CS系列产品技术宝典-变压器保护产品调试手册.doc

CS系列产品技术宝典变压器保护产品调试手册版本号：V1.0北京四方继保自动化股份有限公司 技术支持部CS系列产品技术宝典变压器保护产品调试手册(适用于标准版本的CSC326ABCDF型号装置)段国强 编著 成琳魁 赵建新 校核 版本号： 1.0出版日期：2010年7月版权所有：北京四方继保自动化股份有限公司 技术支持部本册为四方公司内部资料，未经版权所有人书面授权请勿做任何形式的复制！本公司保留对此调试手册修改的权利，如果产品与调试手册有不符之处，欢迎多提宝贵意见。联系电话传真S系列产品技术宝典编委会主编：史曜兆 朱 辉编委：高 健 李晓辉 王 颖 相恒成 高 山 沈敬华 曹 秦 刘 宇余 斌 张月品 宋小舟 伍叶凯 邹卫华 王立鼎 武芳瑛 李高俊 陈宇恩 刘晓明 田莉敏 张 炜李 征 赵志宏 于洪雷 张恒祥张玲华 郑牛潼 张志强 熊春晖王建伟 袁 博序 言 如何提高现场工作效率，提高解决问题的能力，是工程服务领域所面临的重要问题。编写此系列丛书，旨在提高现场调试效率，提高处理现场问题的能力。希望能促进解决以下两个方面的问题。一方面，是如何让工程人员快速掌握各种产品的调试技能的问题。工程技术人员对产品的学习和掌握，主要通过产品说明书。产品说明书以原理介绍为主，对如何正确地调试和试验以及遇到异常问题时如何处理，没有做专门的叙述。随着公司的发展，产品种类日益丰富，工程人员在现场经常要面临对各种产品的调试工作。因公司产品的专业性较强，对调试人员的专业知识要求较高，让工程人员同时掌握各种产品的知识，并能正确地完成各种调试工作，对工程人员来说是一个极大的挑战。并且，近几年，工程队伍日趋年轻化，工程队伍的流动性较大，如何让新加入的工程人员快速掌握各种产品的调试技能，是我们面临要解决的重要问题。另一方面，是如何提高解决现场问题能力的问题。在工程实践中，工程人员、技支人员、研发人员解决了大量的工程问题，但这些问题解决之后基本就结束了，对所发现的问题和解决方案没有统一的管理，未能形成公司的一种资产和共享经验。好的经验和好的解决方案散落在各处，而问题一遍遍地重复解决，对公司资源造成很大的浪费。经过调研，行业内一些公司的做法很有效，服务人员非常推崇，用户也比较认可。这种做法就是通过编写调试手册和常见问题解答，能有效解决所面临的问题。受此启发，在中心领导的支持下，由技术支持部牵头，策划了此系列丛书的编写工作。希望能为现场的调试、试验工作提供指导，提高调试效率，并使产品的维护经验得以积累和共享。本系列丛书统称“技术宝典”，分两部分内容：调试手册和常见问题解答。调试手册用于指导工程调试、试验，按专业划分，每专业一册。调试手册的编写目标是：按手册操作，试验无障碍。常见问题解答为解决产品运行维护过程中遇到的问题提供指导，共分两册，一册为保护常见问题解答，一册为自动化常见问题解答。常见问题解答的编写目标是：疑难杂症，尽在掌握。在各服务大区、技术支持部、研发部门的积极参与下，经过近一年的编写工作，各专业的调试手册及常见问题解答编写完毕。为了保证编写质量，本系列丛书经过严格的校核，每册调试手册均经过2个人的试验验证，并经过新员工试用，确保内容的正确性和实用性。本系列丛书的编写，是建立服务体系技术规范的一部分内容。希望通过本系列丛书的编写，为工程调试建立规范，为解决现场问题提供指导。同时，由于初次编写，水平有限，并且今后还会不断遇到新问题，本系列丛书需要不断充实和完善。希望在日后使用中，大家能多提宝贵意见，对所发现问题，能及时反馈，同时，对实际工作中遇到的问题能及时总结并反馈至编写组，在日后修订中，将您的宝贵经验加入到技术宝典中。