重合闸后加速保护是电力系统继电保护中的重要功能,它能够在故障线路重合闸后,若故障仍然存在,则快速切除故障,提高电力系
统的稳定性和供电可靠性。为了确保重合闸后加速保护装置的正确动作,需要进行严格的试验验证。本文将详细介绍重合闸后加速保
护的试验方法以及使用继电保护测试仪进行操作的步骤,并给出每项试验的具体标准时间及数据要求,为电力系统继电保护专业人员
提供全面的技术参考。
一、试验前准备
(一)设备检查与连接
检查继电保护测试仪外观是否完好,各接口、按键、显示屏等功能是否正常。确保测试仪的电源线连接可靠,无破损、短路等情况。
将继电保护测试仪与被测试的重合闸后加速保护装置进行正确连接。一般包括电流输出端子与保护装置的电流输入端子连接,电压输
出端子(如有需要)与保护装置的电压输入端子连接,以及测试仪与保护装置之间的通信接口连接(用于传输测试数据和控制信
号)。连接时应注意极性正确,接线牢固,避免接触不良导致测试误差或信号中断。
(二)参数设置准备
收集被测试重合闸后加速保护装置的相关技术资料,包括装置的型号、版本、额定参数(如额定电流、电压、重合闸时间、后加速动
作电流等)以及保护逻辑设置等信息。这些资料将作为后续测试仪参数设置和试验结果判断的依据。
根据保护装置的额定参数,在继电保护测试仪上设置相应的输出电流、电压量程。例如,如果保护装置的额定电流为 5A,则将测试
仪的电流输出量程设置为 5A 或略大于 5A,以确保能够准确输出测试电流且不超出量程范围。同时,设置测试仪的采样频率,一般
建议采样频率不低于 1kHz,以保证能够精确采集和分析测试过程中的电流、电压波形变化。
(三)安全措施确认
在进行试验前,确保被测试的重合闸后加速保护装置已退出运行,并已做好安全隔离措施,防止试验过程中对电力系统的正常运行造
成影响。例如,断开保护装置的跳闸出口压板,防止误动作导致设备跳闸。
试验现场应设置明显的警示标识,禁止无关人员进入试验区域。试验人员应穿戴好个人防护用品,如绝缘手套、护目镜等,确保人身
安全。
二、试验操作步骤
(一)模拟瞬时性故障试验
设置继电保护测试仪输出三相正常电压和负荷电流,模拟电力系统正常运行状态,持续时间约 1 - 2 分钟,使保护装置处于稳定运行
监测状态。
按照保护装置的故障模拟设置要求,在测试仪上设置单相接地故障或相间短路故障(如设置 A 相接地故障),故障类型可根据实际
需求和标准测试项目选择。设置故障持续时间为 0.1 - 0.2 秒,模拟瞬时性故障。同时,设置故障发生时刻的电流、电压值,例如,
对于 10kV 系统,可设置故障电流为 500A(根据保护装置的灵敏性要求和系统短路容量确定),故障相电压降为 0。
启动测试仪输出故障信号,观察保护装置的动作情况。保护装置应快速检测到故障并发出跳闸信号,切除故障相(对于单相接地故
障)或故障线路(对于相间短路故障)。记录保护装置的动作时间,一般要求动作时间应在 30 - 60ms 之间(不同电压等级和保护
装置类型略有差异)。
在保护装置跳闸后,测试仪继续模拟重合闸过程。设置重合闸时间,一般根据保护装置的设定值,如 0.5 - 1.5 秒(可根据实际系统
要求调整)。在重合闸时间到达后,测试仪输出正常的三相电压和负荷电流,模拟线路重合成功后的运行状态,持续观察 2 - 3 分
钟,确认保护装置恢复正常监测,无异常告警或误动作。
(二)模拟永久性故障试验
重复上述模拟瞬时性故障试验的步骤 1 和 2,但故障持续时间设置为大于重合闸时间,例如设置为 2 - 3 秒,以模拟永久性故障。
启动测试仪输出故障信号,保护装置首先按瞬时性故障处理,发出跳闸信号。在重合闸时间到达后,测试仪继续输出故障信号,此时
保护装置应进入后加速保护动作逻辑,快速再次发出跳闸信号,切除故障线路。记录后加速保护的动作时间,一般要求动作时间应在
20 - 40ms 之间,较第一次跳闸时间应明显缩短,体现后加速的快速性。
检查保护装置的动作报告和事件记录,确认后加速保护动作的正确性,包括故障类型、故障相别、动作时间等信息与实际设置和试验
情况相符。
(三)不同故障电流下的后加速保护试验
改变继电保护测试仪输出的故障电流值,分别设置为保护装置后加速动作电流的 0.5 倍、1.0 倍、1.2 倍、1.5 倍等不同倍数(例如,
