ZL_YJBH2003.0608 RCS-985T型电厂变压器保护装置技术和使用说明书.pdf

ZL_YJBH2003.0608 RCS-985T 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 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-relays.com/ 版本升级说明： 根据研发归档资料，将说明书版本由 0509 升级为 0608。 目 录 1概概 述述. 1 2保护功能配置保护功能配置 1 3装置性能特征装置性能特征 4 3.1 高性能硬件 4 3.2 保护新原理 4 3.3 智能化操作 5 4技术参数技术参数 6 4.1 机械及环境参数 6 4.2 额定电气参数 6 4.3 主要技术指标 6 4.4 通信接口 8 4.5 输出接点容量 8 4.6 电磁兼容 8 5装置整体说明装置整体说明 9 5.1 硬件配置 9 5.2 通道配置 . 10 5.3 装置起动元件 . 10 5.4 保护录波功能和事件报文 . 10 6保护原理保护原理. 12 6.1 变压器差动保护 . 12 6.2 高压侧复合电压过流保护 . 15 6.3 低压侧复压过流保护 . 16 6.4 高压侧零序（方向）过流保护 . 18 6.5 低压侧零序保护 . 19 6.6 高压侧间隙保护 . 19 6.7 非全相保护 . 20 6.8 零序比率差动保护 . 20 6.9 过励磁保护 . 22 6.10 其他异常保护 23 6.11 TA 断线报警功能 23 6.12 TV 断线报警功能 24 6.13 装置闭锁与报警 24 7装置整体介绍装置整体介绍 . 25 7.1 机械结构 . 25 7.2 端子定义 . 26 7.3 RCS-985T 输出接点. 30 8整定值清单与用户选择整定值清单与用户选择 . 32 8.1 整定注意事项 32 8.2 RCS-985T 变压器保护定值单. 33 9装置使用说明装置使用说明 . 40 9.1 装置液晶显示说明 . 40 9.2 命令菜单使用说明 . 42 附录附录 A RCS-985T 保护整定计算保护整定计算 45 1 变压器差动保护 . 45 2 主变后备保护 . 47 3 起备变后备保护 . 50 4 变压器过励磁保护 . 53 5 零序比率差动 . 53 附录附录 B 装置运行及报文说明装置运行及报文说明 55 1 装置正常运行状态 . 55 2 运行工况及说明 . 55 3 装置闭锁与报警 . 55 4 报文打印及显示信息说明 . 55 附录附录 C 调试大纲调试大纲 . 59 1 试验仪器 . 59 2 试验注意事项 . 59 3 保护装置的准备 . 59 4 RCS-985T 开入接点检查. 59 5 RCS-985T 交流回路校验. 60 6 RCS-985T 开出接点检查. 61 7 保护功能试验 . 63 8 RCS-985T 投运注意事项. 73 9 RCS-985T 保护装置正常年检时的试验内容(建议). 74 NARI- RELAYS RCS-985T 电厂变压器保护装置技术和使用说明书 1 1概概 述述 RCS985T 采用了高性能数字信号处理器高性能数字信号处理器 DSP 芯片芯片为基础的硬件系统，并配以 32 位位 CPU 用作辅助功能处理。是真正的数字式变压器保护装置。 RCS985T 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量 保护，适用于电厂的多分支的起备变保护、厂变保护及主变保护等变压器保护。 2保护功能配置保护功能配置 表 2.12.2 为 RCS985T 装置保护功能一览表，图 2.1图 2.4 为变压器保护典 型配置图。 表 2.1 RCS-985T 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 （最多七侧） 10 过负荷报警 2 差动速断保护 11 分支零序电压报警 3 高压侧复压过流保护 12 起动风冷 4 高压侧零序（方向）过流保护 13 闭锁调压 5 高压侧间隙过流保护 14 三相不一致位置报警 6 高压侧间隙过压保护 15 TV 断线判别 7 低压侧分支复压过流保护 （最多 6 分支） 16 TA 断线判别 8 分支零序过流保护 17 变压器过励磁保护 9 非全相保护 18 零序差动保护 （高压侧、 分支 限 制性接地保护） 表 2.2 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 4 个 RS-485 通讯口 6 MODBUS 通讯规约 2 两个复用光纤接口 7 CPU 板：保护录波功能 3 1 个调试通讯口 8 MON 板：4 秒（或 8 秒）连续录 波功能 4 IEC870-5-103 通讯规约 9 汉化打印：定值、报文、波形 5 LFP 通讯规约 10 汉化显示：定值、报文 NARI- RELAYS RCS-985T 电厂变压器保护装置技术和使用说明书 2 图 2.1 典型配置示意图 1 图 2.2 典型配置示意图 2 NARI- RELAYS RCS-985T 电厂变压器保护装置技术和使用说明书 3 图 2.3 典型配置示意图 3 图 2.4 典型配置示意图 4 NARI- RELAYS RCS-985T 电厂变压器保护装置技术和使用说明书 4 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：低通、AD 采样、保护计算、逻辑输出 完全独立，CPU2 系统作用于启动继电器，CPU1 系统作用于跳闸矩阵。 