Deskripsi Rinci Penguji Proteksi Listrik Berurutan Tiga Fasa
Penguji proteksi relai tiga fasa adalah instrumen khusus yang digunakan di pembangkit listrik, gardu induk, dan laboratorium untuk memverifikasi kinerja perangkat proteksi relai. Untuk skema proteksi yang kompleks seperti proteksi diferensial transformator, instrumen ini secara akurat mensimulasikan hubungan amplitudo dan fasa arus di kedua sisi, menguji parameter kinerja utama termasuk arus mulai, karakteristik pengereman proporsional, dan karakteristik penekanan harmonik. Menampilkan desain terintegrasi portabel, instrumen ini menggabungkan modul kontrol DSP berkinerja tinggi, modul konversi D/A presisi tinggi, dan modul penguat daya tinggi. Dioperasikan melalui kontrol mikrokomputer dengan antarmuka visual, instrumen ini secara bersamaan mengeluarkan beberapa sinyal arus independen untuk mensimulasikan perbedaan arus antara sisi tegangan tinggi dan rendah transformator. Memanfaatkan teknologi kontrol loop tertutup dan penyaringan digital, instrumen ini memastikan sinyal keluaran yang stabil dan akurat, menjadikannya ideal untuk verifikasi berkala dan pengujian serah terima sistem proteksi diferensial.
Analogi visual prinsip pengujian (metode simulasi kondisi operasi diferensial): Simulator kondisi operasi sisi ganda + Katup pengaman yang saling terhubung
Peran yang terlibat dalam proses pengujian:
- Proteksi diferensial transformator berfungsi seperti katup pengaman yang terkoordinasi untuk jaringan pipa sisi ganda, secara bersamaan memantau kondisi aliran air di sisi tegangan tinggi dan rendah. Selama operasi normal, aliran air seimbang secara merata di kedua sisi, menjaga katup pengaman tetap tertutup.
- Sinyal uji diferensial mensimulasikan kondisi aliran air di kedua sisi: dalam kondisi operasi normal, laju aliran air di kedua sisi sama tetapi berlawanan arah, menghasilkan perbedaan aliran nol; selama gangguan internal, perbedaan aliran antara kedua sisi tiba-tiba meningkat, memicu aktivasi katup pengaman.
- Sistem proteksi diferensial yang memenuhi syarat = katup pengaman yang terkoordinasi secara presisi: Ia bertindak secara akurat dan segera ketika arus diferensial gangguan internal mencapai nilai yang ditetapkan; selama gangguan eksternal, ia mengunci secara andal bahkan di bawah arus pengereman tinggi untuk mencegah aktivasi palsu.
- Proteksi diferensial yang tidak sesuai = katup pengaman yang gagal terhubung: baik gangguan internal berkembang parah namun katup gagal merespons, atau gangguan eksternal memicu trip palsu, sehingga tidak mungkin untuk membedakan secara akurat gangguan di dalam atau di luar zona proteksi.
"Karakteristik operasi proteksi diferensial" ini merupakan inti dari verifikasi kami. Semakin besar penyimpangan koefisien pengereman dan semakin besar kesalahan arus operasi, semakin buruk kinerja katup pengaman dan semakin tinggi risiko terhadap transformator. Kegagalan untuk segera mengisolasi transformator selama gangguan internal dapat mengakibatkan transformator terbakar atau bahkan pemadaman listrik yang meluas.
Metode pengujian simulasi kondisi operasi diferensial menggunakan mesin pengujian presisi yang dirancang khusus untuk melakukan "pengujian interlock" pada katup pengaman sisi ganda. Mesin ini dapat mensimulasikan berbagai arus pengereman dan kondisi operasi arus diferensial, secara berurutan menguji ambang batas operasi katup pengaman untuk menentukan kepatuhannya. Penguji proteksi relai tiga fasa menggunakan metodologi ini, menggunakan sumber arus multi-saluran yang dapat disesuaikan secara independen dan presisi tinggi untuk melakukan verifikasi komprehensif kinerja proteksi diferensial.
