985T典型保护调试指导书.doc

rcs985t系列变压器保护装置调试指导书国 家 电 力 公 司 电 力 自 动 化 研 究 院继电保护研究所 南京南瑞继保电气有限公司2006年12月rcs-985t电厂变压器保护装置的调试可结合我公司研发的“dbg2000专用调试软件”、“变斜率比率差动计算软件”，这将大大方便调试，达到事半功倍的效果。作为调试人员对于调试中需用到数据的计算，只需知道如何计算即可（下面将会一一讲解），并不需要逐一进行人工计算，当一次参数作为定值正确输入后，如各套差动计算用的二次额定电流、一些保护不同工况下的动作门槛均能使用便携电脑通过数据线与保护装置相连，在dbg2000中显示出来。我公司的各型号保护装置功能不断完善，因程序升级和特殊工程对个别功能的增减再所难免，调试时请调试人员以实际到场装置为准。本书将就我公司rcs985t所特有的、典型的保护与功能的调试方法给予讲解，是对调试大纲内各典型保护的调试方法的详解和补充，是调试人员的调试经验的汇总。一、装置参数的设定与注意事项1.1.1 系统参数设置 系统定值整定示意a 变压器容量按相应的铭牌参数整定。电压等级按实际工作电压整定，如高压侧按实际工作时抽头位置整定。b 对于tv变比如：，可以整定：高压侧tv原边为127.02kv，高压侧tv副边为57.74v，高压侧tv零序副边为100v；也可整定：高压侧tv原边为220kv，高压侧tv副边为100v，高压侧tv零序副边为173.2v。1.1.2 内部配置定值说明 内部配置定值示意a 电流通道定义按照出厂图纸说明定义，一般图纸上会注明使用的通道号，但是如果按照图纸标注整定做试验时发现电流或者电压不对时，可能是设计员没有把图纸上的通道号标注对，此时只需按照图纸的接线端子再自己对照说明书查找通道号整定正确即可。比如8b2、8b4、8b6三相电流通道，查看说明书可以知道此三相电流为通道1。如果有某个电流通道现场没有用到，可以整定为“0未定义”，千万不要随意整定！b 一般现场变压器为三圈（或者两圈），但是低压侧一般有46个分支，这些分支一般分为两组，如果变压器是三圈则低压侧是两圈，一般一组接变压器的一个绕组，如果变压器是两圈，则低压侧只有一个绕组，此时一般是在低压侧分成两段小母线，两组低压工作分支分别接在两个小母线上。对于低压侧的这些分支的叫法，不同的电厂叫法一般不一样，但是基本上都是从叫法名字上就很容易分成两组，比如一组叫1a、1b、1c，另一组叫2a、2b、2c。我们的装置的叫法是a1a3和b1b3。对于这些电流的整定一般设计员在图纸上会整定好，但是我们在现场最好再询问用户现场的实际接线，按照以上原则分别整定，千万不要把b组的电流整定到a组里面。c 电压通道定义如同电流通道定义，最好也是对照图纸和说明书整定，这样不易出错。其中分支电压的定义一定要与对应的电流一致，要按照现场一次接线来整定，而不要完全按照名称来整定，因为有可能名称是不对应的。要注意电压通道有可以复用的，7b17b6可以用作三相电压通道1，也可以把7b17b4定义为分支电压6通道，7b57b8可以定义为分支电压5通道，此时三相电压1通道和零序电压1通道就不能使用了，定值中就不可以再整定这两个通道。“高压侧相电压输入控制字”，该控制字选择“0”，表示高压侧没有相电压输入；选择“1”，表示高压侧有相电压输入，此时7b的16端子定义为高压侧三相电压通道输入，同时a3分支tv定义和b3分支tv定义必须选择未定义。d 关于“ta极性定义选择”。对应的电流通道的ta极性选择“0”，表示按照说明书所示定义极性输入，选择“1”表示与说明书定义极性相反输入。（特别注意的是该控制字在985abc等装置中的定义与此正好相反！）e 特别说明：985t3.12之前的版本需要注意，不管现场是否有高压侧专用零序ct，如果定值里面高压侧零序过流控制字选择是自产零序（即过流元件用自产零序电流），那么专用零序ct的二次额定一定要和自产用的三相电流的二次额定整定一致（同为1a或者5a）。因为高压侧零序过流在之前的版本不管过流选择是自产还是专用，ct二次额定只跟专用零序二次额定走。主要表现在整定不对的时候电流动作值是整定值的1/5或者5倍。