Testowanie czasu zadziałania zabezpieczeń: Dlaczego dokładność czasowa jest ważna dla usuwania zwarć i selektywności

Wprowadzenie

Kiedy występuje zwarcie, usterka na ziemi lub przeciążenie, przekaźnik musi to wykryć, podjąć decyzję,i wysłać sygnał do wyłącznika – wszystko w ciągu milisekund.Czas, który upłynął od momentu powstania usterki do momentu przerwania, jest czasem podróży przekaźnika.Opóźnienie nawet 20 milisekund może oznaczać różnicę między uszkodzeniem, które jest ograniczone, a uszkodzeniem, które przeradza się w regionalną awarię.

Testy czasu podróży mierzą dokładnie, ile czasu potrzeba przekaźnikowi, aby zareagować na usterkę.W tym artykule wyjaśniono, czym jest testowanie czasu podróży, dlaczego dokładność czasu jest tak ważna, co powoduje, że czasy podróży się poruszają, jak wykonać badanie poprawnie i jakie kryteria akceptacji mają zastosowanie.

1Co to jest Test czasu podróży w przekaźniku?

Badanie czasu wstrzyknięcia mierzy całkowity czas od zastosowania symulowanego stanu usterki w wejściu przekaźnika do zamknięcia kontaktu wyjściowego wstrzyknięcia przekaźnika.zestaw badawczy przekaźnika wstrzykuje w przekaźnik kalibrowane sygnały prądu i napięcia, uruchamia wewnętrzny zegarek w momencie wystąpienia usterki i zatrzymuje zegarek w momencie zamknięcia kontaktu wybuchowego przekaźnika.

Co jest mierzone

• Czas pracy przekaźnika czas od wystąpienia usterki do wewnętrznej decyzji przekaźnika o uruchomieniu.
• Czas działania kontaktu
• Całkowity czas podróży
• Powtarzalność czasowa  czy ten sam stan usterki powoduje ten sam czas jazdy w kilku próbach, co ujawnia stan przekaźnika powyżej średniej wartości.

Czas podróży jest testowany przy wielu wielkościach usterek (np. 2x pobór, 5x pobór,10x odbiór) ponieważ odpowiedź przekaźnika nie jest liniowa przekaźnik może uruchomić się w 30 ms w przypadku poważnej usterki, ale zajmie 200 ms w przypadku granicznejBadanie tylko jednej wartości daje fałszywe poczucie bezpieczeństwa.

2Dlaczego ważna jest dokładność czasu

2.1 Czas usuwania usterek i przetrwanie sprzętu

Każdy element systemu zasilania, przewód, transformator, pręt, ma tolerancję energii przepustowej mierzoną w I2t (prąd kwadratowy × czas).im więcej energii cieplnej i mechanicznej urządzenie pochłania,/50 ms opóźnienia w uruchomieniu może podwoić energię przepuszczalną /na usterce dużej wielkości, /potencjalnie niszcząc owijanie transformatora, /zapłaniając splicę kabla, /lub wysadzając izolację autobusów.Dokładne uruchomienie sprawia, że uszkodzone urządzenia są naprawialne zamiast wymieniane.

2.2 Koordynacja ochrony (selektywność)

Systemy ochronne są zaprojektowane z klasyfikacją czasu: przekaźnik najbliższy usterce uruchamia się pierwszy, a przekaźniki górne uruchamiają się tylko w przypadku awarii przekaźnika dolnego.Relaj, którego czas podróży drąży się w górę o 40 ms, może stracić swój margines czasu do następnego relaju w górę rzeki, powodując jednoczesne uruchomienie obu przekaźników, utrata selektywności, która wyłącza klientów, którzy powinni pozostać w trybie online.Relaje, które poruszają się zbyt szybko mogą poruszać się w warunkach przejściowych (włączenie silnika), przełączanie kondensatora, wtargnięcie) i powodują niepotrzebne przeszkody.

2.3 Stabilność systemu

Podczas awarii w pobliżu generatora, stabilność jest wyścigiem: system ochrony musi usunąć awarię wystarczająco szybko, aby utrzymać maszyny synchroniczne w tempie.114) określają całkowite czasy usuwania usterek, zazwyczaj poniżej 80-120 ms dla przekaźników poziomu przesyłki.Relaj, którego czas podróży przesunął się z 30 ms do 80 ms, może przesunąć czas całkowitego rozkładu ponad limit stabilności, powodując utratę synchronizacji generatora i zakłócenia szerokiego obszaru.

