Najczęstsze błędy podczas aktualizacji programów ochrony

Wprowadzenie

Modernizacja systemów zabezpieczeń w podstacjach średniego napięcia jest jednym z najbardziej wymagających technicznie działań związanych z uruchomieniem w inżynierii systemów energetycznych - i jednym z najczęściej wykonywanych nieprawidłowo. Przekaźnik jest wymieniany, ustawienia są przeliczane, test rozruchowy przechodzi pomyślnie, a podstacja jest oddawana do użytku. Trzy miesiące później dochodzi do awarii i zabezpieczenie nie działa prawidłowo. Dochodzenie ujawnia, że przekaźnik był doskonale wyspecyfikowany i prawidłowo ustawiony - ale zasilające go przekładniki prądowe nigdy nie zostały ponownie ocenione pod kątem zgodności z nowym schematem zabezpieczeń, a błędy pomiarowe, które spowodowały awarię zabezpieczenia, były obecne od pierwszego dnia działania zmodernizowanego schematu.

Bezpośrednia odpowiedź jest następująca: najczęstszymi i najbardziej brzemiennymi w skutkach błędami w modernizacjach systemów zabezpieczeń nie są błędy ustawień przekaźników - są to błędy pomiarowe przekładników prądowych, które występują, ponieważ inżynierowie traktują istniejącą instalację przekładników prądowych jako stałe, zweryfikowane wejście do nowego systemu zabezpieczeń, a nie jako komponent, który musi zostać ponownie oceniony, ponownie przetestowany i ponownie potwierdzony pod kątem wymagań pomiarowych nowego przekaźnika, charakterystyki obciążenia i wymagań dotyczących wydajności przejściowej, które prawie zawsze różnią się od wymagań wymienianego przekaźnika.

Dla inżynierów zajmujących się zabezpieczeniami podstacji, kierowników projektów modernizacji średniego napięcia i zespołów ds. bezpieczeństwa odpowiedzialnych za modernizację systemów zabezpieczeń, niniejszy przewodnik identyfikuje wszystkie istotne błędy pomiarowe przekładników prądowych, które występują podczas modernizacji systemów zabezpieczeń - i zapewnia metodologię inżynieryjną, aby zapobiec każdemu z nich.

Spis treści

• Dlaczego istniejące przekładniki prądowe stają się niekompatybilne podczas modernizacji systemów zabezpieczeń?
• Jakie są najbardziej niebezpieczne błędy w pomiarach CT podczas modernizacji systemów zabezpieczeń?
• Jak prawidłowo ponownie ocenić specyfikacje przekładników prądowych dla modernizacji systemów zabezpieczeń średniego napięcia?
• Jak przeprowadzić bezpieczną weryfikację pomiarów przekładnika prądowego podczas modernizacji systemu zabezpieczeń pod napięciem?
• Najczęściej zadawane pytania dotyczące błędów pomiarowych TK w modernizacjach systemów zabezpieczeń

Dlaczego istniejące przekładniki prądowe stają się niekompatybilne podczas modernizacji systemów zabezpieczeń?

Założenie, że istniejące przekładniki prądowe pozostają w pełni kompatybilne z nowym przekaźnikiem zabezpieczeniowym jest podstawowym błędem większości projektów modernizacji systemów zabezpieczeń. Wydaje się to rozsądne - współczynnik przekładnika prądowego nie zmienił się, prąd pierwotny nie uległ zmianie, a przekładnik prądowy przeszedł ostatni test konserwacyjny. To, co się zmieniło, to przekaźnik - a przekaźnik definiuje środowisko pomiarowe, w którym musi działać przekładnik prądowy.

