【低壓制櫃設計】低壓制櫃的測試（T&C of LV Switchboard 2 of 2）- 出廠驗收測試（FAT）和現場驗收測試（SAT）（Part 5）

在前一篇，我們介紹了低壓制櫃的FAT和SAT測試中低壓制櫃的Primary Injection Test 初級注入測試。見鏈接：

【低壓制櫃設計】低壓制櫃的測試（T&C of LV Switchboard 2 of 2）- 出廠驗收測試（FAT）和現場驗收測試（SAT）（Part 4）

今天，我們介紹一下FAT和SAT中的Secondary Injection Test 次級注入測試（TP4），次級注入測試的目的是驗證保護繼電器（Protection relay）的準確性。

由於市面上仍比較常見傳統形式的保護繼電器（碟式）繼電器，相比於數字型的保護繼電器，碟式保護繼電器的游絲在運輸途中比較容易受到震蕩而損壞或者出現誤差，因此一般都會在地盤測試時再次進行保護繼電器的測試，因此在SAT和FAT都會進行次級注入測試。

碟式繼電器

IDMT碟式繼電器是一種極爲傳統可靠、性價比較高的電機式保護設備，香港常用的碟式繼電器品牌有ALSTOM，EE和Reyrolle三個品牌。現時香港的較多商業項目都仍選用此種繼電器。在測試的過程中，IDMT碟式繼電器主要有兩個可以調節的部分，分別是plug setting（PS，電流選擇插頭）和time multiplier（TM，轉碟時間行程），如下圖所示。

Time multiplier（TM，轉碟時間行程）當故障電流動繼電器後，轉碟開始轉動，在轉碟完成預設的行程時，碟上的柱子觸發繼電器的跳閘觸點；從而啟動断路器上的跳閘線圈跳閘。断路器因而跳脫和分断電路，通過改變轉碟的撞针的位置，便可改變轉碟的行程，籍以達到改變繼電器發出跳閘信號的時間。

基於轉碟是一種「無段式」的調較裝置，調較「轉碟行程」時，除可以設定在刻度上外，還可以設置在兩個刻度之間，用以配合線路的跳閘保護的要求。

Plug setting（PS，電流選擇插頭）插頭上有很多不同數值的插孔，每一個插孔分别代表繼電器的一個電流設定值。例如：設定值在5A額定電流時，當互感器的次級輸入電流超過5A，繼電器便啟動。現行市場上的流電器有不同整定範圍以供選擇，一般以2.5-10A（50-200％）的整定範圍的產品最為常用。

選擇合適的TM和PS參數很重要，這將關乎和影響上下游保護裝置的跳脫時間、因此設定時要謹慎和小心。有關IDMT relay的設定和協調，使得上下游保護裝置可以做到discrimination以及不會影響用電器的正常工作，我們以後會詳細跟大家分享和探討。

電子（數位式）繼電器

随著科技的進步，碟式保護继電器已经逐步被淘汰，取而代之的是電子（數位式）過電流磁電器。現行的掣只需安装一隻電子（數位式）的保護繼電器，便可齊備電力系統或装置所需的保護功能。電子過電流繼電器並沒有機械部分，只有一些電子線路，這樣可以大大增加它的准確度（accuracy）和反應能力（response）；

此外，一些電子保護產品除設有數位顯示外，還可以通過可更新的串行接口適配器與過程管理系統進行數據交互。下圖是Schneider的MiCOM P122電子過電流繼電器，除了提供過電流保護功能外，還可用作接地故障保護。

由於碟式保護继電器已经逐步被市場淘汰，我們今天探討的次級注入測試也主要基於對電子式保護繼電器的測試。詳細的碟式保護继電器測試也可以參考EMSD的相關介紹文檔：

保護繼電器次級注電試驗 - emsd.gov.

測試項目：Secondary Injection Test 次級注入測試
測試目的：
                  To check time/current characteristics of IDMT relays
                  驗證IDMT繼電器的時間、電流特性
測試儀器：
                  Secondary Injection Tester / Relay Test Unit 

                 （次級注入測試器 / 繼電器測試儀器）

測試步驟：

(1) Connect the outgoing cable from the tester to the input circuit of the protection relay under test. Also connect the N/O (normally open) contact circuit of the relay to the time counter of the secondary injection tester.

(2) Connect the power supply to the secondary injection tester.

(3) Check the protection relay type/model is correct.

(4) Record the serial number of the protection relay on the approved test form.

(5) Set the relay at value as shown on the approved test form.

(6) Switch on the tester and set the output current of the tester to the required value. Switch off after correct adjustment.

(7) Switch on the tester again after the relay has been completely reset to start the injection test. The time counter should stop automatically when the relay contact makes. The operating time can be read from that counter.

The acceptable ranges of operating time are shown as below:

 

(8) A label, stating the final settings (including the current settings, time-multiplier settings and time-current characteristics etc.) of the overcurrent and/or earth-fault protective relay, is affixed near the protective relay. The settings are based on the discriminating curves approved by the client and/or consultant engineer, and such relays will be adjusted to such final settings by FSL test engineers / technicians before the energisation of the LVSB. The final settings are to be provided by the customer based on their fault level and earth fault loop impedance calculations.

（有關discriminating curves的設置，工程師必須在測試前進行審批，承建商需要提交所有回路的保護設備的設置參數以及曲綫以證明上下級保護開關的discrimination達到項目要求。）