Справочник по наладке вторичных цепей - Проверка защит и устройств сигнализации

В объем проверки защит и устройств сигнализации входит внешний и внутренний осмотр, проверка механической исправности устройств, проверка сопротивления изоляции, испытание изоляции, проверка трансформатора тока нулевой последовательности и его монтажа, проверка основных электрических характеристик устройства, комплексная проверка, проверка рабочим током и напряжением.
Внешний и внутренний осмотр, проверка механической части выполняются в соответствии с рекомендациями § 2.1.
Проверка сопротивления изоляции производится в полной схеме защиты мегаомметром 1000 В. Перед проверкой изоляции необходимо закоротить между собой выводы независимых цепей и вынуть блоки полупроводниковых элементов. Сопротивление изоляции проверяется относительно корпуса и между всеми независимыми цепями. Сопротивление изоляции должно быть не менее 10 МОм.
Испытание изоляции всех объединенных цепей относительно корпуса производится напряжением 1000 В частотой 50 Гц в течение 1 мин.
Проверка трансформатора тока нулевой последовательности и его монтажа. При проверке монтажа трансформатора тока (рис. 7.9) необходимо обращать внимание на выполнение следующих требований;
провод, заземляющий кабельную воронку, должен проходить через TAN и на выходе подсоединяться к контуру заземления. В этом случае токи, проходящие по броне кабеля и по заземлению, проходят в ТAN в разных направлениях и их влияние на защиту уничтожается;
на кабель на участке от воронки до места установки TAN и на заземляющий провод должна быть наложена изоляционная лента для изоляции железа TAN от брони кабеля, а также брони и воронки от хомутов или скоб, крепящих кабель к заземленным конструкциям.

Рис. 7.9. Выполнение заземления при установке на кабеле трансформатора тока нулевой последовательности;
1 — крепежная скоба; 2 — трансформатор тока нулевой последовательности; 3 — изоляционный слой; 4 — заземляющий провод
Отстройка защиты от токов растекания оценивается по величине небаланса TAN при протекании тока через него по проводу, заземляющему кабельную воронку, и по броне кабеля на землю. Для этого провод, заземляющий кабельную воронку, отсоединяется от контура заземления и в рассечку включается источник тока. Ток небаланса измеряется во вторичной обмотке TAN. При протекании тока, большего расчетного тока однофазного замыкания, ток небаланса должен быть в 2—3 раза меньше уставки защиты. Изоляция сердечника TAN и крепящих скоб или хомутов, расположенных выше места установки TAN, относительно брони кабеля проверяется мегаомметром напряжением 2500 В. Снимается характеристика намагничивания TAN U=f(I).
Для удобства проведения плановых проверок целесообразно пропустить через окно TAN провод (испытательную жилу), концы которого выводятся на сборку зажимов. Необходимо помнить, что замыкание этих концов может приводить к отказу защиты.
Проверка основных электрических характеристик устройств. Описание проверок приводится по видам защитных устройств. Ввиду различия схемы питания устройств и выполнения исполнительного органа проверка их также входит в объем проверок основных электрических характеристик.
Проверка устройства ЗЗП-1 производится в следующем объеме.
Проверяются цепи питания от источника постоянного или выпрямленного тока. При этом измеряется напряжение питания, которое должно соответствовать допустимым значениям 24 ±4,8 В.
Проверяется и регулируется исполнительный орган. Проверка выходного реле РП-210 принципиально не отличается от проверки других промежуточных реле, и его регулировка осуществляется в соответствии с указаниями § 2,5. Напряжение срабатывания реле проверяется подачей напряжения от постороннего источника на выводы 11-13 при вынутом блоке полупроводниковых элементов и отключенном конденсаторе СЗ. Напряжение срабатывания реле должно быть 16,8 ±0,8 В, а коэффициент возврата — не менее 0,2. Проверяется время срабатывания реле, которое должна быть не более 0,025 с при Up=2UCp.
Снимаются основные электрические характеристики защиты при совместной работе с TAN данного присоединения по схеме, приведенной на рис. 7.10. Для проверки защиты целесообразно использовать комплексное устройство типа У5053. В качестве первичной обмотки используется провод,' пропущенный через окно трансформатора. Перед снятием характеристик размагничивают сердечник TAN, для чего в первичной обмотке плавно увеличивают ток до 9 А и затем плавно снижают его до нуля, повторяя указанную операцию 2—3 раза. Характеристики снимаются в следующей последовательности:
а)   определяется напряжение на обмотке выходного реле К при подаче напряжения 3 U0 на зажимы 8-10 защиты. Проверка выполняется плавным подъемом напряжения от 0 до 100 В при отсутствии тока в первичной цепи TAN и снятом напряжении постоянного тока. Постоянная составляющая напряжения на зажимах 11-13, измеренная вольтметром с Rвн> 1000 Ом/В, не должна превышать ±2 В. При больших величинах проверяются на соответствие ТУ транзисторы VT3, VT4 и диоды VD3, VD4. Во избежание повреждения транзисторов не допускается подача напряжения в цепь 3 U0 более 115 В;
б)   снимаются вольт-амперные характеристики срабатывания Iс.з= =/ (3 Uо) при (/пит=24 В н <р=90° (ток отстает от напряжения) для трех уставок, которые могут значительно отличаться от данных по шкале, так как зависят от параметров трансформаторов тока и от температуры окружающей среды. Защита считается исправной, если вольт-амперные характеристики отличаются от типовой, приведенной на рис. 7.11, не более чем на 30 %;

