Wenn ein Generator parallel zum Netz läuft, überwacht das Rückleistungsrelais die Richtung des Stromflusses. Wenn Strom vom Netz zurück in den Generator fließt, löst das Relais aus, um die Antriebsmaschine zu schützen. Wenn das Relais im Normalbetrieb ohne ersichtlichen Grund auslöst, unterbricht es nicht nur die Stromversorgung-sondern wirft auch Zweifel an der gesamten Schutzschaltung auf. Als langjähriger Lieferant von Stromqualitätsprüfgeräten haben wir eine Schritt-{5}}für{6}Schritt-Anleitung zur Fehlerbehebung zusammengestellt, die auf tatsächlichen Instrumentenmessungen basiert und Ihnen bei der Lösung dieser Art von Problemen hilft.
Sobald Sie auf der Website angekommen sind, sollten Sie nicht überstürzen, irgendwelche Einstellungen zu ändern. Überprüfen Sie zunächst den physischen Zustand und die Verkabelung der Sekundärkreise. Stellen Sie sicher, dass die Verhältnisse auf dem Typenschild für den Stromwandler (CT) und den Potenzialwandler (PT) mit den im Relais programmierten Angaben übereinstimmen. Überprüfen Sie, ob freiliegende Anschlüsse, Korrosion oder Anzeichen von Verbrennungen vorhanden sind, und denken Sie daran, sich an das Wesentliche zu halten: keine Unterbrechungen in der zweiten Schleife der Stromwandler oder Kurzschlüsse in den Spannungswandlern. Der nächste Schritt besteht darin, die Zeichnungen zu vergleichen, um die Reihenfolge der drei Phasenspannungen und Phasenströme herauszufinden, da jedes Rückwärtsleistungsrelais sehr empfindlich auf die Polarität reagiert; Jedes Mal, wenn die Stromleitungen eines -Phasen-Stromwandlers vertauscht werden, erkennt das Relais eine Rückwärtsleistung, auch wenn die Stromquelle Wirkleistung erzeugt. Diese Art von Verkabelungsfehler führt zu einem großen Prozentsatz unnötiger Auslösungen, und solche Fehler lassen sich leicht anhand der Live-Messwerte erkennen, anstatt auf eine Neuverkabelung angewiesen zu sein.
Ziehen Sie nach der physischen Inspektion das Blatt mit den Schutzeinstellungen heraus. Der Ansprechwert der Rückstromauslösung wird normalerweise zwischen 3 % und 10 % der Nennleistung des Generators eingestellt, mit einer Zeitverzögerung von 1 bis 10 Sekunden. Ist der Anregewert zu niedrig eingestellt, kann bereits eine kurzzeitige Umkehr durch geringfügige Lastschwankungen zu einer Abschaltung führen. Wenn die Verzögerung zu kurz ist, ist das System möglicherweise nicht in der Lage, die beim Schließen des Netzschalters auftretenden Spannungsspitzen zu bewältigen. Eine Möglichkeit, zu überprüfen, ob dies Ihr Problem ist, besteht darin, den Tonabnehmer vorübergehend etwas anzuheben und die Verzögerung leicht zu erhöhen. Sollte die störende Auslösung aufhören, sind die wahrscheinlichen Ursachen geringe Rückwärtsströme oder Störungen. Beachten Sie, dass dies nur ein erster Schritt ist. Sie müssen noch herausfinden, was das Problem verursacht hat.
Der wichtigste Schritt ist die Durchführung von Live-Messungen mit einem dreiphasigen Netzqualitätsanalysator. Klemmen Sie die Stromzangen um die CT-Sekundärkreise am Generatorausgang oder am Netzverbindungsschalter und schließen Sie die Spannungsklemmen in der richtigen Phasenreihenfolge an die Sekundärklemmen des Spannungswandlers an. Der Analysator zeigt ein Echtzeit-Spannungs--Strom-Vektordiagramm an und zeigt das Vorzeichen der Wirkleistung für jede Phase sowie die Gesamtwirkleistung an. Wenn der Generator Strom abgibt, wird die Wirkleistung als positiv definiert. Wenn das Relais auslöst, während der Gesamtleistungswert eindeutig positiv ist, liegt ein Erfassungsfehler vor. Das Vektordiagramm zeigt schnell die Problemphase an. Unter normalen Bedingungen ist der Winkel zwischen Spannung und Strom klein. Wenn ein Stromvektor fast 180 Grad phasenverschoben ist und die Spannung -fast direkt entgegengesetzt- ist, wird die CT-Polarität dieser Phase umgekehrt. Wenn die Phasenfolge der Spannung falsch ist -beispielsweise liegt die Spannung der Phase B am Eingang der Phase C an-werden die Phasenwinkel unregelmäßig sein, der Gesamtleistungswert schwankt zwischen positiv und negativ und das Relais wird wahrscheinlich klappern oder nicht richtig funktionieren. Die Trendaufzeichnungsfunktion des Analysators kann auch die Größe und Dauer kurzzeitiger Rückstromimpulse erfassen, wodurch festgestellt werden kann, ob es sich bei dem Problem um ein echtes Rückstromereignis von kurzer Dauer handelt.
