Schutzrelais-Auslösezeitprüfung: Warum Zeitgenauigkeit für Fehlerabschaltung und Selektivität wichtig ist

Einleitung

Wenn ein Kurzschluss, Erdungsfehler oder Überlast auftritt, muss das Relais es erkennen, eine Entscheidung treffen,und sendet ein Signal an den Schaltkreis innerhalb von Millisekunden.Die vergangene Zeit vom Beginn der Störung bis zum Ausbruch des Brechers ist die Ausbruchzeit des Relais.Eine Verzögerung von nur 20 Millisekunden kann den Unterschied zwischen einem Fehler bedeuten, der unter Kontrolle ist, und einem Fehler, der zu einem regionalen Ausfall führt..

Trip-Time-Tests messen genau, wie lange es dauert, bis ein Relais auf einen Fehlzustand reagiert.In diesem Artikel wird erklärt, was eine Reisezeitprüfung ist, warum die Zeitgenauigkeit so wichtig ist, was die Fahrtzeiten verschiebt, wie der Test richtig durchgeführt wird und welche Annahmekriterien gelten.

1Was ist Relaisfahrtzeitprüfung?

Die Prüfzeit für die Ausfallzeit misst die Gesamtzeit von der Anwendung eines simulierten Fehlerzustands am Relais-Eingang bis zum Schließen des Ausfallkontakts des Relais.Ein Relais-Testsatz injiziert kalibrierte Strom- und Spannungssignale in das Relais, startet einen internen Timer in dem Moment, in dem die Störung auftritt, und stoppt den Timer in dem Moment, in dem sich der Ausfallkontakt des Relais schließt.

Was gemessen wird

• Relaisbetriebszeit
• Kontaktbetriebszeit ️ die mechanische oder elektronische Zeit, in der der Ausgangskontakt seinen Zustand ändert.
• Gesamtfahrtzeit die Summe der vorstehenden Angaben, gemessen von Ende zu Ende durch das Prüfgerät.
• Wiederholbarkeit des Zeitrahmens: ob die gleiche Störung die gleiche Reisezeit bei mehreren Prüfungen erzeugt, wodurch der Relaiszustand über den Durchschnittswert hinausgeht.

Die Fahrtzeit wird bei mehreren Fehlergrößen getestet (z. B. 2x Aufnahme, 5x Aufnahme,10x Aufnahme) weil die Relaisantwort nicht linear ist ein Relais kann in 30 ms bei einem schweren Fehler ausfallen, aber 200 ms bei einem Grenzfehler benötigenNur bei einem Wert zu testen, gibt ein falsches Gefühl der Sicherheit.

2Warum Zeitgenauigkeit wichtig ist

2.1 Fehlerbehebung und Überleben der Ausrüstung

Jede Komponente des Stromsystems, Kabel, Transformator, Busbar, hat eine Durchlassenergie-Toleranz, gemessen in I2t (Strom im Quadrat × Zeit).je mehr thermische und mechanische Energie die Ausrüstung absorbiertEine Verzögerung von 50 ms beim Ausstoßen kann die Durchlassenergie bei einer Störung von großer Größe verdoppeln, was möglicherweise eine Transformatorwicklung zerstört, eine Kabelsplitterung schmilzt oder einen Busisolator sprengt.Genaue Ausrüstung kann repariert und nicht ersetzt werden..

2.2 Koordinierung des Schutzes (Selektivität)

Die Schutzsysteme sind zeitgesteuert konzipiert: Das Relais, das am nächsten an den Störungen liegt, geht zuerst los, und die vorgelagerten Relais gehen nur aus, wenn das nachgelagerte Relais ausfällt.Ein Relais, dessen Reisezeit um 40 ms nach oben drückt, kann seine Zeitmarge auf das nächste Upstream-Relais verlieren, wodurch beide Relais gleichzeitig ausgehen, ein Verlust der Selektivität, der Kunden, die online bleiben sollten, ausblendet.Ein Relais, das zu schnell fährt, kann bei vorübergehenden Bedingungen (Motorstart) ausfallen., Kondensatorwechsel, Einbruch) und verursachen unnötige störende Fahrten.

