آزمون عملکردی دستگاه‌های محافظت میکروکامپیوتری: تأیید عملکرد و قابلیت اطمینان

1. وسایل آزمون انتخابی
وسایل آزمون اصلی برای دستگاه‌های حفاظت میکروکامپیوتری عبارتند از: تستر حفاظت رله‌ای میکروکامپیوتری، تولیدکننده جریان سه‌فاز و ولتمتر.

• برای آزمون دستگاه‌های حفاظت میکروکامپیوتری با فشار بالا، توصیه می‌شود از تستر حفاظت رله‌ای میکروکامپیوتری که قادر به خروجی همزمان ولتاژ و جریان سه‌فاز است و دارای قابلیت زمان‌بندی برای ورودی‌های دیجیتال است، استفاده شود.

• برای آزمون دستگاه‌های حفاظت میکروکامپیوتری با فشار پایین، اگر سیگنال نمونه‌برداری جریان از طریق ترانسفورماتور جریان (CT) به دستگاه حفاظت منتقل می‌شود، می‌توان از تستر حفاظت رله‌ای میکروکامپیوتری استفاده کرد. اما اگر سیگنال نمونه‌برداری جریان مستقیماً از طریق سنسور اختصاصی به دستگاه حفاظت وارد می‌شود، باید از تولیدکننده جریان سه‌فاز برای اعمال جریان آزمون در سطح اولیه استفاده شود.

2. موارد توجه در حین آزمون

• هر دو وسیله آزمون و کابینت باید به صورت قابل اعتماد زمین‌دار شوند تا اطمینان حاصل شود که دستگاه حفاظت میکروکامپیوتری و تستر یک زمین مشترک دارند.

• در حین روشن بودن یا آزمون دستگاه حفاظت میکروکامپیوتری، مODULEها را وارد یا خارج نکنید یا به برد‌های مداری لمس نکنید. اگر تعویض مODULE ضروری است، ابتدا برق را خاموش کنید، برق آزمون خارجی را قطع کنید و قبل از ادامه، افراد باید بار الکتریکی بدن خود را تخلیه کنند یا بند ضدالکتریکی بپوشند.

• در حین آزمون، هیچ‌گاه به اشتباه ولتاژ بالا را به ترمینال‌های فشار پایین یا ارتباطات اعمال نکنید وقتی که سیم‌های آزمون را تغییر می‌دهید.

• انتخاب نقطه آزمون باید دقیق باشد. سیم‌های ولتاژ و جریان از تستر نباید مستقیماً به ترمینال‌های دستگاه حفاظت متصل شوند، بلکه باید به سطح اولیه ترانسفورماتورهای اندازه‌گیری متصل شوند. این امر امکان ارزیابی تضعیف سیگنال در حین جمع‌آوری را فراهم می‌کند و کامل بودن آزمون را تضمین می‌کند.

3. آمادگی‌های قبل از آزمون

• راهنمای دستگاه حفاظت میکروکامپیوتری یا روش آزمون را با دقت بخوانید. همخوانی بین راهنمایی، صفحه نام دستگاه، نمودارهای واقعی سیم‌کشی و نسبت ترانسفورماتورهای ولتاژ و جریان سیستم را تأیید کنید.

• راهنمای تستر حفاظت میکروکامپیوتری را با دقت بخوانید و قبل از آزمون، در عملیات آن تسلط پیدا کنید. از عملیات اشتباه که ممکن است دستگاه حفاظت را به ولتاژ یا جریان بیش از حد مواجه کند و باعث آسیب شود، پرهیز کنید.

• گیره‌ها و ماژول‌های اتصال سریع دستگاه حفاظت را محکم کنید تا اتصالات قابل اعتماد باشند.

• به منوی حفاظت دسترسی کنید تا تنظیمات حفاظتی را تنظیم کنید. معنای هر مقدار تنظیم را به طور کامل درک کنید، برگه تنظیمات را سازماندهی و برچسب‌گذاری کنید تا برای بررسی بعدی آسان باشد.