本系列丛书的编写，技术支持部的各位同事付出了大量的心血，同时得到研发部门、各服务大区的大力支持，感谢大家的辛苦付出！感谢大家对建立服务技术规范所做出的贡献！也感谢大家对技术支持部工作的大力支持！ 史曜兆 2010-11-2前 言本调试手册是根据用户的需求和工程人员的建议而编写的，是为帮助用户和工程人员了解CSC326电网系列保护装置的保护原理、调试、维护和使用方法。文中所有描述以标准软硬件为基础，测试设备以博电测试仪和昂立测试仪为例，详细说明了装置测控及保护功能的试验步骤，并指出试验中要注意的细节和容易出错的环节。对于定制版软硬件，请以用户随装置的使用说明为准。本调试手册能否满足用户及工程人员的需求，还有待实践检验，希望广大用户和工程人员不断提出宝贵建议，以帮助我们不断完善此手册。本文编写工程中，许多同事给予了大力支持，成琳魁和赵建新进行了精心细致的校核，在此表示衷心的感谢！编 者 2010年10月目 录序言前言第1章 准备工作11.1 调试资料的准备11.2 试验前的准备工作1第2章 试验过程中的常用菜单操作22.1装置菜单的介绍22.2具体各菜单说明22.2.1 版本信息22.2.2 定值操作22.2.3 修改时钟32.2.4 压板操作32.2.5 打印操作42.2.6 开出传动42.2.7 测试操作4第3章 装置二次回路的校验53.1 零漂校验53.2 刻度校验53.3 开入检查63.4 开出检查7第4章 保护功能的校验84.1差动保护的校验84.1.1 保护定值84.1.2 投入差动保护压板104.1.3 相关的知识104.1.4 试验装置的接线124.1.5 自动测试的方法134.1.6 手动测试的方法174.1.7 励磁涌流闭锁的相关知识194.1.8 二次谐波闭锁的差动保护实验204.1.9 CT断线告警试验224.1.10 CT断线闭锁差动试验274.2复压闭锁方向过流保护的校验294.2.1 保护定值294.2.2 保护装置接线314.2.3 压板操作314.2.4 过流元件的验证314.2.5 复压元件的验证324.2.6 方向元件的验证344.3零序电压闭锁方向零序电流的保护校验374.3.1 保护定值374.3.2 保护装置接线384.3.3 压板操作394.3.4 零序过流元件的验证394.3.5 零压闭锁元件的验证404.3.6 方向元件的验证414.4 间隙保护的校验434.4.1 保护定值444.4.2 间隙保护的接线444.4.3 间隙过压保护454.4.4 间隙过流保护454.4.5 间隙保护取并联方式时454.5 阻抗保护的校验474.5.1 保护定值484.5.2 保护装置接线494.5.3 压板操作494.5.4 阻抗元件的验证494.6 过激磁保护的校验554.6.1 保护定值554.6.2 保护装置接线564.6.3 压板操作564.6.4 定时限过激磁元件的验证574.6.5 反时限过激磁元件的验证574.7 其他保护的校验584.7.1 过负荷告警的实验584.7.2 备自投的逻辑58附表1 CSC326A开出传动节点59附表2 CSC326B/D开出传动节点62附表3 CSC326F/FA/D开出传动节点66附表4 CSC326FB/FC开出传动节点69 北京四方公司技术支持部 联系电话第1章 准备工作1.1 调试资料的准备（1）与装置相关的配套说明书、调试大纲、出厂记录。（2）厂家提供的组屏设计图纸。（3）设计院提供的有关被试屏以及与其它外部回路连接的设计图册。1.2 试验前的准备工作(1) 试验前请事先详细阅读厂家提供的配套说明书，尽可能了解现场装置的基本操作、保护原理以及相关的基本性能，如在此过程中存有疑问，可咨询厂家的现场服务人员或公司技术支持的相关人员。