某保护装置后加速动作电流设定为 1000A,则分别设置故障电流为 500A、1000A、1200A、1500A)。对于每个故障电流值,按照
模拟永久性故障试验的步骤进行测试。
观察保护装置在不同故障电流下的后加速保护动作情况,记录动作时间和动作正确性。当故障电流小于后加速动作电流时,保护装置
不应进入后加速动作;当故障电流达到或超过后加速动作电流时,保护装置应可靠后加速动作。在故障电流为后加速动作电流的 1.0
- 1.2 倍时,动作时间应在上述标准动作时间范围内;当故障电流较大(如 1.5 倍后加速动作电流)时,动作时间可略有缩短,但不
应超出合理范围(如不低于 15ms)。
(四)多相故障下的后加速保护试验
设置继电保护测试仪输出三相短路故障或两相短路故障等多相故障情况。例如,设置三相短路故障时,将三相电流均设置为故障电流
值(根据上述不同故障电流倍数设置原则确定),三相电压均降为 0。
按照模拟永久性故障试验的步骤进行测试,观察保护装置在多相故障下的后加速保护动作情况,记录动作时间和动作正确性。保护装
置应正确判断多相故障,并在重合闸后快速后加速动作切除故障线路,动作时间要求与单相故障下的后加速保护动作时间标准类似。
三、试验结果分析与判断
(一)动作时间分析
对于模拟瞬时性故障试验中的首次跳闸动作时间和模拟永久性故障试验中的后加速动作时间,与相应的标准时间要求进行对比。如果
动作时间超出标准范围,可能是保护装置内部算法延迟、出口继电器动作迟缓或测试仪计时误差等原因导致。需要对保护装置的设
置、硬件性能以及测试仪的校准进行检查和分析。
观察不同故障电流和不同故障类型下的动作时间变化规律是否符合预期。如果在故障电流增大时动作时间没有相应缩短,或者不同故
障类型下动作时间差异过大且不符合保护原理,可能存在保护装置逻辑错误或参数设置不当的问题。
(二)动作正确性分析
检查保护装置在各种试验情况下的动作相别是否正确。例如,在单相故障试验中,应仅切除故障相;在多相故障试验中,应正确切除
故障线路。如果出现误动作相别或应动作而未动作的情况,可能是保护装置的故障判别逻辑错误或接线错误。
确认保护装置在不同故障电流倍数下的动作行为是否符合后加速保护的特性。即故障电流小于动作电流时不动作,达到或超过动作电
流时可靠动作。如果存在误动作或拒动作情况,需要检查保护装置的动作电流设置、电流互感器变比设置以及保护逻辑的灵敏度等方
面。
四、试验结束后工作
(一)数据记录与整理
详细记录试验过程中的各项数据,包括不同试验情况下的故障类型、故障电流、故障电压、保护装置的动作时间、动作相别等信息。
数据记录应包括测试时间、测试条件、测试结果等详细信息,确保数据的完整性和可追溯性。
将测试数据与保护装置的技术参数和标准要求进行对比分析,撰写试验报告。试验报告应包括试验目的、试验设备、试验步骤、试验
结果、结果分析以及结论等内容,对保护装置的重合闸后加速保护性能做出全面评价。
(二)设备恢复与清理
试验结束后,将继电保护测试仪的输出电流、电压调至零位,关闭测试仪电源。拆除测试仪与保护装置之间的连接线缆,整理好线缆
并妥善存放。
恢复被测试重合闸后加速保护装置的原始接线和运行状态,包括重新投入跳闸出口压板等。对试验现场进行清理,移除警示标识,恢
复试验区域的正常秩序。
五、注意事项
(一)测试仪操作
在使用继电保护测试仪过程中,应严格按照测试仪的操作规程进行操作。避免误操作导致测试仪输出异常信号或损坏测试仪。
定期对继电保护测试仪进行校准和维护,确保其输出精度和性能符合要求。例如,每年至少进行一次全面校准,包括电流、电压输出
精度校准,计时精度校准等。
(二)保护装置操作
在对重合闸后加速保护装置进行试验接线和参数设置时,应谨慎操作,防止对保护装置的内部参数和程序造成误修改。如有必要,在
试验前备份保护装置的参数设置,以便在试验后恢复。
注意保护装置的散热情况,特别是在长时间、大电流测试过程中。避免因保护装置过热导致性能下降或损坏。
(三)安全事项
试验过程中,严禁触摸带电的测试线缆和设备端子,防止触电事故发生。
在进行保护装置动作试验时,由于保护装置可能会发出跳闸信号,应确保跳闸回路已做好安全隔离措施,防止误跳闸对电力系统造成
影响。
通过以上详细的重合闸后加速保护试验方法与继电保护测试仪操作指南,电力系统继电保护专业人员能够准确、规范地进行试验,确
保重合闸后加速保护装置的性能可靠,为电力系统的安全稳定运行提供有力保障。