如果遇到此种情况请整定完以后做试验验证，验证整定正确时有关零序的ct的变比就不可随意改动了，以免不小心改错了。正常运行的时候因为没有零序电流所以不好检查。 保护动作跳闸控制字整定示例 如图，矩阵的最后一位“本保护跳闸投入”可以认为是跳闸控制字的总控制字， “本保护跳闸投入”若未被选中，则该保护跳闸功能退出。选中“本保护跳闸投入”和tj1至tj12中的任意几位，保护动作时所选中的几位对应的继电器就会一起动作。tj1至tj12对应不同的出口，因各工程而异，在工程图纸上可以看出具体对应的出口名称，现场根据需要整定投入相应的控制字。 具体工程电流通道选择实例上图所示为一个实际工程的一个电流通道的示例，左边标注的部分是设计员的标记，一般按照这个整定即可，如果没有标记则根据右边的标注来查说明书也可以知道是三相电流通道一（装置端子号8b18b6）。电压回路整定与此类似。二、差动保护的调试2.1 差动保护各侧二次额定电流ie的计算公式2.1.1 变压器差动各侧二次额定电流的计算公式： sn为变压器额定容量（以设备铭牌为准）；ub1n为变压器计算侧额定电压（以实际运行时的一次抽头电压为准，如220kv，236kv，242kv）；nblh为变压器计算侧ta变比。2.2 差动保护二次额定电流ie计算实例 如 变压器容量370mw，高压侧一次电压（工作抽头）220kv，高压侧ct变比1200a/1a；则：差动用高压侧额定电流=0.809a2.3 dbg2000自动计算出的各套差动保护用的二次额定电流 装置自动计算差动二次额定电流示意a此画面显示的二次额定电流就按照上述计算公式由保护装置自行计算的结果，也是保护装置里的差动保护的计算依据。此结果只可以查看不可以更改，除非更改系统参数才会影响到此结果，也会直接影响到差动保护，所以系统参数非常重要，一定要整定正确！b另外说明，此二次电流是根据变压器的额定容量和电压等级以及ct变比计算的来的，所以分支的电流有可能超过5a(虽然ct配置的是5a等级的)，但是实际运行的时候低压侧分支的容量远远小于变压器的容量，一般所有分支的容量相加大约等于变压器的容量，所以实际运行的时候低压侧的二次额定电流远远没有这么大。用户如果对此有疑问可以如此解释。尤其注意的是，分支的后备保护一般是作为低压工作部分的后备，所以保护定值计算的额定电流需要按照实际低压分支的容量来计算，不能按照装置显示的为准。装置显示的只是计算差动时的一个依据。2.4 差动保护的调试方法 2.4.1 差动保护的介绍985系列变压器差动的差动电流id和制动电流ir计算公式如下： rcs985装置要求变压器各侧电流互感器二次均采用星形接线，其二次电流直接接入本装置。变压器各侧ta二次电流相位由软件自调整。以y/d11的变压器接线方式为例，装置采用y-变化调整差流平衡（与rcs978调整方式不同），其校正方法如下：对于y侧电流：； 对于侧电流：不做校正。式中：、为y侧ta二次电流，、为y侧校正后的各相电流（差动保护实际计算用）。由上述校正法不难看出，在变压器y型侧（即高压侧）通入单相电流时，则有计入差流计算的调整后电流、；同样可以得到，在变压器y型侧通入单相电流时，有、；在变压器y型侧通入单相电流时，有、。所以得出在做y/d11型主变的比率差动的制动曲线试验时，继保调试仪在高压侧与低压侧应加电流的关系为anac、bnba、cncb，两相电流之间相角差为180。2.4.2 变压器差动调试2.4.2.1 试验前的准备（1）整定保护总控制字“发变组差动保护投入”置1；（2）投入屏上“差动保护”硬压板；（3）比率差动启动定值icdqd： 0.5 ie ，起始斜率： 0.1 ，最大斜率： 0.7 。二次谐波制动系数： 0.15 ；速断定值icdsd： 6 ie ；（注：下划线上所给定值为本调试说明定值）（4）整定发变组差动跳闸矩阵定值。 （5）按照试验要求整定“差动速断投入”、“比率差动投入”、“涌流闭锁功能选择”、“ta断线闭锁比率差动”控制字。2.4.2.2比率差动试验以高压侧和a1分支侧两侧比率差动试验为例（y/d11型变压器）如上图接线，所加ia、ib相角差为180，固定ia，递增ib至保护动作。（按照此种接线需要注意两组电流的n不能同时接地，就是说两组n不能互通。