RCS-985TS型电厂变压器保护技术和说明书（ZL_YJBH.0612） .pdf

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1、 ZL_YJBH2008.0612 RCS-985TS 型 电 厂 变 压 器 保 护 装 置 技术和使用说明书 南京南瑞继保电气有限公司版权所有 2006 Ver 1.00 本公司保留对此说明书修改的权利，届时恕不另行通知。产品与说明书不符之处，以实 际产品为准。 更多产品信息，请访问互联网：http:/www.nari- 目 录 1概述概述.1 2保护功能配置保护功能配置2 3装置性能特征装置性能特征6 3.1 高性能硬件 6 3.1.1 DSP 硬件平台 . 6 3.1.2 双 CPU 系统结构. 6 3.1.3 独立的起动元件. 6 3.1.4 高速采样及并行计算. 6 3.2 保护新

2、原理 6 3.2.1 变斜率比率差动保护性能. 6 3.2.2 差动各侧自动调整平衡. 6 3.2.3 异步法 TA 饱和判据性能. 7 3.2.4 TA 断线判别. 7 3.2.5 TV 断线判别. 7 3.3 智能化操作 7 3.3.1 人机对话 7 3.3.2 装置的全透明. 7 3.3.3 大容量录波功能. 7 4技术参数技术参数.8 4.1 机械及环境参数. 8 4.2 额定电气参数 8 4.3 主要技术指标 8 4.3.1 变压器差动保护. 8 4.3.2 各侧复合电压闭锁过流保护 8 4.3.3 各侧零序电流保护. 9 4.3.4 间隙零序保护. 9 4.3.5 过负荷保护 9

3、4.3.6 非电量保护 9 4.4 通信接口 9 4.5 输出接点容量 9 4.6 电磁兼容 10 5装置整体说明装置整体说明 11 5.1 硬件配置 11 5.2 通道配置 11 5.3 装置起动元件 11 5.3.1 变压器差动起动. 12 5.3.2 各侧复压过流保护起动. 12 5.3.3 各侧零序过流保护起动. 12 5.3.4 间隙零序保护起动. 12 5.3.5 非电量保护起动. 12 5.4 保护录波功能和事件报文. 12 5.4.1 保护故障录波和故障事件报告 12 5.4.2 异常报警和装置自检报告. 12 5.4.3 开关量变位报告. 12 5.4.4 正常波形 12 6

4、保护原理保护原理. 13 6.1 变压器差动保护. 13 6.1.1 变斜率比率差动原理. 13 6.1.2 励磁涌流闭锁原理. 14 6.1.3 TA 饱和时的闭锁原理 14 6.1.4 高值比率差动原理. 14 6.1.5 差动速断保护. 15 6.1.6 差流异常报警与 TA 断线闭锁 15 6.1.7 差动保护在过激磁状态下的闭锁判据 15 6.1.8 比率差动的逻辑框图. 16 6.2 一侧相间后备保护. 16 6.2.1 复合电压过流保护原理. 16 6.2.2 出口逻辑 17 6.2.3 TV 断线判别原理 18 6.3 二侧、三侧相间后备保护. 18 6.4 一侧零序（方向）过

5、流保护 . 19 6.5 二、三侧零序过流保护. 21 6.6 间隙零序保护 21 6.7 断路器跳闸过流闭锁. 21 6.7.1 闭锁原理 21 6.7.2 逻辑框图 21 6.8 非电量保护 22 6.9 其他异常保护 22 6.10 TA 断线报警功能 22 6.10.1 各侧三相电流回路 TA 断线报警 22 6.10.2 差动保护差流报警. 22 6.10.3 差动保护 TA 断线报警或闭锁 23 6.11 TV 断线报警功能 23 6.12 对时功能 23 6.13 装置闭锁与报警. 23 7装置整体介绍装置整体介绍 24 7.1 机械结构 24 7.1.1 装置正面面板布置. 2

6、4 7.1.2 装置背面面板布置. 24 7.2 端子定义 25 7.3 RCS-985TS 跳闸矩阵 26 8整定值清单与用户选择整定值清单与用户选择 27 8.1 整定注意事项 27 8.2 RCS-985TS 变压器保护定值单. 27 8.2.1 装置通讯参数定值单. 27 8.2.2 保护功能总控制字. 28 8.2.3 变压器系统参数. 28 8.2.4 保护定值单 29 9装置使用说明装置使用说明 33 9.1 装置液晶显示说明. 33 9.1.1 保护运行时液晶显示说明. 33 9.1.2 保护动作时液晶显示说明. 33 9.1.3 保护运行异常时液晶显示说明 34 9.1.4

