南瑞继保RCS—978E.pdf

1、ZL_YJBH1104.0509RCS-978E_SX 型变 压 器 成 套 保 护 装 置技术 和使用 说明书说明 ： 此页为封面 ， 印刷 时必须与 公司标准图标合成 ， 确保 资料名称 、 资料编号及其 相对 位置与本封面一致 。南瑞继保电气有限公司版权所有本说明书只适用于 山西 地区 220kV主变 专用的程序版本 (T_04065)（ 978E_SX 3.XX版 ）本说明书和产品今后可能会有小的改动 ， 请注 意核对实际产品与说明书的版本是否相符 。 本说明书只适用于 RCS-978保护装置的新机箱新面板结构 。更多产品信息 ， 请访问互联网 ： http:/www.nari-目 录

2、1 概述 . 11.1 应用范围 . 11.2 性能特征 . 11.3 新功能和新特点 21.4 保护配置 . 42 装置的技术参数 . 72.1 机械及环境参数 72.2 额定电气参数 72.3 主要技术指标 73 保护工作原理 . 103.1 装置起动元件 103.2 稳态比率差动保护 .113.3 励磁涌流判别原理 123.4 TA 饱和的识别方法 . 123.5 差动速断保护 123.6 差回路的异常情况判别 . 123.7 过激磁的判别 133.8 稳态比率差动的动作逻辑 . 133.9 工频变化量比率差动 . 133.10 复合电压闭锁方向过流 . 143.11 零序方向过流保护

3、. 173.12 间隙零序过流过压保护 . 193.13 TA、 TV 异常判别原理 203.14 其它异常判别 204 硬件原理说明 . 214.1 硬件结构图 . 214.2 装置面板布置 224.3 装置接线端子 224.4 结构与安装 . 264.5 插件排列说明 265 山西 地区 220KV 主变 RCS-978E 定值内容及整定说明 275.1 装置参数定值单 275.2 山西地区 220KV 主变 RCS-978E 定值单 . 276 附录 A 差动保护整定计算 . 356.1 比率差动 . 357 附录 B 后备保护整定计算 . 397.1 复 合电压闭锁方向过流 . 397

4、.2 零序过流 . 407.3 变压器不接地运行时的后备保护 418 附录 C 装置使用说明 428.1 山西地区 220KV 主变 RCS-978E 装置液晶显示说明 . 428.2 山西地区 220KV 主变 RCS-978E命令菜单使用说明 . 459 附录 D 装置运行说明 509.1 装置正常运行状态 509.2 运行工况及说明 509.3 装置闭锁与报警 509.4 打印及显示信息说明 . 509.5 保护装置出现闭锁 、 异常或动作 （ 跳闸 ） 后的处理建议 5210 附录 E 调试大纲 5410.1 试验仪器 . 5410.2 试验注意事项 5410.3 保护装置的准备 54

5、10.4 开入量检查 . 5410.5 交流回路校验 5510.6 开出接点检查 5610.7 变压器保护功能试验 . 5810.8 注意事项 . 6710.9 保护装置正常年检时的试验内容 (建议 ). 6811 附录 F 山西电网 220KV 主变 RCS-978E 配置方案 69NARI-RELAYS RCS-978E-SX 型 变压器成套保护装置11 概述1.1 应用范围RCS-978 系列数字式变压器保护适用于 220kV 及以上电压等级 ， 需要提供双套主保护 、 双套后备保护的各种接线方式的变压器 。 本说明书是 RCS-978 用于 山西 220kV 系统时的技术说明 。 保护

6、配置参见附录 F 的说明 。1.2 性能特征高性能的硬件 ， 实时计算采用 32 位微处理器 双 DSP 的硬件结构 ， 三个 CPU 并行工作 ， 32 位微处 理器负责出口逻辑 ， 两个 DSP 负责保护运算 。 高性能的硬件保证了装置在每一个采样间隔对所有继电器进行实时计算 。独立的起动元件启动 保护动作 出口跳闸方式 ， 杜绝保护装置硬件故障引起的误动 。强电磁兼容性整体面板 、 全封闭机箱 ， 强弱电严格分开 ， 取消传统背板配线方式 ， 同时在软件设计上也采取相应的抗干扰措施 ， 装置的抗干扰能力大大提高 ， 对外的电磁辐射也满足相关标准 。双主 、 双后备保护的配置原则真正实现一

