頻率變化率 (ROCOF) 保護精度與動態試驗
Rate of Change of Frequency (ROCOF) Accuracy and Dynamic Test
適用設備：保護及控制設備 / 頻率變化率電驛（81R）
ROCOF (81R / df/dt) 保護精度與動態試驗為 IEC 60255-181:2019 §6.2.1.2 之型式試驗，驗證頻率變化率元件之 start value 精度 + operate time delay (§6.4) + disengaging time (§6.5.3)。採固定斜率連續頻率斜坡法（不同 df/dt 斜率），Table 7 test points（0~100% × 正負 df/dt × min/max U），每點重複 5 次，50 Hz + 60 Hz 各跑。誤差帶 = Gs ± declared ROCOF accuracy；start 須 solid activation（contact bounce < 4 ms）。本試驗與 TEST-PR-81-001（§6.2.1.1 under/over frequency 精度）distinct，構成完整 81 頻率保護矩陣。
安全資訊 — 中風險
試驗於電驛測試環境隔離狀態下執行，注入儀對 81R 試品施加固定斜率之頻率斜坡（pseudo-continuous frequency ramp，正 / 負 df/dt）於額定電壓。跳機輸出接示波器或計時儀，非直連跳機迴路；但若 86 lockout relay 在跳機迴路內未脫離，誤動作仍可能觸發。
- 絕緣手套
- 安全眼鏡
- 安全帽
- 81R 試品已上電且 ROCOF start 設定 (Gs) + declared ROCOF accuracy (f'_accuracy) 紀錄完成
- 86 lockout relay 已脫離跳機迴路
- 注入儀可產生固定斜率連續頻率斜坡（相位 / 振幅連續，僅頻率變化）
- 注入儀採樣頻率 ≥ 4800 Hz（per IEC 60255-1）
- effective voltage range（min / max U）已宣告
- 注入儀無法產生連續固定斜率頻率斜坡
- 採樣頻率 < 4000 Hz
- 81R 試品 ROCOF 設定未確認
本試驗驗證 81R（ROCOF / df/dt）保護之 start value 精度（per §6.2.1.2）+ operate time delay（per §6.4）+ disengaging time（per §6.5.3）。與 TEST-PR-81-001（§6.2.1.1 under/over frequency start value 精度）distinct — 81-001 用「頻率斜坡至固定偏差」驗 U/F + O/F，本試驗用「不同 df/dt 斜率」驗 ROCOF 元件。start 信號須為 solid activation（output contact bounce < 4 ms；IEC 61850 GOOSE / static output 不允許任何 chattering）。
試驗接線圖
檢測四階段
型式試驗 (Type Test)
適用型式試驗，per §6.1「these tests are a mandatory part of the type tests for the protection function」。
**A. ROCOF start value 精度（per §6.2.1.2）**： 1. 81R 試品載入製造商規定之 ROCOF start 設定 (Gs) + declared ROCOF accuracy。 2. 注入電壓 = U_R（額定，典型 100 V / 110 V VT 副邊）。 3. 頻率自額定 f_R 開始，依 df/dt 正負號線性增 / 減（相位 / 振幅連續，僅頻率變化）。 4. 首條斜坡之 df/dt 遠低於設定 Gs 絕對值；未動作則下一條斜坡換新 df/dt，起點皆回 f_R。 5. 每條斜坡前頻率維持 f_R 至少 MAX(1000 ms; typical disengaging time × 1.5)。 6. 斜坡 duration = MAX(1000 ms; typical start time × 1.5)；增量步進 ≤ (ROCOF accuracy / 10) Hz/s。 7. Table 7 test points：0%(min U) / 0%(max U) / 0% / 5% / 10% / 30% / 60% / 100% / 100%(min U) / 100%(max U)，每點重複 5 次，正 / 負 df/dt 各跑。 8. 50 Hz 與 60 Hz 額定頻率各跑一輪。 9. start 信號須 solid activation（contact bounce < 4 ms；GOOSE/static 不允許 chattering）。 **B. operate time delay（per §6.4）**： 量測 start (pick-up) 至 operate (trip) 之時間差（ROCOF 採固定斜率法，per Figure 17 + Table 18）。 **C. disengaging time（per §6.5.3）**： 以固定斜率啟動 start → 頻率回復固定值（df/dt = 0）→ 量測 start 信號 reset 之時間（per Figure 20 + Table 24）。
- 與 TEST-PR-81-001（U/F + O/F 精度）distinct，本試驗驗 ROCOF（81R / df/dt）
- ROCOF start value 採「不同 df/dt 斜率」斜坡法（非固定頻率偏差）
- Table 7 test points 0/5/10/30/60/100% + min/max U，每點 5 次，正負 df/dt 各跑
- 誤差帶 = Gs ± declared ROCOF accuracy
- 步進增量 ≤ ROCOF accuracy / 10 Hz/s
- operate time delay = start → trip 時間差（§6.4，valid for ROCOF）
- disengaging time = start 後 df/dt 歸零至 reset（§6.5.3）
- start 須 solid activation（contact bounce < 4 ms；GOOSE/static 零 chattering）
- 50 Hz + 60 Hz 各跑一輪
執行頻率：型式試驗一次（電驛新型號或大改版）
來源：IEC 60255-181 (2019), Clause 6.2.1.2.1
竣工試驗 (Commissioning)
適用竣工驗收簡化版：驗證 ROCOF 元件之 start value 動作邊界正確（單一 df/dt 斜率 + 正負各一）。
簡化版：以單一 df/dt 斜率（接近設定 Gs）+ 正 / 負各一輪，驗證 ROCOF start 落於 Gs ± declared ROCOF accuracy 誤差帶。確認跳機輸出正確、無 chattering。
來源：IEC 60255-181 (2019), Clause 6.2.1.2.3
試驗設備
- 三相頻率保護測試儀（ROCOF 斜坡） — 三相 V 注入，可產生固定斜率連續頻率斜坡（正 / 負 df/dt），相位 / 振幅連續僅頻率變化，採樣 ≥ 4800 Hz
- 81R 試品（被測物） — ROCOF / df/dt 頻率變化率電驛（IEC 60255-181 適用機型）
- Trip 監測 / 示波器 — 記錄 start (pick-up) + operate (trip) 時序，解析度 ≤ 0.1 ms；支援 GOOSE / static output chattering 檢查
- 高精度時間 / 頻率基準 — 頻率解析度 ≤ 0.001 Hz，時間基準 ≤ 0.1 ms，供 df/dt 斜率與 operate/disengaging time 量測
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