Produkteinführung: Dreiphasen-Relaisschutztester

Das dreiphasige Relais-Schutzprüfgerät ist ein spezialisiertes Instrument, das in Kraftwerken, Umspannwerken und Labors zur Überprüfung der Leistung von Relais-Schutzgeräten eingesetzt wird. Für komplexe Schutzsysteme wie den Transformator-Differentialschutz simuliert das Instrument präzise die Amplituden- und Phasenbeziehungen der Ströme auf beiden Seiten und testet wichtige Leistungsparameter, einschließlich des Anlaufstroms, der proportionalen Bremscharakteristik und der Oberwellenunterdrückungseigenschaften. Mit einem tragbaren integrierten Design verfügt es über ein Hochleistungs-DSP-Steuermodul, ein hochpräzises D/A-Wandlermodul und ein Hochleistungs-Verstärkermodul. Gesteuert über einen Mikrocomputer mit einer visuellen Benutzeroberfläche gibt das Instrument gleichzeitig mehrere unabhängige Stromsignale aus, um die Stromunterschiede zwischen der Hoch- und Niederspannungsseite eines Transformators zu simulieren. Durch den Einsatz von Closed-Loop-Regelung und digitalen Filtertechnologien gewährleistet es stabile und genaue Ausgangssignale, was es ideal für die periodische Überprüfung und Übergabeprüfung von Differentialschutzsystemen macht.

• Der Transformator-Differentialschutz funktioniert wie ein koordiniertes Sicherheitsventil für Rohrleitungsnetze auf beiden Seiten und überwacht gleichzeitig die Wasserflussbedingungen auf der Hoch- und Niederspannungsseite. Während des normalen Betriebs sind die Wasserflüsse auf beiden Seiten gleichmäßig ausbalanciert, wodurch das Sicherheitsventil geschlossen bleibt.
• Das Differentialprüfsignal simuliert die Wasserflussbedingungen auf beiden Seiten: Unter normalen Betriebsbedingungen sind die Wasserflussraten auf beiden Seiten gleich, aber in entgegengesetzter Richtung, was zu einer Nullflussdifferenz führt; bei internen Fehlern steigt die Flussdifferenz zwischen den beiden Seiten plötzlich an und löst die Aktivierung des Sicherheitsventils aus.
• Ein qualifiziertes Differentialschutzsystem = ein präzise koordiniertes Sicherheitsventil: Es agiert präzise und zeitnah, wenn der Differentialstrom bei einem internen Fehler den eingestellten Wert erreicht; bei externen Fehlern sperrt es zuverlässig, selbst bei hohen Bremsströmen, um eine Fehlauslösung zu verhindern.
• Nicht konformer Differentialschutz = defektes verriegeltes Sicherheitsventil: Entweder schreitet ein interner Fehler stark fort, aber das Ventil reagiert nicht, oder ein externer Fehler löst eine Fehlauslösung aus, was eine genaue Unterscheidung von Fehlern innerhalb oder außerhalb der Schutzzone unmöglich macht.

Diese "Differentialschutz-Betriebscharakteristik" bildet den Kern unserer Verifizierung. Eine größere Abweichung im Bremskoeffizienten und ein größerer Fehler im Betriebsstrom deuten auf eine schlechtere Leistung des Sicherheitsventils und ein höheres Risiko für den Transformator hin. Ein Versäumnis, den Transformator bei internen Fehlern rechtzeitig zu isolieren, kann zu einem Ausbrennen des Transformators oder sogar zu weitreichenden Stromausfällen führen.

Die Methode zur Prüfung der Differentialbetriebsbedingungen verwendet eine Präzisionsprüfmaschine, die speziell für "Verriegelungsprüfungen" an beidseitigen Sicherheitsventilen entwickelt wurde. Diese Maschine kann verschiedene Bremsströme und Differentialstrombetriebsbedingungen simulieren und die Betriebsschwellen der Sicherheitsventile sequenziell testen, um deren Konformität zu bestimmen. Das dreiphasige Relais-Schutzprüfgerät nutzt diese Methodik und verwendet hochpräzise, unabhängig einstellbare Mehrkanalstromquellen, um eine umfassende Verifizierung der Differentialschutzleistung durchzuführen.