7、台装置完成所有的主保护 、 后备保护功能 。程序模块化模块化的程序使保护配置灵活 ， 功能调整方便 。独特 的差动二 次 电流相位调整方法采用 -Y 变换调整变压器各侧 TA 二次电流相位 ， 因此故障相 、 非故障相具有名特征 ， 励磁涌流闭锁判据可以实现分相制动 。可选择的励磁涌流判别原理提供了二次谐波原理和波形识别原理两种方法识别励磁涌流 ， 可经整定选择使用任一种原理 ， 或同时使用两种原理 。高 灵敏度 的工频变化量差动保护利用工频故障分量构成的 工频变化量比率差动 保护 ， 不受负荷电流影响 ， 灵敏度高 ， 抗 TA饱和能力强 。可靠的比例差动保护采用初始带制动的比例差动特性 ，

8、 并有 TA 饱和判据 。NARI-RELAYS RCS-978E-SX 型 变压器成套保护装置2可靠的差动回路 TA异常判断功能结合 电压量对差回路的异常情况进行判别 ， 可以判断出 TA多相断线 ， 多侧断线 ， 短路等复杂情况 。灵活 、 完善的后备保护配置后备保护的配置满足变压器的最大要求 ， 配置方便灵活 ， 跳闸出口采用跳闸矩阵整定 ， 留有可以配置的备用接点 ， 方便特殊应用 。汉化界面显示 、 报告 、 定值等相关的内容均为简体汉字 。调试维护方便装置易调试 ， 利用我公司配套的 HELP 90A 调试仪更进一步减少现场工作量 。强大的通讯功能四个与内部其它部分电气隔离的 RS

9、 485 通信口 （ 两个可复用为光纤接口 ）， 一个同步时钟接口 ， 另外有一个调试通信口和打印 口 。 可共享网络打印机 。 通信规约采用电力行业标准DL/T667-1999（ idt IEC60870-5-103） 和 LFP 规约 。完善的事件记录功能可记录 32 次故障及动作时序 ， 8 次故障波形 ， 32 次开关量变位及 32 次自检结果 。主变录波器功能 （ 可选 ）与保护录波相独立的主变录波器 ， 录波格式为 COMTRADE 格式 。 故障录波与保护在硬件上完全独立 ， 功能互不影响 。丰富的 PC 机辅助软件基于 Windows 9X/Me/2000/NT 的 PC 机软

10、件 ， 使装置更易于应用 。1.3 新功能和新特点RCS-978 系列微机变压器保 护装置已经在电力系统中运行了三年多 ， 经历了多次区内外故障的考验 ， 装置反应正确 ， 装置以其原理先进 ， 调试方便得到了广大用户的认可 ， 同时用户也对装置的人机对话显示与操作功能 、 故障报告的打印 、 定值菜单的整定 、 打印与设置 、 开关传动试验功能以及故障录波分析软件功能等方面提出了不少宝贵的建议 。 经过我们认真仔细的调研和论证 ， 对原有的 RCS-978 系列微机变压器保护装置的面板硬件作了一些小的改动 ， 面板采用了更高性能的 CPU；而保护原理部分 、 保护装置的端子接线定义以及保护定

11、值单部分均没有变动 ； 为了让用户对我们的改进有更好的了解 ， 特将新装置的一些新功能和新特点总结如下 ：一 、 产品类型与程序版本说明1、 新机箱 、 新面板结构的相关程序采用 RCS-978XX 3.XX 版本 ； 新机箱 、 新面板结构的说明书与调试大纲采用相应的 RCS-978XX 3.XX版本 。2、 老机箱 、 老面板结构的相关程序版本为 RCS-978XX 1.XX 版本 ； 老机箱 、 老面板结构的说明书与调试大纲采用相应的 RCS-978XX 1.XX版本 。NARI-RELAYS RCS-978E-SX 型 变压器成套保护装置33、 新机箱 、 新面板结构的程序版本与老机箱

12、 、 老面板结构的程序版本在保护原理部分 、 保护装置的端子接线定义以及保护定值单部分均没有变化 。4、 新机箱 、 新面 板结构的程序版本与老机箱 、 老面板结构的程序版本不能相互替换 。二 、 新增与改进功能1、 新增保护装置传动开关的试验功能 ， 现场可在不加电流电压的情况下 ， 进行主变各侧开关传动试验功能 。 在用户进行传动试验时 ， 装置将报警以提醒用户在传动试验完毕后将装置的传动试验调试状态退出 。 新增保护装置传动后台规约报文的试验功能 ， 现场可在不加电流电压的情况下 ， 进行主变保护装置跳闸报文 、 自检报文 、 开关量变位报文的后台规约调试传动试验功能 。2、 更加友好的