正常运行时的电流回路的n都是接地的，也就是说是互通的为一点。做试验时如果解除接地线或者还有其他改线，都要记得最后恢复，不管拆掉的线是我们装置内部还是外部用户的，是用户的可以提醒用户由他们自己恢复。如果不想按照上述方法接线，低压侧（侧）可以用测试仪器的另外两相电流，比如测试仪b相电流接低压侧an，c相电流接低压侧cn，测试仪界面里面设置b、c相电流大小要一致，相位c相与b相反180度，也就是说c相与a相角度一致。实验时要是改变低压侧需要同时改变b、c相电流。这样接线不管两个n是否都接地都可以正确测试的）上图为“变斜率差动计算软件”的主界面，“一侧额定电流”和“二侧额定电流”输入框内输入参与所调试的差动保护的两侧对应额定电流。其中， 3.67 a为差动用的“变压器高压侧额定电流”， 3.56 a为差动用的“低压侧额定电流；在“差动启动定值”、“起始斜率”、“最大斜率”中输入所调试差动保护的保护定值；而后在“差动类型”中选择“变压器差动”，还需在“变压器的接线方式”中选择y/d、d/y、y/y或d/d（指的是“一侧接线方式/二侧接线方式”）；再后，“输入一侧电流”里输入实际在一侧加的电流；最后“回车”或点击“计算”即显示出计算出的“二侧电流值”和对应的“制动电流”、“动作电流”。该软件计算出的即是变斜率差动曲线上的点。在“输入一侧电流”中顺次输入0、3、10、20、28.923、30，计算出相应参数填入下表，其中28.923为制动电流为6ie的变斜率向定斜率（k=0.7）变化的拐点。序 号主变高压侧电流a1分支电流计算值制动电流 ie动作电流 iea1分支电流实测值 aaieaie1001.8900.5310.5310.265230.4713.8441.0790.7750.6073101.5738.8362.4822.0270.9084203.14617.2454.8443.9951.698528.9234.55026.5257.4516.0002.9016304.71927.7767.8026.2603.083注：差动范围含有变压器的差动试验时y侧电流归算至额定电流时需除1.732，“变斜率差动调试软件”选择正确的变压器接线方式，能自动适应。上图， “一侧额定电流”为差动用“变压器侧额定电流”（所给定值整定此侧为变压器低压侧ta），其值为 42.38 a，d侧；“二侧额定电流”为差动用的“高压侧额定电流”，其值为3.67 a，y侧；在“差动类型”中选择“变压器差动”，在“变压器的接线方式”中选择d/y。在“输入一侧电流”中顺次输入10、20、30、40、50，计算出相应参数填入下表。序 号变压器低压侧分支电流高压侧电流制动电流 ie动作电流 ie高压侧电流实测值 aaieaie1100.2355.0970.8010.5180.5662200.4716.8641.0790.7750.6073300.7078.6821.3651.0360.6574400.94310.5441.6581.3010.7145601.41514.4342.2701.8430.854注：变压器低压侧a、b分支可分别照上表试验。调试仪所加两侧电流的相角差为180。2.4.2.3 差动速断试验为使此试验更为直观，建议仅投入“差动速断投入”控制字，退出“比率差动投入”等其它控制字。以高压侧为试验侧，通入单相电流，依定值icdsd=6ie，则其计算值为63.67=38.14a，实测动作值为 a。2.4.2.4 涌流闭锁功能试验以“涌流闭锁功能选择”整定为“二次谐波”为例，投入“比率差动投入”控制字，退出“差动速断投入”控制字等其它控制字。以调试仪的a、b相电流并接通入参与该差动保护的任意侧的任意一相电流输入端子，如下图示ia为50hz基波电流10a，确保差动保护在无二次谐波情况下比率差动能动作；ib为100 hz二次谐波电流，初始时通入0.1510a(0.15为谐波制动系数定值)，此时可靠制动比率差动，而后递减ib直至保护动作。实测谐波制动系数： 。（即ib/ia）注：1、涌流闭锁功能选择“波形识别”采用上述方法仍以二次谐波作为闭锁，实测值为17%左右；2、涌流闭锁只闭锁比率差动，而不闭锁差动速断。