張立堅
[摘 要]繼電保護(hù)被譽(yù)為電力系統(tǒng)的“哨兵”,是對電力系統(tǒng)中發(fā)生的故障或異常情況進(jìn)行檢測,從而發(fā)出報警信號,或直接將故障部分隔離、切除,是保證電力系統(tǒng)安全可靠運行的主要措施之一。判斷繼電保護(hù)裝置在運行中的工作狀態(tài)是十分困難的,本文從繼電保護(hù)裝置檢驗入手,提出了一些檢驗方法,期望可以判斷繼電保護(hù)裝置在運行工作中的狀態(tài)。
[關(guān)鍵詞]繼電保護(hù);檢驗;方法
[中圖分類號]TM77 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,繼電保護(hù)裝置從最早的熔斷器,發(fā)展到后來的電磁式保護(hù)裝置、晶體管式繼電保護(hù)裝置、集成電路繼電保護(hù)裝置,再到現(xiàn)在的微機(jī)繼電保護(hù)裝置,電磁式繼電保護(hù)裝置、微機(jī)繼電保護(hù)裝置目前廣泛運用在農(nóng)田水利電力系統(tǒng)中,其運行狀態(tài)關(guān)乎電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定和安全,決定著我國農(nóng)田水利作業(yè)工作能否順利進(jìn)行。因此,如何對繼電保護(hù)裝置進(jìn)行檢驗值得探究。
1 繼電保護(hù)的基本任務(wù)及基本要求
1.1 繼電保護(hù)裝置的基本任務(wù)
繼電保護(hù)裝置的基本任務(wù)是在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時,能自動地、迅速地、有選擇地將故障設(shè)備從系統(tǒng)中切除,保證無故障設(shè)備繼續(xù)運行,并防止故障設(shè)備繼續(xù)遭到破壞。繼電保護(hù)定期檢驗的基本任務(wù)就是保證裝置定值的準(zhǔn)確性和系統(tǒng)的可靠性。
1.2 繼電保護(hù)裝置的基本要求
根據(jù)繼電保護(hù)裝置的基本任務(wù),確定繼電保護(hù)裝置必須具有的基本要求如下:
(1)快速性:要求繼電保護(hù)裝置的動作時間盡量要快,以提高系統(tǒng)的并列運行的穩(wěn)定性,減輕故障設(shè)備的損壞,加速非故障設(shè)備恢復(fù)正常運行。
(2)選擇性:要求繼電器當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時,應(yīng)該有選擇性的跳開距故障點最近的開關(guān)或斷路器,有選擇性地將故障部分切除,使停電范圍盡量縮小,以保證非故障部分繼續(xù)運行。
(3)可靠性:要求繼電器保護(hù)裝置隨時保證完整\靈活狀態(tài),不應(yīng)發(fā)生誤動或拒動,繼電器接線要求簡單,回路接點要求盡量簡練。
(4)靈敏性:要求繼電器保護(hù)裝置在其保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障時,應(yīng)靈敏的動作,即繼電器保護(hù)裝置對保護(hù)設(shè)備可能發(fā)生的故障和不正常運行方式應(yīng)靈敏地反映到保護(hù)裝置上去。
2 常規(guī)電磁式繼電器的檢驗方法
常規(guī)電磁式繼電器主要指的是:電流繼電器、電壓繼電器、時間繼電器、中間繼電器、信號繼電器、BCH-2型繼電器等。
檢驗的目的:獲得電氣特性數(shù)據(jù),對于我們常規(guī)繼電器來說就是測得動作值、返回值,算出返回系數(shù)。
繼電器開始動作時的電流稱為動作值,繼電器動作后,再使觸點返回到原位時的電流為返回值。
本文以DL-10電流繼電器為例,進(jìn)行檢驗方法探討:
2.1 試驗接線
(1)將測試儀的單相電流輸出接到繼電器的線圈引出端子。
(2)將測試儀的開關(guān)輸入量接到繼電器的跳閘出口接點。
2.2 整定點的動作值和返回值檢驗
測試儀輸出電流至磁鐵與觸點吸合的值為動作值,然后降低電流至磁鐵與觸點分開的值為返回值。
正常情況下我們試驗三次,每次測得動作值與整定值的誤差不得超過±3%,取其平均值,由公式(1)計算出返回系數(shù),返回系數(shù)應(yīng)不小于0.85,小于0.9。
為什么動作值與整定值的誤差不得超過±3%?
