Kaj je testiranje zaščitnega releja?

 

Ko elektroenergetski sistem v elektroenergetskih komponentah (kot so generatorji, vodi itd.) ali sam elektroenergetski sistem ne ogrozi varnega delovanja elektroenergetskega sistema, mora delovanje dežurnega osebja poslati pravočasen opozorilni signal ali neposredno krmiljenje odklopnika za pošiljanje ukaza za izklop za prekinitev razvoja teh dogodkov avtomatizirani ukrepi in oprema. Izvedba te avtomatizacije meri celotne sklope opreme, splošno znane kot relejne zaščitne naprave.

 

V tej številki bomo podrobneje predstavili osnovne principe relejne zaščite, osnovne zahteve, osnovne naloge, klasifikacijo in analizo pogostih napak ter njihovo obravnavo.

 

• Osnovna načela
• Osnovne zahteve
• Osnovne naloge
• Razvrstitev
• Analiza izjem pogostih napak v relejni zaščiti
• Metode in ukrepi za obravnavo napak relejne zaščite

 

Sledi struktura branja tega članka. Če ste novi na področju testiranja relejne zaščite, je zelo priporočljivo, da tiho preberete celoten članek, kar vam bo v veliko pomoč pri sistematičnem nadgradnji vašega znanja . Če že imate dobro razumevanje vsebine tega področja, lahko tudi neposredno poiščete del, ki ga želite prebrati.

 

1. Osnovna načela

 

Thetester mikroračunalniških zaščitnih relejevmora imeti funkcijo pravilnega razlikovanja, ali je zaščiteni element v normalnem delovanju ali je odpovedal in ali gre za napako v varovalnem območju ali zunaj območja. Za uresničitev te funkcije jenaprava za testiranje zaščitnega relejaje treba sestaviti na podlagi značilnosti elektrofizikalnih sprememb veličin pred in po pojavu napak v elektroenergetskem sistemu.

 

Glavne značilnosti sprememb v električni količini električne frekvence po pojavu napake v elektroenergetskem sistemu so:

 

1) Tok se poveča

Tok v električni opremi in daljnovodih med točko napake in napajanjem v času kratkega stika se bo povečal od obremenitvenega toka in močno presegel obremenitveni tok.

 

2) Zmanjšanje napetosti

Ko pride do napake medfaznega kratkega stika in ozemljenega kratkega stika, se vrednost medfazne napetosti ali fazne napetosti na vsaki točki sistema zmanjša in čim bližje je točki kratkega stika, nižja je Napetost.

 

3) Sprememba faznega kota med tokom in napetostjo

Fazni kot med tokom in napetostjo med normalnim delovanjem je kot faktorja moči obremenitve, ki je običajno približno 20 stopinj, med trifaznim kratkim stikom pa je fazni kot med tokom in napetostjo določen s kotom impedance linija, ki je običajno 60 stopinj do 85 stopinj, medtem ko je med trifaznim kratkim stikom v nasprotni smeri zaščitne smeri fazni kot med tokom in napetostjo 180 stopinj +(60 stopinj do 85 stopinj).

 

4) Spremembe merilne impedance

Merilna impedanca je razmerje med napetostjo in tokom na merilnem mestu (zaščitna instalacija). Med normalnim delovanjem je izmerjena impedanca impedanca bremena; med kovinskim kratkim stikom se izmerjena impedanca spremeni v omrežno impedanco in se izmerjena impedanca po okvari znatno zmanjša, medtem ko se impedančni kot poveča.

Asimetrični kratek stik, komponente zaporedja faz, kot so dvofazni in enofazni ozemljeni kratki stiki, komponente toka negativnega zaporedja in komponente napetosti negativnega zaporedja; enofazne ozemljene komponente toka in napetosti negativnega zaporedja in ničelnega zaporedja. Te komponente se med normalnim delovanjem ne pojavijo. Z uporabo sprememb v električnih količinah med napakami kratkega stika je mogoče sestaviti različna načela relejne zaščite.