7、保护自检出错时液晶显示说明 34 9.1.5 保护开关量变位时液晶显示说明 34 9.1.6 保护操作报告液晶显示说明 35 9.2 命令菜单使用说明. 35 9.2.1 命令菜单采用如下的树形目录结构 35 9.2.2 装置整定 36 9.2.3 状态显示 36 9.2.4 报告打印 36 9.2.5 时间设置 36 9.2.6 报告显示 36 9.2.7 报告清除 36 9.2.8 版本信息 36 9.3 采样显示说明 37 9.3.1 保护 CPU 采样. 37 9.3.2 启动 CPU 采样. 39 9.3.3 相角显示 39 附录附录 ARCS-985TS 保护整定计算保护整定计算.

8、 40 1 变压器差动保护 40 1.1 变压器稳态比率差动. 40 1.2 差动速断保护 42 2 主变后备保护 42 2.1 主变接地故障后备保护. 42 2.2 主变间隙后备保护. 43 2.3 主变相间后备保护. 43 3 起备变后备保护 45 3.1 起备变高压侧接地后备保护. 45 3.2 起备变相间后备保护. 46 3.3 起备变不接地后备保护. 48 3.4 起备变分支后备保护. 50 3.5 起备变低压侧零序电流保护. 51 4 高厂变后备保护 52 4.1 高厂变高压侧后备保护. 52 4.2 高厂变分支复压过流保护. 53 4.3 高厂变分支接地保护. 53 附录附录 B

9、装置运行及报文说明装置运行及报文说明 . 54 1 装置正常运行状态. 54 2 运行工况及说明 54 3 装置闭锁与报警 54 4 报文打印及显示信息说明. 54 4.1 装置闭锁信息含义. 54 4.2 装置报警信息含义. 55 4.3 装置动作信息 56 附录附录 C装置调试大纲装置调试大纲. 57 1 试验仪器 57 2 试验注意事项 57 3 保护装置的准备 57 4 RCS-985TS 开入接点检查 57 5 RCS-985TS 交流回路校验 58 6 RCS-985TS 开出接点检查 59 6.1 报警信号接点检查. 59 6.2 跳闸信号接点检查. 59 6.3 跳闸输出接点检

10、查. 59 7 RCS-985TS 保护功能试验 60 7.1 试验准备 60 7.2 差动保护试验 60 7.3 一侧相间后备保护试验. 62 7.4 二、三侧相间后备保护试验. 62 7.5 接地后备保护试验. 63 7.6 隙零序保护试验. 63 7.7 过负荷，起动风冷，闭锁调压试验 64 7.8 非电量保护 64 7.9 大电流闭锁输出、选跳试验. 64 7.10 TA 断线报警试验 64 7.11 TV 断线报警试验 65 7.12 其他功能试验 65 8 RCS-985TS 投运注意事项 65 8.1 投运前检查 65 8.2 短路试验 65 8.3 并网运行 66 8.4 运行

11、记录 66 8.5 动作分析 66 9 RCS-985TS 保护装置正常年检时的试验内容(建议) 67 NARI- RELAYS RCS-985TS 电厂变压器保护装置技术和使用说明书 1 1概述概述 RCS-985TS 采用了高性能数字信号处理器高性能数字信号处理器 DSP 芯片芯片为基础的双双 CPU 硬件系统，装置 有独立的启动 CPU 作为整机起动元件，该起动元件在电子电路上（包括数据采集系统） 与保护 CPU 完全独立，动作后开放保护装置出口继电器正电源。 RCS-985TS 电厂变压器保护，采用主后一体化的方案，完成一台变压器所需要的全 部电气量保护，适用于电厂的起备变保护、厂变保

12、护及主变保护等变压器保护。 NARI- RELAYS RCS-985TS 电厂变压器保护装置技术和使用说明书 2 2保护功能配置保护功能配置 表 2.12.2 为 RCS-985TS 装置保护功能一览表，图 2.1图 2.6 为变压器保护典 型配置图。 表 2.1 RCS-985TS 保护功能 序号序号 保护功能保护功能 序号序号 保护功能保护功能 1 变斜率比率差动保护（三侧） 11 过负荷报警 2 差动速断保护 12 起动风冷 3 一侧复压过流保护 13 闭锁调压 4 一侧零序（方向）过流保护 14 过流输出 5 间隙零序过流保护 15 闭锁选跳功能 6 零序过压保护 16 零序电压报警