(2) 装置上电前应做好各项检查，外观应无破损，插件插接紧固，直流电压回路的绝缘满足规定要求，各项指标可参考装置配套的调试记录。(3) 试验前断开屏体外部的交流回路，以免造成安全事故，对现场施工人员造成严重的伤害。(4) 检查打印机接线是否正常，打印纸张是否齐全，以便打印试验的定值、版本以及各种实验的数据。(5) 需要拔插装置插件时，应保证在装置断电的情况下完成，并做好防静电措施，以防插件损坏或性能下降。(6) 临时打开或短接的端子应做好记录，以便试验结束后可靠的恢复。第2章 试验过程中的常用菜单操作2.1装置菜单的介绍装置的主菜单由运行工况、打印报告、打印、修改时钟、液晶调节、定值设置、装置设置、开出传动、测试操作、压板操作组成，如下图。2.2具体各菜单说明2.2.1 版本信息在装置运行正常无任何告警信息的情况下：进入【运行工况】下的【装置编码】菜单，可查看到装置的版本信息，试验前应做好记录。该记录应至少包括：装置类型、软件版本号和CRC校验码，并检查其与有效版本是否一致。2.2.2 定值操作本装置的定值分为【装置参数】和【保护定值】。【装置参数】定值用于整定每个保护时限的跳闸方式。【保护定值】中包括【系统参数】、【差动保护】以及各侧后备保护的定值。 定值输入完成后利用打印机打印装置的定值进行核对，应准确无误。2.2.3 修改时钟进入【修改时钟】-【整定时间】，用四方键盘将装置时钟设定为当前值。回到液晶正常显示下，观察时钟应运行正常。拉掉装置电源5 min，然后再上电，检查液晶显示的时间和日期，在掉电时间内装置时钟应保持运行，并走时准确。2.2.4 压板操作本装置压板模式缺省为软硬压板串联方式，操作压板的顺序一般为：先投入装置的软压板，后投入相应的保护硬压板。在主菜单的界面下进入【压板操作】-【软压板投退】-输入密码（8888）液晶上会出现压板图形，操作四方键盘上下键，投入相应的软压板。在完成软压板操作后，投入相应的保护功能硬压板，该压板一般安装在屏体下方，每次操作硬压板时，应观察是否与液晶上的报文一致。此时装置上会出现“XXXX”保护压板投入的报文，同时循环显示中会出现“XXXX”保护的汉字显示。进入【查看压板状态】菜单，查看软硬压板串联后的状态是否与当前的操作一致。第一列为软压板状态，第二列为软硬压板串联后总的压板状态。2.2.5 打印操作【打印】菜单中包括【定值】、【报告】、【装置参数】、【装置设定】、【装置工况】；【打印采样值】，根据每一级的提示，进行相应的操作。2.2.6 开出传动进入【开出传动】菜单，屏幕中详细的列出了需要传动的各个出口名称，该功能主要用于验证保护装置内部继电器动作节点的完好性，在输入密码后即可有选择的进行开出传动操作。2.2.7 测试操作该菜单包括：【遥信对点】：模拟装置内部的各种报文向网络发送。【切换定值区】：用于切换定值区，同面板的定值切换快捷键。【查看零漂】：查看装置的模拟通道的零漂。【调整零漂】：自动调整模拟通道的零漂。【查看刻度】：查看装置的模拟通道的模拟量。【调整刻度】：根据标准值，自动调整选择到的通道刻度。【打印采样值】：打印装置采样时刻的数据，对于检测分析相别等有帮助。第3章 装置二次回路的校验3.1 零漂校验进入【测试操作】-【查看零漂】。装置将详细的列出所有交流通道的零漂值，查看是否满足要求，一般要求测得零漂值控制在0.01In(或0. 5V)以内，如果不满足要求，即要求进行零漂调整的操作。进入【测试操作】-【调整零漂】。调整零漂时，应断开装置与测试仪或标准源的电气连接,确保装置交流端子上无任何输入，菜单中选择所有通道，确定后进行零漂调整，调整成功后装置会报“零漂调整成功”。