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 CPU2 系统（管理板）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，CPU1 系统（CPU 板）各保护动 作元件只有在其相应的起动元件动作后同时管理板对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， 使得装置具有很高的可靠性及动作速度。 3.1.5 主后一体化方案主后一体化方案 TA、TV 只接入一次，不需串接或并接，大大减少 TA 断线、TV 断线的可能性，保护 装置信息共享，任何故障，装置可录下一个变压器的全部波形量。 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Kbl1和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 差动各侧自动调整差动各侧自动调整 差动各侧不同的额定电流，在很宽范围内均能自动调整平衡。 NARI- RELAYS RCS-985T 电厂变压器保护装置技术和使用说明书 5 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 饱和不误动，区内故障 TA 饱和，装置快速动作。 3.2.4 涌流闭锁原理涌流闭锁原理 提供了二次谐波原理和波形判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。 3.3 智能化操作智能化操作 3.3.1 人机对话人机对话 正常运行时，液晶显示时间、主接线、各侧电流、电压大小和差电流大小。键盘操 作简单，采用菜单工作方式，仅有+、-、区号、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，保护装置可以显示所有采样量、差流、相角值，通过专用软件可以监视装 置内部数据，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 由于一台 RCS-985 装置引入了一台变压器的全部模拟量，因此，保护启动后，装置 同时录下全部模拟采样量、差流及保护动作情况，连续录波时间长达 4 秒钟。 3.3.4 通信接口通信接口 四个与内部其它部分电气隔离的 RS-485 通信接口，其中有两个可以复用为光纤接 口；另外有一个调试通信接口和独立的打印接口；利用通信接口还可共享网络打印机； 通信规约使用部颁 IEC870-5-103 标准。 NARI- RELAYS RCS-985T 电厂变压器保护装置技术和使用说明书 6 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: 487mm（宽）×285mm（深）×353.6mm（高） （8U） 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 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 nInKKb 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。 电流各侧定义： 对于起备变保护，高压侧 TA 同名端靠近系统，高、低压侧 TA 同名端相反，低压侧 分支最多可以接进 6 侧，即式中 m 最大值为 7； 对于厂变和主变保护，高压侧 TA 同名端靠近系统，高、低压侧 TA 同名端相反，具 体接线详见工程原理图，可以为三侧电压等级。 IenIe Icdsd Icdqd Id Ir 0 Kbl1 Kbl2 动作区 制动区 速断动作区 NARI- RELAYS RCS-985T 电厂变压器保护装置技术和使用说明书 13 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。 6.1.2 励磁涌流闭锁原理励磁涌流闭锁原理 涌流判别通过控制字可以选择二次谐波制动原理或波形判别原理。 （1）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。 （2）波形判别原理 装置利用三相差动电流中的波形判别作为励磁涌流识别判据。