继电保护校验过程中出现的问题及解决方法

继电保护校验过程中出现的问题及解决方法

【摘要】本文介绍了继电保护的原理，调试方法；在工程现场调试过程发现S40A型单相继电保护测试仪对LL-12/5型过流继电器速断校验时出现了问题，结合LL-12/5型过流继电器的原理及S40A型单相继电保护测试仪的原理，分析问题及解决问题。

【关键词】继电保护；晶体管继电器原理；滤波

1 概述

继电保护在供电中起着很重要的作用，可以保护供电设备及用电设备的安全，可以防止发生意外对供电和用电设备的损坏，是工厂能够正常生产的保证，因此电站每年一次的预防试验工作十分必要。以前我们使用KF-6400型继电保护校验仪，随着科学技术的进步和发展，微机保护慢慢取代了继电器成为了高压变送电线路及高压设备中的保护设备；微机保护校验对继电保护校验仪的精度要求比较高，因此我们购买了一台北京博电S40A型单相继电保护测试仪。

2 继电保护装置调试

2.1 继电保护原理

继电保护不仅限于电气量，也有其他物理量，变压器的油在故障时产生大量瓦斯气体、油的流速增大。油压的强度增高等，这些也属于继电保护。不管反映哪种物理量，继电保护的构成形式基本不变。继电保护装置包括三部分：测量部分、逻辑部分、执行部分。作用于跳闸的继电保护要求具有：可靠性、选择性、速动性、灵敏性。

2.2 继电保护校验

2.2.1 继电器单体试验

继电器单体校验主要检查其工作特性及刻度值是否准确，工作特性主要指其返回系数，电流继电器返回系一般要求在0.8～0.9之间，电压继电器返回系数一般在1.1～1.2之间，这样可以保证其可靠性和灵敏性；试验中对于不满足返回系数及刻度值不准确的继电器要进行调整，使其满足上述要求。

2.2.2 继电器整组传动试验

传动试验前对继电保护模拟试验，对组成继电保护回路的电气元件按实际的运行情况通电试验，制造人为事故是继电器保护动作，检查线路、整定值、继电器动作的正确性和可靠性。

传动试验包括速断试验、过流试验、反时限试验及零序试验，传动试验即将相应的继电器调整到设计的速断电流值或过流值，接通控制电源，合上断开断路器，使用继电保护测试仪在互感器的二次端子上加电流信号，加电流到设定的过流或速断值时，使断路器跳闸，测量其动作时间是否与设计要求值相同，依据测量的动作时间来判断其保护回路是否可靠。

3 发现问题

近年来我们在天津钢铁集团电站预防试验过程中，对继电保护试验积累了大量的现场经验。在预防试验过程中我们使用北京博电继S40A型继电保护校验仪对LL-12/5型过流继电器校验，校验过程中发现继电器速断值与设定值不同，开始我们怀疑继电器有问题，当我们对同一型号的另一个继电器校验时发现其速断值与设定值也不同。因此我们用KF-6400型继电保护校验仪对上述两个继电器校验时其结果速断值与设定值一样。两个不同的继电保护校验仪对同一个继电器校验的速断值不相同，由此产生了北京博电S40A型单相继电保护测试仪对LL-12/5型过流继电器速断校验时出现了问题。

4 问题分析

4.1 KF-6400型继电保护校验仪原理及特点

在以前由于没有更先进的继电保护测试仪，现场多采用继电器作为保护装置；以前我们使用KF-6400型继电保护校验仪对继电器进行校验。

在实际的应用中发现存在着一下几个方面的缺点：

（1）采用碳刷调节线圈砸数比来调节电流的，这样调节电流输出不稳定；

（2）没有稳压装置，因此在测试过程中受电网电压波动影响较大，输出电流不平稳，就输出大小不一样；

（3）不能自动测试继电器的返回系数，手动测试继电器返回系数，这样测出的返回系数误差比较大，会使测量值不准确；

（4）做大电流测试时，电流必须从零开始升起，升到所需电流值所需的时间较长，这样就会使继电器发热，甚至继电器会冒烟。

4.2 S40A继电保护测试仪

S40A是一款由单片机控制的继电保护测试仪，功能简单、携带方便。既可以用于交直流继电器动作值、动作时间的测试；也可对低压微机线路保护的复压闭锁方向过流、零序过流、低周减载等保护功能以及高压线路微机保护的整组传动等进行测试；还可以用于微机变压器差动保护的起动值、速断值、二次谐波浪涌流闭锁值的测试。S40A继电保护试验仪，输出精度比较高，最小可达小数点

后两位，最大输出电流40A，输出电流最小0.01A。

4.3 LL-12/5型过流继电器

LL-12/5型过流继电器属于晶闸管继电保护装置，这种类型的继电器具有反时限特性，它是根据整流原理构成的，具有晶体管、二极管等电子元件。晶闸管继电保护装置具有动作速度快、灵敏度高、功率消耗低、体积小、重量轻、调试比较简单以及易于适应新的复杂保护技术等优点，但是它存在抗干扰性较差、元件较易损坏及可能因元件不稳定而导致误动作等缺点。

4.4 波形观察

用示波器分别对S40A型单相继电保护测试仪和KF-6400型继电保护试验仪对LL-12/5型过流继电器校验时产生的波形进行观察。S40A型单相继电保护测试仪对LL-12/5型过流继电器输出17.5A时的波形如图1所示。KF-6400型继电保护试验仪对LL-12/5型过流继电器输出17.5A时的波形如图2所示。从波形图中看到，S40A型单相继电保护测试仪电流加在LL-12/5型过流继电器上波形发

生了严重的畸变，而且在相同电流值的情况波形峰值要大出一格，这就是问题产生的原因。

5 问题解决

5.1 滤波原理

滤波电路常用于滤去整流输出后中的纹波，一般由阻容元件组成，如在负载电阻两端并联电容器C，或与负载串联电感器L，以及由电容，电感组成的各种复式滤波电路。常用的滤波电路有无源滤波和有源滤波两大类。若滤波电路元件仅由无源元件组成，则称为无源滤波电路。若滤波电路不仅由无源元件，还由有源元件组成，则称为有源滤波电路；有源滤波的主要形式是有源RC滤波，也被称作电子滤波器。

5.2 滤波电容计算

5.2.1 计算公式

根据公式RL*C≥（3～5）T，式中的C就是滤波电容的大小；RL是负载阻抗，其大小有公式RL=U0/I0 ，U0是输出电压，单位是伏；I0是输出电流（就是负载上流过的电流）单位是安；RL的单位就是欧姆。T就是整流后的脉动电流中的基波周期，全桥整流其基波的周期是0.01S。

5.2.2 等效电路

S40A继电保护测试仪，LL-12/5型过流继电器及滤波电容组成的等效电路