Introduzione al prodotto del tester di protezione del relè trifase

Il tester di protezione relè trifase è uno strumento specializzato utilizzato in centrali elettriche, sottostazioni e laboratori per verificare le prestazioni dei dispositivi di protezione relè. Per schemi di protezione complessi come la protezione differenziale del trasformatore, lo strumento simula accuratamente le relazioni di ampiezza e fase delle correnti su entrambi i lati, testando parametri prestazionali chiave tra cui la corrente di avviamento, le caratteristiche di frenatura proporzionale e le caratteristiche di soppressione delle armoniche. Caratterizzato da un design integrato portatile, incorpora un modulo di controllo DSP ad alte prestazioni, un modulo di conversione D/A ad alta precisione e un modulo amplificatore ad alta potenza. Gestito tramite controllo tramite microcomputer con interfaccia visiva, lo strumento emette simultaneamente più segnali di corrente indipendenti per simulare le differenze di corrente tra i lati di alta e bassa tensione di un trasformatore. Utilizzando tecnologie di controllo a circuito chiuso e filtraggio digitale, garantisce segnali di uscita stabili e accurati, rendendolo ideale per la verifica periodica e il test di trasferimento dei sistemi di protezione differenziale.

• La protezione differenziale del trasformatore funziona come una valvola di sicurezza coordinata per reti di tubazioni a doppio lato, monitorando contemporaneamente le condizioni del flusso d'acqua su entrambi i lati ad alta e bassa tensione. Durante il normale funzionamento, i flussi d'acqua si bilanciano equamente su entrambi i lati, mantenendo chiusa la valvola di sicurezza.
• Il segnale di test differenziale simula le condizioni del flusso d'acqua su entrambi i lati: in condizioni operative normali, le portate dell'acqua su entrambi i lati sono uguali ma in direzioni opposte, risultando in una differenza di flusso pari a zero; durante i guasti interni, la differenza di portata tra i due lati aumenta improvvisamente, provocando l'attivazione della valvola di sicurezza.
• Un sistema di protezione differenziale qualificato = una valvola di sicurezza perfettamente coordinata: agisce in modo accurato e tempestivo quando la corrente differenziale di guasto interna raggiunge il valore impostato; in caso di guasti esterni si blocca in modo affidabile anche in caso di correnti di frenatura elevate per evitare false attivazioni.
• Protezione differenziale non conforme = valvola di sicurezza interbloccata guasta: o il guasto interno progredisce gravemente ma la valvola non risponde, oppure un guasto esterno provoca falsi interventi, rendendo impossibile distinguere con precisione i guasti all'interno o all'esterno della zona di protezione.

Questa "caratteristica operativa della protezione differenziale" costituisce il nucleo della nostra verifica. Una deviazione maggiore nel coefficiente di frenatura e un errore maggiore nella corrente operativa indicano prestazioni inferiori della valvola di sicurezza e un rischio maggiore per il trasformatore. Il mancato isolamento tempestivo del trasformatore durante guasti interni può comportare la bruciatura del trasformatore o addirittura interruzioni di corrente diffuse.

Il metodo di test di simulazione delle condizioni operative differenziali utilizza una macchina di prova di precisione appositamente progettata per condurre "test di interblocco" su valvole di sicurezza a doppio lato. Questa macchina può simulare varie correnti di frenatura e condizioni operative di corrente differenziale, testando in sequenza le soglie operative delle valvole di sicurezza per determinarne la conformità. Il tester di protezione relè trifase utilizza questa metodologia, impiegando sorgenti di corrente multicanale ad alta precisione e regolabili in modo indipendente per eseguire una verifica completa delle prestazioni di protezione differenziale.

• Power Grid Company: calibrazione regolare della protezione differenziale del trasformatore principale, accettazione del completamento dei progetti di trasformatori di nuova costruzione
• Società di ingegneria energetica: installazione e messa in servizio di trasformatori, test di consegna di dispositivi di protezione differenziale
• Imprese industriali: manutenzione quotidiana dei sistemi di protezione differenziale per trasformatori di centrali elettriche autonome
• Produttore di apparecchiature: ispezione di qualità in fabbrica e debug delle caratteristiche dei dispositivi di protezione differenziale
• Ente di prova di parte terza: controllo di qualità dei dispositivi di protezione differenziale, valutazione giudiziaria dei difetti