Skenario aplikasi untuk penguji proteksi relai tiga fasa:
- Perusahaan Jaringan Listrik: Kalibrasi rutin proteksi diferensial transformator utama, penerimaan penyelesaian proyek transformator yang baru dibangun
- Perusahaan Rekayasa Listrik: Instalasi dan Komisioning Transformator, Pengujian Serah Terima Perangkat Proteksi Diferensial
- Perusahaan Industri: Pemeliharaan Harian Sistem Proteksi Diferensial untuk Transformator Pembangkit Listrik Mandiri
- Produsen Peralatan: Inspeksi kualitas pabrik dan debugging karakteristik perangkat proteksi diferensial
- Lembaga pengujian pihak ketiga: Inspeksi kualitas perangkat proteksi diferensial, penilaian forensik gangguan
Item pengujian tipikal untuk proteksi diferensial pada penguji proteksi relai tiga fasa:
- Pengujian pengereman proporsional dan arus mulai: Item pengujian paling mendasar dan inti yang dilakukan di lokasi. Pengkabelan harus secara ketat mematuhi diagram skematik perangkat yang dilindungi, konfigurasi pengkabelan CT aktual, dan dokumen pemberitahuan pengaturan. Biasanya, arus yang telah ditentukan diterapkan ke terminal input arus sisi tegangan tinggi dan rendah perangkat proteksi untuk mensimulasikan arus diferensial selama gangguan internal dan arus pengereman silang selama gangguan eksternal, sehingga memverifikasi parameter mulai proteksi dan kurva karakteristik pengereman proporsional.
- Pengujian Fasa Arus dan Heksagram: Digunakan untuk memverifikasi urutan fasa, polaritas, dan pengkabelan sirkuit sekunder transformator arus (CT) yang benar. Penguji secara bersamaan mengeluarkan tegangan tiga fasa dan arus tiga fasa, menghasilkan heksagram arus yang membantu personel lapangan dalam mengidentifikasi potensi kesalahan operasi atau kegagalan proteksi diferensial yang disebabkan oleh pengkabelan CT yang salah.
- Pengujian karakteristik pengereman harmonik: Pengujian ini mensimulasikan kondisi arus lonjakan eksitasi selama penutupan transformator tanpa beban. Penguji menumpangkan komponen harmonik tertentu (misalnya, harmonik kedua dan kelima) pada arus dasar untuk memverifikasi apakah proteksi diferensial dapat secara andal trip berdasarkan konten harmonik, sehingga mencegah trip palsu yang disebabkan oleh arus lonjakan. Pengkabelan fisik tetap konsisten dengan pengujian pengereman proporsional konvensional, dengan perbedaan terletak pada konfigurasi gelombang sinyal di dalam perangkat lunak.
Langkah-langkah rinci untuk menggunakan produk
Selanjutnya, dengan menggunakan pengujian karakteristik pengereman proporsional proteksi diferensial transformator sebagai contoh, kami akan mengilustrasikan prosedur eksperimental dan protokol operasional yang harus diikuti.
Persiapan Pra-pengujian
- Peralatan utama transformator harus sepenuhnya dimatikan, dan langkah-langkah isolasi keselamatan yang komprehensif seperti pemadaman listrik, pengujian tegangan, dan pemasangan kabel pentanahan harus diterapkan.
- Semua pelat tekanan keras keluaran trip dan pelat tekanan lunak fungsional perangkat proteksi diferensial yang diuji harus dilepas (termasuk pelat tekanan sisi tegangan tinggi, sisi tegangan rendah, bus tie, dan pelat tekanan penutupan ulang potensial), hanya menyisakan catu daya DC perangkat dan sirkuit pengambilan sampel AC yang diberi daya untuk mencegah insiden trip aktual selama pengujian.
- Selama pengujian, selubung instrumen dan selubung perangkat pelindung harus di-grounding dengan andal.