Każdy przekaźnik zabezpieczeniowy stanowi określone obciążenie dla obwodu wtórnego przekładnika prądowego. Każdy przekaźnik zabezpieczeniowy ma określone wymagania dotyczące wydajności w stanach przejściowych, które określają współczynnik ograniczenia dokładności przekładnika prądowego (ALF) wymagany do prawidłowego działania w warunkach zwarcia. Każdy przekaźnik zabezpieczeniowy ma określony algorytm pomiarowy - RMS, fazor częstotliwości podstawowej lub wykrywanie wartości szczytowej - który w różny sposób oddziałuje na zniekształcenia przebiegu wtórnego przekładnika prądowego. W przypadku zmiany przekaźnika wszystkie te trzy parametry zmieniają się jednocześnie, a istniejący przekładnik prądowy może nie spełniać żadnego z nich.

Kluczowe parametry techniczne, które zmieniają się po wymianie przekaźnika zabezpieczającego:

• Obciążenie wtórne (VA)¹: Nowoczesne numeryczne przekaźniki zabezpieczające charakteryzują się obciążeniem 0,025-0,1 VA przy 1 A prądu wtórnego - dziesięć do czterdziestu razy mniejszym niż obciążenie 1-5 VA przekaźników elektromechanicznych, które zastępują; ta dramatyczna redukcja obciążenia zmienia punkt pracy przekładnika prądowego na jego krzywej wzbudzenia i może powodować nieoczekiwane zachowanie przekładnika prądowego w warunkach usterki.
• Współczynnik ograniczający dokładność (ALF)² wymóg: Specyfikacja wydajności przejściowej nowego przekaźnika definiuje minimalną wartość ALF przekładnika prądowego wymaganą do prawidłowego działania przy maksymalnym prądzie zwarciowym; jeśli wartość ALF istniejącego przekładnika prądowego przy obciążeniu nowego przekaźnika jest niższa niż wymagana, przekładnik prądowy nasyci się, zanim przekaźnik będzie mógł podjąć prawidłową decyzję o zabezpieczeniu.
• Skuteczny ALF przy nowym obciążeniu: ALF_effective = ALF_rated × (Rct + Rburden_rated) / (Rct + Rburden_actual); zmniejszenie obciążenia przekaźnika z 5 VA do 0,1 VA dramatycznie zwiększa efektywny ALF - co brzmi korzystnie, ale może spowodować, że przekładnik prądowy będzie działał w nieoczekiwanym obszarze swojej charakterystyki wzbudzenia.
• Zgodność algorytmu pomiarowego: Przekaźniki elektromechaniczne reagują na wartość skuteczną przebiegu prądu wtórnego, w tym wszystkie harmoniczne i przesunięcie DC; przekaźniki numeryczne wyodrębniają fazor częstotliwości podstawowej za pomocą filtrowania Fouriera - przebieg wtórny przekładnika prądowego w warunkach awarii musi być zgodny z określonym algorytmem filtrowania przekaźnika.
• Obowiązujące normy: IEC 61869-2³ (dokładność TK i ALF), IEC 60255-151 (wymagania dotyczące przekaźnika zabezpieczenia nadprądowego), zabezpieczenie różnicowe transformatora⁴ wymagania (IEC 60255-187-1)

Efektywne obliczenia ALF ujawniają krytyczną i sprzeczną z intuicją konsekwencję zastąpienia przekaźników elektromechanicznych o wysokim obciążeniu przekaźnikami numerycznymi o niskim obciążeniu:

$ALF_{effective} = ALF_{rated} \times \frac{R_{CT} + R_{burden, rated}}{R_{CT} + R_{burden,actual}}$

Dla przekładnika prądowego o wartości znamionowej 5P20 przy Rct = 2 Ω i obciążeniu znamionowym = 15 VA (15 Ω przy 1 A):

• Z oryginalnym przekaźnikiem elektromechanicznym przy 5 VA (5 Ω): ALF_effective = 20 × (2+15)/(2+5) = 48.6
• Z nowym przekaźnikiem numerycznym przy 0,1 VA (0,1 Ω): ALF_effective = 20 × (2+15)/(2+0,1) = 161.9

Przekładnik prądowy, który działał przy ALF 48,6 ze starym przekaźnikiem, działa teraz przy ALF 161,9 z nowym przekaźnikiem - znacznie powyżej punktu kolana jego krzywej wzbudzenia w warunkach awarii, w obszarze, w którym zachowanie przejściowe przekładnika prądowego jest nieprzewidywalne i gdzie przebieg wtórny może zawierać znaczne zniekształcenia, których filtr Fouriera przekaźnika numerycznego nie może poprawnie przetworzyć.

