آزمایش زمان سفر رله حفاظت: چرا دقت زمان برای پاکسازی خطا و انتخاب مهم است

مقدمه

یک رله محافظت اولین خط دفاعی در یک سیستم برق است. وقتی یک مدار کوتاه، نقص زمین، یا بار بیش از حد رخ می دهد، رله باید آن را تشخیص دهد، تصمیم گیری را انجام دهد،و يه سيگنال به قطع کننده ارسال ميکنه همه در عرض ميلي ثانيهزمان از شروع خطای تا سفر شکسته، زمان سفر رله است.حتی یک تاخیر 20 میلی ثانیه ای می تواند به معنای تفاوت بین یک نقص است که تحت پوشش و یک نقص است که به یک قطع منطقه ای سقوط.

آزمایش زمان سفر دقیقاً اندازه گیری می کند که یک رله برای پاسخ به یک وضعیت نقص چقدر طول می کشد. این یکی از مهم ترین (و نادیده گرفته شده ترین) آزمایش های دوره ای در نگهداری حفاظت است.این مقاله توضیح می دهد که آزمایش زمان سفر چیست، چرا دقت زمان بندی بسیار مهم است، چه چیزی باعث می شود زمان سفر به حرکت درآید، چگونه آزمایش را به درستی انجام دهیم و کدام معیارهای پذیرش اعمال می شود.

1تست زمان سفر رله چیست؟

آزمایش زمان حرکت زمان کل زمان را از زمان اعمال یک حالت نقص شبیه سازی شده در ورودی رله تا بسته شدن تماس خروجی حرکت رله اندازه گیری می کند. در یک آزمایش تزریق ثانویه،یک مجموعه تست رله سیگنال های جریان و ولتاژ کالیبراسیون شده را به رله تزریق می کند، یک تایمر داخلی را در لحظه اعمال خطا شروع می کند و تایمر را در لحظه ای که تماس رله با رله بسته می شود متوقف می کند.

آنچه که اندازه گیری می شود

• زمان کار رله ️ زمان از زمان اعمال خطا تا تصمیم داخلی رله برای حرکت.
• زمان عملکرد تماس زمان مکانیکی یا الکترونیکی برای تغییر حالت تماس خروجی سفر.
• کل زمان سفر جمع موارد فوق، اندازه گیری شده از انتهای به انتهای توسط مجموعه آزمایش.
• تکرار زمان بندی: اینکه آیا یک وضعیت نقص مشابه باعث ایجاد یک زمان سفر در چندین آزمایش می شود، که وضعیت رله را فراتر از مقدار متوسط نشان می دهد.

زمان سفر در مقادیر متعدد خطا آزمایش می شود (به عنوان مثال، 2x پیکاپ، 5x پیکاپ،10x پیکاپ) زیرا پاسخ رله خطی نیست یک رله ممکن است در 30 ms برای یک نقص شدید شروع شود اما 200 ms برای یک خط مرزی طول بکشدتست کردن فقط با یک مقدار، حس امنیت کاذب می دهد.

2چرا زمان دقیق اهمیت دارد؟

2.1 زمان پاکسازی خطاها و بقای تجهیزات

هر قطعه سیستم برق، کابل، ترانسفورمور، بار بس، تحمل انرژی عبور را در I2t اندازه گیری می کند.هرچه انرژی حرارتی و مکانیکی بیشتری توسط تجهیزات جذب شود. تاخير 50 ميلي متر در تريب کردن مي تونه انرژي عبور رو در يک نقص بزرگ دو برابر کنه، ممکنه يه ترانسفورمور رو نابود کنه، يه کابل رو ذوب کنه، يا يه عایق رو منفجر کنهدرست کردن دستگاه ها باعث می شود که دستگاه های معیوب قابل تعمیر باشند.

2.2 هماهنگی حفاظت (انتخاب)

سیستم های محافظت با درجه بندی زمان طراحی شده اند: رله نزدیک ترین به خطای خط اول حرکت می کند و رله های رو به جلو فقط در صورت شکست رله پایین حرکت می کنند.یک رله که زمان سفر آن 40 میلیمتر به سمت بالا حرکت می کند می تواند حاشیه زمانی خود را به رله بعدی بالا از دست دهد، باعث می شود که هر دو رله به طور همزمان شروع به کار کنند، از دست دادن انتخابی که مشتریان را که باید آنلاین باقی می ماند، سیاه می کند.یک رله که خیلی سریع حرکت می کند می تواند در شرایط گذرا (استارت موتور) حرکت کند.، جابجایی خازن، شتاب) و باعث حرکت های غیرضروری آزار دهنده می شود.