в)   проверяется зона срабатывания защиты и определяется фм.ч при £Лшт=24 В и 3 Uо = 100 В. Характеристики снимаются для трех уставок, причем на уставке «1» характеристика снимается при /=0,2 А, а на уставках «2» и «3»—при /=2/ор. Зона работы защиты должна находиться в пределах 180±20 ° (первичный ток опережает напряжение 3 Ца). Угол максимальной чувствительности фм.ч определяется как полусумма углов ф1 и ф2 срабатывания защиты на границах зоны;

Рис. 7.10. Схема снятия характеристик защиты ЗЗП-1
Рис. 7.11. Типовая вольт-амперная характеристика срабатывания защиты ЗЗП-1 3/0=/(3t/0)
г)   проверяется степень отстройки защиты от высших гармоник токовой цепи. Проверка производится только для защиты ЗЗП-1М при Uпит=24 В и 3 Uo—0. Для проверки в первичную обмотку TAN от генератора низкой частоты подается ток /=2/Ср.уст в диапазоне частот от 50 до 750 Гц. Напряжение измеряется ламповым вольтметром на выходе усилителя переменного тока (выводы 12-14). Снятая характеристика не должна отличаться от типовой (рис. 7Л2) более чем на 20 %.
В случае несоответствия на всех уставках снятых характеристик типовым следует заменить блок полупроводниковых элементов. Если положение не изменится, следует, провести проверку трансформаторов и автотрансформатора, а также конденсаторов С2, СЗ, С4 и резистора R7.
Проверяется устройство ВУ-1. Настройка устройства на частоту резонанса 50 ±2,5 Гц осуществляется по схеме рис. 7.13. Проверка фильтра производится при постоянном по значению напряжении на выходе звукового генератора. Резонансу соответствует максимум тока а цепи фильтра. Значение полного сопротивления в режиме резонанса должно находиться в пределах 44—64 Ом. Настройка резонансной частоты осуществляется изменением воздушного зазора магнитопровода дросселя L,
Проверяется сопротивление соединительных проводов. Активное
сопротивление соединительных проводов между вторичной обмоткой TAN и комплектом защиты не должно превышать 0,3 Ом. Если сопротивление превышает 0,3 Ом, увеличивают сечение соединительных проводов и при необходимости шунтируют резистор R7 схемы ЗЗП-1 проводом сечением не менее 0,35 мм.
Проверка реле РТЗ-50 производится в следующем объеме.
* Проверяется выходное реле К. Проверка производится при снятом блоке полупроводниковых элементов. Напряжение подается на выводы 4 и 8 розетки штепсельного разъема. Напряжение срабатывания должно быть равным 11,3 ±0,5 В, ток срабатывания 8,3 ±0,4 мА, коэффициент возврата должен быть не менее 0,2.
Проверяется исправность цепи RIO, СЗ, VD4. Для проведения проверки вынимается печатная плата из разъема и комбинированным прибором Ц4313 (Ц4317 или др.) измеряется сопротивление этой цепи постоянному току при прямой (« + » прибора на вывод 4 штепсельного разъема, «—» прибора — на вывод §) и обратной полярностях. При прямой полярности сопротивление должно быть примерно 3 кОм, при обратной полярности ОО.

Рис. 7.12. Характеристика Отстройки защиты ЗЗП-1 от высших гармоник и/и%= = Ф (П

Рис. 7.13. Схема проверки фильтра второй гармоники
трансформатора Т, которое должно находиться в пределах 5,0—5,8 В, и напряжение на диоде ]/01, которое должно быть не более 1 В.