内部故障时，各侧电 流经互感器变换后， 差流基本上是工频正弦波。 而励磁涌流时， 有大量的谐波分量存在， 波形是间断不对称的。 内部故障时，有如下表达式成立： S Kb*S+ S St (6-1-3) 其中 S 是差动电流的全周积分值，S+是（差动电流的瞬时值+差动电流半周前的瞬 时值）的全周积分值，Kb 是某一固定常数，St 是门槛定值。St 的表达式如下： St= *Id+0.1Ie (6-1-4) 式中 Id 是差电流的全周积分值， 是某一比例常数。 而励磁涌流时，以上波形判别关系式肯定不成立，比率差动保护元件不会误动作。 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 的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 (6-1-5) 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或波形判别涌流闭锁判据闭锁， 利用其比率制动特性抗区外故障时 TA 的暂态和稳态饱和， 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： NARI- RELAYS RCS-985T 电厂变压器保护装置技术和使用说明书 14 × × rd ed II II 0 . 1 2 . 1 (6-1-6) 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） 。 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 6.9.2） ，开放式瞬时 TA 断线、短路闭锁 功能（见 6.9.3） 。 通过TA 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 (6-1-7) 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， 1.2Ie 0 Id Ir 1.0 Icdsd 动作区 速断动作区 NARI- RELAYS RCS-985T 电厂变压器保护装置技术和使用说明书 15 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。 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 高压侧复合电压过流保护高压侧复合电压过流保护 6.2.1 复合电压过复合电压过流保护原理流保护原理 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。 复合电压过流设两段定值，各一段延时。 （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，有两个控 制字（即“过流 I 段经复压闭锁” ， “过流 II 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。保护可经高压侧和低压侧复压或门闭锁（即“经高压侧复合电压闭锁” ， “经低压侧复合电压闭锁”控制字） 。 NARI- RELAYS RCS-985T 电厂变压器保护装置技术和使用说明书 16 如果选择“经低压侧复合电压闭锁” ，则低压侧任一分支电压满足复压定值，并且 该分支电流大于 0.2A，复压判据满足；如果某一分支电流（非所有分支）小于 0.2A， 即使该分支电压满足复压定值，复压判据仍不满足；如果低压侧所有分支电流均小于 0.2A，则任一分支电压满足复压定值，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 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” 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”控制字为0时，当 TV 断线并满足复压条件，则复合电压元件开 放，这样复合电压闭锁过流保护就变为纯过流保护。 6.2.2 出口逻辑出口逻辑 图 6.2.1 复合电压过流保护出口逻辑框图 6.2.3 TV 断线断线判判别别原理原理 TV 断线判别见 6.10。 6.3 低压侧复压过流保护低压侧复压过流保护 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。 复合电压过流设两段定值，各一段延时。 （1）复合电压元件：复合电压元件由低压侧相间低电压和负序电压或门构成，有 两个控制字（即“过流 I 段经复压闭锁” ， “过流 II 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 NARI- RELAYS RCS-985T 电厂变压器保护装置技术和使用说明书 17 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” 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”控制字为0时，当 TV 断线并满足复压条件，则复合电压元件开 放，这样复合电压闭锁过流保护就变为纯过流保护。 （3）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 II 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 II 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。 图 6.3.1 低压侧复压过流保护出口逻辑框图 NARI- RELAYS RCS-985T 电厂变压器保护装置技术和使用说明书 18 6.4 高压侧零序（方向）过流保护高压侧零序（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。设有三段共 5 个时限的零序保护，通过整定控制字可控制各段零序过流是否经方向闭锁，是否经零 序电压闭锁，是否投入。 方向元件： 装置分别设有零序方向指向控制字来控制零序过流各段的方向指向。当零序 方向指向控制字为1时，方向指向变压器，方向灵敏角为 255°；当零序方向 指向控制字为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锁控制字为1时，本段零序过流保 护经过方向闭锁。 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：注意： 方向元件所用零序电压固定为自产零序电压。零序电流固定为自产零序电流。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。 零序过流所采用的零序电流： 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。 零序电压闭锁元件： 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 TV 开口三角电压。 TV 异常对零序电压闭锁元件、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和零序电 压闭锁元件的动作行为。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，方向元件和零序电压闭锁元件不满足条件；若TV 断线保护投退原则 NARI- RELAYS RCS-985T 电厂变压器保护装置技术和使用说明书 19 控制字为0 ，当装置判断出本侧 TV 异常时，方向元件和零序电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。 图 6.4.2 零序方向过流保护逻辑框图 6.5 低压侧零序保护低压侧零序保护 零序过流保护作为变压器低压侧中性点接地运行时的后备保护。 设有两段两时限零 序过流保护。零序电流一般取自低压侧中性点连线上的零序 TA。 零序过流保护逻辑框图如图 6.5.1。 图 6.5.1 低压侧零序过流保护逻辑框图 对于低压侧中性点非直接接地系统，具有零序过压报警功能。 6.6 高压侧间隙保护高压侧间隙保护 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， 使保护可靠动作。 装置设有一段零序过电压保护和一段间隙零序过电流保护。 NARI- RELAYS RCS-985T 电厂变压器保护装置技术和使用说明书 20 6.7 非全相保护非全相保护 非全相保护提供断路器非全相运行的保护。 装置通过断路器辅助接点位置以及零序 电流、负序电流来判断断路器的非全相运行状态。是否使用零序、负序电流可由定值设 定。非全相保护有两时限，其中第二时限可整定选择是否经过保护动作接点闭锁，逻辑 框图如图 6.7.1 所示。 非全相保护硬压板 非全相保护软压板 非全相零序电流元件 非全相经零序电流闭锁投入 非全相负序电流元件 非全相经负序电流闭锁投入 & & & =1 =1 保护动作接点输入 非全相II时限经发变组 保护动作闭锁投入 & 0 =1 T2 非全相II时限跳闸 断路器三相不一致接点输入 非全相相电流元件 非全相二时限经 相电流闭锁投入 & =1 图 6.7.1 非全相保护逻辑图 6.8 零序零序比率比率差动保护差动保护 6.8.1 零零序比率差动原理序比率差动原理 针对高压侧及分支接地故障，装置设有零序比率差动保护，其动作方程如下： NARI- RELAYS RCS-985T 电厂变压器保护装置技术和使用说明书 21 += = × n d nr rbld cdqdd III IIIII IKI II 001 0 00302010 000 00 max (6-8-1) 其中 I01、I01、I01为各分支自产零序电流，I0n为中性点侧零序电流，I0cdqd为零序比 率差动起动定值，I0d为零序差动电流，I0r为零序差动制动电流，K0bl为零序差动比率制 动系数整定值，In 为 TA 二次额定电流。