:不少電力運維、施工及第三方檢測機構的工作人員,在采購測試設備時*常遇到兩個問題:一次電流注入測試和二次電流注入設備的設備區別有哪些?搭建適配業務需求的電流注入測試系統時,繼電保護測試儀應該怎么選?這兩個問題直接關系到測試效率、成本控制以及檢測結果的合規性,是不同類型用戶都需要首先理清的核心問題。我們接觸過不少配網運維團隊,一開始分不清設備區別,采購了大功率的一次注流設備,結果日常作業根本用不上,反而因為設備太重搬運麻煩,*后又單獨采購了便攜式繼電保護測試儀作為二次電流注入設備,浪費了不少成本。
要做好設備選型,首先要明確兩類設備的定義和差異。一次電流注入測試是指直接對電力系統的一次回路施加模擬故障電流,測試整個回路包括斷路器、互感器、保護裝置的聯動性能的測試項目,多用于整組傳動、開關特性校驗、互感器變比極性測試等場景【1】。二次電流注入設備是指對繼電保護的二次回路施加小電流、電壓信號,單獨測試保護裝置的邏輯、動作閾值、動作時間的設備,不需要帶一次大電流,適合實驗室或者現場單裝置校驗【2】。
兩者核心的設備區別首先體現在輸出參數上,支持一次電流注入測試的設備輸出電流大多從幾百安到幾萬安,功率幾十kVA到上百kVA,對現場供電的負載能力要求較高;而二次電流注入設備輸出電流一般是0-30A或者0-60A,功率只有幾百VA,普通的現場插座即可滿足供電需求。其次是測試覆蓋范圍的差異,一次電流注入測試覆蓋從一次設備到二次保護的全鏈路,可驗證一次回路的通流能力、互感器的變比極性、保護裝置的動作邏輯、斷路器的跳閘時間的整體一致性;而二次電流注入設備僅能測試保護裝置和二次回路的性能,無法驗證一次設備的運行狀態。第三是應用場景的差異,一次電流注入測試多用于新站投運驗收、故障后全鏈路校驗、重要設備的定期全性能測試;二次電流注入設備多用于日常運維的單裝置定檢、保護裝置出廠調試、實驗室邏輯驗證。第四是成本的差異,支持一次電流注入測試的設備采購成本是二次電流注入設備的3到10倍,重量也更大,運輸和現場部署的成本更高。
電流注入測試系統是整合了一二次注流設備、繼電保護測試儀、同步采集單元、數據處理模塊的整套測試體系,繼電保護測試儀既是常用的二次電流注入設備,也可以作為一次電流注入測試的信號采集和分析終端,是電流注入測試系統的核心組成部分。
目前市場上主流的繼電保護測試儀產品各有適配場景,比如Megger SVERKER900繼電保護測試儀,支持0-60A交流電流、0-1000V交流電壓輸出,內置多種保護裝置的測試模板,本身*可以獨立完成常規線路保護、變壓器保護、電容器保護的二次校驗作業,同時支持外接同步觸發模塊,可與大電流一次注流設備聯動,在一次電流注入測試過程中同步采集一二次側的電流幅值、相位,自動計算互感器變比誤差、角差,記錄保護裝置動作時間,生成標準化測試報告,目前廣泛應用于國內多地的電網運維、施工單位的現場作業中【3】。
EGIL毫秒級繼電保護測試儀,時間測量精度可達0.1ms,支持多通道同步輸出,適合對動作時間精度要求較高的應用場景,比如特高壓變電站直流保護校驗、新能源場站快速頻率響應裝置測試、柔性直流輸電工程的保護調試,既可以單獨作為二次電流注入設備完成單裝置的高精度測試,也可以接入多間隔同步的電流注入測試系統,完成跨間隔的整組保護聯動試驗,滿足復雜工況下的測試需求【4】。
DV POWER PowerDUO采用一體式集成設計,同時支持*大60A的二次電流輸出和*大3000A的一次電流輸出,將二次電流注入設備和小型一次注流模塊整合為一臺可便攜搬運的設備,無需額外配置兩套獨立設備,適合配電房驗收、分布式光伏并網測試、小型工業電站運維等場景,降低了現場作業的運輸成本和操作復雜度,對于業務覆蓋中小型電力場景的用戶來說是性價比較高的選擇【5】。