13、人机界面 ， 主菜单采用全中文仿 Windows 界面 ， 结构清晰 ， 易学易用 。 可由面板设置主接线显示 图 ， 以便能够完全反映系统实际接线情况 （ 包括变压器的型式 、 变压器的接线方式等 ）。3、 增加外部保护投退压板变位时 ， 装置面板液晶自动显示压板开入的变位状态并保持 5 秒种 ，以便运行人员直接检测保护压板是否投入 。4、 新面板增加 区号 键 ， 取消 复位 键 。 定值换区功能可只直接通过 区号 键实现 ，以方便运行人员操作 。5、 在故障报告打印中 ， 增设保护装置起动或动作时各输入电流电压的幅值打印功能 ， 增设差动保护元件动作或起动时前后 2 个周波的各相差流的各

14、次谐波 （ 包括二次 、 三次 、 五次谐波 ） 相对于基波含量的打印功能 。6、 增设最新更改定值 打印功能 、 打印各区保护定值功能 ， 各定值菜单项分别打印功能等 。7、 增设面板整定定值时 ， 整定值越限报警功能 ； 跳闸控制字矩阵展开功能 ； 增设面板拷贝定值功能等 。8、 为了方便用户在主变投运时主变各侧电流电压极性校验 、 采样值校验 、 保护压板开入校验 ，在装置正常波形打印中增设在相角打印功能 、 开入状态打印功能 、 各侧电流电压幅值打印功能等 。9、 增设面板调试菜单项 ， 内容包括装置与后台通讯管理机的通讯状态检查 、 装置一些内存调试状态检查等功能 。10、 增设面板

15、程序可由 PC机通过串口线直接下载功能 。11、 可配有保护装置管理软件 、 故障分析软件 等 。NARI-RELAYS RCS-978E-SX 型 变压器成套保护装置41.4 保护配置RCS 978 装置中可提供一台变压器所需要的全部电量保护 ， 主保护和后备保护可共用同一 TA。这些保护包括 ：稳态比率差动差动速断工频变化量比率差动复合电压闭锁方向过流零序方向过流零序过压间隙零序过流另外还包括以下异常告警功能 ：过负荷报警起动冷却器过载闭锁有载调压零序电压报警差流异常报警差动回路 TA 断线TA异常报警和 TV 异常报警图中表示的是此型保护所能够适应的最大的接线方式 ， 但其接线方式并不一

16、定符合实际应用 。NARI-RELAYS RCS-978E-SX 型 变压器成套保护装置5220 kVII母I母*TV2 1 TV2 2* *I母TV3差动速断比率差动工频变化量比率差动复合电压 过流图中所示保护在一台装置中实现 ， 所有量只接入装置一次 。利用第二组 CT和第二台装置完成第二套保护功能（ 与第一套完全相同 ），构成双主 、 双后备 内选项可投退 。复合电压可选各侧复合电压 ， 或各侧复合电压的“ 或 ” 。212 21 1110 kV零序过压间隙零序过流TA2TA3* * *TV1 22211TA1TV1 1* *复合电压 方向 过流零序 方向 过流旁母I母 II母复合电压

17、方向 过流零序 方向 过流间隙零序过流零序过压零序过压报警旁母（ I侧 ）（ II侧 ）35 kV（ III侧 ）外接零序TA零序过流零序过流间隙零序TA间隙零序TA外接零序TA图 1.4.1 山西地区 220kV 主变 RCS-978E 在三圈变压器中的典型应用配置 注意 ：实际使用时 ， 建议一台装置使用套管 TA， 一台装置使用开关 （ 外辅 ） TA。 下同 。NARI-RELAYS RCS-978E-SX 型 变压器成套保护装置6山西地区 220kV 主变 RCS 978E 保护配置情况见下表 （表示为异常报警功能，下同）：保护类型 段数 每段时限数 备注差动速断 比例差动 主保护工

18、频变化量比例差动 过流 2 2/I , 1/II I II 段可经复合电压闭锁 ， I 段可经方向闭锁零序过流 3 2/I , 3/II , 1/III I II 段可经方向 ， I II 段 经零序电压闭锁间隙零序过流 1 2零序过压 1 1过负荷 1 1启动冷却器 1 1高压侧（I侧）闭锁有载调压 1 1过流 2 2/I , 1/II I II 段可经复合电压闭锁 ， I 段可经方向闭锁零序过流 2 2/I , 3/II I II 段可经 方向 ， I II 段 经零序电压闭锁间隙零序过流 1 2零序过压 1 1过负荷 1 1启动冷却器 1 1中压侧（II侧）闭锁有载调压 1 1过流 2