Jakie są najbardziej niebezpieczne błędy w pomiarach CT podczas modernizacji systemów zabezpieczeń?

Błędy pomiarowe CT modernizacji systemu ochrony dzielą się na dwie kategorie: błędy specyfikacji popełnione w fazie projektowania, które powodują niekompatybilność przed rozpoczęciem instalacji, oraz błędy uruchomienia popełnione podczas wykonywania aktualizacji, które wprowadzają błędy do systemu, który w innym przypadku byłby prawidłowo określony.

Błąd specyfikacji 1: Akceptacja istniejącego CT bez ponownej oceny ALF przy nowym obciążeniu

Najczęstszy i najbardziej niebezpieczny błąd w specyfikacji. Inżynier ds. zabezpieczeń określa nowy przekaźnik, oblicza nowe ustawienia przekaźnika i zauważa, że istniejący współczynnik CT pozostaje niezmieniony - następnie akceptuje istniejący CT bez ponownego obliczania jego efektywnego ALF przy obciążeniu nowego przekaźnika.

Skutek: przekładnik prądowy pracuje w diametralnie innym punkcie charakterystyki wzbudzenia z nowym przekaźnikiem niż ze starym przekaźnikiem. W opisanym powyżej przypadku przekaźnika numerycznego o niskim obciążeniu, przekładnik prądowy może działać tak daleko powyżej swojego punktu kolanowego w warunkach awarii, że przebieg prądu wtórnego jest poważnie zniekształcony - zawiera duże składowe przesunięcia prądu stałego i zawartość harmonicznych, z których filtr Fouriera przekaźnika numerycznego nie może prawidłowo wyodrębnić podstawowej fazy. Przekaźnik albo nie działa, albo działa z nieprawidłowym taktowaniem, albo działa na zniekształconej składowej fali, a nie na prądzie zwarciowym o częstotliwości podstawowej.

Błąd specyfikacji 2: niedopasowanie rdzeni przekładników prądowych między funkcjami zabezpieczeń

Przekładniki prądowe średniego napięcia zazwyczaj zawierają wiele rdzeni - oddzielne rdzenie dla funkcji zabezpieczeniowych i pomiarowych, a czasami oddzielne rdzenie dla różnych funkcji zabezpieczeniowych. Podczas modernizacji systemu zabezpieczeń często dochodzi do zmiany przyporządkowania rdzeni przekładników prądowych - na przykład wykorzystanie rdzenia wcześniej dedykowanego do zabezpieczenia nadprądowego do nowej funkcji zabezpieczenia różnicowego.

Błąd zmiany przyporządkowania rdzenia: zabezpieczenie różnicowe wymaga dopasowanych rdzeni przekładników prądowych o identycznych błędach przełożenia i przesunięciach fazowych po obu stronach chronionego urządzenia. Użycie rdzenia uprzednio zoptymalizowanego pod kątem zabezpieczenia nadprądowego - z wyższym współczynnikiem ALF i inną charakterystyką wzbudzenia - po jednej stronie schematu różnicowego, podczas gdy po drugiej stronie używany jest standardowy rdzeń pomiarowy, tworzy stały prąd różnicowy w normalnych warunkach obciążenia, przed którym przekaźnik musi się zabezpieczyć lub błędnie zinterpretować jako usterkę wewnętrzną.

