Pruebas Funcionales de Dispositivos de Protección por Microordenador: Verificación del Rendimiento y la Confiabilidad de la Protección
1. Selección de Instrumentos de Prueba
Los principales instrumentos de prueba para dispositivos de protección por microcomputadora son: probador de relés de protección por microcomputadora, generador de corriente trifásica y multímetro.
Para probar dispositivos de protección por microcomputadora de alta tensión, se recomienda utilizar un probador de relés de protección por microcomputadora capaz de emitir simultáneamente voltaje y corriente trifásicos, y equipado con función de temporización para entradas digitales.
Para probar dispositivos de protección por microcomputadora de baja tensión, si la señal de muestreo de corriente se entrega al dispositivo de protección a través de un transformador de corriente (TC), se puede usar un probador de relés de protección por microcomputadora. Sin embargo, si la señal de muestreo de corriente se alimenta directamente al dispositivo de protección a través de un sensor dedicado, se debe usar un generador de corriente trifásica para aplicar la corriente de prueba en el lado primario.
2. Precauciones Durante la Prueba
Tanto el instrumento de prueba como el gabinete deben estar confiablemente conectados a tierra para asegurar que el dispositivo de protección por microcomputadora y el probador compartan una conexión a tierra común.
No inserte ni retire módulos del dispositivo, ni toque las placas de circuito, mientras el dispositivo de protección por microcomputadora esté encendido o durante la prueba. Si es necesario reemplazar un módulo, primero debe apagarse la fuente de alimentación, desconectarse la fuente de alimentación externa de prueba, y el personal debe descargar la electricidad estática del cuerpo o usar pulseras antistáticas antes de proceder.
Durante la prueba, nunca aplique accidentalmente alto voltaje a terminales de baja tensión o de comunicación al cambiar los cables de prueba.
La selección de puntos de prueba debe ser precisa. Los cables de voltaje y corriente del probador no deben conectarse directamente a los terminales del dispositivo de protección, sino al lado primario de los transformadores instrumentales. Esto permite evaluar la atenuación de la señal durante la adquisición y asegura la completitud de la prueba.
3. Preparaciones Antes de la Prueba
Lea cuidadosamente el manual del dispositivo de protección por microcomputadora o el procedimiento de prueba. Verifique la consistencia entre el manual, la placa de identificación del dispositivo, los diagramas de cableado reales y las relaciones de transformación de voltaje y corriente del sistema.
Lea a fondo el manual del probador de protección por microcomputadora y familiarícese con su operación antes de realizar la prueba. Evite operaciones incorrectas que puedan someter al dispositivo de protección a voltajes o corrientes excesivas, lo que podría causar daños.
Asegure todos los tornillos y módulos de conexión rápida del dispositivo de protección para garantizar conexiones confiables.
Acceda al menú de protección para configurar los ajustes de protección. Comprenda completamente el significado de cada valor de ajuste, organice y etiquete la hoja de ajustes para facilitar la verificación posterior.
4. Calibración del Circuito AC
Aplique corriente de prueba en el lado secundario del TC en el gabinete según el diagrama de cableado. Marque y almacene adecuadamente los tornillos retirados. La prueba analógica de voltaje se puede realizar en los bornes, pero asegúrese de que el voltaje no se propague a las barras colectoras.
Ajuste la magnitud y fase de voltaje y corriente en el probador. Después de aplicar los valores de prueba, registre tanto los valores de muestreo mostrados en el LCD del dispositivo como los valores reales del probador. El error entre ambos debe ser menor a ±5%. Registre los datos en tres puntos: ascendente (0%, 50%, 100%) y descendente (100%, 50%, 0%). Los valores mostrados no deben presentar diferencias significativas entre las pruebas ascendentes y descendentes. Utilice el siguiente formato de tabla para el registro.
5. Verificación de Entradas/Salidas Digitales (DI/DO)
Las verificaciones de entradas/salidas digitales deben realizarse junto con las pruebas funcionales.
5.1. Verificación de Entrada Digital (DI)
Las entradas digitales de los dispositivos de protección por microcomputadora incluyen dos tipos. El primero es entradas de contacto duro—contactos de interruptores externos conectados directamente al dispositivo. Cuando el contacto externo se cierra, la señal definida correspondiente aparece en la pantalla. El segundo es entradas de contacto blando—respuestas lógicas internas, como una señal de "salto por sobrecorriente" mostrada en el panel cuando ocurre un fallo de sobrecorriente.