4. کالیبراسیون مدار متناوب

• جریان آزمون را در سطح ثانویه CT در کابینت بر اساس نمودار سیم‌کشی اعمال کنید. پلکان‌های جدا شده را به درستی علامت‌گذاری و ذخیره کنید. آزمون شبیه‌سازی ولتاژ می‌تواند در بلوک‌های ترمینال انجام شود، اما مطمئن شوید که ولتاژ به میله‌های اصلی منتشر نمی‌شود.

• مقدار و فاز ولتاژ و جریان را در تستر تنظیم کنید. پس از اعمال مقادیر آزمون، مقادیر نمونه‌برداری که در LCD دستگاه نمایش داده می‌شود و مقادیر واقعی از تستر را ضبط کنید. خطای بین دو مورد باید کمتر از ±5% باشد. داده‌ها را در سه نقطه ضبط کنید: صعودی (0٪، 50٪، 100٪) و نزولی (100٪، 50٪، 0٪). مقادیر نمایش داده شده باید تفاوت قابل توجهی بین آزمون‌های صعودی و نزولی نداشته باشند. از فرمت جدول زیر برای ضبط استفاده کنید.

5. بررسی ورودی‌ها و خروجی‌های دیجیتال (DI/DO)

بررسی ورودی‌ها و خروجی‌های دیجیتال باید با آزمون‌های عملکردی همزمان انجام شود.

5.1. بررسی ورودی دیجیتال (DI)

• ورودی‌های دیجیتال دستگاه‌های حفاظت میکروکامپیوتری شامل دو نوع هستند. اولین نوع ورودی‌های تماس سخت است—تماس‌های بیرونی که مستقیماً به دستگاه متصل می‌شوند. وقتی تماس بیرونی بسته می‌شود، سیگنال تعریف شده متناظر در نمایشگر ظاهر می‌شود. نوع دوم ورودی‌های تماس نرم است—پاسخ‌های منطقی داخلی، مانند سیگنال "قطع شدن جریان بیش از حد" که در صفحه نمایش در صورت رخ دادن خطا نمایش داده می‌شود.

• بررسی DI‌ها باید یک به یک بر اساس نقشه‌ها انجام شود. تجهیزات مرتبط را برای تغییر وضعیت تماس‌ها عملیات کنید. وضعیت نمایش شده در LCD یا نشانگرهای نمایانگر کابینت باید به تبع تغییر کند. برای اطمینان از عملکرد قابل اعتماد، هر ورودی دیجیتال باید حداقل سه بار آزمون شود.

• هرگز تماس بسته را مستقیماً در ترمینال‌های پشتی دستگاه حفاظت شبیه‌سازی نکنید. فقط زمانی که سیستم وضعیت یا وضعیت غلط تجهیزات را نمایش نمی‌دهد، شبیه‌سازی تماس در ترمینال برای تعیین اینکه آیا خرابی در دستگاه حفاظت، سیم‌کشی یا تجهیزات است، استفاده شود.

5.2. بررسی خروجی دیجیتال (DO)

تماس‌های DO نیز به دو نوع سخت و نرم تقسیم می‌شوند. وضعیت تماس سخت می‌تواند با ولتمتر اندازه‌گیری شود. تغییرات وضعیت تماس نرم باید بر اساس رفتار منطقی تشخیص داده شود.

5.3. بررسی سیگنال‌های دیجیتال

• بررسی تماس‌های سیگنال هشدار: بر اساس منطق، خطاهای مربوطه را شبیه‌سازی کنید. اگر هشدار مورد انتظار نمایش داده نشود یا نادرست باشد، دستگاه خراب است. به عنوان مثال، شبیه‌سازی خرابی فیوز PT باید به "هشدار خرابی فیوز PT" در LCD، روشن شدن LED "هشدار" و فعال شدن "رеле سیگنال" منجر شود. تماس‌های سیگنال هشدار موقت هستند.