Błąd specyfikacji 3: Ignorowanie historii remanencji TK podczas aktualizacji

Przekładnik prądowy, który był eksploatowany przez kilka lat w podstacji z historią awarii, zgromadził w swoim rdzeniu strumień remanentny. Strumień remanentny przesuwa punkt pracy przekładnika prądowego na jego krzywej B-H - zwiększając prąd magnesujący, zwiększając błąd przełożenia i zmniejszając efektywny współczynnik ALF poniżej wartości znamionowej.

Podczas modernizacji systemu zabezpieczeń nigdy nie ocenia się stanu strumienia remanentnego istniejącego przekładnika prądowego, ponieważ standardowa procedura rozruchu przy wymianie przekaźnika nie obejmuje rozmagnesowania przekładnika prądowego i weryfikacji dokładności przełożenia. Nowy przekaźnik jest uruchamiany z przekładnikiem prądowym, który może pracować przy 60-70% swojej tabliczki znamionowej ALF ze względu na nagromadzony strumień remanentny - stan, który spowoduje nasycenie przekładnika prądowego wcześniej niż oczekuje algorytm zabezpieczający nowego przekaźnika.

Błąd w specyfikacji 4: Nieprawidłowe obliczenia obciążenia wtórnego dla nowych tras kablowych

Modernizacja systemu zabezpieczeń często wiąże się z przeniesieniem przekaźnika zabezpieczającego - z lokalnego panelu przylegającego do rozdzielnicy do scentralizowanego panelu zabezpieczającego w odległym pomieszczeniu kontrolnym lub z przekaźnika montowanego na panelu do przekaźnika numerycznego montowanego na stojaku z różnymi lokalizacjami zacisków. Każde przeniesienie zmienia długość kabla wtórnego, a tym samym rezystancję obwodu wtórnego - co zmienia całkowite obciążenie wtórne, a tym samym efektywny ALF.

Porównanie: Błędy w pomiarach TK według wagi konsekwencji

Typ błędu	Metoda wykrywania	Konsekwencje w przypadku niewykrycia	Istotność
ALF nie został ponownie obliczony przy nowym obciążeniu	Analiza krzywej wzbudzenia	Nasycenie przekładnika prądowego podczas usterki - awaria zabezpieczenia	Krytyczny
Zmiana przypisania rdzenia dla różnic	Wtrysk pierwotny5 test równowagi	Stały prąd różnicowy - nieprawidłowe działanie	Krytyczny
Remanencja nie została oceniona	Test współczynnika + rozmagnesowanie	Zmniejszony efektywny ALF - opóźnione działanie	Wysoki
Obciążenie nie zostało przeliczone dla nowego kabla	Pomiar obciążenia wtórnego	Redukcja ALF - nasycenie przy niższym prądzie zwarcia	Wysoki
Biegunowość nie została ponownie zweryfikowana po aktualizacji	Test polaryzacji wtrysku pierwotnego	Awaria przekaźnika kierunkowego - nieprawidłowa decyzja o wyzwoleniu	Krytyczny
Współczynnik CT nie został potwierdzony po zmianie kranu	Pomiar współczynnika	Błąd ustawienia nad/poniżej prądu - nieprawidłowy odbiór	Wysoki

