RCS-978调试方法剖析

RCS-978ED变压器成套保护装置调试方法

1. 交流回路检查

电流回路：变压器Ⅰ侧Ⅰ支路、Ⅱ支路电流；变压器Ⅱ侧电流；变压器Ⅲ侧电流；变压器Ⅰ侧零序电流、间隙零序电流；变压器Ⅱ侧零序电流、间隙零序电流；所对应的端子（1ID1、1ID2、1ID31、ID4、 1ID5、1ID6、1ID7、1ID8、1ID9、 1ID10、1ID11、1ID12、1ID13、1ID14、1ID15、1ID16、1ID17、1ID18、1ID19、 1ID20）

电压回路：变压器Ⅰ侧电压；变压器Ⅱ侧电压；变压器Ⅲ侧电压；变压器Ⅰ侧零序电压；变压器Ⅱ侧零序电压；变压器Ⅲ侧零序电压；所对应的端子（1UD22、1UD23、 1UD24、1UD25、1UD27 、1UD30、1UD31、1UD32、1UD33、1UD35、 1UD38、1UD39、 1UD40、1UD41、 1UD43）

说明：电流IA、IB、IC每相加5A、同相位此时装置面板显示每相5A，自产的零序电流为15A。电压UA、UB、UC每相加50V、同相位此时装置面板显示每相50V，自产的零序电压为150V。（管理板和保护板）

零序电流、电压的计算公式：I0=（IA+IB+IC）/3；U0=（UA+UB+UC）/3

2. 输入输出检查：

差动保护、Ⅰ侧相间后备保护、Ⅰ侧接地零序保护、Ⅰ侧不接地零序保护、Ⅱ侧相间后备保护、Ⅱ侧接地零序保护、Ⅱ侧不接地零序保护、Ⅲ侧低后备保护、Ⅰ侧电压退出、Ⅱ侧电压退出、Ⅲ侧电压退出；检查结果正确。 2.1. 控制字检查：

序号 控制字保护功能 当SW=1时 当SW=0时

1 差动速断 正确 正确 2 比率差动 正确 正确 3 工频变化量差动保护 正确 正确 4 三次谐波闭锁 正确 正确 ⅠⅡ侧

5 过流Ⅰ段经复压闭锁 正确 正确 6 过流Ⅱ段经复压闭锁 正确 正确 7 过流Ⅲ段经复压闭锁 正确 正确 8 过流Ⅰ段经方向闭锁 正确 正确 9 过流Ⅱ段经方向闭锁 正确 正确 10 过流Ⅰ段方向指向 正确 正确 11 过流Ⅱ段方向指向 正确 正确 12 零序过流Ⅰ段经零序电压闭锁 正确 正确 13 零序过流Ⅱ段经零序电压闭锁 正确 正确 14 零序过流Ⅰ段经方向闭锁 正确 正确

15 零序过流Ⅱ段经方向闭锁 正确 正确 16 零序过流Ⅰ段方向指向 正确 正确 17 零序过流Ⅱ段方向指向 正确 正确 18 零序方向判别用自产零序电流 正确 正确 19 零序过流Ⅰ段用自产零序电流 正确 正确 20 零序过流Ⅱ段用自产零序电流 正确 正确 21 间隙保护方式 正确 正确 22 过负荷Ⅰ段投入 正确 正确 23 过负荷Ⅱ段投入 正确 正确 24 启动风冷Ⅰ段投入 正确 正确 25 启动风冷Ⅱ段投入 正确 正确 26 过载闭锁调压投入 正确 正确 27 TV断线保护投退原则 正确 正确 28 本侧电压退出 正确 正确 29 零序过流Ⅰ段经谐波闭锁 正确 正确 30 零序过流Ⅱ段经谐波闭锁 正确 正确 31 过流保护经Ⅱ（Ⅰ）侧复压闭锁 正确 正确 32 过流保护经Ⅲ侧复压闭锁 正确 正确 Ⅲ侧