2.4 Bezpieczeństwo i błysk łukowy

W przypadku personelu pracującego na lub w pobliżu wyposażenia o zasilanie, każda milisekunda trwania awarii przyczynia się do powstawania energii występującej w błysku łuku.Standardy takie jak IEEE 1584 obliczają energię incydenta w oparciu o czas łuku; wolniejsze uruchamianie bezpośrednio zwiększa wymaganą klasyfikację PPE i zagrożenie dla operatorów.

3Co powoduje, że czas podróży się porusza?

Nowy cyfrowy przekaźnik może uruchomić się w 25 ms. Po 10 latach użytkowania ten sam przekaźnik może zająć 45 ms w ramach specyfikacji, ale wystarczająco, aby podważyć margines koordynacji.Do najczęstszych przyczyn przemieszczania się czasu podróży należą::

• Czas pracy przekaźnika zależy od napięcia sterowania prądem stałym.
• Kontakty z zużyciem
• Starzenie się komponentów elektronicznych
• Związanie mechaniczne w przekaźnikach elektromechanicznych, zużycie ośrodka, zanieczyszczenie lub zmęczenie sprężyny spowalniają ruch armatury.
• Problemy z oprogramowaniem i oprogramowaniem
• Odporność obwodów wybuchowych ️ cały łańcuch wybuchowy (kontakt przekaźnika → okablowanie → cewka wybuchowa przełącznika) musi być zmierzony, nie tylko oddzielny przekaźnik.

Testy czasu podróży wykrywają te dryfy wcześnie.Relaj, który w momencie uruchomienia wynosił 28 ms, a obecnie wynosi 42 ms, nawet jeśli nadal pozostaje w granicach tolerancji producenta, zmierza w złym kierunku i powinien zostać zaplanowany do konserwacji lub wymiany..

4Jak sprawdzić czas podróży

4.1 Ustawienie badania

• Wykonanie oddzielenia relé od systemu podstawowego i stosowanie zabezpieczeń w zależności od procedur blokady/tagoutu.
• Podłączyć zestaw testowy przekaźnika (wtrysk wtórny) do wejścia prądu i napięcia przekaźnika za pośrednictwem bloku testowego przekaźnika.
• Połączyć kontakt wyjściowy relé z powrotem do wejścia czasowego zestawu badawczego.
• Ustawić zasilacz pomocniczy prądu stałego na napięcie znamionowe przekaźnika (zwykle 48V, 110V lub 220V prądu stałego).
• Konfiguracja zestawu badawczego w celu wstrzyknięcia skalibrowanego prądu uszkodzenia (np. 5x odbiór) i uruchomienie zegarka przy uruchomieniu uszkodzenia.

4.2 Procedura badania

• W pierwszej kolejności przeprowadzamy testy uruchomienia, aby sprawdzić czy przekaźnik naprawdę uruchomi się w spodziewanym prędkości.
• Z różnymi wartościami przepustowości (np. 2x, 5x, 10x, początkowy przepływ) wprowadza się prąd awaryjny i rejestruje czas przepustowości każdej wartości przepustowości.
• Jeśli w różnych testach zmiana czasu skoku w ciągu ± 10% wskazuje na wystąpienie awarii.
• test chwilowy element i element przedłużający się (IdMT), aby sprawdzić kompletną krzywą biegów.
• W przypadku wielofunkcyjnego przekaźnika każdy z elementów powinien zostać poddany indywidualnym badaniom: przepływ prądu, usterki przyłączające, odległość, częstotliwość i elementy rozdzielcze.
• W trakcie testów odnotowano, że niskie napięcie jest częstą przyczyną powolnego skoku.
• Wyniki zostaną porównane z wynikami badań w odniesieniu do linii bazowej i różnic między producentami.

4.3 Czego szukać

W sprawozdaniu o czasie podróży należy wykazać nie tylko średnią, ale również rozkład.czas jazdy przekraczający opublikowane przez producenta dopuszczalne wartości; lub przekaźnik w ogóle nie wysiada na granicy prądu uszkodzenia.