3.   Проверяется стабилизация напряжения питания реле. На вход цепей оперативного тока реле подается напряжение от нуля до 1,1 Uном и измеряется напряжение на стабилитронах Уйб и Уй6+ У05 при //Пит=0,8; 1,0 и 1,1 1/ном. При Uном=Uном напряжение на стабилитроне Уйб должно находиться в пределах 8—9,5 В, а на стабилитронах УВ6+ Уй5— в пределах 16—19 В. При изменении напряжения в пределах 0,8—1,1 Uном значение стабилизированного напряжения не должно отличаться от измеренного ранее более чем на ±0,2 В.
4.   Проверяется входной трансформатор и ограничение входного сигнала. Для проведения проверки собирается схема, приведенная на рис. 7.14. Накладка реле устанавливается в положение «1» диапазона уставок («3-г»). При   в токовую цепь плавно подается ток от нуля до максимального вторичного тока замыкания на землю (20 мА). Измеряется напряжение на вторичной обмотке входного трансформатора.

Проверяется загрубление реле для высших гармонических составляющих. На минимальной уставке при Опат=ипои от ГНЧ в токовую цепь реле подается ток частотой 50, 150 и 400 Гц и измеряется ток срабатывания реле. Коэффициенты загрубления на частотах 150 и 400 Гц должны быть соответственно:

Измеряется напряжение в контрольных точках. При иПпт=ивст по схеме рис. 7.14 производятся измерения напряжений в контрольных точках при отсутствии тока на входе реле (якорь К отпущен) и при наличии тока, равного 1,1 /ср реле (якорь К подтянут). Измерения производятся относительно « + » блока питания вольтметром постоянного тока с Явп>5 кОм/В (М1200). Значения измеренных напряжений должны находиться в пределах, указанных в табл. 7.4.

Рис. 7.14. Схема проверки электрических характеристик реле типа РТЗ

Таблица 7.4. Допустимые пределы изменений напряжений в контрольных точках реле РТЗ-50

После измерения напряжений в контрольных точках вольтметр подключают на базу транзистора VT1 и при отсутствии тока на входе реле плавным регулированием резистора R7 проверяют плавность изменения напряжения на базе транзистора.
Проверяется реле РТЗ-50 совместно с трансформатором тока TAN. Собирается схема, приведенная на рис. 7.15. При использовании TAN с подмагничиванием схема проверки должна предусматривать подачу напряжения на обмотку нодмагничивания. При U„„T—UH0U и данном на трансформатор тока TAN первичном токе, равном заданной

уставке защиты, вращением регулируемого резистора R7 добиваются срабатывания реле. Положение резистора фиксируется контргайкой, и повторно проверяется ток срабатывания. Как показал опыт наладки защиты с реле РТЗ-50, из-за большого входного сопротивления реле, особенно на первых двух диапазонах «0,01—0,02 А» и «0,015—0,03 А», и малой мощности трансформаторов тока они значительно изменяют коэффициент трансформации в зависимости от нагрузки. Поэтому вполне возможно, что защита будет иметь меньший первичный ток срабатывания на третьем, наиболее грубом диапазоне, имеющем минимальное входное сопротивление. Выбор диапазона, если он не задан в уставках, производится экспериментально в процессе наладки. Коэффициент возврата реле по первичному току должен быть не менее 0,9.