動作值與整定值的誤差太大或者太小都不行,太大了繼電器動作不靈敏性或者容易造成拒動,太小了繼電器容易誤動。
為什么返回系數(shù),不小于0.85,小于0.9?
返回系數(shù)就是返回值與動作值的比值。如果返回系數(shù)小于0.85的,返回值比較小,返回的時間比較長,這樣有可能故障電流恢復(fù)正常電流的時候裝置不可靠返回,發(fā)生誤動作,不滿足繼電保護(hù)的可靠性。
返回系數(shù)小于0.9?當(dāng)返回系數(shù)大于0.9時,返回值與動作值很接近,也就是繼電器接點剛接觸又分開了,不能可靠的返回,使斷路器跳閘,切除故障。不滿足繼電保護(hù)要求當(dāng)中的可靠性。
2.3 沖擊試驗
在測得的動作值與返回值,返回系數(shù)都合格后,必須用保護(hù)安裝處的最大短路電流或10倍整定電流沖擊3次,再復(fù)值,要求與整定值的誤差不得超過±3%。
為什么要做沖擊試驗?zāi)??比如電流繼電器先反復(fù)地測得動作值后還要用大電流沖擊,沖擊后再復(fù)值,這時候測得的值必須與整定值在允許的誤差范圍內(nèi)才行。如果誤差太大或太小,都說明繼電器性能不可靠,需要更換。
2.4 整組傳動試驗
將測試儀的單相電流輸出接到整個二次回路電流端子,合上斷路器,由測試儀輸出動作值電流,觀察斷路器能否自動分閘。
我們先對每個繼電器做過試驗后還要對回路做試驗。是因為對每個繼電器做試驗只能說明繼電器是否合格,不能肯定整個電氣回路是否正常。回路不正常的話,即使繼電器是合格的,斷路器不能夠跳閘,信號回路也不能發(fā)出信號,這樣就起不到保護(hù)的作用,不能有效地防止事故的發(fā)生。
3 微機(jī)繼電保護(hù)的一般檢驗方法
采用電流量的保護(hù)有過電流保護(hù)、零序過電流保護(hù)、負(fù)序過電流保護(hù)等,采用電壓量的保護(hù):過(低)電壓保護(hù)、零序過電壓保護(hù)和負(fù)序過電壓保護(hù)等。本文以過電流保護(hù)測試方法為例:
3.1 試驗接線
(1)將測試儀的三相電流輸出分別接到被保護(hù)裝置的電流輸入端子,與電流互感器引線端子側(cè)連接片。
(2)將測試儀的開關(guān)輸入量接到保護(hù)裝置的跳閘出口接點。
3.2 沖擊電流的測試
測試儀輸出90%的整定值電流,保護(hù)應(yīng)可靠不動作,保護(hù)出口接點、信息接點無抖動現(xiàn)象。
3.3 動作電流與返回電流測試
把保護(hù)裝置的延時整定為0秒,測試儀輸出電流從90%的整定值緩慢上升至保護(hù)裝置可靠動作,記錄動作值,誤差應(yīng)小于5%。
保護(hù)裝置動作后,將輸出電流緩慢下降至保護(hù)裝置可靠返回,記錄返回值。
由公式(1)計算返回系數(shù),返回系數(shù)應(yīng)不小于0.9。
3.4 動作時間的測試
測試儀輸出1.2倍的整定值電流測時間,測得的時間與誤差小于5%。
4 注意事項
4.1 試驗前準(zhǔn)備
我們無論在哪個電力系統(tǒng)做試驗工作,正常情況下,試驗前首先要關(guān)掉保護(hù)電源、控制電源,以及斷開相關(guān)的電壓互感器的二次側(cè)熔絲。在確保試驗過程中安全的情況下才能開始試驗。
4.2 試驗后恢復(fù)工作
復(fù)線時,尤其要注意電流端子連接片要恢復(fù),電流互感器的二次側(cè)不允許開路。一旦開路,二次側(cè)感應(yīng)高電壓,以至擊穿電流互感器的絕緣,對設(shè)備和運行人員的安全都有危害。