19、3/I , 3/II I II 可经复合电压闭锁过负荷 1 1低压侧（III侧）零序过压 1 1NARI-RELAYS RCS-978E-SX 型 变压器成套保护装置72 装置的技术参数2.1 机械及环境参数机箱结构尺寸 ： 487mm 285mm 353.6mm（ 8U）环境温度 ：正常工作温度 ： 0 40极限工作温度 ： -10 50贮存及运输 ： -25 702.2 额定电气参数频 率 ： 50Hz/60Hz直流电源 ： 220V, 110V， 允许偏差 +15% ， -20%交流电压 ： 3/100 V， 100V交流电流 ： 1A， 5A功耗交流电流 ：1VA/相 ( In=5A)

20、0.5 VA/相 ( In=1A)交流电压 ：0.5 VA/相直流 ： 正常50W跳闸70W过载能力 ：电流回路 ： 2 倍额定电流 ， 连续工作10 倍额定电流 ， 允许 10s40 倍额定电流 ， 允许 1s电压回路 ： 1.5 倍额定电压 ， 连续工作2.3 主要技术指标2.3.1 动作时间差动速断 ：15 ms (1.5 倍整定值 )稳态比率差动 ：30 ms (2 倍整定值 )工频变化量比率差动 ：30 ms (2 倍整定值 )2.3.2 起动元件定值整定范围Ie 指变压器二次侧额定电流 ， In 指 TA 二次侧额定电流 。稳态比率差动起动元件 ： 0.1Ie 1.5Ie工频变化量

21、比率差动起动元件 ： 0.2Ie后备保护相电流起动元件 ： 0.25A 150A( In=5A)0.05A 30A( In=1A)后备保护零序电流起动元件 ： 0.25A 150A( In=5A)0.05A 30A( In=1A)NARI-RELAYS RCS-978E-SX 型 变压器成套保护装置8后备保护间隙零序电流起动元件 ： 0.25A 150A( In=5A)0.05A 30A( In=1A)后备保护 零序过压起动元件 ： 10V 220V2.3.3 保护定值整定范围差动速断 ： 2Ie 14Ie稳态比率制动系数 ： 0.2 0.75二 次谐波制动系数 ： 0.05 0.35三次谐波

22、制动系数 ： 0.05 0.35TA报警差流定值 ： 0.1Ie 1.5Ie后备保护电流定值 ： 0.25A 150A( In=5A)0.05A 30A( In=1A)后备保护电压定值 ： 2V 100V零序过压电压定值 ： 10V 220V间隙零序电流定值 ： 0.25A 150A( In=5A)0.05A 30A( In=1A)2.3.4 定值误差电流定值误差 ： 不超过 5%电压 定值误差 ： 不超过 5%时间定值误差 ：3%整定值 +40ms谐波制动系数定值误差 ： 不超过 5%制动系数定值误差 ： 不超过 5%工频变化量电流定值误差 ： 不超过 15%方向元件动作范围边界误差 ： 不

23、超过 32.3.5 记录容量故障录波内容和故障事件报告容量 ：保护起动记录起动前 2 个周波 、 起动后 6 个周波的所有电流电压波形 。保护跳闸记录起动前 2 个周波 、 起动后 6 个周波 ， 跳闸前 2 个周波 、 跳闸后 6 个周波 ， 以及中间有扰动的 16 个周波的所有电流电压波形 。保护装置 可循环记录 32 次故障事件报告 、 8 次波形数据 。正常波形记录容量 ：正常时保护可记录 5 个周波所有电流电压波形 ， 以供记录或校验极性 。异常记录容量 ：可循环记录 32 次异常报警和装置自检报告 。异常事件报告包括各种装置硬件自检出错报警 、 装置长期 起动和不对应起动报警 、

24、差动电流异常报警 、 各侧 TA 异常报警 、 各侧 TV 异常报警 、 各侧 TA 断线报警 、 各侧过负荷 、 零序过电压 报警 、 起动风冷和过载闭锁调压等 。开关量变位记录容量 ：可以循环记录 32 次开关量变位 。 开关量变位包括各种开入变位和管理板各起动元件变位等 。NARI-RELAYS RCS-978E-SX 型 变压器成套保护装置92.3.6 通信 接口四个与内部其它部分电气隔离的 RS 485 通信接口 ， 一个同步时钟接口 。 其中有两个通信接口可以复用为光纤接口 ； 另外有一个调试通信接口和独立的打印接口 ； 利用打印接口还可共享网络打印机 ； 通信规约采用电力行业标准

25、 DL/T667-1999（ IEC60870-5-103） 或 LFP 规约 。2.3.7 对时方式a、 外部空接点秒对时或分对时 ；b、 RS 485 方式的同步时钟秒对时或分对时 ；c、 监控系统绝对时间的对时报文 。d、2.3.8 输出接点容量信号接点容量 ： 允许长期通过电流 8A切断电流 0.3A（ DC220V， L/R =1111&111 1&111差动速断元件动作差动保护硬压板投入差动速断保护控制字投入差动速断起动元件动作差动速断保护跳闸差动保护硬压板投入稳态高值比率差动元件动作涌流闭锁差流起动元件动作TA饱和闭锁涌流闭锁稳态低值比率差动元件动作差动保护硬压板投入稳态比率差动

