微机保护型式试验与保护性能关系

1、微机保护型式试验与保护性能关系 刘太华北京德威特电力系统自动化有限公司  北京   101318  摘要：本文通过对微机保护型式试验报告内容分析，揭示了型式试验报告与保护性能关系。 关键词：型式试验   保护性能    引言目前,微机保护投入电网运行,必须具有国家认定的检测中心出具型式试验报告。但是，大家在选用微机保护监控装置过程中，  对型式试验的报告具体详细数据，关注的程度是不够的。事实上，型式试验报告的数据，同保护性能具有密切的关系。本文从型式试验报告主要内容出发，详细分析型式试

2、验数据同保护性能的关系。1、型式试验报告内容根据DL478-2001静态继电保护及安全自动装置通用技术条件规定，型式试验报告内容如表一。型式试验报告的内容非常丰富,从正常条件下,测试产品性能，到各种变化条件下如温度变化、电源变化、电流变化、功率因数变化等测试产品性能,共计几十项，其目的考核产品适应各种情况的能力，为继电保护产品投入电网提供安全保证。序号试验项目技术要求的章、名号试验方法章、名号出厂试验型式试验1温度试验5.2 2温度储存试验5.3 3结构外观检查4.35.44装置功能试验4.45.5 5电力系统模拟试验4.45.5 1)6测量元件准确度检

3、查4.55.67印制电路板和出口中间继电器检查4.65.78过载能力试验4.75.8 9直流电源影响试验4.85.9 10功率消耗试验4.95.1011绝缘性能试验4.105.112)12耐湿热性能试验4.115.12 13电磁兼容试验4.125.13 14机械性能试验4.135.14 3)15连续通电试验4.145.152、型式试验报告的内容与保护性能分析2.1结构及外观要求检查        本试验主要检查微机保护监控装置的外观质量、装配质量、接插件质量、铭牌及接地标志，分析产品结

4、构及装配是否满足现场要求。2.2测量元件准确度检验  本试验主要检查保护监控装置在正常条件下产品的精度，如速断保护的定值误差在0-100A电流情况下,定值误差不大于±2.5%,电流显示精度不大于±0.2%,保护动作时间误差在1S以下,误差不大于±20ms,在1S以上时,误差不大于±2.5%等。保护监控装置的精度非常重要,保护定值误差必须在精度范围内, 超出误差范围,可能造成保护的误动或拒动。显示不准，保护监控装置替代测量仪表如电流表、电压表、功率表等表计，不具有实际意义。2.3功率消耗试验 保护监控装置功耗包括交流电流回路功

5、耗、交流电压回路功耗及装置电源功耗。交流电流回路功耗、交流电压回路功耗值小较好，即PT、CT二次负担较小，降低二次回路误差，有利于提高交流回路精度。装置电源功耗同装置性能关系密切，装置电源功耗低，有利于装置实现全密封，使装置具有很强适应恶劣环境的能力。2.4绝缘性能试验 装置的绝缘性能包括绝缘电阻测量、耐压试验及冲击电压试验三部分。绝缘性能高低决定装置可靠性、安全性，关系到装置长期可靠稳定运行的能力。根据行业标准的要求，在对装置进行绝缘性能试验时，装置任何插件不能拔出机箱。装置绝缘性能越好，可靠性越高，抗干扰的能力越强。如选用开路电路压2500V的绝缘摇表做试验的装置肯定比开路电路压

6、500V的绝缘摇表做试验的装置性能好。2.5过载能力试验 过载能力试验主要包括保护监控装置热稳定性能、动稳定性能及装置连续过载的能力。技术要求规定：交流电流回路：1.2倍额定电流下，连续工作；20倍额定电流下，允许1s；峰值为50倍额定电流下，允许10ms；交流电压回路：1.2倍额定电压下，连续工作；直流电压回路：1.2倍额定电压下，连续工作；产品经过过载检验后，应无绝缘损坏，线圈及结构零件应无永久性机械变形。2.6直流电源影响试验 当辅助激励量在80%110%额定值范围内变化时，装置应可靠工作，各保护动作值误差符合原技术要求，电流、电压测量精度变差不超过±0.2

7、%，功率变差不超过±0.25%。装置电源性能好坏,对装置安全运行十分重要,装置电源长期带电安全运行,输入电压在规定电源范围内变化时,电源的输出精度必须满足要求,否则会出现精度不满足要求,造成保护误动或拒动,通信掉网、遥信误报等不良情况。2.7温度试验、储存温度试验及最高允许温度试验2.7.1温度试验技术要求：当环境温度为-10+55时，各保护动作值变差不超过±2.5%，电流、电压测量精度变差不超过±0.2%，功率变差不超过±0.5%。因为电子类器件对温度具有很强的敏感性，环境温度变化会带来测量误差的变化,可能引起保护装置误动或拒动。2.7.2 储存温度技

