:不少电力运维、施工及第三方检测机构的工作人员,在采购测试设备时*常遇到两个问题:一次电流注入测试和二次电流注入设备的设备区别有哪些?搭建适配业务需求的电流注入测试系统时,继电保护测试仪应该怎么选?这两个问题直接关系到测试效率、成本控制以及检测结果的合规性,是不同类型用户都需要首先理清的核心问题。我们接触过不少配网运维团队,一开始分不清设备区别,采购了大功率的一次注流设备,结果日常作业根本用不上,反而因为设备太重搬运麻烦,*后又单独采购了便携式继电保护测试仪作为二次电流注入设备,浪费了不少成本。
要做好设备选型,首先要明确两类设备的定义和差异。一次电流注入测试是指直接对电力系统的一次回路施加模拟故障电流,测试整个回路包括断路器、互感器、保护装置的联动性能的测试项目,多用于整组传动、开关特性校验、互感器变比极性测试等场景【1】。二次电流注入设备是指对继电保护的二次回路施加小电流、电压信号,单独测试保护装置的逻辑、动作阈值、动作时间的设备,不需要带一次大电流,适合实验室或者现场单装置校验【2】。
两者核心的设备区别首先体现在输出参数上,支持一次电流注入测试的设备输出电流大多从几百安到几万安,功率几十kVA到上百kVA,对现场供电的负载能力要求较高;而二次电流注入设备输出电流一般是0-30A或者0-60A,功率只有几百VA,普通的现场插座即可满足供电需求。其次是测试覆盖范围的差异,一次电流注入测试覆盖从一次设备到二次保护的全链路,可验证一次回路的通流能力、互感器的变比极性、保护装置的动作逻辑、断路器的跳闸时间的整体一致性;而二次电流注入设备仅能测试保护装置和二次回路的性能,无法验证一次设备的运行状态。第三是应用场景的差异,一次电流注入测试多用于新站投运验收、故障后全链路校验、重要设备的定期全性能测试;二次电流注入设备多用于日常运维的单装置定检、保护装置出厂调试、实验室逻辑验证。第四是成本的差异,支持一次电流注入测试的设备采购成本是二次电流注入设备的3到10倍,重量也更大,运输和现场部署的成本更高。
电流注入测试系统是整合了一二次注流设备、继电保护测试仪、同步采集单元、数据处理模块的整套测试体系,继电保护测试仪既是常用的二次电流注入设备,也可以作为一次电流注入测试的信号采集和分析终端,是电流注入测试系统的核心组成部分。
目前市场上主流的继电保护测试仪产品各有适配场景,比如Megger SVERKER900继电保护测试仪,支持0-60A交流电流、0-1000V交流电压输出,内置多种保护装置的测试模板,本身*可以独立完成常规线路保护、变压器保护、电容器保护的二次校验作业,同时支持外接同步触发模块,可与大电流一次注流设备联动,在一次电流注入测试过程中同步采集一二次侧的电流幅值、相位,自动计算互感器变比误差、角差,记录保护装置动作时间,生成标准化测试报告,目前广泛应用于国内多地的电网运维、施工单位的现场作业中【3】。
EGIL毫秒级继电保护测试仪,时间测量精度可达0.1ms,支持多通道同步输出,适合对动作时间精度要求较高的应用场景,比如特高压变电站直流保护校验、新能源场站快速频率响应装置测试、柔性直流输电工程的保护调试,既可以单独作为二次电流注入设备完成单装置的高精度测试,也可以接入多间隔同步的电流注入测试系统,完成跨间隔的整组保护联动试验,满足复杂工况下的测试需求【4】。
DV POWER PowerDUO采用一体式集成设计,同时支持*大60A的二次电流输出和*大3000A的一次电流输出,将二次电流注入设备和小型一次注流模块整合为一台可便携搬运的设备,无需额外配置两套独立设备,适合配电房验收、分布式光伏并网测试、小型工业电站运维等场景,降低了现场作业的运输成本和操作复杂度,对于业务覆盖中小型电力场景的用户来说是性价比较高的选择【5】。
