Функциональное тестирование микропроцессорных устройств защиты: проверка производительности и надежности защиты

1. Выбор испытательных приборов
Основными испытательными приборами для микропроцессорных устройств защиты являются: микропроцессорный тестер релейной защиты, трехфазный генератор тока и мультиметр.

• Для испытания высоковольтных микропроцессорных устройств защиты рекомендуется использовать микропроцессорный тестер релейной защиты, способный одновременно выдавать трехфазное напряжение и трехфазный ток, а также оснащенный функцией синхронизации для цифровых входов.

• Для испытания низковольтных микропроцессорных устройств защиты, если сигнал выборки тока подается на устройство защиты через трансформатор тока (ТТ), можно использовать микропроцессорный тестер релейной защиты. Однако, если сигнал выборки тока подается непосредственно в устройство защиты через специальный датчик, необходимо использовать трехфазный генератор тока для применения испытательного тока на первичной стороне.

2. Меры предосторожности при испытании

• Оба испытательных прибора и шкаф должны быть надежно заземлены, чтобы обеспечить общий заземляющий контур для микропроцессорного устройства защиты и тестера.

• Не вставляйте или не удаляйте модули устройства, а также не касайтесь плат, когда микропроцессорное устройство защиты включено или во время испытаний. Если замена модуля необходима, сначала отключите питание, отсоедините внешнее испытательное питание, и персонал должен разрядиться от статического электричества или надеть антистатический браслет перед продолжением работы.

• Во время испытаний никогда случайно не применяйте высокое напряжение к низковольтным или коммуникационным терминалам при изменении испытательных проводов.

• Выбор точек испытания должен быть точным. Напряжение и токовые провода от тестера не следует подключать напрямую к терминалам устройства защиты, а следует подключать к первичной стороне трансформаторов. Это позволяет оценить затухание сигнала при его сборе и обеспечивает полноту испытаний.

3. Подготовка перед испытанием

• Внимательно прочитайте инструкцию по эксплуатации микропроцессорного устройства защиты или процедуру испытаний. Проверьте соответствие между инструкцией, табличкой устройства, фактическими схемами подключения и коэффициентами трансформации напряжения и тока системы.

• Внимательно прочитайте инструкцию по эксплуатации микропроцессорного тестера релейной защиты и овладейте его операцией до проведения испытаний. Избегайте неправильных операций, которые могут подвергнуть устройство защиты избыточному напряжению или току, что может привести к повреждению.

• Закрепите все винты и быстросъемные модули устройства защиты, чтобы обеспечить надежные соединения.

• Перейдите в меню защиты для установки защитных параметров. Полностью понимайте значение каждого параметра, организуйте и промаркируйте лист настроек для удобства последующей проверки.

4. Калибровка цепей переменного тока

• Примените испытательный ток на вторичной стороне ТТ в шкафу в соответствии со схемой подключения. Отметьте и правильно храните снятые болты. Аналоговое испытание напряжения можно выполнить на клеммниках, но убедитесь, что напряжение не распространяется на шины.

• Отрегулируйте величину и фазу напряжения и тока на тестере. После применения испытательных значений запишите как значения выборки, отображаемые на ЖК-дисплее устройства, так и фактические значения с тестера. Ошибка между двумя значениями должна быть менее ±5%. Запишите данные в трех точках: возрастание (0%, 50%, 100%) и убывание (100%, 50%, 0%). Отображаемые значения не должны существенно различаться при возрастании и убывании. Используйте следующий формат таблицы для записи.

5. Проверка цифровых входов/выходов (DI/DO)

Проверка цифровых входов и выходов должна выполняться вместе с функциональными испытаниями.

5.1. Проверка цифровых входов (DI)

• Цифровые входы микропроцессорных устройств защиты включают два типа. Первый — это жесткие контактные входы, внешние контакты переключателей, подключенные непосредственно к устройству. Когда внешний контакт закрывается, соответствующий определенный сигнал появляется на дисплее. Второй — это мягкие контактные входы, внутренние логические реакции, такие как сигнал "перегрузка по току" на панели, когда происходит перегрузка по току.