32 过流Ⅰ段经复压闭锁 正确 正确 33 过流Ⅱ段经复压闭锁 正确 正确 34 过流Ⅲ段经复压闭锁 正确 正确 35 过流Ⅳ段经复压闭锁 正确 正确 36 过流Ⅴ段经复压闭锁 正确 正确 37 过负荷投入 正确 正确 38 零序电压报警投入 正确 正确 39 过流保护经Ⅰ侧复压闭锁 正确 正确 40 过流保护经Ⅱ侧复压闭锁 正确 正确

3. 变压器差动保护试验

说明：变压器容量为150MW、高压侧一次电流、电压为600A、220kV；中压侧一次电流、电压1200A、121kV；低压侧一次电流、电压4000A、11kV。根据I1e=SN/√3UN公式算变压器原边的额定电流I1e，然后拆算到副边（二次侧）算出I2e。 例:

(高压侧)：I1e=SN/√3UN=150×103/√3×220=393.66A

I2e =I1e /nLH=393.66/120=3.28A (nLH为变压器高压侧CT变比)

(中压侧)：I1e=SN/√3UN=150×103/√3×121=715.74A

I2e =I1e /nLH=715.74/240=2.98A (nLH为变压器中压侧CT变比)

(低压侧)：I1e=SN/√3UN=150×103/√3×11=7873.19A

I2e =I1e /nLH=7873.19/800=9.84A (nLH为变压器低压侧CT变比)

3.1. 差动速断：

（1）：条件：投入差动保护硬压板，差动速断控制字置“1” 退出比率差动和工频变化量差动保护控制字。 （2）：方法 方法一：加三相电流

加三相电流只要在任意一侧加入三相对称大小相同的电流，电流大小值=定值×该侧变压器二次额定电流。 方法二： 加单相电流

加单相电流Ⅰ=定值×该侧二次额定电流×1.5(星形侧) 加单相电流Ⅰ=定值×该侧二次额定电流×√3(角形侧)

例：差动速断电流的整定值为5Ie时：

高压侧Ⅰ、Ⅱ支路：I=5×3.28×1.5=24.6A，0.95I不动作，1.05I可靠动作。 中压侧：I=5×3.98×1.5=23.35A， 0.95I不动作，1.05I可靠动作。 低压侧：I=2×9.84×√3= 34.08A 0.95I不动作，1.05I可靠动作。 试验低压侧时要把差动速断电流的整定值改为最小整定值2Ie。 3.2. 比率差动

（1）接线说明：一侧Y接，一侧△形接线时：Y接侧电流从A相极性端进入，流出后进入B相非极性端，由B相极性端流回试验仪器，△形接侧电流从A相极性端进入。由A相非极性端流回试验仪器。即对于 Y侧，保护A相、B相加入大小电流相同、方向相反，Δ形侧只加A相即可，电流相位方向与Y侧相差180度。（这样接线是为了抵消零序电流。）

（2）条件:投入投入差动保护硬压板，比率差动投入控制字置“1”，工频变化量差动保护与差动速断控制字置“0”。

（3）方法:先固定其中一侧标么值(Ⅰ2) ，由公式算出另一侧标么值大小(Ⅰ1)每段取2~3组数据，并由算出的标么值换算成实际电流大小。 （4）计算方法: 比率差动制动系数

RCS-978ED有3段制动系数，即0.2段、0.5定值段、0.75段，固此对3段都要测量数据，每段的动作公式见下面： 比率差动标么值通用公式 控制范围 0.2制动段