- Catat secara rinci nilai pengaturan proteksi diferensial, termasuk arus mulai, koefisien pengereman, koefisien pengereman harmonik, serta posisi tap arus dan informasi rasio CT.
Proses Pengujian
I. Pengkabelan
- Lakukan semua pengkabelan saat instrumen dan perangkat proteksi sepenuhnya mati daya. Sesuai dengan gambar desain perangkat yang dilindungi dan konfigurasi pengkabelan CT di lokasi aktual, sambungkan terminal keluaran arus instrumen ke terminal input arus tegangan tinggi dan rendah perangkat proteksi. Jika proteksi memerlukan tegangan untuk penilaian logis (misalnya, penguncian pemulihan tegangan), sambungkan keluaran tegangan tiga fasa instrumen ke terminal input tegangan tiga fasa yang sesuai dari perangkat proteksi.
- Sambungkan kontak keluaran trip yang dilindungi (biasanya kontak proteksi atau sinyal non-listrik, dikonfirmasi tidak benar-benar trip) ke terminal input instrumen untuk mendeteksi sinyal aksi proteksi.
- Terminal grounding instrumen harus terhubung dengan andal ke selubung perangkat pelindung dan elektroda grounding, memastikan pengkabelan yang aman dan kencang tanpa kelonggaran.
| item uji | Konten dan Tujuan Pengujian | Poin pengkabelan utama |
|---|---|---|
| Uji Dinamika Pengereman Proporsional | Uji arus operasi pada berbagai arus pengereman, plot kurva pengereman lengkap, dan verifikasi koefisien pengereman. | Menentukan korespondensi injeksi arus berdasarkan prinsip proteksi dan metode pengkabelan CT merupakan pengujian inti. |
| Uji arus mulai diferensial | Uji arus operasi minimum dalam kondisi tanpa pengereman untuk memverifikasi parameter mulai. | Pengkabelan pengereman proporsional dapat dipertahankan, dengan arus sisi pengereman diatur ke nol. |
| Pengujian Karakteristik Pengereman Harmonik | Simulasikan kondisi arus lonjakan eksitasi untuk memverifikasi efektivitas fungsi penguncian arus lonjakan. | Pengkabelan fisik dan pengujian pengereman proporsional identik; perangkat lunak mengatur parameter penumpukan harmonik. |
| Uji Heksagram Fasa Arus | Selidiki kesalahan urutan fasa dan polaritas dalam sirkuit sekunder CT, dan verifikasi kebenaran koneksi pengkabelan. | Tegangan tiga fasa dan arus harus dihubungkan dalam urutan fasa yang ditentukan. |
Pengantar Panel Perangkat
- Layar Sentuh 10,4"
- Area Keyboard
Tombol [Stop]: Digunakan untuk menghentikan pengujian di tengah jalan.
Tombol [ESC]: membatalkan pilihan.
Tombol [Back]: Digunakan untuk menghapus digit atau karakter sebelumnya saat memasukkan angka atau teks.
Tombol [Start]: Digunakan untuk memulai pengujian setelah memasuki modul pengujian. Tombol [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]: Digunakan untuk input numerik.
Tombol [●]: Tombol titik desimal.
Tombol [+]: Tombol tanda tambah.
Tombol [−]: Tombol minus.
Tombol [TAB]: Digunakan untuk beralih status melalui "pemicu tombol" dalam modul "Urutan Status".
Tombol [/]: Digunakan untuk memasukkan simbol "/".
Tombol [Enter]: Konfirmasi.
Tombol [←]: Pindahkan pilihan ke kiri atau ubah data.
Tombol [↑↓]: Tombol atas dan bawah, digunakan untuk memindahkan pilihan atau mengubah data.
Tombol [→]: Pindahkan pilihan ke kanan atau ubah data. - Terhubung ke port komunikasi USB PC. Flash drive USB, mouse USB, atau keyboard USB dapat dicolokkan.
- Terhubung ke port komunikasi PC; perangkat dapat dioperasikan dari PC melalui kabel Ethernet.
