Testador de proteção de reléé uma ferramenta essencial indispensável na manutenção e calibração de equipamentos secundários no sistema de energia. Diante de uma grande variedade de instrumentos de teste no mercado, escolher um modelo adequado com base no tipo de relé que está sendo testado é um passo importante para garantir o correto funcionamento dos dispositivos de proteção e garantir a operação segura e estável da rede elétrica.
Os relés são a “primeira linha de defesa” para proteção do sistema de potência. De acordo com seus princípios de funcionamento e gerações tecnológicas, geralmente podem ser divididos em quatro categorias: relés eletromagnéticos, relés estáticos, dispositivos de proteção de microcomputadores e dispositivos ópticos de proteção digital para subestações inteligentes. Diferentes tipos de relés têm sua própria ênfase na capacidade de saída, nos requisitos de precisão e no suporte ao protocolo de comunicação do testador. Este artigo combina o sistema de produtos da Wuhan UHV Power Technology Co., Ltd. para delinear as ideias básicas para a seleção de relés por tipo.
Relé eletromagnético: saída de alta corrente é fundamental
Os relés eletromagnéticos pertencem aos primeiros componentes de proteção, com estrutura robusta e princípio de funcionamento relativamente simples. No entanto, sua bobina de corrente possui uma alta impedância de carga, o que exige mais da capacidade de saída de corrente do testador durante o teste. Se a potência de saída do testador for insuficiente, ele não será capaz de fazer o relé operar de maneira confiável, resultando em resultados de teste distorcidos. Portanto, para o teste de relés eletromagnéticos, deve-se dar prioridade à capacidade de saída de corrente e à capacidade de volt-ampere do testador para garantir que ele tenha capacidade de acionamento de carga alta suficiente.
O UHV-702testador de proteção de relé de microcomputadorpara Wuhan UHV mostrou excelente desempenho nesse aspecto. O dispositivo adota uma arquitetura de chip duplo de DSP + FPGA, com corrente CA máxima de 40A (monofásica) e máxima de 120A quando conectado em três paralelos. A precisão da corrente é de ± 0,05% e o erro de fase é menor ou igual a 0,3 graus, o que pode atender aos requisitos de verificação de vários dispositivos de proteção eletromagnética. Para usuários que precisam equilibrar relés eletromagnéticos antigos e dispositivos modernos de proteção de microcomputadores, a ampla faixa de saída de UHV-702 pode cobrir as necessidades de teste de múltiplas gerações de equipamentos, evitando compras repetidas devido à substituição de equipamentos.
Relé estático: precisão e controle de fase são o núcleo
Os relés estáticos usam componentes semicondutores para formar circuitos lógicos de proteção. Comparados aos relés eletromagnéticos, eles têm velocidade operacional mais rápida e menor consumo de energia, mas exigem maior precisão de saída e recursos de controle de fase do testador. Os componentes direcionais e de impedância em relés estáticos requerem controle preciso do ângulo de fase para verificar suas características operacionais, e a precisão do ajuste de fase do testador determina diretamente a confiabilidade dos resultados do teste.
O UHV-1200testador de proteção de relépara Wuhan UHV é caracterizado por uma capacidade de saída de micro corrente de nível 0,1 mA e tem um desempenho excelente em cenários que exigem controle preciso de corrente, como novas conexões de rede de energia e sistemas de armazenamento de energia. Esta capacidade tem significado prático para testar componentes de corrente com alta sensibilidade em relés estáticos.
Dispositivo de proteção baseado em microcomputador: a funcionalidade do software e a capacidade de comunicação determinam a profundidade do teste
Dispositivos de proteção baseados em microcomputadores são a configuração principal nas subestações atuais e sua lógica de proteção é implementada por algoritmos de software. O testador não só precisa fornecer saída analógica de alta precisão, mas também ter a capacidade de se comunicar digitalmente com o dispositivo de proteção. Para proteção convencional de sobrecorrente de linha, proteção diferencial de transformador, etc., o testador precisa ter a capacidade de produzir corrente e tensão trifásica simultaneamente; Para proteção complexa de linhas de microcomputadores envolvendo canais de alta frequência e proteção longitudinal de fibra óptica, o testador deve ter funções avançadas, como simulação de fonte de alimentação dupla-face, oscilação do sistema e transmissão e recepção de mensagens digitais.
Em termos de configuração de canal, testadores trifásicos/quatrofásicos (4 tensões+3 correntes) são equipamentos padrão tradicionais, que podem atender à maioria dos requisitos de testes de rotina, como proteção de linha e proteção de backup de transformador; O testador de seis fases (6 tensões +6 correntes) é adequado para cenários complexos, como proteção diferencial de transformadores e dispositivos de comutação automática de backup. Não há necessidade de inverter a linha durante o teste e a eficiência é significativamente melhorada.
Otestador de proteção de relé de microcomputador de seis fasespara Wuhan UHV pode simular múltiplas falhas de circuito simultaneamente com uma capacidade de saída de tensão de seis fases e corrente de seis fases. Seu núcleo está no processador de sinal digital DSP e no amplificador de potência linear modular, alcançando resposta de alta frequência de 1200 Hz e simulação de falha instantânea de nível de 0,2 ms. Na depuração de novas estações de energia, a função de teste de sequência de estado do equipamento pode construir um cenário de falha composto que inclui flutuações de frequência, reversão de potência e superposição harmônica. Por exemplo, ao simular uma falta na linha de 35kV em uma estação de energia fotovoltaica, ele pode gerar corrente de curto-circuito simétrica, corrente de atenuação contendo segunda harmônica e acionar o religamento em sequência. Todo o processo registra automaticamente o tempo de ação da proteção e o erro é controlado em 1 ms.
Dispositivo óptico de proteção digital: compatibilidade de protocolo e precisão de sincronização são limites rígidos
A subestação inteligente adota o padrão IEC 61850, e o dispositivo de proteção recebe valores de amostragem (SV) e mensagens GOOSE através de fibra óptica Ethernet. Os testadores analógicos tradicionais não podem ser conectados diretamente. Para testar este tipo de equipamento é necessário utilizar um testador de proteção de relé digital óptico. Para cenários que exigem testes convenientes no local, um testador portátil de proteção de relé digital óptico é uma escolha prática. Se for usado para testes abrangentes de subestações inteligentes com níveis de tensão de 110kV e superiores, o testador digital óptico de subestação inteligente é mais adequado.
Duas dimensões a considerar ao selecionar
Além de combinar as funções principais de acordo com os tipos de relé, o nível de tensão e a portabilidade também são fatores práticos que precisam ser equilibrados na seleção. Em termos de níveis de tensão, testadores monofásicos ou portáteis podem ser usados para redes de distribuição de 10kV e abaixo, e equipamentos de precisão de nível 0,2 são recomendados para sistemas de 110kV e acima. Estações inteligentes e projetos de ultra-alta tensão requerem modelos que suportem simulação de falhas complexas. Em termos de portabilidade, os equipamentos utilizados no local devem ter características leves e resistentes, enquanto os equipamentos utilizados no laboratório para uso fixo podem priorizar escalabilidade e estabilidade.
Do digital eletromagnético ao digital óptico, cada transição geracional na tecnologia de relés apresentou novos requisitos para instrumentos de teste. A lógica central da seleção é sempre "determinar o plano de teste com base no objeto testado" - para esclarecer o tipo de relé, a função de proteção, o protocolo de comunicação e o nível de tensão e, em seguida, combinar a capacidade de saída, a configuração do canal e a função de software do testador de acordo, a fim de garantir a qualidade do teste e, ao mesmo tempo, obter uma configuração razoável do investimento no equipamento.