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經(jīng)驗(yàn)分享
三項(xiàng)繼電保護(hù)綜合測(cè)試儀在保護(hù)裝置驗(yàn)證與運(yùn)行可靠性提升中的應(yīng)用探析
在電力系統(tǒng)的運(yùn)行與維護(hù)中,繼電保護(hù)是確保設(shè)備免遭故障損壞、保障故障快速切除的核心防線。無(wú)論是變電站主保護(hù)、線路保護(hù),還是發(fā)電機(jī)、變壓器的專(zhuān)用保護(hù),其定值正確性與動(dòng)作可靠性,都必須經(jīng)過(guò)周期性的試驗(yàn)驗(yàn)證。三項(xiàng)繼電保護(hù)綜合測(cè)試儀正是為此而設(shè)計(jì)的關(guān)鍵測(cè)試裝備,可在現(xiàn)場(chǎng)模擬各類(lèi)電氣量和系統(tǒng)工況,從而全面檢驗(yàn)保護(hù)裝置的性能與邏輯。
三項(xiàng)繼電保護(hù)綜合測(cè)試儀一般具備三路電壓和三路電流輸出能力,可實(shí)現(xiàn)幅值、相位、頻率的獨(dú)立控制,滿(mǎn)足絕大多數(shù)相間、接地及不平衡工況的模擬需求。它既能覆蓋過(guò)流、過(guò)壓、欠壓、距離、差動(dòng)等主流保護(hù)功能的測(cè)試,也可以用于頻率、同期、方向性元件等輔助保護(hù)的驗(yàn)證。武漢安檢電氣在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試經(jīng)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),合理利用測(cè)試儀的多通道同步輸出功能,可以在一次接線后完成整套動(dòng)作特性、返回系數(shù)及動(dòng)作時(shí)間的全量測(cè)試,大幅縮短停電和接線時(shí)間。
與單一輸出的測(cè)試設(shè)備不同,三項(xiàng)繼電保護(hù)綜合測(cè)試儀適合對(duì)動(dòng)作依賴(lài)多物理量配合的保護(hù)邏輯進(jìn)行驗(yàn)證。例如距離保護(hù),需要同時(shí)施加特定幅值與角度關(guān)系的電壓和電流序列,并動(dòng)態(tài)調(diào)整阻抗軌跡,以驗(yàn)證保護(hù)區(qū)段的動(dòng)作范圍和定值正確性。差動(dòng)保護(hù)試驗(yàn)則需在多相、多側(cè)輸入量中自由組合區(qū)內(nèi)或區(qū)外故障信號(hào),從而檢驗(yàn)元件的選擇性動(dòng)作性能。
一個(gè)常見(jiàn)誤區(qū)是只使用固定動(dòng)作值點(diǎn)進(jìn)行“點(diǎn)測(cè)”,而忽略大幅度、全范圍掃描的重要性。 保護(hù)裝置有時(shí)會(huì)在額定點(diǎn)以外的邊界條件出現(xiàn)動(dòng)作延遲或拒動(dòng),尤其是涉及數(shù)字濾波、采樣定值的裝置。因此,在制定試驗(yàn)方案時(shí),應(yīng)充分利用三項(xiàng)繼電保護(hù)綜合測(cè)試儀的自動(dòng)掃描功能,繪制特性曲線,而非僅憑數(shù)值判斷邏輯可靠性。
在互感器測(cè)試設(shè)備選型與保護(hù)系統(tǒng)整體驗(yàn)證中,經(jīng)常需要將保護(hù)測(cè)試與互感器性能檢測(cè)結(jié)合起來(lái)。保護(hù)裝置的動(dòng)作門(mén)檻依賴(lài)互感器輸出量的準(zhǔn)確性,如果CT飽和點(diǎn)低于預(yù)期,差動(dòng)保護(hù)和過(guò)流保護(hù)的靈敏度就會(huì)下降。因此,不少現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)會(huì)先用互感器多功能測(cè)試儀確定互感器變比、比差和相位誤差,再用保護(hù)測(cè)試儀生成與真實(shí)運(yùn)行相符的輸入條件,以確保整套保護(hù)系統(tǒng)的驗(yàn)證鏈條完整。
