PCS-978G变压器成套保护装置调试大纲 - 图文

www.onlly.com 昂立电气 目录

一、变压器保护概述 ................................................................................................... 2 二、试验接线与参数配置 ........................................................................................... 2 1、 试验接线 .............................................................................................................. 2 2、 IEC61850参数设置 ............................................................................................. 2 3、 系统参数设置 .................................................................................................... 10 三、 电压电流采样值测试 ........................................................................................ 11 四、 主保护测试 ........................................................................................................ 12 1、 保护原理 ............................................................................................................ 12 2、 纵差差动速断保护 ............................................................................................ 13 2.1. 保护定值与压板 ................................................................................................ 13 2.2. 各侧额定电流计算 ............................................................................................ 14 2.3. 调试方法 ............................................................................................................ 14 3、 稳态比率差动保护 ............................................................................................ 18 3.1. 保护定值与压板 ................................................................................................ 18 3.2. 调试方法 ............................................................................................................ 19 4、 二次谐波制动 .................................................................................................... 26 4.1. 保护定值与压板 ................................................................................................ 26 4.2. 调试方法 ............................................................................................................ 27 五、 复合电压闭锁方向过流 .................................................................................... 29 1、 保护原理 ............................................................................................................ 29 2、 保护定值与压板 ................................................................................................ 30 3、 调试方法 ............................................................................................................ 30 3.1. 过流保护动作值测试 ........................................................................................ 31 3.2. 过流保护动作时间测试 .................................................................................... 32 3.3. 低电压闭锁值测试 ............................................................................................ 34 3.4. 负序电压闭锁值测试 ........................................................................................ 37 3.5. 过流动作边界测试 ............................................................................................ 40 六、 零序过流保护 .................................................................................................... 44 1、 保护原理 ............................................................................................................ 44 2、 保护定值与压板 ................................................................................................ 45 3、 调试方法 ............................................................................................................ 45 3.1. 零序过流动作值测试 ........................................................................................ 45 3.2. 零序过流保护动作时间测试 ............................................................................ 47 3.3. 零序过流动作边界测试 .................................................................................... 50 附录A 差动保护整定计算 ........................................................................................ 54 1. 比率差动 .............................................................................................................. 54 1.1装置中的平衡系数的计算.................................................................................... 54 1.2 差动各侧电流相位差的补偿............................................................................... 54 附录C常见问题说明： ............................................................................................. 60

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www.onlly.com 昂立电气 PCS-978GE-C-D变压器成套保护装置调试大纲

一、 变压器保护概述

变压器的纵差动保护用于防御变压器绕组和引出线多相短路故障、大接地电流系统侧绕组和引出线的单相接地短路故障及绕组匝间短路故障。目前国内的微机型差动保护，主要由分相差动元件和涌流判别元件两部分构成。对于用于大型变压器的差动保护，还有5次谐波制动元件，以防止变压器过激磁时差动保护误动。

为防止在较高的短路电流水平时，由于电流互感器饱和时高次谐波量增加，产生极大的制动力矩而使差动元件据动，故在谐波制动的变压器差动保护中还设置了差动速断元件，当短路电流达到4～10倍额定电流时，速断元件快速动作出口。

二、 试验接线与参数配置 1、试验接线

继电保护测试仪模拟高、中、低压侧合并单元发送采样数据，及模拟高、中、低压侧智能终端监视保护装置出口动作信息。测试仪A1、A2、A3和A4光纤接口分别与保护装置高压侧、中压侧、低压侧和本体侧SV光纤接口相连接，B1和B2光纤接口与保护装置GOOSE直跳接口和GOOSE组网接口连接。注意测试仪侧光纤端口TX接保护装置侧光纤端口RX，测试仪侧光纤端口RX接保护装置侧光纤端口TX。测试仪光口指示灯常亮，表示光纤线收发接线正确；指示灯闪烁，表示通道数据交换。

2、IEC61850参数设置

第一步：打开测试软件主界面，点击“光数字测试”模块，打开“IEC-61850配置（SMV-GOOSE）” 菜单：

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第二步：点击“SCL文件导入”，打开“ONLLY SCL文件导入”菜单，导入智能变电站SCD文件“dxb.scd”

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第三步：左框区域显示整站设备，找到“1号主变保护A”装置。 选中“1号主变保护A”装置目录下的“SMV输入”文件夹，右上框显示“1号主变保护A”装置所有的SMV控制块，分别为“220KV侧采样”、“110KV侧采样”、“35KV侧采样”、“本体采样”。