Las verificaciones de DI deben realizarse una por una según los planos. Oprima el equipo asociado para cambiar los estados de los contactos. El estado mostrado en el LCD o las luces indicadoras del gabinete debe cambiar en consecuencia. Para asegurar un funcionamiento confiable, cada entrada digital debe probarse al menos tres veces.
Nunca simule el cierre de contactos directamente en los terminales del backplane del dispositivo de protección. Solo cuando el sistema no muestre o muestre incorrectamente el estado del equipo, se debe usar la simulación de terminales para determinar si el fallo se encuentra en el dispositivo de protección, el cableado o el equipo.
5.2. Verificación de Salida Digital (DO)
Los contactos DO también se dividen en duros y blandos. El estado de los contactos duros se puede medir con un multímetro. Los cambios de estado de los contactos blandos deben juzgarse basándose en el comportamiento lógico.
5.3. Verificación de Señales Digitales
Verificación de Contactos de Señal de Alarma: Simule los fallos correspondientes según la lógica. Si se espera una alarma pero no se muestra o se muestra incorrectamente, el dispositivo tiene un fallo. Por ejemplo, simular un fallo de fusible PT debería resultar en "alarma de fallo de fusible PT" en el LCD, iluminación del LED "Alarma" y activación del "Relé de Señal". Los contactos de señal de alarma son momentáneos.
Verificación de Contactos de Señal de Salto: Los contactos de señal de salto son contactos blandos. Después de una acción de salto de protección, el LCD debe mostrar "xx salto de protección", el CPU debe iluminar el LED "Salto" y activar el "Relé de Señal de Salto" correspondiente. El LED de salto y los contactos de señal central son retentivos (mantenidos).
Verificación de Contactos de Salida de Salto: Los contactos de salida de salto son contactos duros. Después de una acción de salto, el dispositivo de protección activa el relé de salida de salto, cerrando el contacto de salida de salto. Estos contactos son retentivos (mantenidos).
6. Prueba de Funciones de Protección
La prueba de funciones de protección es el núcleo de la prueba de dispositivos de protección por microcomputadora, enfocándose en verificar los valores de ajuste correctos, el tiempo de salto y el rendimiento de salida.
Prueba de Protección Definida en Tiempo
Método de Aproximación: Desactive otras funciones de protección para evitar saltos falsos. Establezca el retardo de tiempo en 0s. Use el probador para acercarse al valor de salto establecido en pasos de 0.1A hasta que el dispositivo emita un comando de salto. Registre el valor de operación real, que debe estar dentro de ±5% del valor establecido. Luego, establezca el retardo de tiempo en el valor especificado y aplique el valor de operación real registrado. El tiempo de salto medido también debe estar dentro de ±5% del tiempo establecido.
Método de Valor Fijo: Desactive otras protecciones. Aplique 0.95×, 1.05× y 1.2× del valor de salto establecido. La protección no debe operar en 0.95×, debe operar en 1.05× y el tiempo de salto debe probarse en 1.2×. El tiempo medido debe estar dentro de ±5% del tiempo establecido.
6.2. Prueba de Protección Inversa en Tiempo
Desactive otras protecciones. Aplique un valor de prueba correspondiente a un punto en la curva inversa en tiempo. Mida el tiempo de operación de la protección y compárelo con el tiempo teórico calculado a partir de la fórmula. El error debe estar dentro de ±5%. Se recomienda probar en cinco puntos diferentes.
Verificación Post-Prueba
Verificación de Valores de Ajuste: Debido a la habilitación/deshabilitación frecuente durante las pruebas, puede haber confusión. Después de completar todas las pruebas, dos personas deben verificar conjuntamente todos los ajustes.
Restauración del Cableado Retirado: Restaure todos los cables desconectados según los planos o marcas, asegurando una reconexión correcta. Al restaurar los circuitos de corriente, evite invertir la polaridad del TC o conectar los cables de protección a los circuitos de medición.
Verificación de Enlaces de Barras Terminales: Reconecte cualquier enlace abierto en las barras terminales y hágalo inspeccionar por una persona designada. Incluso si están conectados, apriételos con un destornillador para evitar conexiones flojas.
Apretado de Todos los Terminales de Cables: Para prevenir aflojamiento durante las pruebas, todos los terminales de cables deben volver a apretarse después de las pruebas para asegurar un crimpado seguro.