13、7 二侧复压过流保护 17 非电量保护（2 路） 8 二侧零序过流保护 18 TV 断线判别 9 三侧复压过流保护 19 TA 断线判别 10 三侧零序过流保护 20 其他功能 表 2.2 RCS-985TS 其他功能 序号序号 其他功能其他功能 序号序号 其他功能其他功能 1 3 个以太网接口 5 256 次变位记录报告 2 64 次动作报告 6 最新 64 次用户操作记录报告 3 8 次故障录波 7 汉化打印：定值、报文、波形 4 IEC870-5-103 通讯规约 8 汉化显示：定值、报文 NARI- RELAYS RCS-985TS 电厂变压器保护装置技术和使用说明书 3 * * *

14、厂变 nlbnca nlb ca 变压器差动保护 高压侧相间后备保护 低压侧相间后备保护 间隙零序过流保护 零序过电压保护 过负荷保护 低压侧零序电压报警 高压侧零序后备保护 RCS-985TS保护装置 图 2.1 典型配置示意图 1 * * nlbnca nlb ca 变压器差动保护 高压侧相间后备保护 低压侧相间后备保护 间隙零序过流保护 零序过电压保护 过负荷保护 低压侧零序电压报警 高压侧零序后备保护 * b ca 中压侧相间后备保护 RCS-985TS保护装置 图 2.2 典型配置示意图 2 NARI- RELAYS RCS-985TS 电厂变压器保护装置技术和使用说明书 4 * *

15、 nlbnca 变压器差动保护 高压侧相间后备保护 B分支后备保护 B分支零序后备保护 过负荷保护 A分支零序后备保护 * b ca A分支后备保护 RCS-985TS保护装置 b ca 图 2.3 典型配置示意图 3 * * 变压器差动保护 高压侧相间后备保护 B分支后备保护 过负荷保护 * b ca A分支后备保护 RCS-985TS保护装置 b ca 图 2.4 典型配置示意图 4 NARI- RELAYS RCS-985TS 电厂变压器保护装置技术和使用说明书 5 * * nlbnca 变压器差动保护 高压侧相间后备保护 高压侧间隙零序保护 B分支后备保护 过负荷保护 A分支后备保护

16、* b ca 高压侧零序过流保护 RCS-985TS保护装置 b ca 图 2.5 典型配置示意图 5 * * 变压器差动保护 高压侧相间后备保护 A分支过流保护 A分支零序过流保护 过负荷保护 B分支过流保护 * b ca 高压侧零序过流保护 RCS-985TS保护装置 b ca B分支零序过流保护 图 2.6 典型配置示意图 6 NARI- RELAYS RCS-985TS 电厂变压器保护装置技术和使用说明书 6 3装置性能特征装置性能特征 3.1 高性能硬件高性能硬件 3.1.1 DSP 硬件平台硬件平台 RCS-985 保护装置采用高性能数字信号处理器 DSP 芯片作为保护装置的硬件平

17、台， 为真正的数字式保护。 3.1.2 双双 CPU 系统结构系统结构 RCS-985 保护装置包含两个独立的 CPU 系统，分别称为启动 CPU 和保护 CPU，两个 CPU 系统的低通、AD 采样、保护计算、逻辑输出完全独立，启动 CPU 作用于启动继电器， 保护 CPU 作用于跳闸矩阵。 任一 CPU 板故障，装置闭锁并报警，杜绝硬件故障引起的误动。 3.1.3 独立的起动元件独立的起动元件 启动 CPU 中设置了独立的总起动元件，动作后开放保护装置的出口继电器正电源； 同时针对不同的保护采用不同的起动元件，保护 CPU 中各保护动作元件只有在其相应的 起动元件动作后同时启动 CPU 对

18、应的起动元件动作后才能跳闸出口。正常情况下保护装 置任一元件损坏均不会引起装置误出口。 3.1.4 高速采样及并行计算高速采样及并行计算 装置采样率为每周 24 点，且在每个采样间隔内对所有继电器进行并行实时计算并行实时计算， 使得装置具有很高的可靠性及动作速度。 3.2 保护新原理保护新原理 3.2.1 变斜率比率差动保护性能变斜率比率差动保护性能 比率差动的动作特性采用变斜率比率制动曲线(如图 6.1.1)。合理整定比率差动起 始斜率 kbl1 和比率差动最大斜率 kbl2 的定值，在区内故障时保证最大的灵敏度，在区 外故障时可以躲过暂态不平衡电流。为防止在 TA 饱和时差动保护的误动，增

