淺談繼電保護(hù)檢驗(yàn)方法

張立堅(jiān)

[摘 要]繼電保護(hù)被譽(yù)為電力系統(tǒng)的“哨兵”，是對(duì)電力系統(tǒng)中發(fā)生的故障或異常情況進(jìn)行檢測(cè)，從而發(fā)出報(bào)警信號(hào)，或直接將故障部分隔離、切除，是保證電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行的主要措施之一。判斷繼電保護(hù)裝置在運(yùn)行中的工作狀態(tài)是十分困難的，本文從繼電保護(hù)裝置檢驗(yàn)入手，提出了一些檢驗(yàn)方法，期望可以判斷繼電保護(hù)裝置在運(yùn)行工作中的狀態(tài)。

[關(guān)鍵詞]繼電保護(hù);檢驗(yàn);方法

[中圖分類(lèi)號(hào)]TM77 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，繼電保護(hù)裝置從最早的熔斷器，發(fā)展到后來(lái)的電磁式保護(hù)裝置、晶體管式繼電保護(hù)裝置、集成電路繼電保護(hù)裝置，再到現(xiàn)在的微機(jī)繼電保護(hù)裝置，電磁式繼電保護(hù)裝置、微機(jī)繼電保護(hù)裝置目前廣泛運(yùn)用在農(nóng)田水利電力系統(tǒng)中，其運(yùn)行狀態(tài)關(guān)乎電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定和安全，決定著我國(guó)農(nóng)田水利作業(yè)工作能否順利進(jìn)行。因此，如何對(duì)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行檢驗(yàn)值得探究。

1 繼電保護(hù)的基本任務(wù)及基本要求

1.1 繼電保護(hù)裝置的基本任務(wù)

繼電保護(hù)裝置的基本任務(wù)是在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，能自動(dòng)地、迅速地、有選擇地將故障設(shè)備從系統(tǒng)中切除，保證無(wú)故障設(shè)備繼續(xù)運(yùn)行，并防止故障設(shè)備繼續(xù)遭到破壞。繼電保護(hù)定期檢驗(yàn)的基本任務(wù)就是保證裝置定值的準(zhǔn)確性和系統(tǒng)的可靠性。

1.2 繼電保護(hù)裝置的基本要求

根據(jù)繼電保護(hù)裝置的基本任務(wù)，確定繼電保護(hù)裝置必須具有的基本要求如下：

（1）快速性：要求繼電保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)間盡量要快，以提高系統(tǒng)的并列運(yùn)行的穩(wěn)定性，減輕故障設(shè)備的損壞，加速非故障設(shè)備恢復(fù)正常運(yùn)行。

（2）選擇性：要求繼電器當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)該有選擇性的跳開(kāi)距故障點(diǎn)最近的開(kāi)關(guān)或斷路器，有選擇性地將故障部分切除，使停電范圍盡量縮小，以保證非故障部分繼續(xù)運(yùn)行。

（3）可靠性：要求繼電器保護(hù)裝置隨時(shí)保證完整＼靈活狀態(tài)，不應(yīng)發(fā)生誤動(dòng)或拒動(dòng)，繼電器接線要求簡(jiǎn)單，回路接點(diǎn)要求盡量簡(jiǎn)練。

（4）靈敏性：要求繼電器保護(hù)裝置在其保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)靈敏的動(dòng)作，即繼電器保護(hù)裝置對(duì)保護(hù)設(shè)備可能發(fā)生的故障和不正常運(yùn)行方式應(yīng)靈敏地反映到保護(hù)裝置上去。

2 常規(guī)電磁式繼電器的檢驗(yàn)方法

常規(guī)電磁式繼電器主要指的是：電流繼電器、電壓繼電器、時(shí)間繼電器、中間繼電器、信號(hào)繼電器、BCH-2型繼電器等。

檢驗(yàn)的目的：獲得電氣特性數(shù)據(jù)，對(duì)于我們常規(guī)繼電器來(lái)說(shuō)就是測(cè)得動(dòng)作值、返回值，算出返回系數(shù)。

繼電器開(kāi)始動(dòng)作時(shí)的電流稱(chēng)為動(dòng)作值，繼電器動(dòng)作后，再使觸點(diǎn)返回到原位時(shí)的電流為返回值。

本文以DL-10電流繼電器為例，進(jìn)行檢驗(yàn)方法探討：

2.1 試驗(yàn)接線

（1）將測(cè)試儀的單相電流輸出接到繼電器的線圈引出端子。

（2）將測(cè)試儀的開(kāi)關(guān)輸入量接到繼電器的跳閘出口接點(diǎn)。

2.2 整定點(diǎn)的動(dòng)作值和返回值檢驗(yàn)

測(cè)試儀輸出電流至磁鐵與觸點(diǎn)吸合的值為動(dòng)作值，然后降低電流至磁鐵與觸點(diǎn)分開(kāi)的值為返回值。

正常情況下我們?cè)囼?yàn)三次，每次測(cè)得動(dòng)作值與整定值的誤差不得超過(guò)±3%，取其平均值，由公式（1）計(jì)算出返回系數(shù)，返回系數(shù)應(yīng)不小于0.85，小于0.9。

