Тестер релейной защитыявляется незаменимым основным инструментом при обслуживании и калибровке вторичного оборудования энергосистемы. Учитывая большое разнообразие испытательных приборов на рынке, выбор подходящей модели в зависимости от типа проверяемого реле является важным шагом в обеспечении правильной работы защитных устройств и обеспечении безопасной и стабильной работы электросети.
Реле являются «первой линией защиты» энергосистемы. В зависимости от принципов работы и технологических поколений их обычно можно разделить на четыре категории: электромагнитные реле, статические реле, устройства защиты микрокомпьютеров и оптические цифровые устройства защиты для интеллектуальных подстанций. Различные типы реле уделяют особое внимание выходным возможностям, требованиям к точности и поддержке протокола связи тестера. В этой статье объединена система продуктов Wuhan UHV Power Technology Co., Ltd., чтобы изложить основные идеи по выбору реле по типу.
Электромагнитное реле: высокий выходной ток является ключевым моментом
Электромагнитные реле относятся к ранним компонентам защиты, имеют прочную конструкцию и относительно простой принцип работы. Однако их токовая катушка имеет высокое сопротивление нагрузки, что предъявляет более высокие требования к выходной токовой мощности тестера во время тестирования. Если выходная мощность тестера недостаточна, он не сможет обеспечить надежную работу реле, что приведет к искажению результатов испытаний. Поэтому при тестировании электромагнитных реле приоритет следует отдавать выходной токовой мощности и вольт-амперной мощности тестера, чтобы гарантировать его достаточную способность работать при высоких нагрузках.
UHV-702тестер релейной защиты микрокомпьютерав Ухане UHV показал выдающиеся результаты в этом отношении. Устройство использует двухчиповую архитектуру DSP+FPGA с максимальным переменным током 40 А (однофазный) и максимальным 120 А при трехпараллельном подключении. Точность тока составляет ± 0,05%, а фазовая ошибка меньше или равна 0,3 градуса, что может соответствовать требованиям проверки различных устройств электромагнитной защиты. Для пользователей, которым необходимо сбалансировать как старые электромагнитные реле, так и современные устройства защиты микрокомпьютеров, широкий выходной диапазон UHV-702 может удовлетворить потребности в тестировании оборудования нескольких поколений, избегая повторных закупок из-за замены оборудования.
Статическое реле: точность и контроль фазы являются основой
Статические реле используют полупроводниковые компоненты для формирования логических схем защиты. По сравнению с электромагнитными реле они имеют более высокую рабочую скорость и меньшее энергопотребление, но требуют от тестера более высокой точности выходного сигнала и возможностей управления фазой. Компоненты направленности и импеданса в статических реле требуют точного контроля фазового угла для проверки их рабочих характеристик, а точность регулировки фазы тестера напрямую определяет надежность результатов испытаний.
UHV-1200тестер релейной защитыдля Ухани СВН характеризуется выходным микротоком уровня 0,1 мА и превосходно работает в сценариях, требующих точного контроля тока, таких как подключение к новой энергосистеме и системы хранения энергии. Эта способность имеет практическое значение для тестирования компонентов тока с высокой чувствительностью в статических реле.
Защитное устройство на базе микрокомпьютера: функциональность программного обеспечения и возможности связи определяют глубину тестирования
Устройства защиты на базе микрокомпьютеров являются основной конфигурацией современных подстанций, а их логика защиты реализуется программными алгоритмами. Тестер должен не только обеспечивать высокоточный аналоговый выходной сигнал, но также иметь возможность цифровой связи с устройством защиты. Для обычной максимальной токовой защиты линии, дифференциальной защиты трансформатора и т. д. тестер должен иметь возможность одновременно выдавать трехфазный ток и напряжение; Для комплексной защиты линий микрокомпьютера, включающей высокочастотные каналы и продольную защиту оптоволокна, тестер должен иметь расширенные функции, такие как моделирование двустороннего питания, колебание системы, а также передача и прием цифровых сообщений.
С точки зрения конфигурации каналов, трехфазные/четырехфазные тестеры (4 напряжения +3 тока) являются традиционным стандартным оборудованием, которое может удовлетворить большинству требований рутинных испытаний, таких как защита линии и резервная защита трансформатора; Шестифазный тестер (6 напряжений+6 тока) подходит для сложных сценариев, таких как дифференциальная защита трансформатора и резервные автоматические коммутационные устройства. Во время тестирования нет необходимости переворачивать линию, а эффективность значительно повышается.
тестер релейной защиты шестифазного микрокомпьютерадля Ухани СВВ может моделировать несколько неисправностей цепей одновременно с возможностью вывода шестифазного напряжения и шестифазного тока. Его ядром является цифровой сигнальный процессор DSP и модульный линейный усилитель мощности, обеспечивающий высокочастотную характеристику 1200 Гц и мгновенное моделирование неисправностей на уровне 0,2 мс. При отладке новых энергетических станций функция тестирования последовательности состояний оборудования может построить сложный сценарий неисправности, включающий колебания частоты, реверс мощности и суперпозицию гармоник. Например, при моделировании повреждения линии 35 кВ на фотоэлектрической электростанции он может выдавать симметричный ток короткого замыкания, ток затухания, содержащий вторую гармонику, и последовательно запускать повторное включение. Весь процесс автоматически фиксирует время действия защиты, а ошибка контролируется в течение 1 мс.
Оптическое цифровое защитное устройство: совместимость протоколов и точность синхронизации являются жесткими пороговыми значениями
Интеллектуальная подстанция соответствует стандарту IEC 61850, а устройство защиты получает значения выборки (SV) и сообщения GOOSE через оптоволоконный Ethernet. Традиционные аналоговые тестеры не могут быть подключены напрямую. Для проверки данного типа оборудования необходимо использовать тестер оптической цифровой релейной защиты. Для сценариев, требующих удобного тестирования на месте, практичным выбором является портативный тестер оптической цифровой релейной защиты. Если он используется для комплексного тестирования интеллектуальных подстанций с уровнем напряжения 110 кВ и выше, более подходящим является оптический цифровой тестер интеллектуальной подстанции.
Два аспекта, которые следует учитывать при выборе
Помимо соответствия основных функций различным типам реле, уровень напряжения и портативность также являются практическими факторами, которые необходимо учитывать при выборе. Что касается уровней напряжения, для распределительных сетей напряжением 10 кВ и ниже можно использовать однофазные или ручные тестеры, а для систем напряжением 110 кВ и выше рекомендуется использовать прецизионное оборудование уровня 0,2. Интеллектуальные станции и проекты сверхвысокого напряжения требуют моделей, поддерживающих сложное моделирование неисправностей. Что касается портативности, оборудование, используемое на месте, должно иметь легкие и прочные характеристики, в то время как оборудование, используемое в лаборатории для стационарного использования, может иметь приоритет масштабируемости и стабильности.
От электромагнитного к оптическому цифровому, каждое поколение релейных технологий предъявляло новые требования к испытательным приборам. Основная логика выбора всегда заключается в том, чтобы «определить план испытаний на основе тестируемого объекта» — уточнить тип реле, функцию защиты, протокол связи и уровень напряжения, а затем соответствующим образом сопоставить выходные возможности, конфигурацию канала и функцию программного обеспечения тестера, чтобы обеспечить качество тестирования при достижении разумной конфигурации инвестиций в оборудование.