Przypadek klienta - Modernizacja podstacji średniego napięcia 33 kV, Cementownia, Afryka Północna:
Inżynier ds. zabezpieczeń w cementowni skontaktował się z Bepto Electric po tym, jak usterka szyn zbiorczych spowodowała katastrofalne uszkodzenie rozdzielnicy 33 kV - uszkodzenie, które powinno zostać ograniczone przez przekaźnik zabezpieczający szyny zbiorcze, który został zainstalowany w ramach modernizacji systemu zabezpieczeń sześć miesięcy wcześniej. Dochodzenie po awarii wykazało, że przekaźnik ochrony szyn nie zadziałał podczas awarii. Projekt modernizacji zastąpił oryginalne elektromechaniczne przekaźniki nadprądowe nowoczesnym numerycznym przekaźnikiem zabezpieczającym szyny zbiorcze - ale nie przeliczył efektywnego ALF istniejących przekładników prądowych przy obciążeniu nowego przekaźnika wynoszącym 0,08 VA. Istniejące przekładniki prądowe 5P20 o rezystancji Rct 3 Ω miały efektywny współczynnik ALF 187 przy obciążeniu nowego przekaźnika - znacznie powyżej punktu kolanowego. Podczas usterki szyn zbiorczych przebieg wtórny przekładnika prądowego był poważnie zniekształcony z dużymi składowymi przesunięcia DC, których filtr Fouriera przekaźnika numerycznego nie mógł przetworzyć w swoim oknie czasowym. Przekaźnik nie zdołał wyodrębnić prawidłowej fazy częstotliwości podstawowej przed zresetowaniem cyklu pomiarowego przez wewnętrzny zegar watchdog. Wymiana przekładników prądowych na jednostki przeznaczone do przekaźników numerycznych o niskim obciążeniu - z kontrolowanym ALF wynoszącym 30 przy rzeczywistym obciążeniu wtórnym - rozwiązała awarię zabezpieczenia. Inżynier ds. zabezpieczeń stwierdził: “Zmodernizowaliśmy przekaźnik do najnowocześniejszej dostępnej technologii i okazało się, że ochrona jest gorsza niż w przypadku przekaźników elektromechanicznych, które wymieniliśmy. Problemem był przekładnik prądowy, któremu nigdy się nie przyjrzeliśmy, ponieważ współczynnik się nie zmienił”.”

Jak prawidłowo ponownie ocenić specyfikacje przekładników prądowych dla modernizacji systemów zabezpieczeń średniego napięcia?

Prawidłowa ponowna ocena przekładników prądowych pod kątem modernizacji systemu zabezpieczeń wymaga ustrukturyzowanej czteroetapowej metodologii, która traktuje istniejący przekładnik prądowy jako niezweryfikowany komponent do czasu udowodnienia jego zgodności z nowym systemem zabezpieczeń.

Krok 1: Zdefiniowanie nowych wymagań dotyczących pomiarów przekaźników

Przed oceną istniejącego przekaźnika CT należy w pełni scharakteryzować wymagania dotyczące interfejsu CT nowego przekaźnika:

• Obciążenie wtórne przy prądzie znamionowym: Uzyskaj ze specyfikacji technicznej producenta przekaźnika - nie obciążenie znamionowe przekaźnika, ale rzeczywistą impedancję wejściową przy znamionowym prądzie wtórnym przekładnika prądowego; nowoczesne przekaźniki numeryczne wykazują 0,025-0,1 VA przy 1 A, a nie 1-5 VA podane jako obciążenie znamionowe.
• Wymagana klasa dokładności CT: Sprawdź, czy nowy przekaźnik wymaga przekładników prądowych klasy P (5P lub 10P) lub klasy PX (zdefiniowanych przez napięcie punktu kolanowego i prąd magnesujący) - wiele nowoczesnych przekaźników różnicowych i odległościowych określa wymagania klasy PX, których istniejące przekładniki prądowe klasy P mogą nie spełniać.
• Współczynnik wymiarowania przejściowego (Ktd): W przypadku przekaźników o określonych wymaganiach dotyczących parametrów przejściowych, należy uzyskać wymaganą wartość Ktd ze specyfikacji przekaźnika - określa ona minimalną obciążalność przejściową przekładnika prądowego wymaganą do prawidłowego działania przekaźnika podczas kilku pierwszych cykli prądu zwarcia.
• Algorytm pomiaru: Sprawdź, czy przekaźnik wykorzystuje pomiar wartości skutecznej, ekstrakcję fazorów częstotliwości podstawowej lub wykrywanie wartości szczytowych - każdy algorytm ma inną czułość na zniekształcenia fali wtórnej przekładnika prądowego w warunkach usterki.