19、加了利用 各侧相电流波形判断 TA 饱和的措施。 3.2.2 差动各侧自动调整平衡差动各侧自动调整平衡 采用软件调整变压器各侧电流的平衡系数方法，把各侧的额定电流都调整到保护装 置的额定工作电流 N I （5A 或 1A） ，在很宽范围内均能自动调整平衡。 NARI- RELAYS RCS-985TS 电厂变压器保护装置技术和使用说明书 7 3.2.3 异步法异步法 TA 饱和判据性能饱和判据性能 根据差动保护制动电流工频变化量与差电流工频变化量的关系，明确判断出区内故 障还是区外故障，如判出区外故障，投入相电流、差电流的波形识别判据，在 TA 正确 传变时间不小于 5ms 时，区外故障 TA

20、 饱和不误动，区内故障 TA 饱和，装置快速动作。 3.2.4 TA 断线判别断线判别 采用可靠的 TA 断线闭锁功能，保证装置在 TA 断线及交流采样回路故障时不误动。 3.2.5 TV 断线判别断线判别 与电压相关的保护，由控制字“TV 断线投退原则”选择 TV 断线时是否闭锁相应的 保护。 3.3 智能化操作智能化操作 3.3.1 人机对话人机对话 正常时，液晶显示当前时间、差流最大值、各侧电流最大值、零序电流最大值、零 序电压最大值、定值区号以及装置地址。键盘操作简单，采用菜单工作方式，仅有+、-、 、“复位”、“取消”、“确认”等九个按键，易于学习掌握。人机对 话中所有的菜单均为简体

21、汉字，打印的报告也为简体汉字，以方便使用。 3.3.2 装置的全透明装置的全透明 运行时，保护装置可显示 65 路保护 CPU 采样值、8 组相角差、24 路启动 CPU 采样 值以及所有保护开入量状态，实现了保护装置的全透明。 3.3.3 大容量录波功能大容量录波功能 保护启动后，装置同时记录下全部模拟采样量、差流及保护动作情况，最多可记录 8 次故障录波报告，每次最长时间可达 15 秒。 NARI- RELAYS RCS-985TS 电厂变压器保护装置技术和使用说明书 8 4技术参数技术参数 4.1 机械及环境参数机械及环境参数 机箱结构尺寸: 256.5mm（宽）198.1mm（深）27

22、6mm（高） （6U，1/2 机箱） 环境温度：正常工作温度: 040 极限工作温度: -1050 贮存及运输 : -2570 4.2 额定电气参数额定电气参数 频 率: 50Hz 直流电源: 220V，110V 允许偏差: +15% ，-20% 交流电压: 57.7V，100V，300V 交流电流: 1A，5A 过载能力: 2 倍额定电流，连续工作 10 倍额定电流，允许 10S 40 倍额定电流，允许 1S 功耗：交流电流: += = = i m i d i m i r eblrbl blblblr ercdqderbld erblrblbl ercdqdrbld II I I nInKK

23、b nKKK nIIIbnIIKI IIKKK nIIIIKI 1 1 1 12 2 1 2 )( )2/()( )()( )/( )( (6-1-1) 式中：Id 为差动电流，Ir 为制动电流，Icdqd 为差动电流起动定值，Ie 为额定电 流。 比率制动系数定义： Kbl 为比率差动制动系数，Kb1r 为比率差动制动系数增量； Kb11 为起始比率差动斜率，定值范围为 0.050.15，一般取 0.10； Kb12 为最大比率差动斜率，定值范围为 0.500.80，一般取 0.70； n 为最大斜率时的制动电流倍数，固定取 6。 IenIe Icdsd Icdqd Id Ir 0 Kbl1

24、 Kbl2 动作区 制动区 速断动作区 NARI- RELAYS RCS-985TS 电厂变压器保护装置技术和使用说明书 14 6.1.2 励磁涌流闭锁原理励磁涌流闭锁原理 涌流判别采用二次谐波制动原理：装置采用三相差动电流中二次谐波与基波的比值 作为励磁涌流闭锁判据，动作方程如下： I2 K2xb* I1 (6-1-2) 其中 I2为每相差动电流中的二次谐波，I1为对应相的差流基波，K2xb为二次谐波制 动系数整定值。推荐 K2xb整定为 0.15。 6.1.3 TA 饱和时的闭锁原理饱和时的闭锁原理 为防止在区外故障时 TA 暂态与稳态饱和可能引起的稳态比率差动保护误动作，装 置采用各相差

25、电流的综合谐波作为 TA 饱和的判据，其表达式如下： In Knxb*I1 (6-1-3) 其中 In为某相差电流中的综合谐波，I1为对应相差电流的基波， Knxb为某一比例常数。 故障发生时，保护装置利用差电流工频变化量和制动电流工频变化量是否同步出 现，先判出是区内故障还是区外故障，如区外故障，投入 TA 饱和闭锁判据，可靠防止 TA 饱和引起的比率差动保护误动。 6.1.4 高值比率差动原理高值比率差动原理 为避免区内严重故障时 TA 饱和等因素引起的比率差动延时动作，装置设有一高比 例和高起动值的比率差动保护，只经过差电流二次谐波判据闭锁，利用其比率制动特性 抗区外故障时 TA 的暂态