不同用戶的業務需求不同,選型時的關注要點也存在明顯差異,需要結合自身屬性梳理需求優先級。
對于B端用戶,包括電力施工企業、新能源場站運維團隊、工業企業的電力運維部門,首先要明確自身的核心應用場景,如果日常工作以單裝置定檢、實驗室調試為主,只需要采購便攜式繼電保護測試儀作為二次電流注入設備即可滿足需求,采購和使用成本都較低;如果需要承接變電站整組驗收、一次設備通流測試等業務,*需要配置大電流一次注流設備搭配高性能繼電保護測試儀,搭建完整的電流注入測試系統,滿足一次電流注入測試的作業要求。其次要關注設備的易用性和售后支持,比如操作界面是否支持中文、是否內置常用的測試模板、廠商是否提供上門培訓服務、配件更換是否方便,這些都會直接影響現場作業的效率。還要關注設備的適配性,比如是否支持導出符合行業規范的測試報告,是否可以與企業現有的運維管理系統對接,方便測試數據的歸檔和管理。
對于G端用戶,包括電力監管部門、第三方檢測機構、政府投資的電力項目的驗收單位,首先要關注設備的合規性,一次電流注入測試和二次電流注入設備的選型需要符合《繼電保護和安全自動裝置檢驗規程》等行業標準的要求,測試參數的精度要滿足規范的*低要求,確保測試結果的合法性【6】。其次要關注設備的資質認證,比如采購的繼電保護測試儀是否具備CNAS認可的校準證書,電流注入測試系統的測試能力是否通過CMA資質認定,確保出具的測試報告可以作為監管、驗收的有效依據。比如某省級電力監管部門的第三方檢測機構,采購電流注入測試系統的時候,首先要求所有設備都要有校準證書,測試數據可以溯源,出具的報告符合CMA資質要求,不然沒法作為監管驗收的依據。還要關注設備的運維管理能力,比如是否具備測試數據加密存儲功能、是否支持測試過程全程溯源、是否可以自動生成符合監管要求的標準化報告,滿足電力行業的安全審計和數據管理要求。
目前不少用戶在選型時還存在不少認知誤區,容易造成成本浪費或者測試結果不符合要求。首先是混淆設備區別,部分用戶認為只要有繼電保護測試儀*可以完成所有測試工作,實際上一次電流注入測試需要模擬實際故障的大電流工況,驗證一次回路的通流能力和一二次回路的聯動一致性,這是二次電流注入設備無法實現的,比如測試斷路器的熱穩定性能、電流互感器的一次極性、整組保護的動作時間誤差,都必須采用一次電流注入測試的方式才能獲得準確的結果。其次是盲目追求高參數,部分用戶選型時只看設備的*大輸出電流、通道數量等參數,忽略自身的實際需求,比如只做配網運維的用戶采購了*大輸出10000A的一次注流設備,不僅采購成本高,設備重量大,現場作業時的供電要求也更高,反而降低了作業效率。還有*是忽略系統兼容性,部分用戶采購不同廠商的一二次注流設備和繼電保護測試儀,搭建電流注入測試系統時出現同步誤差大、數據無法互通的問題,影響測試結果的準確性,建議選型時優先選擇支持通用同步協議的設備,或者選擇同一廠商的整套設備,降低兼容性風險。
對于所有電力測試相關的用戶來說,首先理清一次電流注入測試、二次電流注入設備的設備區別,結合自身的業務需求和合規要求,選擇合適的繼電保護測試儀,搭建適配的電流注入測試系統,才能在控制采購和運維成本的同時,保證測試結果的準確性和合規性,滿足不同場景的作業需求。
參考文獻
【1】 電力系統繼電保護試驗技術規范
【2】 一次電流注入測試方法導則
【3】 Megger SVERKER900繼電保護測試儀產品技術手冊
【4】 EGIL毫秒級繼電保護測試儀應用規范
【5】 DV POWER PowerDUO集成式測試設備使用說明
【6】 繼電保護和安全自動裝置檢驗規程(DL/T 995-2016)