推荐 K0bl整定为 0.5。 当满足以上条件时，零序比率差动动作。如果零差各侧零序电流均通过装置自产得 到，则可避免各侧零序 TA 极性校验问题。 6.8.2 TA 暂态暂态特性特性不同导致不同导致的的零零序比率差动序比率差动误误动的闭动的闭锁措施锁措施 为避免在区外最大三相短路故障以及励磁涌流等情况下，由于 TA 暂态特性差异和 TA 饱和等所产生的错误的差动回路零序电流对零序比率差动的影响，装置采用正 序电流制动的闭锁判据，即对于零差各侧的电流，当零差各侧的零序电流大于其正序电 流的0倍时，认为零序电流由故障造成，开放零序比率差动。其表达式如下： I0 0*I1 (6-8-2) 其中 I0为某侧的零序电流，I1为对应侧的正序电流，0是某一比例常数。同时利用 零差各侧相电流的二次谐波作为 TA 饱和的判据（同上述 6.1.3）来闭锁零序比率差动。 6.8.3 零零序差流异序差流异常常报报警警与与 TA 断线断线闭闭锁锁 1) 装置设有延时零序差流异常报警， 当零序差流大于 TA 报警零序差流定值的时间 超过 10 秒时发出零序差流异常报警信号，但不闭锁零序差动保护。 2) 可通过整定控制字选择，在 TA 断线时闭锁零序差动保护（具体参见定值单） 。 6.8.4 零零序比率差动的序比率差动的逻辑框图逻辑框图 图 6.8.1 零序比率差动的逻辑框图 零序比率差动元件 & 零差保护硬压板投入 零序比率差动保护软压板投入 TA瞬时断线判别 1 零序比率差动 保护跳闸 & 零序差流起动元件 & TA异常和饱和开放元件 NARI- RELAYS RCS-985T 电厂变压器保护装置技术和使用说明书 22 6.9 过励磁保护过励磁保护 过励磁保护用于防止变压器因过励磁引起的危害。 过励磁保护反映变压器的过励磁 倍数。过励磁取变压器高压侧相电压计算，投过励磁保护时，高压侧相电压输入控制字 必须投入。 6.9.1 定时限过励磁保护定时限过励磁保护 过励磁保护设有 1 段跳闸段，一段信号段，延时均可整定。 过励磁倍数可表示为如下表达式: */ f Un = (6-9-1) 其中： * U 和 * f 分别为电压的标幺值和频率的标幺值。 6.9.2 定时限过励磁出口逻辑定时限过励磁出口逻辑 图 6.9.1 定时限过励磁保护逻辑框图 6.9.3 反时限过励磁保护反时限过励磁保护 反时限过励磁通过对给定的反时限动作特性曲线进行线性化处理， 在计算得到过励 磁倍数后，采用分段线性插值求出对应的动作时间，实现反时限。反时限过励磁保护具 有累积和散热功能。 给定的反时限动作特性曲线由输入的 4 组定值得到。过励磁倍数整定值一般在 1.01.5 之间, 时间延时考虑最大到 3000 秒。 反时限过励磁动作曲线如图 6.9.2。 U/F 定时限定值 定时限过励磁保护投入 定时限过励磁保护投跳闸 定时限过励磁 保护跳闸 过励磁保护硬压板投入 & t & & 过励磁保护起动 定时限过励磁保护报警投入& 定时限过励磁 保护报警 t U/F 报警定值 NARI- RELAYS RCS-985T 电厂变压器保护装置技术和使用说明书 23 图 6.9.2 反时限过励磁曲线示意图 反时限动作特性曲线的 4 组输入定值满足以下条件： （1）反时限过励磁上限倍数整定值 n0反时限过励磁倍数整定值 n1 （2）反时限过励磁上限时限整定值 t0反时限过励磁时限整定值 t1 依此类推到反时限过励磁倍数下限整定值。 6.10 其他异常保护其他异常保护 高压侧后备保护设有过负荷报警、起动风冷、闭锁有载调压。过负荷报警和起动风 冷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一付常闭接点， 闭锁有载调压动作后输出一付常开一付常闭接点。 低压侧配置两套零序过电压保护，作为接地监视，动作于报警。 高压侧配置了非全相保护。 6.11 TA 断线报警功能断线报警功能 6.11.1 各侧三相电流回路各侧三相电流回路 TA 断线报警断线报警 动作判据：I0 0.04 In + 0.25×Imax 式中，In：二次额定电流（1A 或 5A） ，I0：零序电流，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。 6.11.2 差动保护差流报警差动保护差流报警 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 为差电流， DI _bjzd 为差流报警门槛， K bj 为差流报警比率制动系数， Ires 为制动电流。 U/F t(s) n1 t4 n2 n3 n4 t1t2 t3 NARI- RELAYS RCS-985T 电厂变压器保护装置技术和使用说明书 24 6.11.3 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）同时有三路电流比启动前减小 而 TA 断线时，以上条件均不符合。