26、和稳态饱和，而在区内故障 TA 饱和时也能可靠正确快速动作。 稳态高值比率差动的动作方程如下： rd ed II II2 . 1 (6-1-4) 其中：差动电流和制动电流的选取同上。 动作特性如图 6.1.2。 图 6.1.2 稳态高值比率差动保护的动作特性 程序中依次按每相判别，当满足以上条件时，高值比率差动动作。 注：高值比率差动的各相关参数由装置内部设定（勿需用户整定） 。 1.2Ie 0 Id Ir 1.0 Icdsd 动作区 速断动作区 NARI- RELAYS RCS-985TS 电厂变压器保护装置技术和使用说明书 15 6.1.5 差动速断保护差动速断保护 当任一相差动电流大于差

27、动速断整定值时瞬时动作于出口继电器。 6.1.6 差流异常报警与差流异常报警与 TA 断线闭锁断线闭锁 装置设有带比率制动的差流报警功能（见 6.10.2） ，开放式瞬时 TA 断线、短路闭锁 功能（见 6.10.3） 。 通过TA 断线闭锁差动控制字断线闭锁差动控制字整定选择，瞬时 TA 断线和短路判别动作后可只发 报警信号或闭锁全部差动保护。当TA 断线闭锁比率差动控制字整定为1时，闭 锁比率差动保护。 6.1.7 差动保护在过激磁状态下的闭锁判据差动保护在过激磁状态下的闭锁判据 由于在变压器过激磁时， 变压器励磁电流将激增， 可能引起变压器差动保护误动作。 因此在装置中采取差电流的五次谐

28、波与基波的比值作为过激磁闭锁判据来闭锁差动保 护。其判据如下： I5 K5xb* I1 (6-1-5) 其中 I1、I5分别为每相差动电流中的基波和五次谐波，K5xb为五次谐波制动系数，装 置中固定取 0.25。 注：高值比率差动不经过励磁五次谐波闭锁。注：高值比率差动不经过励磁五次谐波闭锁。 NARI- RELAYS RCS-985TS 电厂变压器保护装置技术和使用说明书 16 6.1.8 比率差动的逻辑框图比率差动的逻辑框图 图 6.1.3 比率差动的逻辑框图 6.2 一侧相间后备保护一侧相间后备保护 一侧相间后备保护设三段过流，其中过流 I 段和过流 II 段可选择经复合电压闭锁， II

29、I 段为纯过流保护。 6.2.1 复合电压过流复合电压过流保护原理保护原理 复合电压过流保护作为变压器、高压母线和相邻线路故障的后备。复合电压过流保 护设两段两时限。 （1）复合电压元件：复合电压元件由相间低电压和负序电压或门构成，由两个控 制字 （即 “过流过流 I 段经复压闭锁”段经复压闭锁” ， “过流过流 II 段经复压闭锁”段经复压闭锁” ） 来控制过流 I 段和过流 II 段经复合电压闭锁。当过流经复压闭锁控制字为1时，表示本段过流保护经过复合 电压闭锁。 保护可经高压侧、 中压侧和低压侧复压或门闭锁 （即 “经经 TV1 复合电压闭锁”复合电压闭锁” ， “经经 TV2 复合电压

30、闭锁” ，复合电压闭锁” ， “经经 TV3 复合电压闭锁”复合电压闭锁”控制字） 。 如果选择“经经 TV2 复合电压闭锁”复合电压闭锁” ，则 TV2 电压满足复压定值，并且该侧电流大于 NARI- RELAYS RCS-985TS 电厂变压器保护装置技术和使用说明书 17 0.04In，复压判据满足；如果该侧电流小于 0.04In，而第三侧电流大于 0.04In，则即 使该侧电压满足复压定值， 复压判据仍不满足； 如果二侧和三侧电流均小于 0.04In， TV2 电压满足复压定值时，该侧复压判据满足。 如果选择“经经 TV3 复合电压闭锁”复合电压闭锁” ，则 TV3 电压满足复压定值，

31、并且该侧电流大于 0.04In，复压判据满足；如果该侧电流小于 0.04In，而第二侧电流大于 0.04In，则即 使该侧电压满足复压定值， 复压判据仍不满足； 如果二侧和三侧电流均小于 0.04In， TV3 电压满足复压定值时，该侧复压判据满足。 （2）TV 断线对复合电压闭锁过流的影响：装置设有整定控制字（即“TV 断线保护断线保护 投退原则”投退原则”）来控制 TV 断线时复合电压元件的动作行为。若“TV 断线保护投退原则”断线保护投退原则” 控制字为 1时，当装置判断出本侧 TV 断线时，表示复合电压元件不满足条件；若“TV 断线保护投退原则断线保护投退原则”控制字为0时，当 TV