Wenn die gemessene Stromrichtung normal aussieht, das Relais aber immer noch auslöst, ist es an der Zeit, die Stromqualität zu untersuchen. Frequenzumrichter, PV-Wechselrichter und Gleichrichterlasten injizieren Oberschwingungen in das System und verzerren die Spannungs- und Stromwellenformen. Bei einigen älteren Relais, die nach dem Nulldurchgangserkennungs- oder Mittelwertprinzip arbeiten, kann es zu Verwirrungen kommen, da die mit Oberschwingungen verbundene Wirkleistung in die entgegengesetzte Richtung zur Grundfrequenzleistung fließen kann. Verwenden Sie den Analysator, um die Gesamtverzerrung und den Gehalt einzelner Harmonischer, insbesondere der 3., 5. und 7. Harmonischen, zu überprüfen. Wenn Sie feststellen, dass erhebliche harmonische Wirkleistung zurück zum Generator fließt, sollten Sie die Installation eines Filters oder die Aufrüstung auf ein digitales Relais in Betracht ziehen, das ausschließlich auf die Grundkomponente wirkt. Achten Sie außerdem auf Gleichstromkomponenten, die zu einer Sättigung der magnetischen Vorspannung des Stromwandlers führen und die Strommessung verfälschen können.
Wenn Sie bei den obigen Schritten keinen Fehler feststellen, schauen Sie sich das Relais selbst und seine DC-Steuerstromversorgung genau an. Messen Sie die Wechselstromwelligkeit an der Hilfsversorgung. Zu viel Welligkeit kann die Logik durcheinander bringen. Verwenden Sie ein Relaistestgerät, um die Betriebsleistung und den maximalen Empfindlichkeitswinkel zu überprüfen und auf Abweichungen in den Eigenschaften zu achten. Wenn Sie kein Prüfgerät zur Hand haben, können Sie das Relais bei einem Stromausfall durch ein identisches Gerät austauschen und die Leistung vergleichen. Erden Sie die Abschirmung des Steuerkabels nur an einem Ende fest, um die Sicherheit zu gewährleistenelektromagnetische Störungen durch in der Nähe befindliche Geräte, die mit variablen Frequenzen und hohen Leistungspegeln arbeiten, fallen aus der Gleichung heraus. Wenn Sie die Spannungswellenform am Relaiseingang mit einem tragbaren Oszilloskop messen, besteht möglicherweise die Möglichkeit, dass Sie hochfrequentes Rauschen bemerken, das dem Signal überlagert ist. In der Regel lassen sich solche Störungen durch das Anbringen von Ferritringen, eine bessere Erdung oder eine Verkürzung der Kabellängen beseitigen.
Die Methode der Fehlerbehebung funktioniert von außen nach innen. Überprüfen Sie zunächst die Verkabelung und Polarität. Nehmen Sie dann Messungen der Leistungsrichtung und -qualität vor. Und schließlich überprüfen Sie das Gerät selbst. Durch die klare Anzeige von Leistung und Phasenfolge, die auf einem Netzqualitätsanalysator angezeigt werden, hilft ein Leistungs-Vierquadranten-Leistungsanalysator dabei, die Richtung des Leistungsflusses zu ermitteln, ohne dass Schaltkreise geändert werden müssen. Wenn Sie diese Reihenfolge befolgen, können Sie innerhalb kürzester Zeit die Ursache für nahezu jede Fehlfunktion des Rückstromrelais finden. Darüber hinaus ermöglichen Ihnen gute Prüfprotokolle, die Sicherheitssysteme besser anzupassen und die regelmäßige Wartung zu einer mühelosen Aufgabe zu machen.