选中“220KV侧采样”、“110KV侧采样”、“35KV侧采样”、“本体采样”四个控制块，点击“添加至SMV”，注意报文规范选择“61850-9-2”。

第四步：选中“1号主变保护A”装置目录下的“GOOSE输出”文件夹，右上框显示“1号主变保护A”装置所有的GOOSE输出控制块，右下框为控制块虚端子详细内容。 选中右上框中GOOSE输出控制块，点击“添加至GOOSE IN”。

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第五步：选中“1号主变保护A”装置目录下的“GOOSE输入”文件夹，右上框显示“1号主变保护A”装置所有的GOOSE输入控制块，右下框为控制块引用的虚端子详细内容。 选中右上框中GOOSE输入控制块，点击“添加至GOOSE OUT”。

导入SCD文件完成，关闭“ONLLY SCL文件导入”菜单。

第六步：返回“IEC-61850配置”菜单，设置“SMV配置”页面。选中“1号主变220KV合并单元A”控制块，根据试验接线选择测试仪“光口”，并且将测试仪电压电流a、b、c相与保护装置220KV侧电压电流a、b、c相对应映射。

注意：虚端子映射时，确认控制块为“1号主变220KV合并单元A”。

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第七步：110KV侧、35KV侧和本体侧设置方法参照220KV侧方法配置。

注意110KV侧光口根据试验接线选择“光网口A2”， 将测试仪电压电流x、y、z相与保护装置110KV侧电压电流a、b、c相对应映射。35KV侧光口根据试验接线选择“光网口A3”， 将测试仪电压电流u、v、w相与保护装置35KV侧电压电流a、b、c相对应映射。本体根据试验接线选择“光网口A4”， 将测试仪电压电流r、s相与保护装置高压侧零序电流、中压侧零序电流对应映射。

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第八步：设置“GOOSE IN配置”页面。 选中GOOSE控制块，根据试验接线选择测试仪“光网口B1”，并且将测试仪开入节点A、B、C与跳高压侧开关1、跳中压侧开关、跳低压侧1分支对应映射。

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第九步：设置“GOOSE OUT配置”页面。 选中GOOSE控制块，根据试验接线选择测试仪“光网口B1”，并且将测试仪开出节点1与间隔14 跳闸出口主变3联跳出口映射。

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第十步：点击工具栏“下载配置”闭“IEC-61850配置”。

，输出窗口提示“启动MU及GOOSE成功”，关

3、系统参数设置

打开“电压电流（手动测试）” 菜单，点击工具栏“设置”，打开“系统配置”。 根据1号主变高、中、低压侧及零序电流变比，设置系统参数。测试仪所有通道类型选择“数字量（9-1、9-2、FT3）”，保存退出。

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www.onlly.com 昂立电气 第三步：当保护装置速断保护动作后，测试仪开入接点A、B、C点亮，停止试验。

第四步：记录动作结果，差动速断动作电流为9.44A。

2.3.2.跳闸时间测试

一般地，加1.2倍整定值电流测试动作时间， 即1.2*

IA=1.2*9.41=11.29A

第一步：设置

Ia相幅值为变量，变化步长为11.29A；

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第二步：设置初始状态Ia相电流为0A,开始试验后，调节Ia相电流至11.29A；

第三步：当保护装置差动速断保护动作时，测试仪开入接点A、B、C点亮，停止试

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www.onlly.com 昂立电气 验。

第四步：记录动作结果，差动速断动作时间为0.0250S

3、稳态比率差动保护

3.1.保护定值与压板

保护定值

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www.onlly.com 昂立电气 序号 1 序号 1 定值名称 纵差保护启动电流定值 定 值 范 围 （Ie为额定电流） （0.05～5）Ie 控制字 整定方式 0，1 其他控制字置0 功能软压板

单位 无 整定值 0.5 整定值 1 控制字名称 比例差动 序号 1 压板名称 主保护 压板方式 0，1 退出其他软压板 压板状态 1 GOOSE发送软压板全部置1；

SV接收软压板投入“高压侧SV接收软压板”、“中压侧SV接收软压板”、“低压侧SV接收软压板”、“本体SV接收软压板”，其余SV接收软压板退出；

3.2.调试方法

方法一：“电压电流（手动试验）”菜单 纵差启动电流定值校验：

计算纵差保护启动电流定值有名值：0.5Ie=0.5*1.569=0.785A，

?根据稳态比率差动动作方程及I?'A?(IA?I0)

???注意：模拟三相故障时，I得

'A?IA

Ia>1.31A

第一步：设置

Ia相幅值为变量，变化步长为0.01A；

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第二步：设置

Ia相电流初始状态为1.20A，开始试验后，逐渐增大

Ia相电流；

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www.onlly.com 昂立电气 第三步：当保护装置差动保护动作时，测试仪开入接点A、B、C点亮，手动停止输出；