8、术要求：产品在环境温度为-25、+70下，按GB/T 7261-2000试验程序和试验方法进行存贮检验。产品在不激励、不通电情况下，不应出现不可逆变化的损坏。温度恢复到正常使用条件后，该产品应能可靠工作。2.7.3 最高允许温度技术要求：当周围环境温度为+55时，产品的电流回路和电压回路分别施加1.1倍额定值。产品的电流线圈和电压线圈的最高允许温度为105，不致出现绝缘或其它电气元器件损坏现象。长期带电工作的发热元件，最高允许温度为150，并对其相邻的元器件不致产生有害的热影响。2.8耐湿热性能试验耐湿热性能试验主要检验产品适应潮湿环境的能力，产品在湿热环境条件下，会出现绝缘电阻下降、耐压值降

9、低及测量精度的误差变大等情况，实际上保护监控装置的性能下降、可靠性降低。在此种情况下，采用全密封机箱及印制板“三防”处理，是较好的测试办法。2.9各变化条件对测量精度的影响试验    微机保护监控装置应用于变电站中，会遇到各种变化的情况，如谐波干扰、功率因数变化、三相电压不平衡、电压电流的相互作用、测量量超范围等，都会引起测量误差的变化，要求误差必须在规定的范围内如保护定值电流误差不大于±2.5%,电流显示精度不大于±0.2%,保护动作时间误差在1S以下,误差不大于±20ms,在1S以上时,误差不大于±2.5%等。2.10电

10、磁兼容试验 电磁兼容试验主要考核微机保护监控装置抗干扰性能，主要包括共模干扰、差模干扰、快速瞬变、辐射电磁场、静电干扰、谐波干扰、周波跌落等，从各种不同的角度检验产品电磁兼容性能。试验时保护装置加上激励量，在激励量不大于定值的90%，保护装置不能误动，在激励量大于110%定值，保护装置不拒动。 2.10.1共模干扰及差模干扰该试验测试在电厂、高中压变电站的开关拉弧及重工业设备的产生电弧情况下，保护装置的抗干扰性能。该试验对PT、CT回路的绝缘性能具有一定要求。2.10.2 静电干扰当带有数千万伏静电电压的物体放电时，短暂而强大的放电电流产生的电磁场可能会引起保护装置的电路发生故障或损

11、坏；静电干扰主要对人机接口有很大的影响，如果接地屏蔽不好或电气间隙不够就会对系统的运行造成影响或出现液晶显示异常。2.10.3 辐射电磁场干扰当有意电磁辐射源如无线电广播电视台的发射机等和无意产生的寄生辐射源如电焊机、感性负载的开关操作等，使保护装置性能、功能暂时降低或丧失，甚至造成永久性损坏；本试验主要对开关电源正常工作有影响，会在一些频点影响开关电源的反馈回路，对输出电压的波动影响较大，从而造成保护装置的误动或拒动。2.10.4快速瞬变当电感性负载（如继电器、接触器等）在断开时，因开关触电间隙的绝缘击穿或触电弹跳等原因，在断开处产生一种能量较小，频谱很宽的暂态干扰，给保护装置可靠工作带来很

12、大的威胁。本试验主要通过产品各输入回路侵入到系统内部造成整个系统的紊乱；因原、副边的耦合电容对快速瞬变干扰信号提供了通道，PT、CT对它的干扰也比较敏感。保护装置可能出现误动或拒动。2.10.5其他干扰试验    新的电磁干扰试验具有如传导干扰、工频干扰、磁场干扰、电源跌落及中断、谐波等。比如工频干扰试验，根据IEC60255-22-7，2003，对保护装置开入回路施加频率为50HZ的差模和共模干扰，开入应不误变位，信息及数据不丢失，干扰结束后，数据采集、显示及接口应正常工作。新增加试验项目，实际上是CQC认证要求必做项目。如果产品所有电磁兼容项目完全通过，保护监

13、控装置具有很强的抗干能力，其安全性是很高的。2.11基本性能试验     基本性能试验主要对保护监控装置功能试验，包括保护功能、监测功能、SOE、脉冲记数等，必须一一验证。2.12动模试验    对于发电机、变压器、高压输电线路等保护监控装置，必须做动模试验。因为各种复杂的故障，仅靠静态试验是不能够完全测试出保护动态性能的。如变压器差动保护抗CT饱和、系统振荡、转换性故障等问题，都必须通过动态试验才能测试保护动态性能问题。3、结束语  本文通过对型式试验报告主要内容分析，我们可以清晰看到，型式试验报告内容同保护装置性能、安全性具有密切关系，对于保护设备的性能分析及设备选型都具有十分重要的指导意义。参考文献：1.        钟泽章等DL478-2001静态继电保护及安全自动装置通用技术条件，中国电力出版社，2001年10月；2.        沈晓凡等DVP