• Stromnetzbetreiber: Regelmäßige Kalibrierung des Haupttransformator-Differentialschutzes, Abnahme neu gebauter Transformatorenprojekte
• Energieanlagenbauunternehmen: Installation und Inbetriebnahme von Transformatoren, Übergabeprüfungen von Differentialschutzgeräten
• Industrieunternehmen: Tägliche Wartung von Differentialschutzsystemen für eigene Kraftwerktransformatoren
• Gerätehersteller: Werkseitige Qualitätsprüfung und charakteristische Fehlersuche von Differentialschutzgeräten
• Drittprüfinstitut: Qualitätsprüfung von Differentialschutzgeräten, gerichtliche Fehlerbegutachtung

1. Prüfung des proportionalen Brems- und Anlaufstroms: Der grundlegendste und wichtigste Prüfgegenstand vor Ort. Die Verdrahtung muss streng dem Schaltplan des geschützten Geräts, der tatsächlichen CT-Verdrahtungskonfiguration und dem Einstellungsmitteilungsdokument entsprechen. Typischerweise werden vordefinierte Ströme an die Strom-Eingangsklemmen der Hoch- und Niederspannungsseite des Schutzgeräts angelegt, um den Differentialstrom bei internen Fehlern und den überkreuzenden Bremsstrom bei externen Fehlern zu simulieren und so die Anlaufparameter und die proportionale Bremscharakteristikkurve des Schutzes zu verifizieren.
2. Stromphasen- und Hexagrammtest: Wird verwendet, um die korrekte Phasenfolge, Polarität und Verdrahtung des Sekundärkreises eines Stromwandlers (CT) zu überprüfen. Das Prüfgerät gibt gleichzeitig dreiphasige Spannung und dreiphasigen Strom aus und erzeugt ein Stromhexagramm, das dem Feldpersonal hilft, Fehlfunktionen oder Ausfälle des Differentialschutzes aufgrund falscher CT-Verdrahtung zu identifizieren.
3. Prüfung der harmonischen Bremscharakteristik: Dieser Test simuliert den Erregereinschaltstromzustand beim Schließen eines unbelasteten Transformators. Das Prüfgerät überlagert spezifische Oberwellenkomponenten (z. B. zweite und fünfte Oberwelle) auf den Grundstrom, um zu überprüfen, ob der Differentialschutz zuverlässig auf Basis des Oberwellengehalts auslöst und so Fehlauslösungen durch Einschaltströme verhindert. Die physikalische Verdrahtung bleibt konsistent mit der konventionellen proportionalen Bremsprüfung, wobei der Unterschied in der Konfiguration der Signalwellenform in der Software liegt.

Als Nächstes werden wir am Beispiel der Prüfung der proportionalen Bremscharakteristik des Transformator-Differentialschutzes die experimentellen Verfahren und die einzuhaltenden Betriebsprotokolle erläutern.

1. Die Primärausrüstung des Transformators muss vollständig spannungsfrei sein, und umfassende Sicherheitsisolationsmaßnahmen wie Stromabschaltung, Spannungsprüfung und Installation von Erdungsdrähten müssen durchgeführt werden.
2. Alle Auslöseausgangs-Hartdruckplatten und funktionalen Weichdruckplatten des geprüften Differentialschutzgeräts müssen entfernt werden (einschließlich der für die Hochspannungsseite, Niederspannungsseite, Sammelschiene und potenzielle Wiedereinschalt-Druckplatten), wobei nur die Gleichstromversorgung und der AC-Abtastkreis des Geräts mit Strom versorgt werden, um tatsächliche Auslöseereignisse während der Prüfung zu verhindern.
3. Während der Prüfung müssen das Gehäuse des Instruments und das Gehäuse des Schutzgeräts zuverlässig geerdet sein.
4. Die Einstellungswerte des Differentialschutzes, einschließlich des Anlaufstroms, des Bremskoeffizienten, des Oberwellenbremskoeffizienten sowie der Stromabgriffsposition und des CT-Verhältnisses, müssen detailliert aufgezeichnet werden.