26、保护控制字投入TA瞬时断线差流起动元件动作稳态比率差动保护跳闸TA断线投退控制字投入&1111TA瞬时断线TA断线投退控制字投入&111图 3.8.1 稳态比率差动的逻辑框图注 ： 稳态比率差动的整定计算参见附录 A3.9 工频变化量比率差动工频变化量比率差动保护的 制动电流取最大相制动 。 动作特性如 图 3.9.1。 注意 ：工频变化量比率差动保护的 制动电流计算方法与稳态比率差动保护不同 。NARI-RELAYS RCS-978E-SX 型 变压器成套保护装置142Ie 制动电流动作电流0.2Ie0.750.6图 3.9.1 工频变化量比率差动保护的动作特性装置中依次按相判别 ， 当满足

27、以上条件时 ， 工频变化量比率差动动作 。 工频变化量比率差动保护经过涌流判别元件 、 过激磁闭锁元件闭锁后出口 。由于 工频变化量 比率差动的制动系数可取较高 的数值 ， 其本身的特性抗区外故障时 TA 的暂态和稳态饱和能力较强 。 工频变化量比率差动元件提高了装置在变压器正常运行时内部发生轻微匝间故障的灵敏度 。工频变化量比率差动的逻辑框图如下 ：&111 1&111&1111 11展宽 500ms涌流闭锁工频变化量比率差动元件动作差动保护硬压板投入工频变化量比率差动控制字投入TA瞬时断线差流变化量起动元件动作工频变化量比率差动保护跳闸图 3.9.2 工频变化量比率差动的逻辑框图注 ： 工

28、频变化量比率差动 勿需用户整定 。3.10 复合电压闭锁方向过流过流保护主要作为变压器相间故障的后备保护 。 通过整定控制字可选择各段过流是否经过复 合电压闭锁 ， 是否经过方向闭锁 ， 是否投入 ， 跳哪几侧开关 。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 。 接入装置的 TA 极性如前面保护配置图所示 ， 正极性端应在母线侧 。 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 0 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 1 时

29、， 方向指向系统 ， 灵敏角为 225 。 方向元件的动作特性如 图 3.10.1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过方向闭锁 。NARI-RELAYS RCS-978E-SX 型 变压器成套保护装置15I lm=45I lm=225Ul Ula) 方向指向变压器 b) 方向指向系统图 3.10.1 相间方向元件动作特性 注意 ：以上所指的方向均是 TA 的正极性 端在母线侧情况下 ， 具体参见前面保护配置图 ， 否则以上说明将与实际情况不符 。复合电压元件 ：复

30、合电压指相间电压低或负序电压高 。 对于变压器某侧 （ 主要指 I 侧 、 II 侧 ） 复合电压元件可通过整定控制字选择是否引入其它侧的电压作为闭锁电压 ， 例如对于 I 侧后备保护 ， 装置分别设有控制字 ， 如 过流保护经 II侧复压闭锁 等 ， 来控制过流保护是否经其 II 侧复合电压闭锁 ； 当 过流保护经 II侧复压闭锁 控制字整定为 1 时 ， 表示 I 侧复压闭锁过流可经过 II 侧复合电压起动 ；当 过流保护经 II侧复压闭锁 控制字整定为 0 时 ， 表示 I 侧复压闭 锁过流不经过 II 侧复合电压起动 。 各段过流保护均有 过流经复压闭锁 控制字 ， 当 过流经复压闭锁

31、 控制字为 1 时 ，表示本段过流保护经复合电压闭锁 。 注意 ：对于 I侧 、 II 侧后备保护中的复压闭锁过流元件 ， 装置固定设定经过三侧的复压并联起动 。 对于 III侧后备保护中的复压闭锁过流元件 ， 装置固定设定只经过本侧的复压起动 。TV异常对复合电压元件 、 方向元件的影响 ：对于 I 侧 、 II 侧后备保护中复压闭锁方向过流 ， 当装置判断出本侧 TV 异常时 ， 方向元件自动满足条件 ， 本侧复合电压元件不满足条件 ， 但本侧过流保护可经其它侧复 合电压闭锁 （ 过流保护经过其他侧复合电压闭锁投入情况 ）； 当装置判断出本侧 TV 异常时 ， 不会使本侧复合电压元件起动其