• بررسی تماس‌های سیگنال قطع: تماس‌های سیگنال قطع تماس‌های نرم هستند. پس از عملیات قطع حفاظتی، LCD باید "قطع حفاظت xx" را نمایش دهد، CPU باید LED "قطع" را روشن کند و "رеле سیگنال قطع" را فعال کند. LED قطع و تماس‌های سیگنال مرکزی حافظه دار (باقی‌مانده) هستند.

• بررسی تماس‌های خروجی قطع: تماس‌های خروجی قطع تماس‌های سخت هستند. پس از عملیات قطع، دستگاه حفاظت رله خروجی قطع را فعال می‌کند و تماس خروجی قطع را می‌بندد. این تماس‌ها حافظه دار (باقی‌مانده) هستند.

6. آزمون عملکرد حفاظتی
آزمون عملکرد حفاظتی هسته آزمون دستگاه‌های حفاظت میکروکامپیوتری است که به بررسی صحیح بودن مقادیر تنظیمی، زمان قطع و عملکرد خروجی می‌پردازد.
آزمون حفاظت زمان‌دار

• روش نزدیک شدن: سایر عملکردهای حفاظتی را غیرفعال کنید تا جلوی قطع نادرست گرفته شود. زمان تأخیر را به 0s تنظیم کنید. از تستر برای نزدیک شدن به مقدار قطع تنظیم شده با گام‌های 0.1A استفاده کنید تا دستگاه دستور قطع را صادر کند. مقدار عملیاتی واقعی را ضبط کنید که باید در ±5٪ مقدار تنظیم شده باشد. سپس زمان تأخیر را به مقدار مشخص تنظیم کنید و مقدار عملیاتی ضبط شده را اعمال کنید. زمان قطع اندازه‌گیری شده نیز باید در ±5٪ زمان تنظیم شده باشد.

• روش مقدار ثابت: سایر حفاظت‌ها را غیرفعال کنید. 0.95×، 1.05× و 1.2× مقدار قطع تنظیم شده را اعمال کنید. حفاظت نباید در 0.95× عمل کند، باید در 1.05× عمل کند و زمان قطع باید در 1.2× آزمون شود. زمان اندازه‌گیری شده باید در ±5٪ زمان تنظیم شده باشد.

6.2. آزمون حفاظت زمان‌وارسی
سایر حفاظت‌ها را غیرفعال کنید. مقدار آزمون متناظر با یک نقطه روی منحنی زمان‌وارسی را اعمال کنید. زمان عملکرد حفاظت را اندازه‌گیری کنید و آن را با زمان نظری محاسبه شده از فرمول مقایسه کنید. خطای باید در ±5٪ باشد. توصیه می‌شود در پنج نقطه مختلف آزمون شود.

بررسی پس از آزمون

• تایید مقادیر تنظیمی: به دلیل فعال و غیرفعال شدن مکرر در طول آزمون، احتمال ایجاد اشتباه وجود دارد. پس از اتمام تمام آزمون‌ها، دو نفر باید مشترکاً تمام تنظیمات را تأیید کنند.

• بازگرداندن سیم‌های جدا شده: با توجه به نمودارها یا علامت‌گذاری‌ها، تمام سیم‌های جدا شده را بازگردانید و اطمینان حاصل کنید که به درستی بازگردانده شده‌اند. هنگام بازگرداندن مدارهای جریان، از معکوس شدن قطب CT یا اتصال سیم‌های حفاظت به مدارهای اندازه‌گیری پرهیز کنید.

• بررسی پیوندهای بلوک ترمینال: تمام پیوندهای باز شده در بلوک‌های ترمینال را دوباره متصل کنید و توسط شخص مسئول بررسی شوند. حتی اگر متصل شده باشند، با چنگک آن‌ها را محکم کنید تا از اتصال‌های آزاد اطمینان حاصل شود.

• محکم کردن تمام ترمینال‌های سیم‌های هسته‌ای: برای جلوگیری از آزاد شدن در طول آزمون، تمام ترمینال‌های سیم‌های هسته‌ای باید پس از آزمون دوباره محکم شوند تا اطمینان حاصل شود که فشرده‌سازی محکم است.