3.2 刻度校验进入【测试操作】-【查看刻度】。试验前将所有保护压板退出以防装置频繁启动。装置通入电流分别为5In (时间不许超过10s)，如果测试仪不能加5In ，则加2In、In、0.08In（In分别为1A或5A），通入相电压分别为80V、60V、1V，通入3U0分别为200V、100V、3V。用0.5级或以上测试仪检测装置测量线性误差，并记录检测结果。要求相电压通道在1 V时液晶显示值与外部表计值误差小于0.2V，其余小于2.5%；要求3U0电压通道在3 V时液晶显示值与外部表计值误差小于0.2V，其余小于2.5%；电流通道在0.08In时误差小于0.02In，其余小于2.5。如果上述的精度不能满足要求，则要求进行刻度调整。进入【测试操作】-【调整刻度】。变压器保护采用按侧调整。将调整侧所有有效电流回路串接，所有有效电压回路并接。用0.5级以上测试仪，输出标准电压50V，电流为In（1A或5A，其选择根据装置的配置），用电流表及电压表监视保证标准值的误差在5，按“方向键”和“SET键”选择需要调整的通道，然后确认执行。若操作失败，装置将显示采样出错及出错通道号，此时检查装置接线、刻度标准值的设定是否正确。对于配有2块CPU的主变装置，应对CPU1和CPU2分别进行操作。3.3 开入检查在装置运行正常无任何告警信息的情况下：进入【运行工况】下的【开入】菜单， 用+24V点各开入端子，各开入应显示“合”，断开+24V，应显示“开”。3.4 开出检查 参考附表提供的开出检查表格。第4章 保护功能的校验4.1差动保护的校验例如：按照下列的主表配置，修改主变保护定值的系统参数。1额定容量Sn40MVA2额定电压110(+10,-6)1.5/38.5kV/10.5kV3接线方式Yn/Y/D-114CT变比600/5；1200/5；2500/5（注：对应高；中；低）4.1.1 保护定值在主菜单的界面下进入【定值设置】-输入密码（8888）-【保护定值】-调取当前区的定值（例如00区）。调出的系统参数定值清单如下：系统参数定值序号代码定值名称范围单位备 注试验定值1KGXT系统参数控制字无参考附表100002KMD变压器接线方式MVA参考附表200023CLK接线方式钟点数012kV主变铭牌114Se变压器额定容量03000主变铭牌405UHe高压侧额定电压01000A主变铭牌1106HTVN高压侧TV变比09999AV/V11007HTA1高压侧TA一次值09999A参考CT变比6008HTA2高压侧TA二次值1或5A59H02高压零序TA二次值1或5kV510HJ2高压间隙TA二次值1或5kV511UMe中压侧额定电压01000主变铭牌38.512MTVN中压侧TV变比09999V/V38513MTA1中压侧TA一次值09999A参考CT变比120014MTA2中压侧TA二次值1或5A515M02中压零序TA二次值1或5A516MJ2中压间隙TA二次值1或5517ULe低压侧额定电压01000主变铭牌10.518LTVN低压侧TV变比09999V/V10519LTA1低压侧TA一次值09999参考CT变比250020LTA2低压侧TA二次值1或55差动保护定值清单如下：序号代码定值名称范围单位备 注试验定值1KGCD差动保护控制字0033参考附表32ISD差动速断电流定值2100A建议812Ie143ICD差动保护电流定值0.15A建议取0.5 Ie14KID比率制动系数0.200.70无建议取 0.50.55ICT断线开放差动定值0.21046KXB二次谐波制动系数0.050.30建议取 0.150.15注：利用四方保护的上下左右键盘进行定值的修改，对于控制字，当光标移动到某一位上时，液晶屏幕的左下方会有相应的解释。