2.3 Systemstabilität

Bei einem Fehler in der Nähe eines Generators ist die Stabilität ein Rennen: Das Schutzsystem muss den Fehler schnell genug beseitigen, um synchrone Maschinen in Schritt zu halten.114) die Gesamtfehlerentlastungszeiten für Übertragungsrelais auf der Übertragungsebene (normalerweise unter 80-120 ms) angeben.Ein Relais, dessen Reisezeit von 30 auf 80 ms gedriftet ist, kann die gesamte Reinigungszeit über die Stabilitätsgrenze hinaus verschieben, wodurch der Generator synchronisiert wird und eine große Störung auftritt.

2.4 Sicherheit und Lichtbogen

Bei Personal, das an oder in der Nähe von angetriebenen Geräten arbeitet, trägt jede Millisekunde der Störungsdauer zur Vorfallenergie des Lichtbogens bei.Normen wie IEEE 1584 berechnen die Einfallenergie basierend auf der BogenzeitEine langsamere Auslösung erhöht direkt die erforderliche PPE-Klassifizierung und die Gefahr für die Bediener.

3Was führt dazu, dass die Reisezeit verschwindet?

Ein neues digitales Relais kann in 25 ms starten. Nach 10 Jahren Betrieb kann dieses gleiche Relais 45 ms innerhalb der Spezifikation benötigen, aber genug, um die Koordinierungsmargen zu erodieren.Zu den häufigsten Ursachen für die Zeitverschiebung gehören:

• Die Betriebszeit eines Relais hängt von seiner Gleichspannungssteuerung ab. Eine schwache Batterie oder ein Hochwiderstands-Trip-Schaltkreis erhöht die Betriebszeit.
• Kontaktverschleiß: Elektromechanische und Festkörperkontakte zerfallen über Millionen von Operationen und verlängern die Betriebszeit.
• Alterung der elektronischen Komponenten: Kondensatoren verschieben sich, Halbleiterparameter verschieben sich, insbesondere bei Relais, die hohen Temperaturen oder Vibrationen ausgesetzt sind.
• Mechanische Bindung in elektromechanischen Relais, Pivot Verschleiß, Verunreinigung oder Federnmüdigkeit verlangsamt die bewegliche Armatur.
• Software-/Firmwareprobleme: Digitale Relais können nach Firmware-Updates oder Konfigurationsänderungen zeitliche Anomalien entwickeln.
• Der Widerstand des Ausfallkreislaufs

Reisezeit-Tests fangen diese Driften früh auf.Ein Relais, das bei der Inbetriebnahme 28 ms betrug und jetzt 42 ms beträgt, auch wenn es noch innerhalb der Toleranz des Herstellers liegt, entwickelt sich in die falsche Richtung und sollte für Wartung oder Ersatz geplant werden..

4. Wie man die Reisezeit testet

4.1 Prüfvorgang

• Das Relais vom Primärsystem isolieren und Sicherheitsgründe für die Verriegelungs-/Tag-out-Verfahren anwenden.
• Das Prüfgerät des Relais (Sekundärspritze) wird über den Relaisprüfblock an die Strom- und Spannungseingänge des Relais angeschlossen.
• Das Ausgangskontakt des Relais wird wieder an einen Zeiteingabepunkt des Prüfgeräts angeschlossen.
• Setzen Sie die Gleichspannungsversorgung auf die Nennspannung des Relais (normalerweise 48V, 110V oder 220V Gleichspannung).
• Der Prüfsatz ist so zu konfigurieren, dass er einen kalibrierten Fehlerstrom (z. B. 5x-Aufnahme) einspritzt und der Timer bei Fehleranwendung startet.

4.2 Prüfverfahren

• 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. 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. 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.
• Mit mehreren Bandbreitenwerten (z. B. 2 mal, 5 mal, 10 mal Startstrom) wird ein Störstrom eingespeist und die Sprungzeit jedes Bandbreitenwerts aufgezeichnet.
• Wiederholen Sie jeden Test 5-10 Mal, um zu überprüfen, ob er wiederholbar ist. Wenn sich die Sprungzeit des Relaisers in den verschiedenen Tests innerhalb von ± 10% ändert, zeigt dies, dass ein Defekt aufgetreten ist.
• test momentane Elemente und Verzögerungselemente (IdMT), um die vollständige Betriebskurve zu überprüfen.
• Für Multifunktionswiederhersteller sollte jedes Element separat getestet werden: Überstrom, Anschlussfehler, Entfernung, Frequenz und Differenzkomponente.
• Während des Tests wurde festgehalten, dass der niedrige Stromdruck die häufigste Ursache für einen langsamen Sprung ist.
• Die Ergebnisse werden mit den Ergebnissen der Befragung verglichen.