電氣測(cè)試儀器采購(gòu)階段,選型不僅要關(guān)注額定輸出容量和精度,還應(yīng)考慮測(cè)試儀的軟件功能、自動(dòng)化程度和通信適配能力。例如,在數(shù)字化變電站環(huán)境下,繼電保護(hù)可能通過(guò)IEC 61850采集過(guò)程層信息,測(cè)試儀就需要具備GOOSE報(bào)文模擬、SV采樣值輸出等網(wǎng)絡(luò)接口功能,以便直接接入保護(hù)裝置進(jìn)行測(cè)試。這類(lèi)功能可避免額外使用信號(hào)轉(zhuǎn)換設(shè)備,提高現(xiàn)場(chǎng)效率。
現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試環(huán)節(jié)的操作規(guī)范性,直接關(guān)系到測(cè)試結(jié)果的可信度。保護(hù)試驗(yàn)時(shí),應(yīng)確保所有與被測(cè)保護(hù)相關(guān)的二次回路在試驗(yàn)過(guò)程與一次系統(tǒng)安全隔離,避免意外出口跳閘。同時(shí),在模擬故障量時(shí)應(yīng)從低幅值逐步升高,避免瞬態(tài)沖擊對(duì)保護(hù)電源或內(nèi)部電路帶來(lái)不必要的應(yīng)力。
三項(xiàng)繼電保護(hù)綜合測(cè)試儀在系統(tǒng)聯(lián)合試驗(yàn)中同樣發(fā)揮著重要作用。例如新投運(yùn)的變電站,往往需要進(jìn)行端對(duì)端測(cè)試,驗(yàn)證線路兩端的保護(hù)在不同故障類(lèi)型下的快速配合。這時(shí),通過(guò)兩臺(tái)測(cè)試儀實(shí)時(shí)聯(lián)動(dòng),可以在兩端同步施加帶有時(shí)延、幅值差異甚至相位偏移的工況,實(shí)現(xiàn)對(duì)區(qū)外、區(qū)內(nèi)故障及通信失效等場(chǎng)景的完整復(fù)現(xiàn)。武漢安檢電氣的工程案例顯示,這種跨站協(xié)同測(cè)試在特高壓線路和重要輸電走廊中已經(jīng)成為常態(tài)。
未來(lái),三項(xiàng)繼電保護(hù)綜合測(cè)試儀的發(fā)展趨勢(shì)將更加智能化與集成化。自動(dòng)化測(cè)試腳本可以根據(jù)保護(hù)定值自動(dòng)生成試驗(yàn)步驟,邊測(cè)試邊分析結(jié)果,并對(duì)不滿(mǎn)足的性能直接提出修改建議;數(shù)據(jù)記錄將與云端平臺(tái)同步,為保護(hù)定值審核、歷史性能分析和設(shè)備全生命周期管理提供數(shù)據(jù)支撐。
對(duì)于運(yùn)維、檢修與調(diào)試團(tuán)隊(duì)來(lái)說(shuō),理解三項(xiàng)繼電保護(hù)綜合測(cè)試儀的信號(hào)生成原理與測(cè)試邏輯,建立標(biāo)準(zhǔn)化、可復(fù)現(xiàn)的測(cè)試流程,并將其與互感器檢測(cè)、斷路器機(jī)械特性試驗(yàn)等環(huán)節(jié)整合,能夠顯著提升保護(hù)系統(tǒng)動(dòng)作準(zhǔn)確性與電網(wǎng)運(yùn)行的安全裕度。這不僅是一臺(tái)測(cè)試儀的價(jià)值,更是完整保護(hù)試驗(yàn)體系的重要組成部分。
