50BF 斷路器失靈保護試驗
Breaker Failure Protection (50BF) Test
適用設備:保護及控制設備 / 斷路器失靈保護
50BF 斷路器失靈保護試驗為 IEEE C37.2-2022 §3.1.50(BF suffix)+ §3.1.62(62BF 對偶)之 commissioning 試驗。50BF = 50 元件 + 62 計時器整合,動作邏輯:主保護 trip 後 t_BF(典型 150~250 ms)內若 52a 仍 closed + 故障電流持續 → 觸發 backup trip 至鄰側 86BF。5 階段驗證:pickup 邊界 / 正向 BF / 反向(52a open)/ 邊界 timing / current dropout。t_BF 精度 ≤ ± 5%。
安全資訊 — 高風險
試驗於電驛測試環境隔離狀態下執行,注入儀模擬主保護 trip 信號 + 維持故障電流(≥ 50 pickup)+ 52a 接點切換訊號。50BF 元件啟動後輸出 backup trip 至相鄰斷路器(典型 86BF lockout)。試驗時下游 52 close coil 必須完全隔離,否則 backup trip 觸發實際斷路器跳機。
- 絕緣手套
- 安全眼鏡
- 安全帽
- 弧光防護面罩(≥ Cat 2)
- 50BF 試品已上電且 50 pickup + t_BF 計時設定紀錄完成
- 鄰側斷路器 86BF lockout 已脫離跳機迴路(避免實際跳機)
- 主保護試品(如 87T / 51)已隔離或設於試驗模式
- 注入儀可同步控制電流 + trip 信號 + 52a 接點
- 注入儀計時精度 ≤ 1 ms
- 86BF lockout 未脫離跳機迴路
- 鄰側斷路器仍在運轉中
- 注入儀無法同步控制 trip + 52a
50BF 為**斷路器失靈保護**(per IEEE C37.2-2022 §3.1.50 BF suffix),由 50 過電流元件 + 62 計時器組成。動作邏輯:主保護 trip 後 t_BF 時間(典型 150~250 ms)內若 52a 仍 closed(斷路器未跳開)+ 故障電流仍持續 → 觸發 backup trip 至相鄰斷路器(典型同 busbar 之 86BF)。與純 62BF(time-delay only, no current monitoring)區分。
試驗接線圖
檢測四階段
竣工試驗 (Commissioning)
適用母線保護 / 主保護系統竣工驗收必做試驗。
**前置設定**: 1. 50BF 試品載入 production 設定:50 pickup + t_BF(典型 150~250 ms)。 2. 86BF lockout 已脫離鄰側斷路器跳機迴路。 3. 注入儀同步觸發:trip 信號 + 52a 接點切換 + 電流注入。 **階段 1 — 50 pickup 邊界驗證**: 1. 緩升電流注入,step ≤ pickup/10。 2. 觀察 50 element start signal → 紀錄 measured pickup。 3. 重複 5 次取平均(per IEC 60255-1)。 4. 精度判定:ε ≤ ± 5%。 **階段 2 — 正向 BF sequence(斷路器失靈情境)**: 1. 注入電流 = 2 × 50 pickup(模擬故障電流,持續)。 2. 注入儀觸發 trip 信號(模擬主保護動作)。 3. **不**改變 52a 狀態(保持 closed,模擬斷路器未動作 = 斷路器失靈)。 4. 計時 trip 信號上升緣 → backup trip 輸出 = t_BF_actual。 5. 比對設定值:ε = |t_BF_actual - t_BF_set| / t_BF_set × 100 ≤ ± 5%。 6. 重複 5 次取平均。 **階段 3 — 反向驗證(正常 trip 情境)**: 1. 注入電流 = 2 × 50 pickup(模擬故障)。 2. 注入儀觸發 trip 信號。 3. **同步**將 52a 切為 open(模擬斷路器正常動作)+ 切斷電流(fault cleared)。 4. **重要**:50BF **不應**觸發 backup trip(斷路器正常動作)。 5. 驗證 backup trip 輸出 = 0。 **階段 4 — 邊界 timing 驗證**: 1. 模擬 52a 於 t_BF - 10 ms 切為 open → 50BF 應不觸發 backup(剛好 reset)。 2. 模擬 52a 於 t_BF + 10 ms 切為 open → 50BF 已觸發 backup(已過判定時點)。 3. 驗證 reset 邊界精度 ≤ ± 5%。 **階段 5 — 反向(current dropout)驗證**: 1. 注入儀觸發 trip 信號 + 52a 保持 closed。 2. 於 t_BF / 2 時刻切斷電流(< 50 pickup)。 3. 50BF 應不觸發 backup(電流已消失 → 斷路器其實已動作或故障已清除)。
- 50BF = 50 元件 + 62 計時器整合(per §3.1.50 BF suffix)
- 區分 50BF(current-monitored) vs 62BF(time-delay only)
- t_BF 典型 150~250 ms(HV / EHV)
- 動作邏輯:trip + 52a closed + I 持續 → backup trip
- 反向:52a open OR I dropout 任一條件 → reset 不動作
- 邊界 timing 驗證精度 ≤ ± 5%
- 86BF lockout 必須脫離鄰側跳機迴路(避免試驗誤跳)
執行頻率:竣工驗收一次 + 大修返廠
來源:IEEE C37.2 (2022), Clause 3.1.50
維護試驗 (Maintenance)
適用周期性維護驗證 50BF 設定未漂移。
簡化版:僅執行階段 2(正向 BF)+ 階段 3(反向)。比對歷次量測,t_BF 漂移 > ± 5% 即提示電驛內部老化。
執行頻率:依公司維護策略,建議每 3~5 年配合保護電驛大修一次
來源:IEEE C37.2 (2022), Clause 3.1.50
試驗設備
- 多通道同步注入儀(V + I + I/O) — 三相 I 注入 + trip 信號輸出 + 52a 接點切換 + backup trip 監測,同步精度 < 100 μs
- 50BF 試品(被測物) — 含 50 + 62 整合或專用 BF 電驛
- 高精度計時器 / 示波器 — 多通道時序記錄,解析度 ≤ 1 ms
- 86BF lockout 隔離裝置 — 確保 backup trip 不觸發鄰側實際斷路器動作
相關名詞
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