Krok 2: Ponowne obliczenie efektywnego ALF przy nowym obciążeniu drugorzędnym

Zastosuj efektywny wzór ALF dla każdego istniejącego przekładnika prądowego w zmodernizowanym schemacie zabezpieczeń:

$ALF_{effective} = ALF_{rated} \times \frac{R_{CT} + R_{burden, rated}}{R_{CT} + R_{burden,actual}}$

Gdzie:

• $R_{burden,actual}$ = impedancja wejściowa przekaźnika + rezystancja kabla wtórnego (oba przewody) + jakakolwiek inna impedancja szeregowa w obwodzie wtórnym.
• Porównanie ALF_effective z wymaganym ALF nowego przekaźnika - jeśli ALF_effective przekracza wymaganą wartość o więcej niż 3×, przekładnik prądowy może działać w nieprzewidywalnym obszarze w warunkach usterki; jeśli ALF_effective jest poniżej wymaganej wartości, przekładnik prądowy nasyci się, zanim przekaźnik będzie mógł podjąć prawidłową decyzję o zabezpieczeniu.

Krok 3: Weryfikacja przypisania rdzenia przekładnika prądowego dla każdej funkcji zabezpieczenia

• Mapowanie istniejących rdzeni TK do nowych funkcji zabezpieczeń: Udokumentować, który fizyczny rdzeń przekładnika prądowego jest podłączony do każdego wejścia przekaźnika zabezpieczeniowego w zmodernizowanym schemacie.
• Sprawdź, czy klasa dokładności rdzenia odpowiada funkcji ochrony: Rdzenie zabezpieczające (5P, 10P, klasa PX) do przekaźników zabezpieczających; rdzenie pomiarowe (klasa 0,5, klasa 1) do pomiaru przychodów - nigdy nie używaj rdzenia pomiarowego do funkcji zabezpieczającej w zmodernizowanym schemacie
• Sprawdź dopasowanie różnicowego rdzenia CT: W przypadku ochrony różnicowej transformatora lub szyny zbiorczej należy potwierdzić, że rdzenie przekładników prądowych po obu stronach chronionego urządzenia mają dopasowane błędy przekładni i przesunięcia fazowe - należy uzyskać certyfikaty testów fabrycznych dla obu przekładników prądowych i porównać je.

Krok 4: Ocena stanu tomografu komputerowego i statusu remanencji

• Przejrzyj historię zdarzeń usterek: Uzyskać zapisy zdarzeń przekaźnika zabezpieczeniowego z ostatnich 3-5 lat; zidentyfikować wszystkie zdarzenia zwarciowe, w których prąd pierwotny przekładnika prądowego przekroczył 50% znamionowego prądu zwarciowego - każde takie zdarzenie jest potencjalnym zdarzeniem akumulacji remanencji.
• Przeprowadzić test krzywej wzbudzenia: Porównanie zmierzonej krzywej wzbudzenia z certyfikatem testu fabrycznego; przesunięty punkt kolanowy lub zwiększony prąd magnesujący w punkcie kolanowym potwierdza akumulację strumienia remanentnego.
• Przeprowadzić demagnetyzację w przypadku potwierdzenia remanencji: Rozmagnesowanie przed weryfikacją dokładności współczynnika - wyniki testu współczynnika na przekładniku prądowym dotkniętym remanencją nie są reprezentatywne dla rzeczywistej klasy dokładności przekładnika prądowego.
• Przeprowadzić weryfikację dokładności współczynnika po demagnetyzacji: Przed zaakceptowaniem przekładnika prądowego do zmodernizowanego systemu zabezpieczeń należy sprawdzić, czy błąd przełożenia i przesunięcie fazowe mieszczą się w granicach klasy dokładności.