32、它侧复压过流 。对于 III侧后备保护中复压闭锁过流 ， 当装置判断出本侧 TV 异常时 ， 本侧复合电压元件自动满足条件 ， 这样复压闭锁过流就变为纯过流保护 ， 当装置判断出本侧 TV 异常时 ， 不会使本侧复合电压元件起动其它侧复压过流 。 本侧 TV电压投入 压板 对 复合电压元件 、 方向元件的影响 ：当本侧 TV 检修或旁路代路未切换 TV 时 ， 为保证本侧复合电压闭锁方向过流的正确动作 ， 需退出 本侧 TV 电压投入 压板 。此时它对于 I 侧 、 II 侧后备保护中复合电压元件 、 方向元件有如下影响 ：i) 本侧复合电压元件不满足条件 ， 但可由其它侧复合电压元件起动 （

33、 过流保护经过其它侧复合电压闭锁投入情况 ）；ii) 本侧方向元件自动满足条件 ；iii) 不会使本侧复合电压元件起动其它侧过流元件 （ 其它侧过流保护经过本侧复合电压闭锁NARI-RELAYS RCS-978E-SX 型 变压器成套保护装置16投入情况 ）。此时它对于 III 侧后备保护中复合电压元件有如下影响 ：i) 本侧复合电压元件自动满足条件 ；ii) 不会使本侧复合电压元件起动其它侧过流元件 （ 其它侧过流保护经过本侧复合电压闭锁投入情况 ）。&=1 &方向元件&复合电压元件=1&=1&=1 t11本侧 TV电压投入硬压板低电压元件动作负序电压元件动作TV断线其它侧复合电压起动元件动

34、作方向判别满足TV断线本侧 TV电压投入硬压板过流 I段经方向闭锁投入过流 I段元件动作本侧复合电压起动元件=1过流 I段经复合电压闭锁投入过流 I段硬压板投入过流保护起动元件动作复压闭锁方向过流 I段一时限保护跳闸=1过流 I段一时限控制字投入&t12 复压闭锁方向过流 I段二时限保护跳闸过流 I段二时限控制字投入&图 3.10.2 I 侧 、 II 侧后备保护中复合电压闭锁方向过流逻辑框图& &复合电压元件=1&=1&t21本侧 TV电压投入硬压板低电压元件动作负序电压元件动作TV断线其它侧复合电压起动元件动作过流 II段元件动作本侧复合电压起动元件=1过流 II段经复合电压闭锁投入过流

35、II段硬压板投入过流 II段控制字投入过流保护起动元件动作复压闭锁过流 II段保护跳闸图 3.10.3 I 侧 、 II 侧后备保护中复合电压闭锁 过流逻辑框图 注意 ：I 侧后备复压闭锁方向过流的方向指向可以通过软件控制字进行控制 。 II侧后备复压闭锁方向过流的方向指向固定指向系统 。NARI-RELAYS RCS-978E-SX 型 变压器成套保护装置17& &复合电压元件=1&本侧 TV电压投入硬压板低电压元件动作负序电压元件动作TV断线过流对应段元件动作本侧复合电压起动元件=1对应段过流保护经复合电压闭锁投入对应段过流保护硬压板投入过流保护起动元件动作=1&=1t1对应段复压闭锁过流

36、一时限保护跳闸对应段过流一时限控制字投入&t2对应段复压闭锁过流二时限保护跳闸对应段过流二时限控制字投入&t3对应段复压闭锁过流三时限保护跳闸对应段过流三时限控制字投入&图 3.10.4 III 侧后备保护中复合电压闭锁过流逻辑框图 注意 ：III侧后备复压闭锁过流为两段且每段三时限 。3.11 零序方向过流保护零序过流保护 ， 主要作为变压器中性点接地运行时接地故障后备保护 。 通过 整定控制字可控制各段零序过流是否经方向闭锁 ， 是否投入 ， 跳哪几侧开关 。方向元件所采用的零序电流 ：装置方向元件所采用的零序电流固定是自产零序电流 。方向元件 ：装 置分别设有 零序方向指向 控制字来控制

37、零序过流各段的方向指向 。 当 零序方向指向 控制字为 0 时 ， 方向指向变压器 ， 方向灵敏角为 255 ； 当 零序方向指向 控制字为 1 时 ，表示方向指向系统 ， 方向灵敏角为 75 。 方向元件的动作特性如图 3.11.1 所示 。 同时装置分别设有 零序过流经方向闭锁 控制字来控制零序过流各段是否经方向闭锁 。 当 零序过流经方向闭锁 控制字为 1 时 ， 本段零序过流保护经过方向闭锁 。 lm=75 lm=255I0I03U0 3U0a) 方向指向系统 b) 方向指向变压器图 3.11.1 零序方向元件动作特性 注意 ：方向元件所用零序电压固定为自产零序电压 。 以上所指的方向

