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保护系统状态分析的一站式解决方案

 

近年来部门的员工越来越少,而电网的负荷正在接近其极限,因此负责测试保护系统的测试人员和工程师的工作压力非常大。他们不仅要减少每项工作所花的时间,同时也要减少设备停电维护所花费的时间。由于电力中断造成的损失巨大,对保护系统的测试毫无疑问地变得极为重要。 

配电网保护系统的测试比较耗时,需要用到许多不同的测试。但现在,有一种新的方法可以同时对保护系统的所有重要参数进行测试,从而节省大量的时间。你想知道吗?
 
明显地,减少保护系统测试所花的时间非常可取。在评估减少测试时间的方法之前,让我们首先来分析为何保护系统的测试会如此耗时。

简单地说耗时主要是因为保护系统是由许多重要的元件组成,如继保设备、断路器、电流互感器以及电池。传统测试方法需要将这些元件的接线拆除,并彼此隔离。

这些要求意味着大量的工作量和工作时间,尤其是测试完成后并网前还需要重新接线并检查。需要指出的是,在许多情况下,不同的元件会由不同的人员完成测试—继保专家测试继保、断路器专家测试断路器。这就会增加测试的时间和成本,同时降低了效率。

现在有一种新技术可以解决这些问题—使用在线保护状态分析仪(PCA)进行测试。仪器的理念非常简单:无需将断路器断开,在负载电流的基础上给继保设备注入一个与CT电流并联的测试电流。与此同时,仪器还能够监测注入继保设备的总电流以及其它重要元件的参数,如断路器主触头的状态、断路器跳闸线圈的电流等。

注入保护设备的测试电流会一直增加,直到断路器跳闸。由于对所有重要的参数都有监测,断路器的一次动作就可以评估互感器、继保设备、断路器、电池等元件的状态,而无须断开再重新连接设备之间的接线。

这种方法与传统测试法相比,节省下来的时间非常可观,每个间隔层的设备测试可节省数小时,且优势并不局限于此。由于设备在跳闸前是正常运行的,这种测试还捕获了重要的“首次跳闸”数据,这对于评估那些长年累月静止的断路器是非常有帮助的。测试结果能够完整地发现一些潜在问题,如操动机构缺少润滑,这种问题可能在之后的测试中就很难发现。

当使用PCA进行测试时,只需一个测试人员就可以完成测试,从安全角度来说,在跳闸前保护都是有效的。

PCA测试快速地捕捉了运行中的保护系统的真实情况,而这种情况是其它测试方法无法得到的。测试可以得到的数据包括了过电流继保设备的动作时间、断路器动作时间、辅助触头动作时间、跳闸线圈电流情况、电池状态信息以及CT和整个保护系统线路的完整性验证。

这种测试与传统方法相比也有些许不足之处。例如,新技术得到的数据比传统方法得到的数据要少,并且只能测试过电流保护系统。对断路器的自动分析也仅限于注入电流的那一相。

即便如此,在大多数情况下,测试的最重要目的是检验保护系统整体是否能够正确动作,而PCA测试能够以一种快速、便捷、经济的方式达到这个目的。在少数需要更加详细的数据的情况下,PCA同样能够进行单个元件的系统测试。

虽然PCA仪器的工作方式易于理解,但这并不表示一种能够使PCA测试发挥最大性能的仪器的设计和制造是非常简单。

为了使仪器能够实现目的,确保注入保护设备的电流纯净、无谐波非常必要,并且还要确保注入的电流和互感器给保护设备的电流相位高度一致。因此测试电流的数字合成是十分有用的。流入保护设备的总电流也需要被实时地监测,确保测试结果没有受到CT电流突变的影响。

仪器另一项必要功能是以一种便捷的方式快速地记录测试数据,实际上PCA的工作原理和高速示波器相似—能够快速地记录数据,并在稍后调阅分析。如果仪器有大的存储容量、能够以COMTRADE格式存储就可以很好地完成这项任务。

由此可见,PCA测试是一种较传统的保护系统测试方法更方便的方法,仪器设计的细节能够进一步提高其便捷性。有了好的仪器,就不必再将被测设备与仪器进行接线,所有的电流直接通过霍尔效应传感器来进行监测。

对于工作压力较大的配电网测试人员来说,PCA测试是一种高回报的选择,它能够大量地节省时间,并且将设备离线的时间降至最低。PCA测试需要好的测试仪,例如Megger制造的PCA2,它是一种便携、易于使用的设备,能够同时监测保护系统中的各种参数,而无需与被测设备进行直接的电气连接。

毫无疑问的是使用单台仪器的传统测试方法在测试工作中依然有它们的位置,尤其是在验收测试和异常故障诊断时。但是对于运行设备的例行维护,PCA测试提供了决定性的优点,仪器的成本能够因其高效的测试而快速收回。

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