2.4.2.5 ta断线闭锁功能试验投入“比率差动投入”和“ta断线闭锁比率差动”控制字，退出“差动速断投入”控制字等其它控制字。在参与该差动的某两侧三相均加上额定电流，给出正常负荷相位，以“高压侧”和“a1分支侧”两侧为例，高压侧超前a1分支侧150（变压器高压侧为y行，低压侧a1为侧，即y/11），断开任意一相电流，装置发“差动ta 断线”信号并闭锁比率差动，但不闭锁差动速断。此方法是实际模拟变压器正常运行时突然发生ta断线。如果现场调试仪不能够输出6路电流，可以按照上述差动制动的接线方法接线，两侧电流要求加的平衡，即y侧的电流ia/1.732*in(y)=侧电流/in(),并且各侧电流要求都大于差动启动动作值但是小于1.2倍的本侧额定电流，此时装置采样里面差流为0，突然断掉任意侧的电流，装置会发“差动ta断线”，根据保护控制字确定是否闭锁差动保护。此方法仅供测试ta断线保护动作行为，非完全根据实际运行模拟。注：1、“ta断线”与“ta异常”均告警，不同的是“ta断线”须经手动按屏上“复归”按钮复归，提醒运行人员注意，若不复归该信号，闭锁始终有效。“ta异常”信号在异常消失后会延时10s自动返回。2.4.2.6 差动保护动作时间在校验差动保护动作时间是应模拟相间故障测量，也就是说要加两相或者以上的差动电流（2倍动作电流）来测试保护动作时间，否则会有一点小出口延时。三、变压器相间后备保护 相间后备就是常规的复合电压过流保护，按照常规的试验方法分别做过流、相间低电压和负序过电压（负序电压定值为相电压）即可。但是需要注意以下问题：a 如果选择“经低压侧复压闭锁”，则低压侧任一分支电压满足复压定值，并且该分支电流大于0.2a，复压判据满足；如果某一分支电流（非所有分支）小于0.2a，即使该分支电压满足复压定值，复压判据仍不满足；如果低压侧所有分支电流均小于0.2a，则任一分支电压满足复压定值，复压判据满足。b 参考说明书，注意“tv断线保护投退原则”控制字对逻辑的影响。四、高压侧接地后备保护试验高压侧接地保护就是零序电压闭锁零序方向过流保护，其中零序电压闭锁和方向可以根据控制字来整定投入或者退出，需要注意以下问题即可：a 闭锁用的零序电压固定是开口三角的零序电压，判断方向用的零序电压是高压侧自产的零序电压，判断方向用的零序电流是高压侧自产的零序电流，判断零序过流用的零序电流可以根据“零序过流用自产零序电流”控制字来选择。b 参考说明书，注意“tv断线保护投退原则”控制字对零序电压闭锁元件和零序方向元件的影响。c 注意说明书的方向示意图是以说明书所示的ct极性为准，也就是说对应保护装置内部“ta极性定义控制字”为0000时的示意图。如此相反时动作区与说明书所述正好相反。 五、高压侧不接地后备保护试验 高压侧不接地保护就是变压器间隙保护，分为“间隙零序过流”和“间隙零序过压”两个保护，两个保护或门出口，共用一个保护硬压板。试验时按照常规试验分别加零序电压和零序电流测试即可。 六、主变过励磁保护过激磁倍数u*/f*。 其中u*=u/ue ; f*=f/fe过励磁倍数大于定时限定值，按照定时限延时动作。反时限定值整定原则是倍数由大到小延时由短到长依次整定五个点来模拟变压器的过励磁能力曲线。做此试验时可以改变电压，也可以改变频率。但是最好改变电压来做，这样做出来的时间更准确一点，在做反时限延时的时候尤其明显。因为装置对频率的测量非常准确，但是电压采样就没有频率那么准确了。七、分支相间后备保护试验 分支相间后备保护也是复压过流保护，只是只取本分支的复压作为复压开放条件。与常规复压过流保护不同的地方是过流二段有后加速功能（可以投退）。当有“后加速接点开入”的时候（不超过10s），分支的电流大于过流二段动作值的时候，过流二段以固定短延时（100ms）动作，没有“后加速接点开入”的时候过流二段按照定值延时动作。做后加速功能的时候，注意“后加速接点开入”不能长期存在，超过10s装置就会报开入异常，并且闭锁后加速功能，在有“后加速接点开入”之前如果分支电流大于二段动作值连续超过5s，也闭锁后加速功能。 八、其他辅助保护 其他辅助保护都是比较常规的，也比较简单，这里不一一详述了。 附 985t电流电压通道定义 关于电流电压通道的使用简单总结如下，仅