- IA, IB, IC, dan IN adalah terminal keluaran arus. Lampu sinyal kecil di atas setiap terminal arus (IA, IB, IC) menunjukkan apakah keluaran arus yang sesuai memiliki beban terbuka.
- UA, UB, UC, UN adalah terminal keluaran tegangan.
- 8 pasang keluaran kontak kering untuk sinyal digital. Peringkat kontak kering: DC 220V / 0,2A; AC 220V / 0,5A.
- Terminal input digital, kompatibel dengan kontak kering dan input potensial 0–250V, Total 10 saluran, dengan terminal positif sebagai terminal umum.
- Terminal keluaran tetap DDC 110V/220V. Sakelar pemilih catu daya DC dengan tiga posisi: 220V / 0 / 110V, yang dapat digunakan sebagai catu daya uji lapangan.
- Catatan: Sebelum menyalakan, periksa apakah sakelar geser tiga posisi diatur ke posisi "0". Catu daya DC harus diatur ke posisi "0" saat tidak digunakan atau sebelum menyalakan.
- Area indikator: Lampu alarm buzzer, lampu daya, lampu panas berlebih (menunjukkan perlindungan ketika penguat daya di instrumen telah beroperasi terlalu lama dan suhu naik), dan lampu berjalan.
Modul uji DC menyediakan keluaran tegangan dan arus DC khusus, terutama memenuhi persyaratan pengujian termasuk relai tegangan DC, relai waktu, dan relai bantu. Antarmuka utama modul DC adalah sebagai berikut:
Bagian 1 Instruksi Antarmuka
Antarmuka modul ‘Uji DC’ dan modul ‘Uji AC’ sangat mirip, dan cara operasinya pada dasarnya sama. Menggunakan uji DC, silakan merujuk ke ‘Uji AC’. Di sini kami hanya mengilustrasikan perbedaannya sebagai berikut:
Pengaturan Parameter
Tegangan keluaran terbesar setiap fasa adalah ±160V. Ketika tegangan yang lebih tinggi perlu dikeluarkan, Anda dapat mengadopsi keluaran tegangan dua fasa. Satu nilai numerik positif, dan yang lainnya negatif, maka tegangan keluaran tertinggi dapat mencapai 320V. Misalnya, jika UA=100V, UB= -100V, maka UAB=100－(-100) = 200V. Amplitudo tegangan saluran ditampilkan di sudut kiri bawah antarmuka utama. Nilai UA dan UB tidak selalu sama satu sama lain dan polaritas positif dan negatif harus diperhatikan.
Keluaran arus terbesar satu fasa adalah 10A. Jika arus yang lebih tinggi diperlukan
untuk dikeluarkan, Anda dapat menggunakan mode paralel dua saluran atau tiga saluran arus. Amplitudo setiap fasa harus kurang lebih sama.
Perhatian:
Saat melakukan pengujian waktu relai, mode pengujian ‘Operasi Manual’ harus dipilih karena waktu aksi normal lebih lama. Tidak perlu diubah setelah tegangan terukur diterapkan pada relai, dan cukup menunggu aksinya. Saat menghubungkan kabel, kontak penundaan waktu relai harus dihubungkan dengan input digital penguji.Keluaran DC Independen
Ada satu saluran catu daya keluaran DC daya berat independen di panel belakang penguji. Saat melakukan pengujian di lokasi, kami mengadopsi catu daya DC untuk menyediakan satu saluran catu daya DC untuk relai. Catu daya ini menyediakan dua pergeseran 110V atau 220V untuk keluaran, dan juga memiliki pergeseran OFF untuk menutup keluaran. Keluaran catu daya DC ini melalui penyearahan dan penyaringan belitan transformator, sehingga tidak memiliki fungsi stabilisasi tegangan dan tidak dapat memastikan presisi tinggi.
