Prova dei relè di protezione: principi, metodi e applicazioni

Introduzione

I relè di protezione sono essenziali per proteggere i sistemi di alimentazione da condizioni anormali come cortocircuiti, sovraccarichi, guasti di terra e disturbi di tensione o frequenza.Quando viene rilevato un difetto, il relè invia un segnale di scatto all'interruttore per isolare la sezione interessata.

Il test del relè di protezione verifica che il relè funzioni in base alle sue impostazioni, caratteristiche, requisiti di tempistica e logica di protezione.risoluzione dei problemi, e sostituzione del relè.

1. Che cos'è il test del relè di protezione?

Il test del relè di protezione è il processo di applicazione di segnali elettrici controllati a un relè e di monitoraggio della sua risposta.

• Corrente CA
• Voltaggio CA
• Frequenza
• Angolo di fase
• Segnali binari

Gli ingegneri usano questi segnali per simulare le condizioni normali e di guasto e verificare se il relè risponde correttamente.

• Corrente e tensione di raccolta
• Tempo di esercizio e di viaggio
• Angolo di fase
• Caratteristiche di protezione
• Input e output binari
• Logica del viaggio

2. Perché è importante il test di rilevamento?

I relè di protezione possono rimanere inattivi per lunghi periodi e funzionare solo in caso di guasto.Le prove di rilevamento possono aiutare gli ingegneri:

• Verificare le impostazioni di protezione
• Confirmare i valori di raccolta
• Controllare il tempo di funzionamento
• Verificare le curve di protezione
• Identificare gli errori di cablaggio o di polarità
• Controllo di uscita e di allarme
• Rilevare problemi di configurazione
• Migliorare l'affidabilità complessiva della protezione

Le prove sono particolarmente importanti dopo la sostituzione del relè, le modifiche del sistema di protezione, i cambi di cablaggio o la manutenzione importante.

3Principali metodi di prova dei relè di protezione

3.1 Prova di iniezione secondaria

L'iniezione secondaria applica corrente e tensione controllate direttamente agli ingressi secondari del relè.

• Protezione da sovraccarico
• Protezione contro le faglie
• Protezione contro sovratensione e sottotensione
• Protezione della frequenza
• Protezione direzionale
• Protezione a distanza
• Protezione differenziale

L'iniezione secondaria fornisce un controllo preciso delle quantità di prova ed è particolarmente utile per la messa in servizio e la manutenzione periodica.

3.2 Prova di iniezione primaria

L'iniezione primaria applica una corrente di prova relativamente elevata attraverso il circuito primario o il circuito del trasformatore di corrente.

• Rendimento della TAC
• Rapporto CT
• Cablaggio
• Risposta del relè
• Funzionamento del circuito trip

L'iniezione primaria richiede generalmente una potenza di prova più elevata e una preparazione di sicurezza più sostanziale.L'iniezione secondaria si concentra principalmente sulle prestazioni del relè e del circuito secondario, mentre l'iniezione primaria può fornire una verifica più ampia della catena di misurazione corrente.

4Procedura tipica di prova dei relè di protezione

Un flusso di lavoro di base per i test dei relè include:

1. Revisione del regime di protezione- Controllare le impostazioni approvate del relè, i disegni e i requisiti di prova.
2. Preparare l'attrezzatura di prova- configurare il set di prova del relè in funzione del relè e della funzione di protezione sottoposti a prova.
3. Controllare le connessioniVerifica corrente, tensione, polarita', sequenza di fasi e connessioni binarie.
4. Applicazione dei segnali di prova- simulare le condizioni normali e di guasto utilizzando valori di prova predefiniti.
5. Misura la risposta del relè- Registra i valori di raccolta, tempo di funzionamento, angolo di fase e altri parametri richiesti.
6. Verificare la logica del viaggio- Confermare che il relè produca il corretto impulso, allarme o controllo.
7. Confrontare e registrare i risultati- Confrontare i risultati misurati con le impostazioni approvate e i criteri di accettazione applicabili, quindi generare un rapporto di prova.