因此，差动保护启动后，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 TA 断线信号后，消除 TA 断线情况，复位装置才能消除信号。 6.12 TV 断线报警功能断线报警功能 6.12.1 各侧三相电压回路各侧三相电压回路 TV 断线报警断线报警 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。 高压侧 TV 断线功能，满足以上任一条件延时 10s 发相应 TV 断线报警信号，异常 消失，延时 10s 后信号自动返回；如果复合电压不选高压侧闭锁或零序过流不经方向闭 锁，则不判高压侧 TV 断线。 分支 TV 断线功能，满足以上任一条件延时 10S 发相应 TV 断线报警信号，异常消 失后，复归装置才能消除信号。 6.13 装置闭锁与报警装置闭锁与报警 （1） 当 CPU(CPU 板或 MON 板)检测到装置本身硬件故障时， 发出装置闭锁信号 （BSJ 继电器返回） ，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（装置长期起动、不对应起动、装置内部通信出错、 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-985T 电厂变压器保护装置技术和使用说明书 25 7装置整体介绍装置整体介绍 7.1 机械结构机械结构 7.1.1 结构和安装结构和安装 985T 装置采用全封闭 8U 标准机箱，用嵌入式安装于屏上。8U 机箱结构和屏面开孔 尺寸见图 7.1.1。 图 7.1.1 机箱结构图及屏面开孔图 7.1.2 面板面板和和机箱布机箱布置置 图 7.1.2 为 8U 装置的面板布置图和背面布置图。 图 7.1.2 面板布置图和背面布置图 NARI- RELAYS RCS-985T 电厂变压器保护装置技术和使用说明书 26 7.2 端子定义端子定义 7.2.1 RCS-985T 端子定义端子定义 共有 36 路模拟量输入通道。 三相电流2通道 8B 电电 流流 输输 入入 1357911131517 24681012141618 编号 作用 名称 编号 作用 名称 三相电流1通道三相电流3通道 ABC 三相电流1通道（同名端）三相电流2通道（同名端）三相电流3通道（同名端） ABC A'B'C'A'B'C' ABCABC 8C 电电 流流 输输 入入 1357911131517 24681012141618 编号 作用 名称 编号 作用 名称 A' 三相电流4通道 B'C' 三相电流5通道三相电流6通道 A 三相电流4通道（同名端） BC 三相电流5通道（同名端）三相电流6通道（同名端） A'B'C' ACBABC A'B'C' 7C 电电 流流 输输 入入 1357911131517 24681012141618 编号 作用 名称 编号 作用 名称 A' 三相电流7通道 B'C' A 三相电流7通道（同名端） BC 零序电流 2通道 零序电流 2通道 零序电流 1通道 零序电流 1通道 三相电流8通道 三相电流8通道（同名端） 零序电流 5通道 零序电流 4通道 C 1 2468 3579 1012 11131517192123252729 141618202224262830 编号 作用 名称 编号 作用 名称B 分支电压 1通道 BCL 三相电压1通道 ABAB 分支电压 1通道 ABA 分支电压 2通道 7B 电电 压压 输输 入入 三相电压1通道 (同名端） BCBN A C 零序 电压1 分支电压 2通道 零序 电压1 分支电压 3通道 分支电压 3通道 BCB 分支电压 4通道 分支电压 4通道 B C 零序 电压2 零序 电压2 N L 零序电流 6通道 零序电流 5通道 零序电流 6通道 零序电流 4通道 零序电流 3通道 零序电流 3通道 零序电流通道 零序电流通道（同名端） 零序 电压3 零序 电压3 L N 零序 电压4 零序 电压4 L NA 图 7.2.1 RCS-985T 交流通道端子定义图 所有交流通道均可根据现场要求，灵活配置。共有可整定的三相电流通道 8 组，相 间电压通道 6 组，三相电压通道 1 组，零序电流通道 6 组，零序电压通道 4 组。部分通 道复用。 其中：7B 的 14 端子可以定义为分支电压 6 通道； NARI- RELAYS RCS-985T 电厂变压器保护装置技术和使用说明书 27 7B 的 58 端子可以定义为分支电压 5 通道； 7C 的 12 和 7B 的 910，7C 的 34 和 7B 的 1112，7C 的 56 和 7B 的 1314 分别复用一组交流输入，不能同时定义； 7C 的 78 和 7B 的 2526，7C 的 910 和 7B 的 2728，7