2.3 ثبات سیستم

در طول یک خطای نزدیک ژنراتور، ثبات یک مسابقه است: سیستم حفاظت باید به اندازه کافی سریع خطای خود را پاک کند تا ماشین های هم زمان را در حال حرکت نگه دارد. استانداردهای صنعتی (به عنوان مثال، IEEE C37.۱۱۴) زمان کلی پاکسازی نقص را مشخص می کند که معمولاً کمتر از ۸۰-۱۲۰ ms برای رله های سطح انتقال است.یک رله که زمان سفرش از ۳۰ میلیمتر به ۸۰ میلیمتر تغییر کرده است، می تواند زمان پاکسازی کل را از حد ثبات فراتر ببرد و باعث از دست دادن همگام سازی ژنراتور و اختلال گسترده شود.

2.4 ایمنی و فلش قوس

برای پرسنلی که روی یا در نزدیکی تجهیزات پر انرژی کار می کنند، هر میلی ثانیه از طول وقایع نقص به انرژی برخورد قوس فلش کمک می کند.استانداردهای مانند IEEE 1584 انرژی حادثه را بر اساس زمان قوس محاسبه می کنند• سرعت پایین تر از حد نیاز به PPE و خطر برای اپراتورها را افزایش می دهد.

3چه چیزی باعث می شود که زمان سفر در حرکت باشد؟

یک رله دیجیتال جدید ممکن است در 25 میلی ثانیه حرکت کند. پس از 10 سال استفاده، همان رله ممکن است 45 میلی ثانیه در مشخصات، اما به اندازه کافی برای تخریب حاشیه های هماهنگی.علل رایج حرکت زمان سفر عبارتند از::

• کاهش تغذیه کمکی DC زمان کار یک رله به ولتاژ کنترل DC آن بستگی دارد. یک باتری ضعیف یا مدار حرکت با مقاومت بالا زمان کار را افزایش می دهد.
• استفاده از تماس ️ تماس های خروجی الکترومکانیکی و جامد در میلیون ها عملیات تخریب می شوند و زمان کار را افزایش می دهند.
• پیری قطعات الکترونیک ️ رانش خازن ها، تغییر پارامترهای نیمه هادی، به ویژه در رله هایی که در معرض دماهای بالا یا ارتعاش قرار دارند.
• اتصال مکانیکی در رله های الکترومکانیکی ، فرسایش محور ، آلودگی یا خستگی بهار ، ارتجاع حرکت را کند می کند.
• مشکلات نرم افزاری / فرم ویری رله های دیجیتال می توانند پس از به روز رسانی نرم افزار یا تغییرات پیکربندی ناهنجاری های زمان را ایجاد کنند.
• مقاومت مدار Trip

تست زمان سفر این حرکت ها را زودتر تشخیص می دهد.یک رله که در زمان راه اندازی 28 ms بود و در حال حاضر 42 ms است، حتی اگر هنوز در محدوده تولید کننده باشد، در جهت اشتباه حرکت می کند و باید برای نگهداری یا تعویض برنامه ریزی شود..

4چطور زمان سفر رو تست کنیم

4.1 تنظیمات تست

• رله را از سیستم اصلی جدا کنید و دلایل ایمنی را برای هر روش قفل کردن یا برچسب گذاری اعمال کنید.
• یک مجموعه آزمایش رله (استفراغ ثانویه) را از طریق بلوک آزمایش رله به ورودی های جریان و ولتاژ رله متصل کنید.
• تماس خروجی رله را به یک ورودی زمان بر روی مجموعه آزمایش متصل کنید.
• منبع کمک DC را به ولتاژ نامی رله تنظیم کنید (معمولا 48V، 110V یا 220V DC).
• تنظیم مجموعه آزمایش برای تزریق یک جریان عیب سنجی شده (به عنوان مثال، 5x پیکاپ) و شروع تایمر در زمان اعمال خطا.

4.2 روش آزمایش

• 首先进行基准启动测试 验证继电器是否真的在预期电流下启动.
• با مقادیر مختلف (به عنوان مثال، 2 برابر، 5 برابر، 10 برابر جریان الکتریکی حرکت) ، جریان خرابی را وارد می کند و زمان پریدن هر مقدار را ثبت می کند.
• تکرار هر آزمون 5-10 بار برای بررسی تکرار پذیری آن. اگر تغییر زمان پرش در تست های مختلف در ± 10٪ باشد، نشان می دهد که رله خرابی ایجاد شده است.
• test instant moment component و延时 component ((determined time component،IDMT) ، برای اثبات کامل بودن منحنی اجرا.
• برای رله های چند کارکرده، هر عنصر باید به طور جداگانه آزمایش شود: جریان بیش از حد، خرابی اتصال، فاصله، فرکانس و عنصر تفاوت.
• در طول تست، فشار برق منبع برق جریان مستقیم ثبت شد فشار کم باعث کند شدن پرش شد.
• و نتایج را با مقايسه ي مقايسه اي که در خط مقايسه و در خط مقايسه سازنده انجام شده است، مقایسه ميکنيم.