Ⅰd≥0.2Ir＋Ⅰcdqd Ir≤0.5Ie

0.5定值段

Ⅰd≥KbL[Ir－0.5Ie] ＋0.1Ie＋Ⅰcdqd 0.5Ie≤Ir≤6Ie 0.75制动段

Ⅰd≥0.75[Ir－6Ie] ＋ KbL [5.5Ie]＋0.1Ie＋Ⅰcdqd Ir>6Ie

差动电流和制电流计算公式 Ⅰr=1/2(Ⅰ1、＋Ⅰ2) Ⅰd=Ⅰ1－Ⅰ2

其中Ie为变压器额定电流，I1、I2分别为变压器各侧电流的标么值， Icdqd为稳态比率差动起动定值，Id为差动电流，Ir为制动电流，Kbl为比率制动系数整定值。

注意：要求I1与I2角度差180度；I1、I2均为标么值，折算成实际电流大小的值计算方法如下： 两侧均为y接线时：

实际电流大小值＝1.5×标么值×该侧二次额定电流。 一侧y接线、一侧△形接线时：

①：y接线侧实际电流大小值=标么值×该侧二次额定电流 ②：△形接线实际电流大小值=3×标么值×该侧二次额定电流

组成稳态比率差动作方程组如下：

Ⅰd≥0.2Ir＋Ⅰcdqd Ir≤0.5Ie Ⅰd≥KbL[Ir－0.5Ie] ＋0.1Ie＋Ⅰcdqd 0.5Ie≤Ir≤6Ie Ⅰd≥0.75[Ir－6Ie] ＋KbL [5.5Ie]＋0.1Ie＋＋Ⅰcdqd Ir>6Ie Ⅰr=1/2(Ⅰ1、＋Ⅰ2) Ⅰd=Ⅰ1－Ⅰ2

举例：

①：当Icdqd=0.5 KbL =0.5时上述公式变为：

Ⅰ1－Ⅰ2≥0.2×0.5×(Ⅰ1、＋Ⅰ2)＋0.5 Ir≤0.5Ie

Ⅰ1－Ⅰ2≥0.5×[0. 5×(I1＋I2)－0.5] ＋0.1＋0.5 0.5Ie≤Ir≤6Ie Ⅰ1－Ⅰ2≥0.75×[0. 5×(I1＋I2)－6] ＋0.5×5.5＋0.1＋0.5 Ir >6Ie

②：上式筒化为下式得：

Ⅰ1－Ⅰ2≥0.1Ⅰ1、＋0.1Ⅰ2＋0.5 Ir≤0.5Ie

Ⅰ1－Ⅰ2≥0.25I1＋0.25Ⅰ2＋0.35 0.5Ie≤Ir≤6Ie Ⅰ1－Ⅰ2≥0.375I1＋0.375I2－1.15 Ir >6Ie

③：上式筒化为下式得：

0.9Ⅰ1≥1.1Ⅰ2＋0.5 Ir≤0.5Ie 0.75Ⅰ1≥1.25Ⅰ2＋0.35 0.5Ie≤Ir≤6Ie 0.625Ⅰ1≥1.375I2－1.15 Ir >6Ie

④：上式筒化为下式得：

Ⅰ1≥1.2222Ⅰ2＋0.556 Ir≤0.5Ie

Ⅰ1≥1.6667Ⅰ2＋0.46667 0.5Ie≤Ir≤6Ie Ⅰ1≥2.2I2－1.84 Ir >6Ie

⑤：解④式的方程组得:

解出三组数据（0.2段、0.5段、0.75段）

Ⅰ1≥0.8 Ⅰ1≥3.551 Ⅰ1≥7.676

⑴ (0.2段定值) ⑵.(0.5段定值) ⑶. (0.75段定值) Ⅰ2≥0.2 Ⅰ2≥2.45 Ⅰ2≥4.3253 定值段计算得: a、Ⅰr≥1/2(Ⅰ1＋Ⅰ2) ≥0.5×(0.8＋0.2) ≥0.5 ， Ⅰd≥Ⅰ1－Ⅰ2 ≥0.8－0.2≥0.6 在Ir≤0.5Ie范围内，所以是0.2段定值。