4.3 Was man suchen sollte

In einem Reisezeitrahmenbericht sollte nicht nur der Durchschnitt, sondern auch die Verteilung angezeigt werden.Fahrzeit, die die vom Hersteller angegebenen Toleranzen überschreitetDas Relais kann bei einem Grenzfehlstrom nicht ausfallen.

5Annahmekriterien und -standards

Die Annahme der Reisezeit beruht auf drei Bezugspunkten:

• Die Herstellerspezifikation auf dem Relaisschild oder im Handbuch ist die maximale Betriebszeit bei Nennspannung und angegebenem Strom aufgeführt.
• Ausgangswerte für die Inbetriebnahme die Messwerte, die beim Neubau des Relais erfasst wurden; jede Abweichung von mehr als 20% der Ausgangswerte erfordert eine Untersuchung.
• Schutzkoordinierungsstudie

Zu den einschlägigen Normen gehören IEEE C37.90 (Relaisprüfungen), IEC 60255 (Messrelais und Schutzgeräte),und lokale Netzcodes, die regelmäßige Prüfintervalle für Relais vorschreiben (für Übertragungsrelais typischerweise alle 4-6 Jahre)Überprüfen Sie immer die für Ihre Spannungsklasse und Rechtsprechung anwendbare Norm.

6. XZH TEST Lösungen

XZH TEST produziert Sekundär-Injektionsrelais-Prüfgeräte, die für eine genaue, wiederholbare Messung der Fahrtzeit bestimmt sind:

• Mehrphasige Strom- und Spannungsausgabe von maximal 6 gleichstromigen und 4 gleichströmigen, ausreichend, um Differenz- und Abstandswiederhersteller und komplexe Mehrfunktionswiederhersteller zu testen.
• Hochpräzisionszähler mit eingebetteter Zeitmesslösung von 0,1 Millisekunden, mit Touchpoint-Eingabeempfindung, kann den genauen Moment des Schließens des Touchpoints erfassen.
• Programmierbare Testkurve – automatisch generierte IDMT (wird unter mehreren Stromhorizonalen verwendet, um Überstromrelaisers zu testen.
• Ein eingesetztes Direktstrom-Hilfe-Stromversorgungssystem kann 0-300V-Directstrom-Stromversorgung verwenden, die für die Versorgung des getesteten Relaisers und die Messung des tatsächlichen Arbeitsspannungs während des Sprungs verwendet wird.
• Die Daten und Berichte werden in Standardformat gespeichert, mit den Prüflinien verglichen und in Fachberichte für die Konformitätserfassung ausgeführt.
• portable, robuste, langlebige Konstruktion kann jederzeit für den Betrieb und die regelmäßige Wartung verwendet werden.

Schlussfolgerung

In der Schutztechnik zählen Millisekunden. Ein Relais, das 30 ms zu spät abläuft, kann die Ausrüstung beschädigen, störende Ausfälle verursachen, die Systemstabilität stören und die Gefahr von Bogenblitzen erhöhen.Trip-Time-Testing ist die Messung, die bestätigt, dass das Relais noch reagiert, wie entworfen. richtig durchgeführt, auf mehreren Stromniveaus, wiederholt zur Wiederholbarkeit, im Vergleich zu Inbetriebnahme-Basislinienund treibende Elektronik, bevor sie einen Ausfall verursachen.

Schreiben Sie eine Zeitprüfung der Relaisfahrt als Teil jedes regelmäßigen Wartungsprogramms vor. Der Test dauert Minuten. Die Folgen, wenn er übersprungen wird, können Tage dauern, bis er repariert wird.

Über XZH TEST

XZH TEST ist auf elektrische Prüf- und Diagnosegeräte spezialisiert, darunter Sekundärspritze-Reley-Testsätze, Leistungsschalter-Analysatoren und Einsatzgeräte für Schutzsysteme.Produkte sind für Messgenauigkeit ausgelegt, Feldbeständigkeit und Übereinstimmung mit internationalen Prüfstandards helfen Versorgungsbetrieben, Industrieanlagen und Auftragnehmern, zu überprüfen, ob Schutzsysteme auf Anruf reagieren.

Webseite: XZH TEST