為什么動(dòng)作值與整定值的誤差不得超過(guò)±3%？

動(dòng)作值與整定值的誤差太大或者太小都不行，太大了繼電器動(dòng)作不靈敏性或者容易造成拒動(dòng)，太小了繼電器容易誤動(dòng)。

為什么返回系數(shù)，不小于0.85，小于0.9？

返回系數(shù)就是返回值與動(dòng)作值的比值。如果返回系數(shù)小于0.85的，返回值比較小，返回的時(shí)間比較長(zhǎng)，這樣有可能故障電流恢復(fù)正常電流的時(shí)候裝置不可靠返回，發(fā)生誤動(dòng)作，不滿足繼電保護(hù)的可靠性。

返回系數(shù)小于0.9？當(dāng)返回系數(shù)大于0.9時(shí)，返回值與動(dòng)作值很接近，也就是繼電器接點(diǎn)剛接觸又分開(kāi)了，不能可靠的返回，使斷路器跳閘，切除故障。不滿足繼電保護(hù)要求當(dāng)中的可靠性。

2.3 沖擊試驗(yàn)

在測(cè)得的動(dòng)作值與返回值，返回系數(shù)都合格后，必須用保護(hù)安裝處的最大短路電流或10倍整定電流沖擊3次，再?gòu)?fù)值，要求與整定值的誤差不得超過(guò)±3%。

為什么要做沖擊試驗(yàn)?zāi)?？比如電流繼電器先反復(fù)地測(cè)得動(dòng)作值后還要用大電流沖擊，沖擊后再?gòu)?fù)值，這時(shí)候測(cè)得的值必須與整定值在允許的誤差范圍內(nèi)才行。如果誤差太大或太小，都說(shuō)明繼電器性能不可靠，需要更換。

2.4 整組傳動(dòng)試驗(yàn)

將測(cè)試儀的單相電流輸出接到整個(gè)二次回路電流端子，合上斷路器，由測(cè)試儀輸出動(dòng)作值電流，觀察斷路器能否自動(dòng)分閘。

我們先對(duì)每個(gè)繼電器做過(guò)試驗(yàn)后還要對(duì)回路做試驗(yàn)。是因?yàn)閷?duì)每個(gè)繼電器做試驗(yàn)只能說(shuō)明繼電器是否合格，不能肯定整個(gè)電氣回路是否正常。回路不正常的話，即使繼電器是合格的，斷路器不能夠跳閘，信號(hào)回路也不能發(fā)出信號(hào)，這樣就起不到保護(hù)的作用，不能有效地防止事故的發(fā)生。

3 微機(jī)繼電保護(hù)的一般檢驗(yàn)方法

采用電流量的保護(hù)有過(guò)電流保護(hù)、零序過(guò)電流保護(hù)、負(fù)序過(guò)電流保護(hù)等，采用電壓量的保護(hù)：過(guò)（低）電壓保護(hù)、零序過(guò)電壓保護(hù)和負(fù)序過(guò)電壓保護(hù)等。本文以過(guò)電流保護(hù)測(cè)試方法為例：

3.1 試驗(yàn)接線

（1）將測(cè)試儀的三相電流輸出分別接到被保護(hù)裝置的電流輸入端子，與電流互感器引線端子側(cè)連接片。

（2）將測(cè)試儀的開(kāi)關(guān)輸入量接到保護(hù)裝置的跳閘出口接點(diǎn)。

3.2 沖擊電流的測(cè)試

測(cè)試儀輸出90%的整定值電流，保護(hù)應(yīng)可靠不動(dòng)作，保護(hù)出口接點(diǎn)、信息接點(diǎn)無(wú)抖動(dòng)現(xiàn)象。

3.3 動(dòng)作電流與返回電流測(cè)試

把保護(hù)裝置的延時(shí)整定為0秒，測(cè)試儀輸出電流從90%的整定值緩慢上升至保護(hù)裝置可靠動(dòng)作，記錄動(dòng)作值，誤差應(yīng)小于5%。

保護(hù)裝置動(dòng)作后，將輸出電流緩慢下降至保護(hù)裝置可靠返回，記錄返回值。

由公式（1）計(jì)算返回系數(shù)，返回系數(shù)應(yīng)不小于0.9。

3.4 動(dòng)作時(shí)間的測(cè)試

測(cè)試儀輸出1.2倍的整定值電流測(cè)時(shí)間，測(cè)得的時(shí)間與誤差小于5%。

4 注意事項(xiàng)

4.1 試驗(yàn)前準(zhǔn)備

我們無(wú)論在哪個(gè)電力系統(tǒng)做試驗(yàn)工作，正常情況下，試驗(yàn)前首先要關(guān)掉保護(hù)電源、控制電源，以及斷開(kāi)相關(guān)的電壓互感器的二次側(cè)熔絲。在確保試驗(yàn)過(guò)程中安全的情況下才能開(kāi)始試驗(yàn)。

4.2 試驗(yàn)后恢復(fù)工作

復(fù)線時(shí)，尤其要注意電流端子連接片要恢復(fù)，電流互感器的二次側(cè)不允許開(kāi)路。一旦開(kāi)路，二次側(cè)感應(yīng)高電壓，以至擊穿電流互感器的絕緣，對(duì)設(shè)備和運(yùn)行人員的安全都有危害。