第四步：记录测试结果，差动保护启动电流为1.32A。

第二段曲线校验：

第一步：设置Iab幅值为变量，变化步长为0.1A；

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第二步：

高压侧、低压侧各加1倍额定电流： Ia=1.569A∠0°

Iu= 1*4.944*1.732=8.563A∠180° （三相差动Iu= 1*4.944=4.944A） 注意：由于PCS-978变压器保护装置采用???变化调整差流平衡，高压侧应加入Ia、Ib两相电流，角度相反。

开始试验后，保护装置显示差动电流为0，制动电流为1倍Ie。逐渐增大Ia、Ib相电流；

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第三步：当稳态差动保护动作，停止试验；

Ir11?2m?i?1mIi?12?3.369?8.563????1.5736 ?1.569?4.944*1.732??Id1?i?1?Ii?3.3698.563??1.1472

1.5694.944*1.73223

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第四步：

高压侧、低压侧各加3倍额定电流： Ia=3*1.569A=4.707A∠0°

Iu= 3*4.944*1.732=25.689A∠180° （三相差动Iu= 3*4.944=14.832A） 开始试验后，保护装置显示差动电流为0，制动电流为3倍Ie。逐渐增大Ia、Ib相电流；

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第五步：，当稳态差动保护动作，停止试验；

Ir21?2m?i?1mIi?12?8.607?25.689????4.2428 ?1.569?4.944*1.732??Id2?i?1?Ii?8.60725.689??2.4857

1.5694.944*1.73225

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第六步:计算第二段曲线制动系数

I?KIzdd2r2?Id1?Ir1?2.4857?1.1472?0.5015

4.2428?1.5736r2注意：试验过程中，

I,Ir1须满足0.5Ie?Ir?6Ie

方法二：“差动试验”菜单

4、二次谐波制动

4.1. 保护定值与压板

保护定值

序号 1 序号 1 定值名称 二次谐波制动系数 控制字

控制字名称 比例差动 26

定 值 范 围 （Ie为额定电流） 0.05～0.3 整定方式 0，1 单位 无 整定值 0.15 整定值 1 www.onlly.com 昂立电气 2 二次谐波制动 0，1 其他控制字置0 功能软压板

1 序号 1 压板名称 主保护 压板方式 0，1 退出其他软压板 压板状态 1 GOOSE发送软压板全部置1；

SV接收软压板投入“高压侧SV接收软压板”、“中压侧SV接收软压板”、“低压侧SV接收软压板”、“本体SV接收软压板”，其余SV接收软压板退出；

4.2. 调试方法

第一步：选择“谐波试验”菜单，设置Ia相二次谐波为变量，变化步长为0.01A，记录变量为Ia相二次谐波；

第二步：加入2Ie差动电流，

Ia?2?1.569?2?4.705A，叠加20%两次谐3波，开始试验后，逐渐减少Ia相二次谐波含量；

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第三步：当稳态差动保护动作，停止试验，记录动作结果。

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五、 复合电压闭锁方向过流 1、保护原理

方向元件：

方向元件采用正序电压，并带有记忆，近处三相短路时方向元件无死区。接线方式为零度接线方式。假设接入装置的TA正极性端在母线侧，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曲线如下图所示，阴影区为动作区。同时装置分别设有控制字“过流经方向闭锁”来控制过流保护各段是否经方向闭锁。当“过流经方向闭锁”控制字为“1”时，表示本段过流保护经方向闭锁。

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a）方向指向变压器 b）方向指向系统

复合电压元件：

复合电压指相间电压低或负序电压高。对于变压器某侧复合电压元件可经其它侧的电压作为闭锁电压，也可能只经本侧闭锁。

2、保护定值与压板

保护定值

序号 1 2 3 4 序号 1 2 定值名称 低电压定值 负序电压定值 复压闭锁过流I段定值 复压闭锁过流I段1时限 控制字名称 复压过流I段指向母线 复压闭锁过流I段1时限 单位 V V A s 控制字

整定方式 0，1 0，1 整定值 0 1 整定值 70 6 4 1 其他控制字置0 功能软压板 序号 1 压板名称 高压侧后备保护 压板方式 0，1 退出其他软压板 GOOSE发送软压板全部置1； SV接收软压板投入“高压侧SV接收软压板”、“中压侧SV接收软压板”、“低压侧SV接收软压板”、“本体SV接收软压板”，其余SV接收软压板退出；

压板状态 1 3、调试方法

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www.onlly.com 昂立电气 3.1.过流保护动作值测试