Poleg zgoraj navedene zaščite, ki se odziva na električne količine industrijske frekvence, obstaja tudi zaščita, ki se odziva na električne količine neindustrijske frekvence, kot je zaščita plina.

 

2. Osnovne zahteve

 

Da bi izpolnil svojo nalogo, antester inteligentnega zaščitnega relejamora tehnično izpolnjevati štiri osnovne zahteve selektivnosti, hitrosti, občutljivosti in zanesljivosti. Za vlogo relejne zaščite pri izklopu releja bi morali izpolnjevati tudi štiri osnovne zahteve, medtem ko je za vlogo signalizacije in odražajo le nenormalno delovanje relejne zaščitne naprave nekatere od teh štirih osnovnih zahtev mogoče zmanjšati. Poskusite ugotoviti, ali vam bo ta tester relejne zaščite pomagal pri vašem delu, kliknite na oranžno odebeljeno pisavo, da se usmerite na izdelek.

 

 

 

2.1 Selektivnost

 

Selektivnost pomeni, da ko pride do kratkega stika v opremi ali liniji v elektroenergetskem sistemu, njena relejna zaščita samo odstrani okvarjeno opremo ali vod iz elektroenergetskega sistema, in ko zaščita ali odklopnik okvarjene opreme ali voda noče delovati, , mora biti napaka odpravljena z zaščito sosednje opreme ali voda.

 

2.2 Hitro delovanje

 

Hitro delujoča naprava se nanaša na relejno zaščitno napravo, ki bi morala biti sposobna čim prej odstraniti napako, zmanjšati čas opreme in uporabnikov v visokotokovnem in nizkonapetostnem delovanju, zmanjšati stopnjo poškodbe opreme in izboljšati stabilnost vzporednega delovanja sistema.

 

Napake, ki jih je običajno treba hitro odpraviti, so:

 

1. Spuščanje napetosti zbiralke elektrarne ali pomembnega uporabnika pod efektivno vrednost (na splošno 0.7-kratna nazivna napetost).

2. Notranje okvare visokozmogljivih generatorjev, transformatorjev in motorjev.

3. Prerez prevodnika srednje in nizke napetosti je premajhen, da bi se izognili pregrevanju in ne omogoča zakasnjene odstranitve napake.

4. Napake, ki lahko ogrozijo osebno varnost in povzročijo močne motnje v komunikacijskem sistemu.

 

Čas odprave napake, vključno s testerjem mikroračunalniškega zaščitnega releja in časom delovanja odklopnika, splošni čas hitrega delovanja zaščite {{0}}.04s ~ 0.08s , najhitrejši do {{10}}.01 s ~ 0,04 s, splošni čas sprožitve odklopnika 0,06 s ~ 0,15 s, najhitrejši do 0,02 s ~ 0,06 s.

Odziv relejne zaščitne naprave na neobičajne pogoje delovanja na splošno ne zahteva hitrega ukrepanja, ampak mora biti pod pogoji selektivnosti, z zakasnitvijo signala.

 

2.3 Občutljivost

 

Občutljivost se nanaša na sposobnost preskusne naprave zaščitnega releja, da se odzove, ko pride do napake kratkega stika ali nenormalnega delovanja v zaščitenem območju električne opreme ali vodov, občutljivost zaščitne naprave pa se meri s koeficientom občutljivosti.

 

 

Lahko izpolnjuje zahteve glede občutljivosti relejne zaščite v določenem obsegu napak, ne glede na lokacijo točke kratkega stika in vrsto kratkega stika, kot tudi točko kratkega stika prehodnega upora, lahko pravilno odzval na delovanje, to pomeni, da je mogoče zanesljivo delovati ne le v maksimalnem načinu delovanja sistema v trifaznem kratkem stiku, temveč tudi v sistemu pod najmanjšim načinom delovanja po prehodnem uporu večje dvofazne ali enofazne napake kratkega stika je mogoče zanesljivo ukrepati.

 

Največji način delovanja sistema:

Ko je konec zaščitenega voda v kratkem stiku, je ekvivalentna impedanca sistema minimizirana, tok kratkega stika skozi zaščitno napravo pa je največji način delovanja.