38、均是指零序电流外接套管 TA 或NARI-RELAYS RCS-978E-SX 型 变压器成套保护装置18自产零序电流 TA的正极性端在母线侧 ）， 具体参见前面保护配置图 ， 否则以上说明将与实际情况不符 。零序过流 I 段和 II段所采用的零序电流 ：装置分别设有 零序过流用自产零序电流 控制字来选择零序过流各段所采用的零序电流 。 若 零序过流用自产零序电流 控制字为 1 时 ， 本段零序过流所采用的零序电流为自产零序电流 ；若 零序过流用自产零序电流 控制字为 0 时 ， 本段零序过流所采用的零序电流是外接零序电流 。 注意 ：零序过流 III段固定为外接零序电流 。零序电压闭锁元件

39、：装置设有 零序过流经零序电压闭锁 控制字来控制零序过流各段是否经零序电压闭锁 。 当 零序过流经零序电压闭锁 控制字为 1 时 ， 表示本段零序过流保护经过零序电压闭锁 。 注意 ：零序电压闭锁所用零序电压固定为自产零序电压 。 对于 I 侧 、 II 侧 零序过流 I 段和 II 段 保护 ，装置固定经过零序电压闭锁 （ 零序电压大小固定为 5V）。 注意 ：对于 I 侧 、 II 侧 零序过流 I 段和 II 段 保护 ， 若其大小整定为用外接零序电流 ， 则其不经过零序电压闭锁 。TV异常对零序电压闭锁元件 、 零序方向元件的影响 ：当装置判断出本侧 TV 异常时 ， 方向元件和零序电

40、压闭锁元件都满足条件 ， 零序电压闭锁零序方向过流保护就变为纯零序过流保护 。 本侧 TV电压投入 压板 对零序电压闭锁零序方向过流的影响 ：当本侧 TV 检修或旁路代路未切换 TV 时 ， 为保证本侧零序电压闭锁零序方向过流的正确动作 ，需退出 本侧 TV电压投入 硬 压板 ， 此时它对零序电压闭锁 零序方向过流有如下影响 ：i) 零序电压闭锁元件开放 ；ii) 方向元件自动满足条件 。&零序过流保护起动元件动作零序过流 I段硬压板投入I段零序过流元件动作零序电压闭锁元件本侧 TV电压投入硬压板TV断线 =1=1零序电压闭锁元件动作零序方向元件本侧 TV电压投入硬压板TV断线=1I段零序过流

41、经零序方向闭锁投入=1 =1零序方向元件动作 t11 零序方向过流 I段一时限保护跳闸零序过流 I段一时限控制字投入&t12零序方向过流 I段二时限保护跳闸零序过流 I段二时限控制字投入&图 3.11.2 零序方向过流 I 段保护逻辑框图NARI-RELAYS RCS-978E-SX 型 变压器成套保护装置19& &零序过流保护起动元件动作零序过流 II段硬压板投入II段零序过流元件动作零序电压闭锁元件本侧 TV电压投入硬压板TV断线 =1=1零序电压闭锁元件动作零序方向元件本侧 TV电压投入硬压板TV断线=1II段零序过流经零序方向闭锁投入=1 =1零序方向元件动作t21零序方向过流 II段

42、一时限保护跳闸零序过流 II段一时限控制字投入&t22 零序方向过流 II段二时限保护跳闸零序过流 II段二时限控制字投入&t23零序方向过流 II段三时限保护跳闸零序过流 II段三时限控制字投入&图 3.11.3 零序方向过流 II段 保护逻辑框图&零序过流 III段保护控制字投入零序过流保护起动元件动作零序过流 III段保护硬压板投入III段零序过流元件动作零序过流 III段保护跳闸t31图 3.11.4 零序过流 III 段保护逻辑框图 注意 ：I 侧后备零序方向过流的方向指向可以通过软件控制字进行控制 。 II侧后备零序方向过流的方向指向固定指向 II侧 系统 。 I 侧零序保护为三段

43、六时限 ， II侧零序保护为二段五时限 。3.12 间隙零序过流过压保护装置设有一段 两时限 间隙零序过流保护和一段零序过压保护 ， 来作为变压器中性点经间隙接地运行时的接地故障后备保护 。&间隙零序过流保护一时限控制字投入零序过流保护起动元件动作间隙零序过流保护硬压板投入间隙零序过流元件动作间隙零序过流一时限保护跳闸t1&间隙零序过流保护二时限控制字投入零序过流保护起动元件动作间隙零序过流保护硬压板投入间隙零序过流元件动作间隙零序过流二时限保护跳闸t2图 3.12.1 间隙零序过流保护逻辑框图NARI-RELAYS RCS-978E-SX 型 变压器成套保护装置20&零序过压保护控制字投入零