5Kryteria i standardy akceptacji

Akceptacja czasu podróży opiera się na trzech punktach odniesienia:

• Specyfikacja producenta  na tablicy nazwy lub w instrukcji obsługi przekaźnika umieszczono maksymalny czas pracy przy napięciu nominalnym i określonym prądzie.
• Wprowadzenie do eksploatacji  odczyt zarejestrowany w momencie, gdy przekaźnik był nowy; wszelkie odchylenia przekraczające 20% wartości wyjściowej wymagają dochodzenia.
• Badanie koordynacji ochrony  należy zachować margines czasu (zwykle 200-300 ms w przypadku układów elektromechanicznych, 100-150 ms w przypadku układów cyfrowych) między sąsiednimi relą.

Odpowiednie normy obejmują IEEE C37.90 (testy przekaźników), IEC 60255 (przewodniki pomiarowe i urządzenia ochronne),i lokalnych kodów sieci, które wymagają okresowych interwałów testowania przekaźników (zwykle co 4-6 lat w przypadku przekaźników przesyłowych), co 6-12 lat w przypadku dystrybucji). Zawsze weryfikuj w stosunku do normy obowiązującej w twojej klasie napięcia i jurysdykcji.

6. XZH TEST Solutions

XZH TEST produkuje zestawy badawcze relé wtórnego wtrysku przeznaczone do dokładnego, powtarzalnego pomiaru czasu podróży:

• Wielofazowy przepływ i napięcie elektryczne ≈ maksymalnie 6 współprzepływów i 4 współciśnienia elektrycznych, wystarczające do testowania różnicowych przekaźników, przekaźników odległościowych i złożonych wielofunkcyjnych przekaźników.
• Wysoka precyzja pomiaru czasu z wbudowaną rozdzielczością pomiaru czasu 0,1 milisekundy, z funkcją odbioru wejścia w punkcie dotyku, może uchwycić dokładną chwilę zamknięcia punktu dotyku.
• Programowalna krzywa testowa  automatyczne generowanie IDMT (odwrotnie określenie minimalnego czasu) krzywa charakterystyczna, stosowana do testowania przekaźnika prądu pod wieloma poziomami prądu.
• Wbudowane zasilanie pomocnicze z prądem bezpośrednim, regulowalne 0-300V, wykorzystywane do zasilania testowanego przekaźnika i pomiaru rzeczywistego napięcia roboczego w okresie skoku.
• Dane i raporty z wyników badań są przechowywane w standardowym formacie, porównywane z bazami badań i eksportowane do specjalistycznych raportów w celu zapisu zgodności.
• Przenośna, wytrzymała konstrukcja, która może być wykorzystana w każdej chwili do badań i regularnej konserwacji stacji.

Wniosek

W inżynierii ochronnej milisekundy mają znaczenie. Relaj, który działa 30 ms z opóźnieniem może uszkodzić sprzęt, spowodować zakłócenia, zakłócić stabilność systemu i zwiększyć ryzyko błyskawicy łukowej.Testy czasu podróży to pomiary, które potwierdzają, że przekaźnik nadal reaguje zgodnie z zaprojektowanymWykonane prawidłowo na wielu poziomach prądu, powtarzane w celu zapewnienia powtarzalności, w porównaniu z podstawowymi liniami uruchomienia, zapewnia wczesne ostrzeżenie o starzeniu się kontaktów, słabym zasilaniu prądem stałym,i odpływające urządzenia elektroniczne zanim spowodują awarię.

Zorganizuj testy czasu podróży relajowej jako część każdego okresowego programu konserwacji.

O XZH TEST

XZH TEST specjalizuje się w testowaniu i diagnostyce sprzętu elektrycznego, w tym zestawów do testowania drugorzędnych wtrysków przekaźników, analizatorów wyłączników i narzędzi do uruchamiania układów ochronnych.Produkty są zaprojektowane pod kątem dokładności pomiarów, trwałość w terenie i zgodność z międzynarodowymi normami badawczymi, które pomagają przedsiębiorstwom użyteczności publicznej, zakładom przemysłowym i wykonawcom sprawdzić, czy systemy ochronne reagują na wezwanie.

Strona internetowa: XZH TEST