b、Ⅰr≥1/2(Ⅰ1＋Ⅰ2) ≥0.5×(3.551＋2.45) ≥3 ，Ⅰd≥Ⅰ1－Ⅰ2 ≥3.551－2.45≥1.151

在0.5Ie≤Ir≤6Ie范围内，所以是0.5段定值。

c、Ⅰr ≥1/2(Ⅰ1＋Ⅰ2) ≥0.5×(7.676＋4.3253) ≥6，Ⅰd≥Ⅰ1－Ⅰ2 ≥7.676－4.3253≥3.351

在Ir >6Ie范围内，所以是0.75段定值。

注意：以上计算得出的数值都是属于标么值

⑥：折算成实际电流大小得：（说明：以上的标么值：高压侧对中压侧时I1为高压侧I2为中压侧；高压侧对低压侧时I1为高压侧I2为低压侧；中压侧对低压侧时I1为中压侧I2为低压侧。）

I1实≥0.8×3.28×1.5≥3.936A (高压侧) (1)、高压侧对中压侧 比率差动可靠动作 I2实≥0.2×2.98×1.5≥0.984A (中压侧)

I1实≥0.8×3.28≥3.936A (高压侧) (2)、高压侧对低压侧 比率差动可靠动作 I2实≥0.2×9.84×3≥3.408A (低压侧)

I1实≥0.8×2.98≥3.936A (高压侧)

(3)、中压侧对低压侧 比率差动可靠动作 I2实≥0.2×9.84×3≥3.408A (低压侧)

当Ⅰr =0.5Ie，Ⅰd =0.6Ie时是制动曲线的拐点。固定Ⅰr =0.5Ie，Ⅰd ＜0.6Ie看图所得，此时比率差动是制动的。

⑦：计算比率制动值Ⅰr =0.5Ie，Ⅰd =0.55Ie时用Ⅰr≥1/2(Ⅰ1＋Ⅰ2)和Ⅰd≥Ⅰ1－Ⅰ2这两条公式计算出Ⅰ1和Ⅰ2的实际值。

Ⅰr≥1/2(Ⅰ1＋Ⅰ2) 0.5≥1/2(Ⅰ1＋Ⅰ2) ①： ②：

Ⅰd≥Ⅰ1－Ⅰ2 0.55≥Ⅰ1－Ⅰ2

③：解②式得出：

Ⅰ1≥0.775

(计算出制动值的标么值) Ⅰ2≥0.225

④：折算成实际电流大小得：（说明：以上的标么值Ⅰ1为高压侧[中压侧]，Ⅰ2为中压侧[低压侧]）

I1实≥0.775×3.28×1.5≥3.813 A A (高压侧) (1) 高压侧对中压侧 比率差动可靠制动 I2实≥0.225×2.98×1.5≥1A (中压侧) I1实≥0.775×3.28≥2.542A (高压侧) (2) 高压侧对低压侧 比率差动可靠制动 I2实≥0.225×9.84×3≥3.835A (低压侧) I1实≥0.775×2.98≥2.31A (高压侧) (3) 中压侧对低压侧 比率差动可靠制动 I2实≥0.225×9.84×3≥3.835A (低压侧)

2、0.5段定值、0.75段定值的计算方法和0.2 段定值的计算方法一样。有一点要注意的是试验0.5段定值、0.75段定值时，各侧的二次额定电流太大，试验仪器容量不够大，所以要把变压器的容量调低点。这样就可以减小各侧的二次额定电流值。

3.3. 二次谐波

（1）条件：投入投入差动保护硬压板，比率差动投入控制字置“1”，工频变化量差动保护与差动速断控制字置“0”。

（2）方法：从电流回路加入基波分量，使比率差动保护动作。（此电流不可过小，因小值时基波电流本身误差会偏大）。再叠加二次谐波分量，从大于定值减小到使比率差动保护动作。注意：最好是单侧单相加，因多相加时不同相中的二次谐波会影响，不易确定差流中的二次谐波含量。