44、序过压保护起动元件动作零序过压保护硬压板投入零序过压元件动作零序过压保护跳闸t1图 3.12.2 零序过压保护逻辑框图3.13 TA、 TV异常判别原理TV 异常判别判据如下 ：（ 1） 正序电压小于 30V， 且任一相电流大于 0.04In 或开关在合位状态 ；（ 2） 负序电压大于 8V。满足上述任一条件 ， 同时保护起 动元件未起动 ， 延时 9 秒报该侧母线 TV 异常 ， 并发出报警信号 ， 在电压恢复正常后延时 9 秒恢复 。 在异常期间 ， 对于零序电压闭锁零序方向过流保护 ， 暂时取消方向和电压闭锁 ； 对于 I 侧 、 II 侧复合电压闭锁方向过流保护 ， 暂时取消方向闭锁

45、， 而本侧复压元件不满足条件 ； 对于 III侧复合电压闭锁过流保护 ， 暂时取消电压闭锁 ； 另外在 TV 异常时 ， 都不会使本侧复压元件去起动其他侧的复压过流保护 ， 以上各节均有详细说明 。 注意 ：当某侧 TV电压投入压板退出或某侧后备保护退出时 ， 该侧 TV异常及断线判别功能自动解除 ，该侧 TV异常判别功能自动解除 。装置设有 TA 异常判别判据为 ： 当负序电流大于 0.06In 后延时 10 秒报该侧 TA异常 ， 同时发出报警信号 ， 在电流恢复正常后延时 10 秒恢复 。3.14 其它异常判别装置各侧后备保护设有零序过压报警 ， 过负荷报警 ， 起动风冷 ， 过载闭锁调

46、压 ， 各侧复压动作并联起动输出接点等异常保护 。 上述异常保护可分别通过控制字来控制其投退 。 起动风冷输出两付常开接点 ， 过载闭锁调压动作后输出一付常开接点 、 一付常闭接点 。NARI-RELAYS RCS-978E-SX 型 变压器成套保护装置214 硬件原理说明4.1 硬件结构图整个装置的硬件结构如图 ：交流信号低通滤波 A/DDSP1DSP2CPU1外部开入串口打印出口继电器CPU板低通滤波 A/DDSP3DSP4CPU2管理板串口打印+E光隔光隔外部开入QDJCPLDCPLD滤波器DC/DC 5V 12V 24V至装置内部其他插件光耦 24V至相应插件220/11024V24V

47、-地220/110-人机 CPU显示人机通讯口人机通讯口人机通讯口图 4.1.1 硬件结构图装置的工作过程如下 ： 电流 、 电压首先转换成小电压信号 ， 分别进入 CPU 板和管理板 ， 经过滤波 ， AD 转换后 ， 进入 DSP。 DSP1 进行后备保护的运算 ， DSP2 进行主保护的运算 ， 结果传给 32位 CPU。 32 位 CPU 进行保护的逻辑运算及出口跳闸 ， 同时完成事件记录 、 录波 、 打印 、 保护部分的后台通讯及与人机 CPU 的通讯 。 管理板工作过程类似 ， 只是 32 位 CPU 判断保护启动后 ， 只开放出口继电器正电源 。 另外 ， 管理板还进行主变故障

48、录波 ， 录波数据可通过通讯口输出或打印输出 。电源部分由一块电源插件构成 ， 功能是将 220V 或 110V 直流变换成装置内部需要的电压 ， 另外还有开关量输入功能 ， 开关量输入经由 220 110V 光耦 。模拟量转换部分由 2 块 AC 插件构成 ， 功能是将 TV 或 TA 二次侧电气量转换成小电压信号 ， 交流插件中的电流变换器按额定电流可分为 1A、 5A两种 ， 订货时请注明 ， 投运前注意检查 。CPU 板和管理板是完全相同的两块插件 ， 完成滤波 ， 采样 ， 保护的运算或起动功能 。出口和开入部分由 3 块开入开出插件构成 ， 完成跳闸出口 、 信号出口 、 开关量输入功能 ， 开关量输入经由 24V光耦 。NARI-RELAYS RCS-978E-SX 型 变压器成套保护装置224.2 装置面板布置图 4.2.1 是装置的正面面板布置图与背板端子图 。RCS-978变压器保护装置南瑞继保电气有限公司运行报警跳闸1 A 1 B2 A 2 B3 A 3 B4 B5 B6 B7 B7 C8 B 8 C图 4.2.1 山西地区 220kV 主变 978E的面板布置图与背板端子图4.3 装置接线端子NARI-RELAYS RCS-978E-SX 型