• Проверку DI следует выполнять по одному, согласно чертежам. Оперируйте связанное оборудование, чтобы изменить состояния контактов. Отображаемое состояние на ЖК-дисплее или индикаторах шкафа должно изменяться соответственно. Для обеспечения надежной работы каждый цифровой вход следует проверить как минимум трижды.

• Никогда не имитируйте закрытие контакта непосредственно на задней панели устройства защиты. Только в случае, если система не отображает или неправильно отображает состояние оборудования, следует использовать имитацию на терминалах, чтобы определить, где находится неисправность — в устройстве защиты, проводке или оборудовании.

5.2. Проверка цифровых выходов (DO)

Цифровые выходы также делятся на жесткие и мягкие типы. Состояние жестких DO можно измерить мультиметром. Изменение состояния мягких DO должно оцениваться на основе логического поведения.

5.3. Проверка цифровых сигналов

• Проверка контактов сигнала тревоги: имитируйте соответствующие неисправности в соответствии с логикой. Если ожидается, но не отображается или отображается неправильно, устройство неисправно. Например, имитация отказа предохранителя PT должна привести к отображению "Сигнал тревоги отказа предохранителя PT" на ЖК-дисплее, свечение светодиода "Тревога" и активация "Реле сигнала". Контакты сигнала тревоги кратковременные.

• Проверка контактов сигнала отключения: контакты сигнала отключения — это мягкие контакты. После действия защиты отключения на ЖК-дисплее должно отображаться "xx защита отключения", CPU должен включить светодиод "Отключение" и активировать соответствующее "Реле сигнала отключения". Светодиод отключения и центральные контакты сигнала самоблокирующиеся (сохраняющиеся).

• Проверка контактов выхода отключения: контакты выхода отключения — это жесткие контакты. После действия отключения устройство защиты активирует реле выхода отключения, закрывая контакты выхода отключения. Эти контакты самоблокирующиеся (сохраняющиеся).

6. Испытание функций защиты
Испытание функций защиты является основой испытаний микропроцессорных устройств защиты, сосредоточено на проверке правильности настроек, времени отключения и выходных характеристик.
Испытание защиты с постоянной выдержкой времени

• Метод приближения: отключите другие функции защиты, чтобы предотвратить ложное срабатывание. Установите выдержку времени на 0с. Используйте тестер для приближения к установленному значению отключения с шагом 0,1А до тех пор, пока устройство не выдаст команду отключения. Запишите фактическое рабочее значение, которое должно находиться в пределах ±5% от установленного значения. Затем установите выдержку времени на указанное значение и примените записанное фактическое рабочее значение. Измеренное время отключения также должно находиться в пределах ±5% от установленного времени.

• Метод фиксированных значений: отключите другие защиты. Примените 0,95×, 1,05× и 1,2× установленного значения отключения. Защита не должна работать при 0,95×, должна работать при 1,05×, а время отключения должно быть проверено при 1,2×. Измеренное время должно находиться в пределах ±5% от установленного времени.

6.2. Испытание обратно-временной защиты
Отключите другие защиты. Примените испытательное значение, соответствующее точке на обратно-временной кривой. Измерьте время срабатывания защиты и сравните его с теоретическим временем, рассчитанным по формуле. Ошибка должна быть в пределах ±5%. Рекомендуется проводить испытания в пяти различных точках.

Проверка после испытаний

• Проверка настроек: из-за частого включения/выключения во время испытаний может возникнуть путаница. После завершения всех испытаний двое сотрудников должны совместно проверить все настройки.

• Восстановление отключенных проводов: восстановите все отключенные провода в соответствии с чертежами или маркировкой, обеспечивая правильное восстановление соединений. При восстановлении цепей тока избегайте изменения полярности ТТ или подключения проводов защиты к измерительным цепям.

• Проверка соединений на клеммных колодках: восстановите все открытые соединения на клеммных колодках и проведите их проверку назначенным лицом. Даже если они уже подключены, затяните их отверткой, чтобы предотвратить ослабление соединений.

• Затяжка всех клеммных соединений: чтобы предотвратить ослабление во время испытаний, все клеммные соединения должны быть повторно затянуты после испытаний, чтобы обеспечить надежное крепление.