32、断线并满足复压条件，则复合电压元件开 放。 （3） 本侧电压退出对复合电压元件的影响:当本侧 TV 检修时,为保证本侧复合电压 闭锁过流的正确动作,需投入“TVX 检修退出”检修退出”压板,X 代表一、二、三侧。此时它对复 合电压元件有如下影响：本侧复合电压元件不启动，但可由其他侧复合电压元件启动本 侧过流元件（过流保护经过其他侧复合电压闭锁投入情况） 。 （4）电流记忆功能：对于自并励发电机，在短路故障后电流衰减变小，故障电流 在过流保护动作出口前可能已经小于过流定值，因此复压过流保护启动后，过流元件需 带记忆功能，使保护能可靠动作出口。控制字“电流记忆功能投入”在保护装置用于自 并励发电机

33、时置“1” 。电流记忆功能投入，过流保护必须经复压闭锁电流记忆功能投入，过流保护必须经复压闭锁。 6.2.2 出口逻辑出口逻辑 图 6.2.1 一侧复压过流保护出口逻辑框图 NARI- RELAYS RCS-985TS 电厂变压器保护装置技术和使用说明书 18 6.2.3 TV 断线判别原理断线判别原理 TV 断线判别见 6.11。 6.3 二侧、三侧相间后备保护二侧、三侧相间后备保护 复合电压过流保护作为变压器、低压母线和相邻线路故障的后备。 二侧、三侧相间后备保护各设两段两时限过流保护，可选择经复压闭锁。 （1）复合电压元件：复合电压元件由本侧相间低电压和负序电压或门构成，由两 个控制字

34、（即 “过流过流 I 段经复压闭锁”段经复压闭锁” ， “过流过流 II 段经复压闭锁”段经复压闭锁” ） 来控制过流 I 段和过 流 II 段经复合电压闭锁。当过流经复压闭锁控制字为1时，表示本段过流保护经过 复合电压闭锁。 （2）TV 断线对复合电压闭锁过流的影响：装置设有整定控制字（即“TV 断线保护断线保护 投退原则”投退原则”）来控制 TV 断线时复合电压元件的动作行为。若“TV 断线保护投退原则”断线保护投退原则” 控制字为 1时，当装置判断出本侧 TV 断线时，表示复合电压元件不满足条件；若“TV 断线保护投退原则断线保护投退原则”控制字为0时，当 TV 断线并满足复压条件，则复

35、合电压元件开 放。 （3） 本侧电压退出对复合电压元件的影响:当本侧 TV 检修时,为保证本侧复合电压 闭锁过流的正确动作,需投入“TVX 检修退出”检修退出”压板,X 代表二、三侧。此时它对复合电 压元件有如下影响：本侧复合电压元件不启动，同时不会使本侧复合电压元件启动其他 侧过流元件（其他侧过流保护经过本侧复合电压闭锁投入情况） 。 （4）过流 II 段后加速功能：在厂用电切换过程中，为避免备用电源投入时发生故 障或故障存在时投入备用电源造成事故扩大，必须在切换后加速切除故障。后加速功能 在变压器正常运行时应处于退出状态，当厂用电快切装置手动起动或自动起动时，功能 自动投入，切换完毕后自动

36、退出。后加速功能退出时，过流 II 段保护按照延时整定定 值动作。 装置设有整定控制字 （即 “过流过流 II 段后加速投入”段后加速投入”） 来控制过流 II 段的动作行为。 根据需要整定“过流 II 段后加速”的控制字，若“过流过流 II 段后加速投入”段后加速投入”控制字为1 时，II 段过流和后加速开入同时满足，过流 II 段以固定短延时动作；分支有流大于 5S 后，后加速功能退出；若后加速接点连续开入时间超过 10S，装置报警，后加速功能退 出。 NARI- RELAYS RCS-985TS 电厂变压器保护装置技术和使用说明书 19 图 6.3.1 二、三侧复压过流保护出口逻辑框图

37、6.4 一侧零序（方向）过流保护一侧零序（方向）过流保护 一侧零序过流保护作为变压器一侧中性点接地运行时接地故障后备保护。设有二段 二时限，可选择采用外接零序电流或自产零序电流，通过整定控制字还可控制各段零序 过流是否经方向闭锁，是否投入。 （1） 零序方向元件： 装置分别设有零序方向定义控制字来控制零序过流各段的方向指向。当零序 方向定义控制字为1时，方向指向变压器，方向灵敏角为 255；当零序方向定 义控制字为0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 6.4.1 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