（3）例：谐波系数K=0.15，基波电流为4A时，二次谐波电流应小于0.6A时，差动保护应可靠动作，反之不动作。即K＜0.15可靠动作，K＞0.15可靠不动作。可以根据此公式（K=谐波/基波）计算谐波系数。 3.4. 三次谐波

方法与二次谐波的方法一样。将三次谐波投入，差流经浮动门槛退出（说明：退出差动经浮动门槛要用RCS-978ED的调试软件退出）

装置设有涌流闭锁方式控制字供用户选择差动保护涌流闭锁原理。当“涌流闭锁方式控制字为0”时，装置利用谐波原理识别涌流；当“涌流闭锁方式控制字为1”时，装置利用波形判别原理识别涌流； 3.5. TA断线

在一侧加入三相相角相同大小相同的电流，刚开始加入电流要小一些，之后将一相或两相电流拔掉，逐渐同时调大未拔掉相的电流大小，等10S后投TA断线；时间不要太长，否则装置会闭锁。

注意：TA断线后，报警灯会一直亮，要复位才会消失。 3.6. TA断线闭锁比率差动

条件：差动保护压板投入，比率差动投入控制字置“1”或“2”，TA断线闭锁比率差动控制字置“1”或“2”。（说明：比率差动投入控制字置“1”是闭锁低值比率差动投入控制字置“2”是闭锁高值） 方法：

两侧三相均加上额定电流、相角互为180°及正常电压（加正常电压是为了平息TV异常），输出后断开其中一相电流，差动保护不动作。报文显示起动。把比率差动投入控制字置“0” 时，输出后断开其中一相不闭锁比率差动。比率差动动作。

RCS-978ED主变保护后备保护

4. 220kV侧（高压侧）后备保护

4.1. 纯过流保护

（1）条件：投入高压侧后备保护、退出高压侧PT电压硬压板，退出“TV断线保护投退原则”置“0”，“本侧电压退出”置“1”。

（2）方法：根据各段（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ过流保护）过流定值加入电流(单相、两相、三相均可)要求0.95倍可靠不动，1.05倍可靠动作。 4.2. 过流保护经复合电压闭锁（相间低电压和负序电压）

（1）条件：投入高压侧后备保护压板，退出“退出高压侧PT电压”硬压板，退出“TV断线保护投退原则”置“1”，“本侧电压退出”置“0”。过流Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段经复压闭锁置“1”。 （2）方法：

（1）相间低电压闭锁过流保护：首先消除TV屏异常再做保护，加电流大于各段定值（即1.05倍可靠动作值），相间低电压动作值为0.95倍可靠动作，1.05倍可靠不动作。

（2）负序电压闭锁过流保护：首先消除TV屏异常再做保护，加电流大于各段定值（即1.05倍可靠动作值），负序电压动作值为0.95倍可靠不动作，1.05倍可靠动作。（此时要把相间低电压定值调低小于负序电压值）如果不把相间低电压定值调低小于负序电压值，做负序电压闭锁过流保护试验时就分辩不出是相间低电压动作还是负序电压动作。 4.3. 方向元件闭锁过流保护

方向元件采用正序电压，并带有记忆的作用，接线方式为零度接线方式。即(UA---IA、UB---IB、UC---IC），过流保护Ⅰ、Ⅱ段经方向元件闭锁，过流保护Ⅲ段不经方向元件闭锁。

（1）条件：投入高压侧后备保护压板，退出“退出高压侧PT电压”硬压板，退出“TV断线保护投退原则”置“1”，“本侧电压退出”置“0”。过流Ⅰ、Ⅱ段经方向闭锁置“1”。