5Funzioni di protezione comuni

I moderni relè di protezione possono svolgere molteplici funzioni di protezione.

Protezione da sovraccarico- La prova di sovra corrente verifica la corrente di raccolta e il tempo di funzionamento per una protezione istantanea e ritardata.

Protezione contro le fratture- I test verificano la risposta del relè alle condizioni simulate di falle di terra.

Protezione da sovratensione e sottotensione- Gli ingegneri applicano livelli di tensione controllati per determinare se il relè funziona alle soglie configurate.

Protezione a distanza- Il test del relè a distanza valuta la misurazione dell'impedenza, le zone di protezione, le caratteristiche operative e il tempo di viaggio.

Protezione differenziale- La prova del relé differenziale verifica la relazione tra differenziale e quantità di frenatura e conferma il corretto funzionamento in condizioni di guasto simulate.

6. Parametri chiave nel test dei relè

I parametri più importanti dipendono dalla funzione di protezione, ma comunemente includono:

• Valore di raccolta- la corrente o la tensione alla quale il relè inizia a funzionare.
• Tempo di funzionamento- il tempo necessario per la risposta del relè.
• Tempo di viaggio- il tempo che passa dalla condizione di prova definita all'uscita di spinta.
• Angolo di fase- importante per la protezione di direzione, di distanza e di differenziale.
• Frequenza- importante per la protezione basata sulla frequenza.
• Impedenza- essenziale per la protezione a distanza.
• Risposta binaria- verifica gli ingressi e le uscite dei relè.
• Caratteristiche di protezione- conferma che il relè segue la sua curva o zona di funzionamento configurata.

7. Applicazioni del test a rilievo

La prova del relè di protezione è utilizzata in molte applicazioni del sistema di alimentazione, tra cui:

• Immissione in servizio della sottostazione
• Protezione del trasformatore
• Linee di trasmissione e distribuzione
• Protezione del generatore
• Protezione motore
• Sistemi energetici industriali
• Manutenzione periodica
• Investigazione dei guasti

Le prove sono particolarmente utili prima di dare energia a nuove apparecchiature o di restituire le apparecchiature riparate in servizio.

8. Migliori pratiche per la verifica affidabile dei relè

Per ottenere risultati affidabili, gli ingegneri dovrebbero:

• Utilizzare le ultime impostazioni del relè approvate.
• Verificare la taratura e l'idoneità dell'attrezzatura di prova.
• Controlla il cablaggio e la polarità prima del test.
• Conferma la sequenza di fasi e le relazioni angolo-fase.
• Testare sia le caratteristiche elettriche che la logica di protezione.
• Registrare tutti i risultati misurati.
• Investigate i risultati anormali piuttosto che semplicemente cambiare le impostazioni.
• Seguire le procedure di sicurezza e le istruzioni del fabbricante.

Una storia di prova ben documentata facilita anche il confronto delle prestazioni del relè durante le future manutenzioni.

Conclusioni

I test dei relè di protezione sono una parte fondamentale della messa in servizio, della manutenzione e della risoluzione dei problemi del sistema di alimentazione.Gli ingegneri possono verificare le impostazioni, valori di raccolta, tempi di funzionamento, caratteristiche di protezione e funzioni di trip.

L'iniezione secondaria è ampiamente utilizzata per test dettagliati della funzione di relè, mentre l'iniezione primaria può fornire una verifica aggiuntiva della catena di misurazione e protezione corrente.L'utilizzo del metodo di prova appropriato e di un set di prova affidabile aiuta a migliorare l'affidabilità del sistema di protezione e a ridurre il rischio di guasti inaspettati.

A proposito di XZH TEST

XZH TEST fornisce attrezzature elettriche di prova e diagnostica per applicazioni del sistema di alimentazione, comprese le prove dei cavi, la localizzazione dei guasti dei cavi, le prove dell'alta tensione,e relative soluzioni di prova elettricaLe attrezzature di prova affidabili aiutano gli ingegneri a ottenere dati sul campo accurati e supportano una messa in servizio, la manutenzione e la risoluzione dei problemi dei sistemi elettrici in modo più sicuro.