4.3 به دنبال چه چیزی باشید

گزارش زمان سفر باید نه تنها میانگین بلکه توزیع را نیز نشان دهد. نشانه های نگران کننده عبارتند از: روند افزایش زمان سفر در طول آزمایش های متوالی؛ تغییرات بالا از شات به شات؛زمان سفر بیش از میزان تحمل اعلام شده توسط سازندهیا اینکه رله اصلاً در یک جریان خط خط خطا حرکت نکند.

5معیارها و استانداردهای پذیرش

زمان سفر بر اساس سه نقطه مرجع پذیرفته می شود:

• مشخصات سازنده ️ برچسب نام رله یا کتابچه راهنمای حداکثر زمان کار در ولتاژ نامی و جریان مشخص شده را لیست می کند.
• خط مقدماتی برای راه اندازی ✓ مقدار ثبت شده زمانی که رله جدید بود؛ هر گونه انحراف بیش از 20٪ از خط مقدماتی تحقیقات را تضمین می کند.
• مطالعه هماهنگی حفاظت باید فاصله زمانی (معمولا 200-300 ms برای طرح های الکترومکانیکی، 100-150 ms برای دیجیتال) بین رله های مجاور حفظ شود.

استاندارد های مربوطه عبارتند از IEEE C37.90 (بررسی رله) ، IEC 60255 (بررسی رله ها و تجهیزات حفاظت) ،و کد های شبکه محلی که فواصل آزمایش دوره ای رله را (معمولاً هر 4-6 سال برای رله های انتقال) لازم می کندهمیشه با استاندارد مورد استفاده برای کلاس ولتاژ و حوزه قضایی خود بررسی کنید.

6راه حل های تست XZH

XZH TEST مجموعه های آزمایشی رله تزریق ثانویه را تولید می کند که برای اندازه گیری دقیق و قابل تکرار زمان سفر طراحی شده اند:

• جریان و ولتاژ چند فاز: حداکثر 6 جریان و ولتاژ 4 فاز، کافی برای آزمایش رله های فرقی، رله های فاصله و رله های چند کارکرد پیچیده.
• اندازه گیری زمان با دقت بالا با وضوح 0.1 میلی ثانیه، دارای عملکرد حساسیت ورودی نقطه لمس، می تواند لحظه های دقیق باز شدن نقطه لمس را ضبط کند.
• منحنی تست قابل برنامه ریزی شده ✓ تولید خودکار IDMT (معکوسترین زمان تعیین شده) منحنی ویژگی، برای آزمایش رله های جریان برق در سطوح مختلف جریان استفاده می شود.
• منبع برق کمک جریان مستقیم داخلی قابل تنظیم 0-300 ولت، استفاده می شود برای تامین برق رله مورد آزمایش و اندازه گیری ولتاژ کاری واقعی در طول پرش.
• ثبت داده ها و گزارش ها نتایج آزمایش در قالب استاندارد ذخیره می شوند، با خطوط اصلی بررسی مقایسه می شوند و به گزارش های تخصصی برای ثبت انطباق صادر می شوند.
• طراحی قابل حمل و مقاوم در هر زمان برای تست و تعمیر و نگهداری ایستگاه های برق استفاده می شود.

نتیجه گیری

در مهندسی حفاظت، میلی ثانیه اهمیت دارد. یک رله که 30 میلی ثانیه دیر حرکت می کند می تواند به تجهیزات آسیب برساند، باعث قطع کار مزاحم شود، ثبات سیستم را مختل کند و خطر فلش قوس را افزایش دهد.تست زمان سفر اندازه گیری است که تایید می کند رله هنوز هم پاسخ به عنوان طراحی شده است- انجام درست در سطوح جریان متعدد، تکرار برای تکرار، در مقایسه با خطوط پایه راه اندازی، هشدار زودهنگام از تماس های قدیمی، منابع ضعیف DC را فراهم می کند،و الکترونيک ها را قبل از اينکه به خرابي منجر بشن.

زمان آزمایش سفر رله را به عنوان بخشی از هر برنامه نگهداری دوره ای برنامه ریزی کنید. آزمایش چند دقیقه طول می کشد. عواقب حذف آن ممکن است چندین روز طول بکشد تا تعمیر شود.

در مورد XZH TEST

XZH TEST در آزمایش الکتریکی و تجهیزات تشخیصی، از جمله مجموعه های آزمایش رله تزریق ثانویه، تحلیلگرهای قطع کننده مدار و ابزارهای راه اندازی سیستم محافظت تخصص دارد.محصولات برای دقت اندازه گیری طراحی شده اند، دوام در میدان و انطباق با استانداردهای بین المللی آزمایش کمک به خدمات عمومی، کارخانه های صنعتی و پیمانکاران برای تأیید اینکه سیستم های حفاظت در هنگام درخواست پاسخ می دهند.

وب سایت: XZH TEST