаях отправляются в лабораторию для калибровки, что приводит к значительным усилиям и затратам.
Вернуться к содержанию ↑
Ссылка // Сетевая защита и автоматизация Areva