 

Najmanjši način delovanja sistema:

V istem primeru napake kratkega stika je sistemska ekvivalentna impedanca največja, tok kratkega stika skozi zaščitno napravo pa je najmanjši način delovanja.

 

2.4 Zanesljivost

 

Zanesljivost vključuje varnost in zanesljivost, ki sta najbolj temeljni zahtevi za relejno zaščito.

 

 

1) Varnost

Zahteva, da je relejna zaščita zanesljiva in neaktivna, ko ni treba ukrepati, tj. brez napačnega delovanja.

 

2) Zanesljivost

Zahteve za relejno zaščito v okviru navedene zaščite se pojavijo, ko bi morala biti napaka dejanje, zanesljivo delovanje, to je, ne zavrni ukrepanja.

 

Nedelovanje in odpoved relejne zaščite bo povzročila resno škodo elektroenergetskemu sistemu, tudi pri enakih napajalnih komponentah, z razvojem elektroenergetskega omrežja se bo spremenila tudi zaščita pred nedelovanjem in neodklonitvijo delovanja na sistem.

Zgornje štiri osnovne zahteve so osnova za načrtovanje, konfiguracijo in vzdrževanje relejne zaščite ter so osnova za analizo in ocenjevanje relejne zaščite. Te štiri osnovne zahteve so medsebojno povezane, a pogosto protislovne.Zato v praksi, glede na strukturo mreže in naravo uporabnika, dialektično poenotenje.

 

 

3. Osnovne naloge

 

Osnovne naloge relejne zaščite EES so:

 

1. Samodejno, hitro, selektivno odstranjevanje okvarjenih komponent iz elektroenergetskega sistema, tako da se okvarjene komponente še naprej poškodujejo, da se zagotovi, da se drugi deli, ki niso v okvari, hitro vrnejo v normalno delovanje.

 

2. Reakcija na nenormalno delovanje električnih komponent in glede na pogoje delovanja in vzdrževanja (kot je prisotnost rednega osebja) in ukrepanje v signalu, tako da dežurni častnik obravnava pravočasno ali naprava samodejno prilagodi ali pa bo še naprej delovala na tiste, ki bodo povzročili škodo ali razvoj nesreče, je treba odstraniti iz električne opreme. V tem času na splošno ni potrebna zaščita s hitrim ukrepanjem, ampak glede na stopnjo škode na elektroenergetskem sistemu in njegovih komponentah zagotoviti določeno zakasnitev, da se začasno ne izvajajo nihanja, ki jih povzročajo nepotrebni ukrepi in motnje, ki jih povzroča lažno dejanje.

 

3. Relejne zaščitne naprave se lahko uporabljajo tudi z drugimi napravami za avtomatizacijo v elektroenergetskem sistemu, ko razmere to dopuščajo, sprejmejo vnaprej določene ukrepe za skrajšanje časa izpada nesreče, čim prej obnovijo oskrbo z električno energijo in s tem izboljšajo zanesljivost elektroenergetskega sistema delovanje.

 

 

4. Razvrstitev

 

Relejno zaščito lahko kategoriziramo na naslednje štiri načine:

 

1. Glede navarovan objektrazvrstitev

Obstajata zaščita daljnovoda in zaščita glavne opreme (kot so generatorji, transformatorji, avtobusi, reaktorji, kondenzatorji in druga zaščita).

 

2. Glede nazaščitna funkcijarazvrstitev

Obstajata zaščita pred kratkim stikom in zaščita pred nenormalnim delovanjem. Prvo lahko razdelimo na glavno zaščito, rezervno zaščito in pomožno zaščito; slednjo lahko razdelimo na zaščito pred preobremenitvijo, zaščito pred izgubo magnetizma, zaščito pred napakami, nizkofrekvenčno zaščito in zaščito pred delovanjem brez polne faze.

 

3. Glede nazaščitna naprava za primerjavoinaritmetična obdelava signalakoličino klasifikacije

Analogna in digitalna zaščita, vse elektromehanske, usmerniške, tranzistorske in integrirane zaščitne naprave (operacijski ojačevalniki), ki neposredno odražajo neprekinjeni analogni vhodni signal, so analogna zaščita; mikroprocesorske in mikroračunalniške zaščitne naprave, reagirajo na analogno vzorčenje in analogno/digitalno pretvorbo diskretnih digitalnih veličin, kar je digitalna zaščita.