38、锁控制字为1时，本段零序过流保护 经过方向闭锁。 NARI- RELAYS RCS-985TS 电厂变压器保护装置技术和使用说明书 20 lm=75 lm=255 I0 I0 3U03U0 a) 方向指向系统 b) 方向指向变压器 图 6.4.1 零序方向元件动作特性 注意： 零序方向元件所用零序电压固定为一侧 TV 自产零序电压，零序电流固定为一侧自产零序电流。 以上所指的方向均是指自产零序电流 TA 的正极性端在母线侧，否则以上说明将与实际情况不符。 （2）零序过流所采用的零序电流： 装置分别设有 一侧零序电流自产 控制字来选择零序过流各段所采用的零序电流。 若一侧零序电流自产控制字为1时

39、，本段零序过流所采用的零序电流为自产零 序电流；若一侧零序电流自产控制字为0时，本段零序过流所采用的零序电流 是外接零序电流。 （3）TV 异常对零序方向元件的影响： 装置设有TV 断线保护投退原则控制字来控制 TV 断线时零序方向元件的动作行 为。若TV 断线保护投退原则控制字为1 ，当装置判断出本侧 TV 异常时，方向元 件不满足条件；若TV 断线保护投退原则控制字为0 ，当装置判断出本侧 TV 异常 时，方向元件满足条件，零序方向过流保护就变为纯零序过流保护。 （4）TV 退出对零序方向元件的影响： 当一侧 TV 检修退出时，需投入“TV1 检修退出”压板，此时它对零序方向元件的影 响如

40、下：方向元件输出为正方向。 一侧零序（方向）过流保护逻辑图如下： 零序方向元件 零序方向满足 一侧TV断线 TV断线保护投退原则投入 零序过流保护软压板投入 一侧零序过流起动元件动作 一侧零序过流保护硬压板投入 一侧零序过流元件动作 & 零序过流保护经方向闭锁投入 零序（方向） 过流保护跳闸 =1 & & & & t TV1检修退出 =1 =1 图 6.4.2 一侧零序（方向）过流保护逻辑图 NARI- RELAYS RCS-985TS 电厂变压器保护装置技术和使用说明书 21 6.5 二、三侧零序过流保护二、三侧零序过流保护 二、三侧零序过流保护作为变压器二、三侧中性点接地运行时接地故障后备

41、保护。 二、三侧零序过流保护各设两段两时限，固定采用外接零序电流。 二、三侧零序电流保护逻辑图如下： 零序过流元件 零序过流保护软压板投入 零序过流保护硬压板投入 零序过流 保护跳闸 & 零序过流保护起动元件 t & 图 6.5.1 二、三侧零序过流保护逻辑框图 6.6 间隙零序保护间隙零序保护 间隙零序过电流保护作为变压器高压侧中性点经间隙接地或经小电抗接地运行时 的变压器后备保护。零序过电压保护作为变压器高压侧中性点不接地、中性点经间隙接 地或经小电抗接地运行时的后备保护。考虑到在间隙击穿过程中，间隙零序过流和零序 过压的交替出现，一旦零序过压或零序过流元件动作后装置就相互展宽，使保护可靠

42、动 作。 装置设有一段两时限零序过电压保护和一段两时限间隙零序过电流保护。 6.7 断路器跳闸过流闭锁断路器跳闸过流闭锁 6.7.1 闭锁闭锁原理原理 保护跳闸时，如果发电机出口断路器、变压器高压侧断路器开断容量不够，需要闭 锁相应断路器。 在其他断路器、 灭磁开关等跳开后， 断路器中流过的故障电流小于定值， 断路器完成跳闸过程。 闭锁方式：保护发出跳闸命令时，跳发电机出口断路器、高压侧出口断路器的输出 增加小延时（20MS） ，如判别出相应断路器过流元件未动作，则直接跳开断路器，如判 别出相应断路器过流元件动作，则由保护装置本身根据大电流选跳跳闸控制字，选跳其 他断路器等出口。 断路器过流闭

43、锁元件动作时可输出一副常开接点，与非电量保护配合，完成保护跳 闸选择功能。 注：如出口闭锁功能退出时，保护发跳闸命令时，相应跳闸出口无小延时。 6.7.2 逻辑框图逻辑框图 保护逻辑框图如图 6.7.1，图中内容为断路器跳闸过流闭锁逻辑。其中 Ia、Ib、 Ic分别为断路器对应 a、b、c 三相过流元件动作。 NARI- RELAYS RCS-985TS 电厂变压器保护装置技术和使用说明书 22 +E QJ 保护跳本开关 开关跳闸闭锁功能投入 跳本 开关 Ia Ib Ic & & 选跳其他 开关 t10 1 图 6.7.1 保护逻辑框图 注：TJ3 为要闭锁选跳的开关。 6.8 非电量保护非电