1. Test di frenatura proporzionale e corrente di avviamento: l'elemento di test più fondamentale e fondamentale condotto in loco. Il cablaggio deve rispettare rigorosamente lo schema elettrico del dispositivo protetto, l'effettiva configurazione del cablaggio del TA e il documento di notifica dell'impostazione. In genere, vengono applicate correnti predeterminate ai terminali di ingresso della corrente ad alta e bassa tensione del dispositivo di protezione per simulare la corrente differenziale durante i guasti interni e la corrente di frenatura incrociata durante i guasti esterni, verificando così i parametri di avvio della protezione e la curva caratteristica di frenatura proporzionale.
2. Test di fase ed esagramma corrente: utilizzato per verificare la corretta sequenza di fase, polarità e cablaggio del circuito secondario di un trasformatore di corrente (CT). Il tester emette simultaneamente tensione trifase e corrente trifase, generando un esagramma di corrente che aiuta il personale sul campo a identificare potenziali malfunzionamenti o guasti della protezione differenziale causati da un cablaggio CT errato.
3. Test delle caratteristiche di frenatura armonica: questo test simula la condizione di corrente di spunto di eccitazione durante la chiusura del trasformatore a vuoto. Il tester sovrappone specifiche componenti armoniche (ad esempio seconda e quinta armonica) alla corrente fondamentale per verificare se la protezione differenziale può intervenire in modo affidabile in base al contenuto armonico, evitando così falsi interventi causati dalle correnti di spunto. Il cablaggio fisico rimane coerente con i test di frenatura proporzionale convenzionali, con la differenza che risiede nella configurazione della forma d'onda del segnale all'interno del software.

Successivamente, utilizzando come esempio la prova caratteristica di frenatura proporzionale della protezione differenziale del trasformatore, illustreremo le procedure sperimentali ed i protocolli operativi che dovranno essere seguiti.

1. L'apparecchiatura primaria del trasformatore deve essere completamente diseccitata e devono essere implementate misure complete di isolamento di sicurezza come l'interruzione dell'alimentazione, il test della tensione e l'installazione del cavo di messa a terra.
2. Tutte le piastre di pressione rigide con uscita di sgancio e le piastre di pressione morbide funzionali del dispositivo di protezione differenziale testato devono essere rimosse (comprese quelle per il lato ad alta tensione, il lato a bassa tensione, i collegamenti bus e le piastre di pressione di richiusura potenziale), lasciando solo l'alimentazione CC del dispositivo e il circuito di campionamento CA energizzati per evitare incidenti di sgancio effettivi durante il test.
3. Durante il test, l'alloggiamento dello strumento e l'alloggiamento del dispositivo di protezione devono essere collegati a terra in modo affidabile.
4. Registrare in dettaglio i valori di impostazione della protezione differenziale, inclusa la corrente di avviamento, il coefficiente di frenatura, il coefficiente di frenatura armonica, nonché la posizione della presa di corrente e le informazioni sul rapporto TA.

1. Eseguire tutti i cablaggi quando lo strumento e il dispositivo di protezione sono completamente spenti. In base ai disegni di progetto del dispositivo protetto e alla configurazione effettiva del cablaggio del TA in loco, collegare i terminali di uscita di corrente dello strumento ai terminali di ingresso di corrente ad alta e bassa tensione del dispositivo di protezione. Se la protezione richiede tensione per un giudizio logico (ad esempio, blocco del ripristino della tensione), collegare le uscite di tensione trifase dello strumento ai corrispondenti terminali di ingresso di tensione trifase del dispositivo di protezione.
2. Collegare il contatto di uscita di sgancio protetto (tipicamente una protezione non elettrica o un contatto di segnale, di cui è stato confermato che non scatta effettivamente) al terminale di ingresso dello strumento per rilevare il segnale dell'azione di protezione.
3. Il terminale di terra dello strumento deve essere collegato in modo affidabile sia all'alloggiamento del dispositivo di protezione che all'elettrodo di terra, garantendo un cablaggio sicuro e serrato senza allentamenti.

1. Display touchscreen da 10,4 pollici
2. Area della tastiera
   1. Tasto [Stop]:Utilizzato per interrompere un test a metà.
   2. Tasto [ESC]:annullare le selezioni.
   3. Tasto [Indietro]:Utilizzato per eliminare la cifra o il carattere precedente quando si immettono numeri o testo.
   4. Tasto [Avvio]:Utilizzato per avviare il test dopo essere entrati nel modulo di test. Tasti [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]: utilizzati per l'immissione numerica.
   5. Tasto [→]:Chiave del punto decimale.
   6. Tasto [+]:Tasto del segno più.
   7. Tasto [-]:Tasto del segno meno.
   8. Tasto [TAB]:Utilizzato per cambiare stato tramite "key trigger" nel modulo "State Sequence".
   9. [/] chiave:Utilizzato per inserire il simbolo "/".
   10. Tasto [Invio]:Confermare.
   11. Tasto [←]:Sposta la selezione a sinistra o modifica i dati.
   12. Tasti [↑↓]:Tasti su e giù, utilizzati per spostare la selezione o modificare i dati.Tasto [→]:Sposta la selezione a destra o modifica i dati.
3. Collegare alla porta di comunicazione USB di un PC.È possibile collegare un'unità flash USB, un mouse USB o una tastiera USB.
4. Collegare alla porta di comunicazione del PC;il dispositivo può essere gestito da un PC tramite un cavo Ethernet.
5. IA, IB, IC e IN sono terminali di uscita di corrente.Le piccole spie di segnalazione sopra ogni terminale di corrente (IA, IB, IC) indicano se l'uscita di corrente corrispondente ha un carico aperto.
6. UA, UB, UC, UN sono terminali di uscita in tensione.
7. 8 coppie di uscite a contatto pulito per segnali digitali.Portata contatto secco: CC 220 V/0,2 A; CA 220 V/0,5 A.
8. Terminali di ingresso digitale, compatibili sia con contatti puliti che con ingressi potenziali da 0–250 V,10 canali in totale, con il terminale positivo come terminale comune.
9. Terminale di uscita fisso DDC 110 V/220 V.Selettore di alimentazione CC con tre posizioni: 220 V / 0 / 110 V, che può essere utilizzato come alimentatore per test sul campo.
10. Nota:Prima di accendere, verificare che l'interruttore a levetta a tre posizioni sia impostato sulla posizione "0". L'alimentatore CC deve essere commutato sulla posizione "0" quando non in uso o prima dell'accensione.
11. Area dell'indicatore:Spia di allarme del cicalino, spia di alimentazione, spia di surriscaldamento (indica la protezione quando l'amplificatore di potenza nello strumento è in funzione da troppo tempo e la temperatura aumenta) e luce di funzionamento.