 

4. Glede nazaščitni princip delovanjarazvrstitev

Prenapetostna zaščita, nizkonapetostna zaščita, prenapetostna zaščita, zaščita smeri moči, zaščita na daljavo, diferencialna zaščita, vzdolžna zaščita, zaščita plina itd.

 

5. Izjeme

 

Ko se pri delovanju relejne zaščite odkrijejo nenormalnosti ali napake, poleg krepitve nadzora, zaščite, ki lahko povzroči lažno aktiviranje izhodne tlačne plošče, se nato obrnite na osebje za relejno zaščito, da se spopadete z njimi.

 

Če se pojavi katera od naslednjih nepravilnosti, je treba vse pravočasno umakniti:

 

1. Diferencialna zaščita

Pri izdaji signalov "odklop diferenčnega izmeničnega toka" in "izginotje diferenčne enosmerne napetosti"; ko diferenčni neuravnoteženi tok ni enak nič; in med delovanjem tandemske linije delovanje stikala zbiralke brez namenske obvodne zbiralke in ponovna vzpostavitev obratnega delovanja.

 

2. Visokofrekvenčna zaščita

Ko napajanje z enosmernim tokom izgine; ko redni preskusni parametri kanala ne izpolnjujejo zahtev; ko naprava odpove ali se izda nenormalen signal kanala in ga ni mogoče obnoviti; med delovanjem stikala obvodnega vodila v imenu linijskega stikala.

 

3. Zaščita na daljavo

Ko prevzeti PT odstopi od delovanja ali je trifazno napetostno vezje odklopljeno; ko je pomožni magnetni tok v normalnih pogojih prevelik ali premajhen; in ko bremenski tok preseže ustrezen odsek dovoljenega zaščitnega toka.

 

4. Zaščita mikroračunalnika

Skupna alarmna lučka sveti, hkrati pa sveti ena od štirih alarmnih lučk za zaščito (visoka frekvenca, razdalja, ničelna zaporedja, celovita teža), izstopite iz ustrezne zaščite; če pride do okvare dveh procesorjev, je treba umakniti vso zaščito naprave; alarmni vtič vsi signali ne zasvetijo in če indikatorska lučka napajanja ne sveti, kar pomeni, da je DC izginil, ga je treba umakniti iz izvozne tlačne plošče in jo nato po obnovitvi DC ponovno vključiti napajanje; Skupna alarmna lučka in izhodna lučka sta prižgani, zaslon za tiskanje CPU x ERR signal, kot je CPE, je normalen, kar pomeni, da je komunikacijsko vezje med zaščito in vmesnikom CPE nenormalno, zapustite obdelavo stikala za pregled CPE, če signala ni mogoče obnoviti, kar pomeni, da je prišlo do usodne napake v CPE, mora zapustiti zaščitno izhodno ploščo in prekiniti obdelavo inšpekcijskega stikala.

 

5. Plinska zaščita

Pri delovanju transformatorja pri polnjenju goriva, filtriranju olja ali menjavi silikagela; potopljena oljna črpalka ali oljni hladilnik (radiator) po remontu vstavljen v olje; je treba odpreti dihalni sistem vratc odzračevalnika ali oljnega čepa ali očistiti absorber vlage; olje stikala regulatorja tlaka ob obremenitvi, ko nekdo dela.