附表1：系统参数控制字KGXT，参考下表定值项试验定值说明B2低压侧无分支01-有分支，0-无分支B1三圈变压器01-两圈变压器，0-三圈变压器B0普通变压器01-自耦变压器，0-普通变压器附表2：变压器接线控制字KMD，参考下表定值项试验定值说明B2软件做TA接线星三角转换01-不做，0-做B1低压绕组Y接线01-三角接线 0- Y接线B0中压绕组Y接线01-三角接线 0- Y接线附表3：差动保护控制字，参考下表序号定值项试验定值说明B9本装置用于分相差动保护注101-用于，0-不用B6投入五次谐波01-投入，0-退出B5TA断线闭锁比率差动保护注211-闭锁，0-不闭锁B4TA断线检测投入11-投入，0-退出B3差动保护跳桥断路器注301-跳，0-不跳B2模糊识别制动01-模糊识别制动，0-二次谐波制动B1差流越限告警投入11-投入，0-退出B0差动速断保护投入11-投入，0-退出注1：对于CSC326FB/FC装置该位有效，其它型号装置为备用。注2：对于零差和分相差动该位同样有效。注3：对于CSC326FA装置该位有效，其它型号装置为备用。4.1.2 投入差动保护压板按要求投入差动保护压板，操作过程参考上述的“压板操作”。查看压板的状态时，在主菜单的界面下进入【压板操作】-【查看压板状态】；如下图所示，第一列压板为软压板状态，第二列压板为软硬压板串联后的状态。硬压板为6X-a4开入。4.1.3 相关的知识CSC326的制动特性曲线由3段折线组成，其中第一段和第三段的斜率固定为0.2和0.7，第二段折线的斜率可由用户整定，一般整定为0.5。曲线中含有2个拐点，分别为和，其中为高压侧的二次额定电流。为保证主变在正常运行过程中或者外部故障时，流入到继电器的差动电流等于0，此时应对Y侧电流进行相位和幅值的校正，校正同时去除因零序电流所造成的影响。考虑到微机保护强大的计算能力，以及当前的很多主变保护，差动与后备保护公用同一组CT,由此，选择外部进行相位校正势必会影响后备的接地保护功能。因此由软件进行相位校正是必然的。以Y-11为例：式中，、为高压侧CT二次电流，、为高压侧校正后的各相电流；、为低压侧CT二次电流。其它接线方式可以类推。差动电流与制动电流的相关计算，都是在电流相位校正和平衡补偿后的基础上进行。差流的计算均是在Y侧进行相位校正，因而本软件自动进行了零序电流消除。差动保护是以高压侧二次额定电流为基准，首先计算额定电流。制动曲线的拐点计算 （第一拐点）（第二拐点）平衡系数的计算（低压侧平衡系数）（中压侧平衡系数）式中，为变压器额定容量，为变压器高压侧额定电压（应以运行的实际电压为准，可参考变压器的铭牌），为变压器中压侧额定电压，为中压侧CT变比，为变压器低压侧额定电压，为低压侧CT变比。4.1.4 试验装置的接线当试验仪器具有两组电流输出，可采用下述的接线，试验分为2种情况，当测试仪器支持四方公司的制动电流的选取方式时，可采用自动测试，当测试仪器不支持四方公司的制动电流的选取方式时，利用手动进行试验，以下分别说明。当测试仪器不支持2组输出时，可采用一组输出中的2相电流来实现，按照下述的接线完成，另外，测试仪器的自动测试中的电流设置改为两相电流的方式。4.1.5 自动测试的方法设备：昂立测试仪器一台,其他的测试仪器可参考。1、进入【差动实验】子主菜单，选择【Id,r定义】 其中： 1)“测试项目”：为比例制动； 2)“Id,r定义”：计算公式的选择应与保护装置一致，根据公式故: ，3) ,为对应试验侧的差动补偿系数，对应高压侧固定为1，对应其他侧为该侧的平衡系数，应按照装置的差动保护定值计算后获得。 