Scenariusze zastosowań

• Modernizacja przekaźnika nadprądowego z elektromechanicznego na numeryczny: Ponowne obliczenie efektywnego ALF przy nowym obciążeniu przekaźnika; sprawdzenie, czy ALF_effective mieści się w zakresie 2-5× wymagany ALF; ocena historii remanencji; obowiązkowa ponowna weryfikacja polaryzacji wtrysku pierwotnego
• Dodanie zabezpieczenia różnicowego transformatora do istniejącej instalacji CT: Weryfikacja zgodności rdzenia przekładnika prądowego z klasą PX; wykonanie testu pierwotnego wtrysku równowagi obwodu różnicowego; potwierdzenie błędów dopasowania par przekładników prądowych WN i NN.
• Modernizacja zabezpieczenia odległościowego na linii przesyłowej: Weryfikacja napięcia punktu kolanowego klasy PX względem specyfikacji przekaźnika; ponowne obliczenie obciążenia wtórnego z uwzględnieniem nowego prowadzenia kabli do zdalnego panelu przekaźnika; potwierdzenie zgodności z Ktd.
• Dodatkowa ochrona szyn zbiorczych: Sprawdzić, czy wszystkie rdzenie przekładników prądowych szyn zbiorczych mają dopasowaną charakterystykę; obliczyć współczynnik stabilności dla warunków zwarcia przelotowego; weryfikacja stabilności wtrysku pierwotnego jest obowiązkowa przed włączeniem zasilania.

Jak przeprowadzić bezpieczną weryfikację pomiarów przekładnika prądowego podczas modernizacji systemu zabezpieczeń pod napięciem?

Kroki weryfikacji bezpiecznego pomiaru CT

1. Zwarcie obwodów wtórnych przekładnika prądowego przed odłączeniem przekaźnika: Przed odłączeniem jakiegokolwiek obwodu wtórnego przekładnika prądowego od istniejącego przekaźnika należy zastosować zwarcie na zaciskach wtórnych przekładnika prądowego lub na bloku zacisków testowych - otwarty obwód wtórny przekładnika prądowego przy prądzie pierwotnym wytwarza śmiertelne wysokie napięcie; zwarcie musi poprzedzać odłączenie zacisków przekaźnika.
2. Sprawdzić integralność połączenia zwierającego pod obciążeniem: Po zastosowaniu ogniw zwierających należy sprawdzić, czy prąd wtórny przepływa przez ogniwo zwierające za pomocą amperomierza cęgowego - ogniwo zwierające, które wydaje się podłączone, ale ma luźny styk, stanowi ukryte zagrożenie otwartym obwodem.
3. Przed podłączeniem przekaźnika należy przeprowadzić weryfikację przełożenia i polaryzacji: Po zainstalowaniu nowego przekaźnika, ale jeszcze nie podłączonego do obwodu wtórnego przekładnika prądowego, wykonaj weryfikację współczynnika wtrysku pierwotnego i polaryzacji - potwierdź, że przekładnik prądowy dostarcza prawidłowy prąd wtórny we właściwym kierunku przed podłączeniem do nowego przekaźnika.
4. Sprawdź obciążenie wtórne po podłączeniu nowego przekaźnika: Zmierz całkowite obciążenie obwodu wtórnego z podłączonym nowym przekaźnikiem; porównaj z obciążeniem znamionowym przekładnika prądowego; potwierdź, że efektywne obliczenie ALF jest zgodne ze zmierzonym obciążeniem.
5. Wykonaj test ochrony funkcjonalnej przed usunięciem zwarć: Po podłączeniu nowego przekaźnika i skompletowaniu obwodu wtórnego CT, przeprowadź test działania przekaźnika z wtryskiem wtórnym - potwierdź prawidłowe działanie, prawidłowe taktowanie i prawidłowe działanie styków wyjściowych przed usunięciem ogniw zwarciowych obwodu pierwotnego i przywróceniem go do eksploatacji.