第一步：设置

Ia相幅值为变量，变化步长为0.1A；

第二步：设置三相正序电压30V，A相电流3A、-45°。开始试验后，逐渐加大A相电流幅值。 注意：

每步等待时间需大于过流动作时间。

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第三步：当过流保护动作，停止试验，记录试验数据。

3.2.过流保护动作时间测试

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www.onlly.com 昂立电气 第一步：设置

Ia相幅值为变量，变化步长为4.8A（1.2倍整定值）；

第二步：设置三相正序电压30V，A相电流0A、-45°。开始试验后， A相电流幅

值增加到4.8A。

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第三步：当过流保护动作，停止试验，记录试验数据。

3.3.低电压闭锁值测试

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www.onlly.com 昂立电气 第一步：设置Ua、Ub、Uc幅值为变量，变化步长为0.2V，记录线电压Uab幅值

第二步：设置试验前复归状态，复归时间为12S(大于PT断线复归时间)

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www.onlly.com 昂立电气 复归状态如下图所示:

第三步：设置故障状态，额定电压、A相电流4.8A，-45度。开始试验，等待复归状态结束后，调节变量使Uab减少。

提示:试验开始前，可在工具栏调出“线序分量”窗口，查看电压Uab幅值。

第四步：过流保护动作，停止试验，记录数据

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3.4.负序电压闭锁值测试

第一步：设置Ua幅值为变量，变化步长为0.2V，记录负序电压Ua2幅值

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第二步：设置试验前复归状态，复归时间为12S(大于PT断线复归时间)

复归状态如下图所示:

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第三步：设置故障状态，额定电压、A相电流4.8A，-45度。开始试验，等待复归状态结束后，调节变量使Ua减少。

提示:试验开始前，可在工具栏调出“线序分量”窗口，查看负序电压Ua2幅值。

第四步：过流保护动作，停止试验，记录数据

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3.5.过流动作边界测试

第一步：设置Ia角度为变量，变化步长为1°，记录Ia角度

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www.onlly.com 昂立电气 第二步：设置三相正序电压30V， A相电流4.8A，-140°。开始试验后，调节变量使Ia角度增大。

第三步：直至过流保护动作，记录动作边界

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第四步：继续增加Ia角度，直至过流保护返回

提示：过流保护动作后，在不停止输出的情况下，直接修改Ia角度为40°，再使用变量调节，可提高工作效率。

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第五步：，再减少Ia角度，直至过流保护再次动作，停止记录，记录边界

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www.onlly.com 昂立电气 arg第六步：试验结果，动作边界为-134≤

U1I≤44

六、 零序过流保护 1、保护原理

方向元件：

当方向指向变压器，方向灵敏角为255°；当方向指向系统，方向灵敏角为75°。方向元件的动作特性如下图所示。

保护装置分别设有“X段指向母线”控制字来控制零序过流各段的方向指向，整定为0时指向变压器，整定为1时指向母线。

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www.onlly.com 昂立电气 2、保护定值与压板

保护定值

序号 1 2 定值名称 零序过流I段定值 零序过流I段1时限 单位 A s 控制字

序号 1 2 控制字名称 零序过流I段指向母线 零序过流I段1时限 整定方式 0，1 0，1 其他控制字置0 功能软压板

序号 1 压板名称 高压侧后备保护 压板方式 0，1 退出其他软压板 GOOSE发送软压板全部置1；

SV接收软压板投入“高压侧SV接收软压板”、“中压侧SV接收软压板”、“低压侧SV接收软压板”、“本体SV接收软压板”，其余SV接收软压板退出；

压板状态 1 整定值 0 1 整定值 4 1 3、调试方法

3.1.零序过流动作值测试

第一步：设置

Ia相幅值为变量，变化步长为0.1A；

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第二步：设置Ua电压40V，A相电流3A、105°。开始试验后，逐渐加大A相电流幅值。 注意：

每步等待时间需大于零序过流动作时间。

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第三步：当零序过流保护动作，停止试验，记录试验数据。

3.2.零序过流保护动作时间测试

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www.onlly.com 昂立电气 第一步：测试仪设置

Ia相幅值为变量，变化步长为4.8A（1.2倍整定值）；

第二步：设置Ua相电压40V，A相电流0A、105°。开始试验后， A相电流幅值增

加到4.8A。

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第三步：当零序过流保护动作，停止试验，记录试验数据。

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www.onlly.com 昂立电气 3.3.零序过流动作边界测试

第一步：设置Ia角度为变量，变化步长为1°，记录Ia角度

第二步：设置Ua相电压40V， A相电流5A，200°。开始试验后，调节变量使Ia角度减少。

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/3hpo.html