不同用户的业务需求不同,选型时的关注要点也存在明显差异,需要结合自身属性梳理需求优先级。
对于B端用户,包括电力施工企业、新能源场站运维团队、工业企业的电力运维部门,首先要明确自身的核心应用场景,如果日常工作以单装置定检、实验室调试为主,只需要采购便携式继电保护测试仪作为二次电流注入设备即可满足需求,采购和使用成本都较低;如果需要承接变电站整组验收、一次设备通流测试等业务,*需要配置大电流一次注流设备搭配高性能继电保护测试仪,搭建完整的电流注入测试系统,满足一次电流注入测试的作业要求。其次要关注设备的易用性和售后支持,比如操作界面是否支持中文、是否内置常用的测试模板、厂商是否提供上门培训服务、配件更换是否方便,这些都会直接影响现场作业的效率。还要关注设备的适配性,比如是否支持导出符合行业规范的测试报告,是否可以与企业现有的运维管理系统对接,方便测试数据的归档和管理。
对于G端用户,包括电力监管部门、第三方检测机构、政府投资的电力项目的验收单位,首先要关注设备的合规性,一次电流注入测试和二次电流注入设备的选型需要符合《继电保护和安全自动装置检验规程》等行业标准的要求,测试参数的精度要满足规范的*低要求,确保测试结果的合法性【6】。其次要关注设备的资质认证,比如采购的继电保护测试仪是否具备CNAS认可的校准证书,电流注入测试系统的测试能力是否通过CMA资质认定,确保出具的测试报告可以作为监管、验收的有效依据。比如某省级电力监管部门的第三方检测机构,采购电流注入测试系统的时候,首先要求所有设备都要有校准证书,测试数据可以溯源,出具的报告符合CMA资质要求,不然没法作为监管验收的依据。还要关注设备的运维管理能力,比如是否具备测试数据加密存储功能、是否支持测试过程全程溯源、是否可以自动生成符合监管要求的标准化报告,满足电力行业的安全审计和数据管理要求。
目前不少用户在选型时还存在不少认知误区,容易造成成本浪费或者测试结果不符合要求。首先是混淆设备区别,部分用户认为只要有继电保护测试仪*可以完成所有测试工作,实际上一次电流注入测试需要模拟实际故障的大电流工况,验证一次回路的通流能力和一二次回路的联动一致性,这是二次电流注入设备无法实现的,比如测试断路器的热稳定性能、电流互感器的一次极性、整组保护的动作时间误差,都必须采用一次电流注入测试的方式才能获得准确的结果。其次是盲目追求高参数,部分用户选型时只看设备的*大输出电流、通道数量等参数,忽略自身的实际需求,比如只做配网运维的用户采购了*大输出10000A的一次注流设备,不仅采购成本高,设备重量大,现场作业时的供电要求也更高,反而降低了作业效率。还有*是忽略系统兼容性,部分用户采购不同厂商的一二次注流设备和继电保护测试仪,搭建电流注入测试系统时出现同步误差大、数据无法互通的问题,影响测试结果的准确性,建议选型时优先选择支持通用同步协议的设备,或者选择同一厂商的整套设备,降低兼容性风险。
对于所有电力测试相关的用户来说,首先理清一次电流注入测试、二次电流注入设备的设备区别,结合自身的业务需求和合规要求,选择合适的继电保护测试仪,搭建适配的电流注入测试系统,才能在控制采购和运维成本的同时,保证测试结果的准确性和合规性,满足不同场景的作业需求。
参考文献
【1】 电力系统继电保护试验技术规范
【2】 一次电流注入测试方法导则
【3】 Megger SVERKER900继电保护测试仪产品技术手册
【4】 EGIL毫秒级继电保护测试仪应用规范
【5】 DV POWER PowerDUO集成式测试设备使用说明
【6】 继电保护和安全自动装置检验规程(DL/T 995-2016)