 

6. Analiza pogostih napak v relejni zaščiti

 

1. Napaka nasičenosti tokovnega transformatorja

Nasičenost tokovnega transformatorja ima velik vpliv na relejno zaščito elektroenergetskega sistema. Z naraščajočo zmogljivostjo končne obremenitve opreme distribucijskega sistema bo tok kratkega stika zelo velik, če pride do kratkega stika. V primeru sistemskega kratkega stika na lokaciji blizu območja terminalske opreme lahko tok doseže ali se približa več kot 100-kratnemu posameznemu nazivnemu toku tokovnega transformatorja. V primeru normalnega kratkega stika, večja je napaka tokovnega transformatorja s primarnim kratkostičnim tokovnim multiplikatorjem, ko lahko zaščita tokovnega toka, tako da se zmanjša občutljivost, prepreči dejanje. V liniji kratkega stika, zaradi trenutne nasičenosti tokovnega transformatorja in ponovno zaznavanje, da je sekundarni tok majhen ali blizu ničle, bo prav tako povzročilo, da zaščitna naprava s fiksnim časom ne more zagnati ukrepa. Ko izstopna črta v distribucijskem sistemu nadtokovna zaščita noče delovati in vodi do distribucije uvoznega zaščitnega ukrepa, bo povzročil izpad električne energije v celotnem distribucijskem sistemu.

 

2. Izbira opreme za zaščito stikala ni ustrezna

Izbira opreme za zaščito stikala je zelo pomembno delo, zdaj je večina distribucije električne energije v regiji z visoko gostoto obremenitve za vzpostavitev stikalne postaje, to je uporaba razdelilnih postaj - stikalne postaje - način prenosa napajanja razdelilnega transformatorja. V stikalnih postajah, kjer ni izvedena relejna zaščitna avtomatika, je treba kot stikalno zaščitno opremo pogosteje uporabljati bremenska stikala ali sisteme relejne opreme v kombinaciji z njimi.

 

7. Metode in ukrepi za obravnavo napak relejne zaščite

 

 

 

7.1 Običajne metode ravnanja z napakami relejne zaščite

 

1 ) Metoda zamenjave

Uporaba nepoškodovanih komponent za zamenjavo komponent, ki so bile prepoznane kot okvarjene, da se ugotovi, ali je dobra ali slaba, lahko hitro zoži obseg odkrivanja napak;

 

2 ) Referenčna metoda

S primerjavo ustreznih tehničnih parametrov normalne in neobičajne opreme se najde točka napake neobičajne opreme. Ta metoda se uporablja predvsem za preverjanje napake ožičenja, preskusne vrednosti procesa umerjanja s fiksno vrednostjo in pričakovane vrednosti relativno velike razlike med napakami. Če sekundarnega ožičenja ni mogoče pravilno obnoviti po preoblikovanju in zamenjavi opreme, se lahko obrnete na ožičenje podobne opreme. Če pri kalibraciji releja najdete preskusno vrednost releja in je nastavljena vrednost razlike daleč, v tem trenutku ne morete enostavno presoditi, presoja značilnosti releja ni dobra in jo je treba prilagoditi vrednost lestvice releja, isti merilnik se lahko uporablja za merjenje istega vezja drugih podobnih relejev za primerjavo;

 

3) Metoda kratkega stika

Odsek tokokroga ali del tokokroga s kratko žico, da se ugotovi, ali je napaka v kratki žici ali na drugih mestih, da se določi obseg napake. Ta metoda se uporablja predvsem pri okvari elektromagnetne ključavnice, odprtem tokokrogu tokovnega tokokroga in preklopni rele ne deluje, da se ugotovi, ali je kontakt krmilnega stikala nepoškodovan.

 

7.2 Ukrepi za zagotovitev normalnega delovanja relejne zaščite

 

Razumno zaposlovanje, tako da se lahko načrtovanje osebja in pomoč izvaja nemoteno, jasni delovni cilji osebja, da se zagotovi normalno delovanje moči; izboljšati pravila in predpise glede na značilnosti relejne zaščite, izboljšati in izpopolniti pravila in predpise za delovanje in upravljanje zaščitne naprave, knjigo opreme za relejno zaščito, delovanje in vzdrževanje, analizo nesreč, periodično kalibracijo, odpravljanje napak in druge datoteke je treba postopoma računalniško upravljati, sledenje in pregled, strogo ocenjevanje, izvajanje nagrad in kazni; izvajanje metode spremljanja stanja za sekundarno opremo, za integrirano postajo za avtomatizacijo, enostavno realizirati spremljanje stanja relejne zaščite.