Jika tampilan relai tidak berfungsi dengan baik, silakan ukur tegangan kerja keluaran DC dengan multimeter terlebih dahulu dan periksa apakah tegangan normal dan tabung pelindung berfungsi dengan baik.
Perhatian:
Keluaran dapat terjadi segera setelah penguji diberi catu daya DC, jadi harap perhatikan keselamatan dalam menggunakan penguji!Bagian 2 Instruksi Pengujian
Pengujian Relai Waktu
Pengkabelan pengujian ditunjukkan pada gambar kanan:
Dalam perangkat lunak, atur UA=110V,UB= － 110V
dan sambungkan terminal UA dan UB penguji ke
kedua ujung koil tegangan relai
masing-masing. Pada titik ini, tegangan DC yang dikeluarkan oleh penguji adalah 220 V. Saluran input digital penguji harus dihubungkan ke kontak tertunda relai.
Pilih mode pengujian Manual. Setelah memulai keluaran untuk jangka waktu tertentu, waktu operasi dapat diukur.
Untuk menguji tegangan operasi relai, atur UA atau UB sebagai variabel, dan ubah besaran UAB dari kecil ke besar dalam langkah tetap hingga relai beroperasi. Selama pengujian ini, input digital penguji harus dihubungkan ke kontak instan relai.
II. Mulai mengoperasikan peralatan
- Konfirmasi ulang bahwa semua pengkabelan benar dan andal, tanpa kabel uji yang terbuka dan semua pelat tekanan trip pelindung terpasang dengan benar.
- Nyalakan catu daya host instrumen, dan tunggu komputer industri memulai dengan normal dan masuk ke antarmuka utama perangkat lunak.
- Dalam perangkat lunak, pilih modul pengujian yang sesuai (misalnya, "Proteksi Diferensial Pengereman Proporsional"), masukkan nilai pengaturan perangkat seperti yang diminta, dan konfigurasikan parameter pengujian seperti titik pengukuran arus pengereman, waktu pengiriman sampel, dan penundaan jitter kontak.
- Setelah mengonfirmasi bahwa pengaturan sudah benar, nyalakan sakelar daya penguat dan klik tombol "Mulai Pengujian". Instrumen akan secara otomatis mengeluarkan arus pengereman dan arus diferensial yang sesuai sesuai dengan parameter pengujian yang telah ditentukan sebelumnya.
- Tunggu hingga pengujian selesai; perangkat lunak akan secara otomatis menghasilkan kurva karakteristik pengereman proporsional dan laporan pengujian, mencatat arus operasi pada setiap titik pengujian dan koefisien pengereman yang dihitung.
- Setelah menyelesaikan semua item pengujian, pertama-tama hentikan operasi keluaran dalam perangkat lunak, kemudian matikan catu daya penguat, dan terakhir putuskan catu daya unit utama. Hanya setelah peralatan sepenuhnya dimatikan, kabel pengujian dapat dilepas. Ikuti prinsip "melepas kabel sebelum pemulihan" untuk membangun kembali pengkabelan asli perangkat pelindung dan pelat kontak trip yang terputus.
III. Tindakan Pencegahan Selama Proses Pengujian
- Pengujian dilarang keras ketika peralatan primer tidak dimatikan dan langkah-langkah keselamatan belum diterapkan.
- Dilarang keras membalikkan pengkabelan arus antara sisi tegangan tinggi dan rendah, atau menghubungkan sumber daya eksternal ke terminal keluaran instrumen; melakukan hal tersebut dapat merusak instrumen dan menyebabkan penilaian proteksi yang salah.
- Pengkabelan harus ditentukan sesuai dengan gambar desain sebelum menyalakan; perangkat harus dimatikan sebelum melepaskan kabel. Dilarang keras memasukkan atau melepaskan kabel uji apa pun saat penguat daya menyala.
- Dilarang keras mematikan instrumen secara langsung saat keluaran arus aktif. Pertama, hentikan keluaran perangkat lunak, kemudian putuskan catu daya secara berurutan dan catu daya unit utama untuk mencegah gaya gerak balik terbalik atau sinyal yang salah yang dapat menyebabkan aktivasi proteksi palsu.