Рис. 7.15. Схема проверки реле типа РТЗ совместно с трансформатором тока рулевой последовательности
Особенности наладки реле РТЗ-51. Исполнительный орган KLI (см. рис. 7.6) должен срабатывать при напряжении не более 45 В. Ток срабатывания проверяется на каждой из шести уставок. Погрешности, разбросы, коэффициенты возврата должны соответствовать техническим данным' реле, приведенным в § 7.2. Подрегулировка тока срабатывания осуществляется подстроечным резистором R11. Перемычка SX должна быть замкнута только в случае питания схемы реле от источника переменного напряжения. Для удобства контроля состояния схемы РТЗ-51 на печатной плате расположены контрольные точки ХР9—ХР12, выполненные в виде контактных площадок.
Рабочую уставку срабатывания защиты с реле РТЗ-51 по первичному току выполняют в схеме с TAN аналогично защите с реле РТЗ-50.
Проверка устройства сигнализации УСЗ-2/2 производится в следующем объеме:
проверяется исполнительное реле. При этом ток срабатывания реле при подаче напряжения от постороннего источника на зажимы 9-11 устройства и вынутом блоке полупроводниковых приборов должен находиться в пределах 9—10 мА, коэффициент возврата — не менее 0,2;
проверяются цепи сигнализации устройства. Для проверки исправности тиратрона МТХ-90 вынимается блок полупроводниковых приборов и на входные зажимы 1-2 подается напряжение постоянного выпрямленного тока, равное 0,8 Uяом. Нажимая на якорь выходного реле л, проверяют зажигание тиратрона. После отпускания якоря тиратрон не должен гаснуть до квитирования кнопкой SB. Напряжение увеличивается до 1,5 Uвок. Тиратрон не должен загораться при отпущенном якоре. В случае несоответствия режимов работы проверяется исправность и значение сопротивлений резисторов И7 и Ц8, а также надежность замыкания размыкающих контактов реле К.
При исправности всех цепей тиратрон должен быть заменен;
производится проверка транзистора УТ2. При вставленном блоке полупроводниковых приборов и поданном на зажимы 1-2 напряжении питания от 0,8 Uном до 1,2 Uном измеряется напряжение на зажимах 9-11 вольтметром с Rви>5 кОм/В. Измеренное напряжение не должно превышать 1 В;
проверяются уставки срабатывания. Для этого снимается характеристика зависимости тока срабатывания от частоты при постоянном значении напряжения питания 1/пит— 110 В для всех уставок устройства на частотах 50, 150, 250, 350, 550, 650 и 2000 Гц по схеме рис. 7.16.

Рис. 7.16. Схема снятия характеристик устройства УСЗ-2/2 с переносным трансформатором тока нулевой последовательности
Для снятия характеристик устройств УСЗ-2/2 используется переносной TAN такого же типа, как и тот, от которого питаются устройства. Из-за незначительной мощности генератора низкой частоты для получения больших первичных токов, приведенных к одному витку, через окно TAN наматывается 50 витков. Первичный ток, приведенный к одному витку, равен произведению показаний амперметра на число намотанных витков. Полученные токи срабатывания не должны отличаться от данных, приведенных в табл. 7.2, более чем на 30 % для диапазона частот от 150 до 650 Гц. Если токи срабатывания не укладываются в допустимые пределы, проверяются согласующий трансформатор Т, дроссель L и конденсаторы Cl, СЗ.
Снимается характеристика зависимости тока срабатывания от частоты тока при напряжениях питания, равных 0,8 UBом и 1,2 Uном на рабочей уставке. Отличие токов срабатывания от данных при і/Пит=ЇЛном не должны отличаться более чем на 25 %.
Качественную проверку срабатывания УСЗ-2/2 можно произвести и без использования ГНЧ — прогрузкой каждого TAN первичным током 50 Гц. В этом случае через окно TAN пропускают прогрузочный провод и увеличивают ток до срабатывания реле. Измеренный ток срабатывания должен быть меньше тока замыкания на землю (задается службой РЗА и проверяется опытом искусственного замыкания на землю). При однофазных замыканиях в сети в токе 3/о всегда присутствуют составляющие 150—2000 Гц, а на этих частотах ток срабатывания реле значительно меньше, чем на частоте 50 Гц. Поэтому если проверен ток срабатывания на частоте 50 Гц, то обеспечивается полная гарантия надежного срабатывания устройства при токах КЗ.
Проверка устройства сигнализации УСЗ-Зм. Характеристика зависимости показаний микроамперметра от первичного тока, частоты   чувствительности устройства снимается по схеме рис. 7,16 в соответствии с табл. 7.3.