Najczęstsze błędy bezpieczeństwa podczas modernizacji systemów ochrony

• Usunięcie zwarć wtórnych przekładnika prądowego przed zakończeniem ponownego podłączania przekaźnika: Najniebezpieczniejszy błąd podczas uruchamiania - nawet krótki okres z otwartym obwodem wtórnym przekładnika prądowego, gdy płynie prąd pierwotny, stwarza zagrożenie wysokim napięciem na otwartym zacisku; należy utrzymywać połączenia zwierające, dopóki cały obwód wtórny nie zostanie zweryfikowany jako ciągły.
• Wykonanie testu wtrysku wtórnego bez sprawdzenia ciągłości obwodu wtórnego przekładnika prądowego: Wtrysk wtórny testuje przekaźnik w izolacji - nie dostarcza informacji o integralności obwodu wtórnego przekładnika prądowego; wynik pozytywny wtrysku wtórnego nie upoważnia do usunięcia wtórnych połączeń zwarciowych przekładnika prądowego bez weryfikacji wtrysku pierwotnego.
• Pominięcie ponownej weryfikacji polaryzacji po aktualizacji systemu zabezpieczeń: Każda modyfikacja obwodu wtórnego przekładnika prądowego - nowy kabel, nowa listwa zaciskowa, nowe przyporządkowanie zacisków przekaźnika - stwarza możliwość odwrócenia biegunowości; biegunowość musi być ponownie zweryfikowana przez iniekcję pierwotną po każdej modyfikacji schematu zabezpieczenia, a nie zakładana na podstawie poprzedniego protokołu uruchomienia.
• Uruchomienie zmodernizowanego systemu zabezpieczeń bez etapowego testu usterki: Tam, gdzie pozwalają na to warunki pracy sieci, etapowy test zwarciowy - celowe stworzenie warunków zwarciowych w chronionym obwodzie w kontrolowanych warunkach - jest jedyną metodą, która weryfikuje kompletny system ochrony, w tym działanie przekładnika prądowego w rzeczywistych warunkach prądu zwarciowego.

Wnioski

Modernizacja systemu zabezpieczeń powoduje niezgodności pomiarowe przekładników prądowych, które są niewidoczne dla testów przekaźników, niewidoczne dla standardowych procedur uruchamiania i niewidoczne dla kontroli tabliczek znamionowych - ale w pełni widoczne dla nieprawidłowego działania systemu zabezpieczeń, gdy podstacja doświadcza pierwszej prawdziwej usterki po modernizacji. Błędy, które powodują te awarie, są spójne, przewidywalne i można im całkowicie zapobiec: brak ponownego obliczenia efektywnego ALF przy obciążeniu nowego przekaźnika, brak ponownej oceny przypisania rdzenia przekładnika prądowego do nowych funkcji zabezpieczających, brak oceny i korekty remanencji przekładnika prądowego nagromadzonej przez lata eksploatacji oraz brak ponownej weryfikacji polaryzacji i dokładności współczynnika po modyfikacji obwodu wtórnego. W przypadku modernizacji systemu zabezpieczeń średniego napięcia, przekładnik prądowy nie jest elementem pasywnym, który można odziedziczyć z poprzedniego systemu bez ponownej oceny - jest to aktywne urządzenie pomiarowe, którego kompatybilność z nowym przekaźnikiem musi zostać udowodniona za pomocą obliczeń, testów i pierwotnej weryfikacji wtrysku, zanim zmodernizowany system zabezpieczeń będzie mógł chronić podstację i pracujący w niej personel.

Najczęściej zadawane pytania dotyczące błędów pomiarowych TK w modernizacjach systemów zabezpieczeń

1. Szczegółowa analiza rezystancji całkowitej w obwodach wtórnych zabezpieczeń. ↩

2. Parametry techniczne określające wydajność przekładnika prądowego w warunkach awarii. ↩

3. Oficjalny międzynarodowy standard dokładności i wydajności przekładników prądowych. ↩

4. Kompleksowy przewodnik po dopasowywaniu rdzeni CT do schematów różnicowych. ↩

5. Normy bezpieczeństwa przemysłowego dotyczące weryfikacji integralności systemu ochrony. ↩