- Saat menguji karakteristik pengereman, titik pengujian harus secara wajar mencakup batas antara zona aksi dan zona pengereman. Titik pengujian harus didistribusikan secara padat di area yang berdekatan dengan kurva karakteristik pengereman lengkap untuk memastikan verifikasi komprehensif ambang batas aksi proteksi.
IV. Masalah Umum dan Solusi
| Fenomena Masalah | Kemungkinan alasan | solusi |
|---|---|---|
| Kurva karakteristik pengereman menunjukkan pergeseran atau dispersi yang abnormal. | Pengkabelan arus di kedua sisi terbalik; pengaturan rasio transformasi atau polaritas CT tidak sesuai dengan yang ditentukan di lokasi. | Periksa pengkabelan saluran arus di kedua sisi tegangan tinggi dan rendah; tinjau pengaturan rasio CT dan kompensasi grup dalam lembar pengaturan proteksi. |
| Proteksi tidak aktif selama pengujian. | Arus diferensial keluaran tidak mencapai nilai yang ditetapkan; pelat tekanan trip tidak terpasang; verifikasi nilai yang ditetapkan salah. | Periksa apakah input setpoint sudah benar; konfirmasikan bahwa pelat tekanan keluaran yang digunakan untuk menangkap sinyal aksi terpasang dengan benar; tingkatkan amplitudo arus diferensial secara bertahap. |
| Variasi signifikan diamati di berbagai hasil pengujian | Kontak pengkabelan yang buruk; ukuran langkah pengujian terlalu besar di area tepi. | Kencangkan kembali semua terminal arus dan tegangan; kurangi ukuran langkah pencarian di area batas untuk meningkatkan akurasi pengujian. |
| Pengujian pengereman harmonik gagal | Pengaturan komponen harmonik salah; kata kontrol fungsi pengereman harmonik proteksi tidak diaktifkan. | Verifikasi amplitudo, fasa, dan urutan keluaran harmonik; periksa dan aktifkan perintah kontrol penekanan harmonik yang sesuai di perangkat proteksi. |
| Penyimpangan fasa diagram heksagonal terlalu besar. | urutan fasa arus yang salah; polaritas terbalik | Periksa pengkabelan setiap fasa sesuai dengan manual perangkat proteksi, dan verifikasi apakah terminal polaritas belitan sekunder CT sudah benar. |
V. Karakteristik Hasil Pengujian Proteksi Diferensial
- Pengkabelan pengujian dan pengaturan parameter harus secara ketat mensimulasikan kondisi operasi lapangan aktual untuk mendapatkan hasil pengujian yang sebanding dengan nilai pengaturan perangkat.
- Hasil pengujian tidak boleh dievaluasi hanya berdasarkan nilai "koefisien pengereman" yang terisolasi; sebaliknya, kurva batas aksi yang diplot pada setiap titik pengujian pencarian harus dibandingkan dengan karakteristik teoritis perangkat dan persyaratan peraturan untuk menentukan apakah mereka berada dalam zona aksi yang diizinkan atau zona non-aksi.
- Jika kurva pengereman menunjukkan penyimpangan abnormal atau dispersi yang tidak teratur, pertama-tama verifikasi bahwa urutan fasa pengkabelan CT eksternal, polaritas, dan pengaturan rasio transformasi sudah benar. Setelah menghilangkan potensi kesalahan pengkabelan, lakukan analisis diagnostik menyeluruh terhadap perangkat proteksi itu sendiri.
- Setelah semua prosedur pengujian dan pemecahan masalah selesai, perangkat pelindung harus dikembalikan ke konfigurasi pengkabelan asli, parameter yang ditetapkan, dan semua posisi sakelar. Hanya setelah verifikasi oleh orang kedua mengonfirmasi keakuratan, perangkat dapat dikomisioning untuk memastikan operasi transformator yang aman.
Gambar Referensi Produk