1. Alle Verdrahtungsarbeiten müssen bei vollständig ausgeschalteter Stromversorgung des Instruments und des Schutzgeräts durchgeführt werden. Gemäß den Konstruktionszeichnungen des geschützten Geräts und der tatsächlichen Verdrahtungskonfiguration des bauseitigen CTs verbinden Sie die Stromausgangsklemmen des Instruments mit den Strom-Eingangsklemmen der Hoch- und Niederspannungsseite des Schutzgeräts. Wenn der Schutz Spannung für die logische Beurteilung benötigt (z. B. Spannungsrückgewinnungssperre), verbinden Sie die dreiphasigen Spannungsausgänge des Instruments mit den entsprechenden dreiphasigen Spannungseingangsklemmen des Schutzgeräts.
2. Verbinden Sie den geschützten Auslöseausgangskontakt (typischerweise ein nicht-elektrischer Schutz- oder Signalkontakt, der bestätigt, dass er nicht tatsächlich auslöst) mit der Eingangsklemme des Instruments zur Erfassung des Schutzaktionssignals.
3. Die Erdungsklemme des Instruments muss zuverlässig sowohl mit dem Gehäuse des Schutzgeräts als auch mit der Erdelektrode verbunden sein, wobei eine sichere und feste Verdrahtung ohne Lockerheit gewährleistet sein muss.

1. 10,4" Touchscreen-Display
2. Tastaturbereich
   [STOP]-Taste: Wird verwendet, um einen Test mitten im Test zu stoppen.
   [ESC]-Taste: Zum Abbrechen von Auswahlen.
   [BACK]-Taste: Wird zum Löschen der vorherigen Ziffer oder des Zeichens beim Eingeben von Zahlen oder Text verwendet.
   [START]-Taste: Wird verwendet, um den Test nach dem Aufrufen des Testmoduls zu starten. [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9] Tasten: Werden für die numerische Eingabe verwendet.
   [●] Taste: Dezimalpunkttaste.
   [+] Taste: Pluszeichentaste.
   [−] Taste: Minuszeichentaste.
   [TAB]-Taste: Wird verwendet, um Zustände über "Tastenauslösung" im Modul "Zustandssequenz" zu wechseln.
   [/]-Taste: Wird verwendet, um das Symbol "/" einzugeben.
   [ENTER]-Taste: Bestätigen.
   [←]-Taste: Verschiebt die Auswahl nach links oder ändert Daten.
   [↑↓] Tasten: Aufwärts- und Abwärtstasten, werden verwendet, um die Auswahl zu verschieben oder Daten zu ändern.
   [→]-Taste: Verschiebt die Auswahl nach rechts oder ändert Daten.
3. Anschluss an den USB-Kommunikationsport eines PCs. Ein USB-Stick, eine USB-Maus oder eine USB-Tastatur kann angeschlossen werden.
4. Anschluss an den PC-Kommunikationsport; das Gerät kann über ein Ethernet-Kabel von einem PC aus bedient werden.
5. IA, IB, IC und IN sind Stromausgangsklemmen. Die kleinen Signallampen über jeder Stromklemme (IA, IB, IC) zeigen an, ob der entsprechende Stromausgang eine Leerlast hat.
6. UA, UB, UC, UN sind Spannungsausgangsklemmen.
7. 8 Paare von potentialfreien Kontaktausgängen für digitale Signale. Potentialfreier Kontakt Nennwert: DC 220V / 0,2A; AC 220V / 0,5A.
8. Digitale Eingangsklemmen, kompatibel mit potentialfreien Kontakten und 0–250V Potentialeingängen, insgesamt 10 Kanäle, wobei der positive Anschluss der gemeinsame Anschluss ist.
9. DDC 110V/220V Festausgangsklemme. Gleichstromversorgungsauswahlschalter mit drei Positionen: 220V / 0 / 110V, der als Feldtest-Stromversorgung verwendet werden kann.
10. Hinweis: Vor dem Einschalten prüfen Sie, ob der Dreistellungsschalter auf Position "0" steht. Die Gleichstromversorgung muss auf Position "0" geschaltet werden, wenn sie nicht verwendet wird oder vor dem Einschalten.
11. Anzeigebereich: Summer-Alarmleuchte, Stromleuchte, Überhitzungsleuchte (zeigt Schutz an, wenn der Leistungsverstärker im Instrument zu lange in Betrieb war und die Temperatur steigt) und Betriebsleuchte.