（2）方法：首先消除TV屏异常再做保护，加电流大于各段定值（即1.05倍可

靠动作值），装置后备保护分别设有控制字过流方向指向来控制过流保护各段的方向指向。当过流方向指向控制字为“1”时，表示方向指向变压器，灵敏角为45°；当过流方向指向控制字为“0”时，表示方向指向系统，灵敏角为225°；方向元件的动作特性动作区如下图：

Φ1m=450IU1

Φ1m=2250U1I

a) 方向指向变压器b) 方向指向系统例：电流动作值为6.3A

40°过流保护不动作 50°过流保护动作 （1）方向指向系统 －130°过流保护不动作 －140°过流保护动作

40°过流保护动作 50°过流保护不动作 （2）方向指向变压器 －130°过流保护动作 －140°过流保护不动作

4.4. 高压侧过流保护经（中压侧、低压侧）复压闭锁：

（1）条件：把“退出高压侧PT电压”硬压板投入，“退出中压侧PT电压”硬压板退出，“退出低压侧PT电压”硬压板退出。过流保护经中压侧复压闭锁控制字置“1”。过流保护经低压侧复压闭锁控制字置“1”。把中压侧和低压侧的本侧电压退出控制字置“0”。把中压侧和低压侧所需的负序电压、相间低电压的定值要改为所需的定值。

（2）方法：首先消除TV屏异常再做保护,本侧只加电流大于各段定值（即1.05倍可靠动作值），中压侧、低压侧加相间低电压和负序电压。

4.5. TV断线保护原则逻辑试验

（1）当TV断线保护投退原则控制字置“1”时，高压侧保护投入过流保护经复合电压闭锁或过流保护经方向闭锁。在TV异常状况下，过流保护经复压闭锁或过流保护经方向闭锁满足动作条件时，保护不动作。

（2）当TV断线保护投退原则控制字设为“0”时，高压侧保护投入过流保护经复合电压闭锁或过流保护经方向闭锁。在TV异常状况下，加入任意电压，只要任一相电流大于过流定值，无论电压电流的夹角是多少，保护动作，即此时保护为纯电流保护。不受TV异常的影响。 4.6. 零序保护

说明：零序过流保护分自产零序电流和外加零序电流保护，零序过流Ⅰ、Ⅱ段保护可以自产也可以外加。零序过流Ⅲ固定为外加。零序电压固定不自产。 4.6.1. 零序过流经零序电压闭锁（自产）

零序过流Ⅰ、Ⅱ段保护经零序电压闭锁，零序过流Ⅲ段不经零序电压闭锁。 a、条件：投上高压侧接地零序保护硬压板，退出“退出高压侧PT电压”硬压板，退出“TV断线保护投退原则”置“1”，零序过流经零序电压闭锁控制字置“1”，零序过流用自产零序电流控制字置“1”。

b、方法：首先消除TV屏异常再做保护，在电流回路加单相电流大于各段定值（即1.05倍可靠动作值），在电压回路加单相电压这样才会产生零序电压，零序电压闭锁定值，要求1.05倍可靠动作，0.95倍可靠不动作。 4.6.2. 零序过流经零序电压闭锁（外加）

零序过流用自产零序电流控制字置“0”。在外加零序CT回路加入单相电流，方法同自产一样。

4.6.3. 零序过流经方向元件闭锁（自产）

方向元件的接线方式为零度接线方式。即(3U0---I0），零序过流保护Ⅰ、Ⅱ段经方向元件闭锁，零序过流保护Ⅲ段不经方向元件闭锁（即纯零序过流）。 条件：投上高压侧接地零序保护硬压板，退出“退出高压侧PT电压”硬压板，退出“TV断线保护投退原则”置“1”，零序过流经方向元件闭锁控制字置“1”，零序过流用自产零序电流控制字置“1”。

方法：首先消除TV屏异常再做保护，在电流回路加单相电流大于各段定值（即1.05倍可靠动作值），装置后备保护分别设有控制字“零序方向指向”来控制零序过流保护各段的方向指向。当过流方向指向控制字为“1”时，表示方向指向

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