Показания прибора не должны отличаться от данных таблицы более чем в 2 раза. Если показания прибора будут отличаться более чем в 2 раза, следует проверить отдельные элементы схемы устройства.
Комплексная проверка защит и устройств сигнализации
В связи с тем, что выбор и проверка рабочих уставок производится током, подаваемым в первичную обмотку трансформатора тока нулевой последовательности, объем комплексной проверки защит и устройств сигнализации от замыканий на землю значительно сокращается по сравнению с другими видами защит. Проверка времени работы защиты в полной схеме необязательна, так как сети 6—10 кВ с малыми токами замыкания на землю допускают работу при однофазных КЗ в течение
ч и защиты, как правило, выполняются с действием на сигнал.
Объем комплексной проверки в основном сводится к проверке взаимодействия защит и устройств сигнализации с другими защитами, автоматикой, управлением и действием общестанционной сигнализации, а также к проверке действия защит на отключение выключателей, где это предусмотрено проектом. Проверка взаимодействия производится по принципиальным схемам при напряжении оперативного тока, равного Uном и 0,8 Uвок, замыканием контактов вручную в соответствии с рекомендациями, приведенными в § 1.6.
Для защиты ЗЗП-1 дополнительно проводится проверка помехозащищенности трансформатора тока нулевой последовательности, вторичных токовых цепей и комплектов защиты от влияния помех и наводок. Проверка производится при Uпит=24 В, 3U0=100 В и максимальной нагрузке данного присоединения. Напряжение 3 Ua подается от постороннего- источника при прямой и обратной полярностях. В случае удовлетворительного монтажа TAN, вторичных цепей трансформаторов тока и комплекта защиты напряжение на выводах Л-13, измеренное вольтметром постоянного тока с RBн>5 кОм/B (М1200, М2038 и др.), не превышает 4—5 В на уставке / и 3 В на уставке 2.
Рекомендации по выбору уставок устройства УСЗ-2/2. Уставки устройства рассчитаны таким образом, чтобы на всех неповрежденных линиях с собственным емкостным током 1с, равным 10% общего суммарного тока всех присоединений данного напряжения /С2 , и уставкой, равной /уСт=10/с, обеспечивался коэффициент отстройки k отс^:2. Обозначение уставок 25, 50, 100 И 250 указывает при этом, какому /С2 она соответствует.
Проверка защит и устройств сигнализации рабочим током и напряжением
Проверка защит и устройств сигнализации рабочим током и напряжением сводится в основном к проверке тока или напряжения- небаланса, измеренного непосредственно на входе реле. При этом фиксируются значения первичного тока нагрузки проверяемого присоединения. Исключением являются направленная защита нулевой последовательности ЗЗП-1 и устройство сигнализации УСЗ-2/2, для правильной оценки работы которых необходимо провести дополнительно опыт искусственного однофазного замыкания на землю.
Проверка защиты ЗЗП-1. В связи с тем что в сетях 3—10 кВ из-за отсутствия испытательной жилы для имитации напряжения нулевой последовательности проверка защиты под нагрузкой затруднительна, для каждого TV предварительно определяется полярность обмоток. Для этого со стороны высокого напряжения вынимается предохранитель одной из фаз и первичная обмотка TV этой фазы закорачивается. Строится векторная диаграмма расположения вектора напряжения на открытом треугольнике (что соответствует вектору 3 Un при замыкании на землю) относительно вторичного, предварительно сфазированного напряжения TV другой секции (или через понижающий трансформатор —от трансформатора собственных нужд). Концы открытого треугольника маркируются.
Для проверки ориентировки по направлению защиты ЗЗП-1 его цепи отключаются от Т V и на защиту подается от постороннего источника напряжение 100 В, совпадающее по фазе с вектором напряжения на открытом треугольнике, определенным, как указано выше. По испытательной токовой жиле в направлении от шин в линию подается ток не менее 2 /к> вектор которого на 90° опережает вектор напряжения. Реле должно надежно срабатывать. В противном случае необходимо изменить полярность трансформатора тока.
По испытательной жиле можно пропускать и токи защищаемого присоединения. Для этого испытательную жилу через проводники поочередно подключают к разъемным зажимам фаз А, В и С цепей тока измерения в ячейке распределительного устройства, строго соблюдая полярность. Вынимая штырь из контактного разъема, прибором ВАФ-85 измеряют значение и фазу пропускаемого через TAN тока, при этом начало клещей прибора должно быть обращено к трансформаторам тока. Отмечают срабатывание или бездействие реле. Строят векторную диаграмму и анализируют поведение реле с поданным на защиту вектором напряжения.
Проверка устройства сигнализации УСЗ-2/2 и УСЗ-Зм. После включения устройств в работу целесообразно при первом длительном замыкании на землю провести измерения, уровней высших гармоник в токах нулевой последовательности поврежденных и неповрежденных присоединений.
Для устройства УСЗ-2/2 измеряется напряжение на контурах входного блока (зажимы 10-12) всех реле. На поврежденном присоединений напряжение на зажимах 10-12 устройства должно быть примерно в 4 раза больше напряжения на неповрежденных присоединениях.
Для устройства УСЗ-Зм результаты измерений вносятся в протокол наладки с обязательным указанием положения переключателя чувствительности.