1. Bestätigen Sie erneut, dass alle Verdrahtungen korrekt und zuverlässig sind, keine blanken Testdrähte vorhanden sind und alle Schutzschalterplatten ordnungsgemäß eingerastet sind.
2. Schalten Sie die Stromversorgung des Instrumenten-Hosts ein und warten Sie, bis der Industriecomputer normal gestartet ist und die Hauptoberfläche der Software aufgerufen wurde.
3. Wählen Sie in der Software das entsprechende Testmodul (z. B. "Differentialschutz proportionale Bremsung"), geben Sie die Geräteeinstellwerte wie aufgefordert ein und konfigurieren Sie Testparameter wie den Messpunkt des Bremsstroms, die Abtastzeit und die Kontaktprellverzögerung.
4. Nachdem Sie bestätigt haben, dass die Einstellungen korrekt sind, schalten Sie den Leistungsverstärker ein und klicken Sie auf die Schaltfläche "Test starten". Das Instrument gibt automatisch den entsprechenden Bremsstrom und Differentialstrom gemäß den voreingestellten Testparametern aus.
5. Warten Sie, bis der Test abgeschlossen ist; die Software generiert automatisch die proportionale Bremscharakteristikkurve und den Testbericht, der den Betriebsstrom an jedem Testpunkt und den berechneten Bremskoeffizienten aufzeichnet.
6. Nach Abschluss aller Testpunkte stoppen Sie zuerst die Ausgabeoperationen in der Software, schalten Sie dann die Stromversorgung des Verstärkers aus und schließlich die Stromversorgung der Haupteinheit. Erst nachdem die Ausrüstung vollständig stromlos ist, dürfen die Testkabel entfernt werden. Befolgen Sie das Prinzip "Kabel entfernen vor Wiederherstellung", um die ursprüngliche Verdrahtung des Schutzgeräts und die getrennten Auslösekontaktplatten wiederherzustellen.

1. Tests sind strengstens untersagt, wenn die Primärausrüstung nicht spannungsfrei ist und keine Sicherheitsmaßnahmen getroffen wurden.
2. Es ist strengstens untersagt, die Stromverdrahtung zwischen der Hoch- und Niederspannungsseite zu vertauschen oder eine externe Stromquelle an die Ausgangsklemmen des Instruments anzuschließen; dies kann das Instrument beschädigen und zu falschen Schutzurteilen führen.
3. Die Verdrahtung muss vor dem Einschalten gemäß den Konstruktionszeichnungen erfolgen; das Gerät muss ausgeschaltet werden, bevor die Drähte getrennt werden. Es ist strengstens untersagt, Testkabel einzustecken oder zu entfernen, während der Leistungsverstärker eingeschaltet ist.
4. Es ist strengstens untersagt, das Instrument direkt abzuschalten, während ein Stromausgang aktiv ist. Beenden Sie zuerst die Softwareausgabe, trennen Sie dann nacheinander die Stromversorgung und die Stromversorgung der Haupteinheit, um eine Rückwirkung oder fehlerhafte Signale zu verhindern, die eine Fehlauslösung des Schutzes verursachen könnten.
5. Beim Testen der Bremscharakteristik sollten die Testpunkte die Grenze zwischen Aktionszone und Bremszone angemessen abdecken. Die Testpunkte sollten in Bereichen nahe der vollständigen Bremscharakteristikkurve dicht verteilt sein, um eine umfassende Verifizierung des Auslöseschwellenwerts des Schutzes zu gewährleisten.

1. Die Prüfverdrahtung und die Parametereinstellungen müssen die tatsächlichen Betriebsbedingungen vor Ort streng simulieren, um Testergebnisse zu erhalten, die mit den eingestellten Werten des Geräts vergleichbar sind.
2. Die Testergebnisse sollten nicht nur anhand eines isolierten "Bremskoeffizienten" bewertet werden; stattdessen sollten die an jedem Suchtestpunkt aufgetragenen Aktionsgrenzkurven mit den theoretischen Eigenschaften des Geräts und den regulatorischen Anforderungen verglichen werden, um festzustellen, ob sie innerhalb der zulässigen Aktionszone oder Nicht-Aktionszone liegen.
3. Wenn die Bremskurve eine anormale Abweichung oder unregelmäßige Streuung aufweist, überprüfen Sie zuerst, ob die Phasenfolge, Polarität und Übersetzungsverhältnis-Einstellungen der externen CT-Verdrahtung korrekt sind. Nachdem potenzielle Verdrahtungsfehler ausgeschlossen wurden, führen Sie eine gründliche Diagnoseanalyse des Schutzgeräts selbst durch.
4. Nach Abschluss aller Test- und Fehlerbehebungsverfahren muss das Schutzgerät in seine ursprüngliche Verdrahtungskonfiguration, die eingestellten Parameter und alle Schalterstellungen zurückversetzt werden. Erst nach Überprüfung durch eine zweite Person, die die Genauigkeit bestätigt, darf das Gerät zur Gewährleistung des sicheren Betriebs des Transformators in Betrieb genommen werden.