44、量保护 从非电量保护来的接点，经装置重动，装置进行事件记录，发报警信号，并可经保 护装置延时由 CPU 发出跳闸命令。保护装置配置了两路非电量备用。 跳闸方式由跳闸矩阵整定。 跳闸延时：定值范围 06000.0 秒。 6.9 其他其他异常异常保护保护 设有过负荷报警、起动风冷、闭锁有载调压、过流输出，可分别通过整定控制字来 控制其投退。起动风冷动作后输出一付常开接点，闭锁有载调压动作后输出一付常闭接 点，过流输出一付常开接点。 配置一套零序过电压报警保护， 零序报警电压从端子 221-222 输入， 作为接地监视。 6.10 TA 断断线线报报警警功能功能 6.10.1 各侧各侧三相电流回路三

45、相电流回路 TA 断线断线报报警警 动作判据：3I0 0.04 In + 0.25Imax 式中，In：二次额定电流（1A 或 5A） ，3I0：零序电流，Imax：最大相电流； 满足条件，延时 10S 后发相应 TA 异常报警信号，异常消失，延时 10S 自动返回。 6.10.2 差动保护差差动保护差流流报报警警 只有在差动保护控制字投入时（与压板投入无关） ，差流报警功能投入，满足判据， 延时 10S 报相应差动保护差流报警，不闭锁差动保护，差流消失，延时 10S 返回。 为提高差流报警的灵敏度，采用比率制动差流报警判据： dI di_bjzd 及 dI kbj Ires 式中 dI 为差

46、电流，di_bjzd 为差流报警门槛，kbj 为差流报警比率制动系数，Ires 为制动电流。 NARI- RELAYS RCS-985TS 电厂变压器保护装置技术和使用说明书 23 6.10.3 差动保护差动保护 TA 断线报警或闭锁断线报警或闭锁 对于正常运行中 TA 瞬时断线，差动保护设有瞬时 TA 断线判别功能。只有在差动保 护控制字及压板均投入时，差动保护 TA 断线报警或闭锁功能投入。 内部故障时，至少满足以下条件中一个： （1）起动后任一侧任一相电流比起动前增加 （2）起动后最大相电流大于 1.2 Ie （3）同时有三路及以上电流比启动前减小 而 TA 断线时，以上条件均不符合。因

47、此，差动保护起动后，以上条件均不满足， 判为 TA 断线。如此时“TA 断线闭锁比率差动投入”置 1，则闭锁差动保护，并发差动 TA 断线报警信号，如控制字置 0，差动保护动作于出口，同时发差动 TA 断线报警信号。 在发出差动保护在发出差动保护 TA 断线信号后，消除断线信号后，消除 TA 断线情况，复归装置才能消除信号。断线情况，复归装置才能消除信号。 6.11 TV 断线报警功能断线报警功能 各侧三相电压回路 TV 断线报警动作判据： （1）正序电压小于 18V，且任一相电流大于 0.04In； （2）负序电压 3U2 大于 8V。 满足以上任一条件延时 10s 发相应 TV 断线报警信

48、号，异常消失，延时 10s 后信号 自动返回。复压过流不经某侧 TV 闭锁或该侧 TV 检修退出压板投入时，不判相应的 TV 断线。 6.12 对时功能对时功能 装置具备软件对时和硬件对时功能。硬件对时为秒脉冲对时或者 IRIG-B 码对时， 装置自动识别。对时接口电平均采用 485 差分电平，对应端子 307309。当装置检测到 硬件对时信号时，在液晶主界面的右上角显示“ ” 。 6.13 装置闭锁与报警装置闭锁与报警 （1） 当 CPU(保护 CPU 或启动 CPU)检测到装置本身硬件故障时， 发出装置闭锁信号， 闭锁整套保护。硬件故障包括：内存出错、程序区出错、定值区出错、读区定值无效、 光耦失电、DSP 出错和跳闸出口报警等。 （2）当 CPU 检测到下列故障时（启动 CPU 长期起动、TA 断线或异常、TV 断线或异 常、保护报警） ，发出装置报警信号（BJJ 继电器动作） 。 NARI- RELAYS RCS-985TS 电厂变压器保护装置技术和使用说明书 24 7装置整体介绍装置整体介绍 7.1 机械结构