1. Riconfermare che tutto il cablaggio sia corretto e affidabile, senza fili di prova esposti e che tutte le piastre di protezione siano correttamente agganciate.
2. Accendere l'alimentazione dello strumento host e attendere che il computer industriale si avvii normalmente e acceda all'interfaccia principale del software.
3. Nel software, selezionare il modulo di test corrispondente (ad esempio, "Frenatura proporzionale di protezione differenziale"), immettere i valori di setpoint del dispositivo come richiesto e configurare i parametri di test come il punto di misurazione della corrente di frenatura, il tempo di consegna del campione e il ritardo del jitter di contatto.
4. Dopo aver confermato che le impostazioni sono corrette, accendere l'interruttore di alimentazione dell'amplificatore e fare clic sul pulsante "Avvia test". Lo strumento emetterà automaticamente la corrente di frenatura e la corrente differenziale corrispondenti in base ai parametri di test preimpostati.
5. Attendi il completamento del test; il software genererà automaticamente la curva caratteristica di frenatura proporzionale e il rapporto di prova, registrando la corrente di esercizio in ogni punto di prova e il coefficiente di frenatura calcolato.
6. Dopo aver completato tutti gli elementi del test, interrompere prima le operazioni di uscita nel software, quindi spegnere l'alimentazione dell'amplificatore e infine scollegare l'alimentazione dell'unità principale. Solo dopo che l'apparecchiatura è stata completamente spenta è possibile rimuovere i cavi di prova. Seguire il principio della "rimozione dei cavi prima del ripristino" per ripristinare il cablaggio originale del dispositivo di protezione e delle piastre di contatto di sgancio scollegate.

1. I test sono severamente vietati quando l'apparecchiatura primaria non è diseccitata e non sono state implementate misure di sicurezza.
2. È severamente vietato invertire il cablaggio della corrente tra i lati di alta e bassa tensione o collegare una fonte di alimentazione esterna ai terminali di uscita dello strumento; ciò potrebbe danneggiare lo strumento e portare a valutazioni di protezione errate.
3. Il cablaggio deve essere determinato in base ai disegni di progetto prima dell'accensione; il dispositivo deve essere spento prima di scollegare i cavi. È severamente vietato inserire o rimuovere cavi di prova mentre l'amplificatore di potenza è acceso.
4. È severamente vietato spegnere direttamente lo strumento mentre l'uscita in corrente è attiva. Innanzitutto, terminare l'uscita del software, quindi scollegare in sequenza l'alimentazione e l'alimentazione dell'unità principale per evitare forza elettromotrice inversa o segnali errati che potrebbero causare una falsa attivazione della protezione.
5. Quando si testano le caratteristiche di frenata, i punti di prova dovrebbero ragionevolmente coprire il confine tra la zona di azione e la zona di frenata. I punti di prova dovrebbero essere densamente distribuiti in aree adiacenti alla curva caratteristica di frenatura completa per garantire una verifica completa della soglia di azione della protezione.

1. Il cablaggio di prova e le impostazioni dei parametri devono simulare rigorosamente le effettive condizioni operative sul campo per ottenere risultati di test paragonabili ai valori impostati del dispositivo.
2. I risultati dei test non dovrebbero essere valutati esclusivamente sulla base di un valore isolato di "coefficiente di frenatura"; invece, le curve dei limiti di azione tracciate in ciascun punto di prova di ricerca dovrebbero essere confrontate con le caratteristiche teoriche e i requisiti normativi del dispositivo per determinare se rientrano nella zona di azione consentita o nella zona di non azione.
3. Se la curva di frenatura presenta una deviazione anomala o una dispersione irregolare, verificare innanzitutto che le impostazioni della sequenza di fase, della polarità e del rapporto di trasformazione del cablaggio del TA esterno siano corrette. Dopo aver eliminato eventuali errori di cablaggio, effettuare un'analisi diagnostica approfondita del dispositivo di protezione stesso.
4. Al termine di tutte le procedure di test e risoluzione dei problemi, il dispositivo di protezione deve essere ripristinato alla configurazione di cablaggio originale, ai parametri impostati e a tutte le posizioni degli interruttori. Solo dopo che la verifica da parte di una seconda persona conferma l'accuratezza, il dispositivo può essere messo in servizio per garantire il funzionamento sicuro del trasformatore.