2、【I1, I2定义】按照试验的项目选择主变的接线方式，例如Y/Y/-11的主变接线组别，当选择高中压侧实验时选择Y/Y-12方式，当选择高低或中低压侧实验时选择Y/-11接线方式.上述的设置应与主变保护的定值保持一致。参考主变的KMD控制字。3、【固定Ir】定义按照保护装置的制动特性曲线进行设置，实验前应计算出保护装置的拐点电流定值。例如在输入上述定值的情况下，计算装置的两个拐点分别为=1.05和=8.74，按照试验的预计目的可按段设置测试点的区间，例如0-1.05；1.05-8.74或者直接测试0-8.74区间，现场可灵活掌握。（注意:随着制动电流的增大，试验仪器的输出可能会出现过载，此时适当的调整制动电流的大小以适应实验仪器的输出。4、【搜索Id】定义其中： 1)“Id搜索起点和终点” 设置每个Ir点下，动作电流的搜索方法，应包含差动保护的动作区和不动作区，如果事先无法预知动作电流的大小，一般取0%100% 倍的Ir。 2)“动作门槛ICD”设置值等于差动保护定值单中的差动启动电流定值ICD。3)“每步时间”针对每一个制动电流点Ir，在搜索动作电流的过程中，每次Ir，Id的输出时间。每步时间必须保证大于保护的动作时间。由于差动保护通常为速动，故一般取0.5秒。 4)“间断时间”针对每一个制动电流点Ir，在搜索动作电流的过程中，每次输出Ir，Id前的间断时间（其间，电流输出为0），以保证保护能够可靠复归。一般可取0.5秒。注： 如果继电器无法长时间通过大电流，建议在保证保护动作时延的前提下，尽可能地减小每步时间，延长间断时间5、【开关量】定义按照试验的接线，选取保护的动作节点，该节点应为瞬动节点，可以在保护返回时该节点返回。6、开始自动测试按“start”开始试验。试验过程中，根据设置的动作和制动方程的定义，结合当前制动电流Ir和正在搜索的动作电流Id大小，测试仪将自动计算出高、低压侧电流，由I1，I2输出，同时接收保护的动作信号，按照二分法在比例制动特性曲线两侧进行扫描，逐渐逼近确定出动作边界。 （打点过程根据测试仪，界面可能有所不同）曲线上面的红色小X即为测试仪器的所绘制测试点，可以看到制动特性很好。动作结束后，测试仪器会输出报告，根据报告填写不同格式的调试记录。以下为测试仪器的实验报告中的部分摘录。试验结果- 序号 制动电流 Ir 动作边界(整定) 动作电流 Id 相对误差 Kzd - 1 0.000 A 1.000 A 1.002 A 0.20% - 2 0.400 A 1.080 A 1.078 A -0.17% 0.190 3 0.800 A 1.160 A 1.160 A 0.01% 0.205 4 1.200 A 1.285 A 1.289 A 0.32% 0.322 5 1.600 A 1.485 A 1.494 A 0.59% 0.512 6 2.000 A 1.685 A 1.695 A 0.61% 0.504 7 2.400 A 1.885 A 1.894 A 0.46% 0.496 8 2.800 A 2.085 A 2.095 A 0.46% 0.502 9 3.200 A 2.285 A 2.300 A 0.66% 0.514 10 3.600 A 2.485 A 2.496 A 0.45% 0.490 11 4.000 A 2.685 A 2.695 A 0.38% 0.498 12 4.400 A 2.885 A 2.905 A 0.68% 0.523 13 4.800 A 3.085 A 3.113 A 0.89% 0.520 -4.1.6 手动测试的方法当现场的测试仪器不具备自动的测试功能时，需要进行手动的计算，以下根据这种情况进行分析，首先,CSC326三段