PST1200及RCS978主变保护调试介绍N.doc

RCS-978 和 PST1200 保护调试的介绍RCS-978 和 PST1200 保护是我省目前采用较多的，技术相对比较成熟，功能比较齐全的两套国产的主变微机保护，因为现场接触比较多，调试过程遇到的问题也各种各样，总结起来出现问题的原因主要是对保护一些基本原理的不是很了解，或者调试过程中方法不当等等，从而导致保护功能试验不出今天我们针对这些情况对 RCS-978 和 PST1200 保护中的几种主要功能保护的调试方法作一下简要的介绍对于 220KV 的主变保护一般配置有：主保护（差动速断、比率差动、谐波制动功能，CT 断线闭锁功能） 、高压侧后备保护[包括：复合电压（方向）过流保护、零序（方向）过流保护、间隙电流电压保护、过负荷保护、过负荷闭锁调压、起动风冷，TV 断线等功能]，中压侧后备保护[包括：复合电压（方向）过流保护、零序（方向）过流保护、间隙电流电压保护、过负荷保护、闭锁调压、起动风冷，TV 断线等功能]，低压侧后备保护[（复合电压）过流保护，过负荷保护，TV 断线等功能]，下面重点介绍几种试验过程中较为经常碰到问题的保护一、 差动保护1、 比率差动1．1 主变各侧电流相位的补偿早期电磁型及集成型的主变保护，主要是通过改变CT 二次接线来实现主变各侧电流相位的补偿，这种补偿方式容易造成接线出错,相量测量也不够直观，而微机保护是从软件来实现补偿的，RCS-978 和 PST1200 保护两者在实现上是不同的。

1）RCS-978 对变压器接线组别的补偿变压器各侧电流互感器采用星形接线，二次电流直接接入本装置电流互感器各侧的极性都以母线侧为极性端变压器各侧 TA 二次电流相位由软件调整，装置采用Δ->Y 变化调整差流平衡，这样可明确区分涌流和故障的特征，大大加快保护的动作速度对于 Y0/Δ-11 的接线，其校正方法如下：Y0 侧：IA’=(IA-Io)；IB’=(IB-Io)；IC’=(IC-Io) △侧： Ia＇=(Ia - Ic)/ Ib＇=(Ib - Ia)/ 33Ic＇=(Ic - Ib )/IA’、IB’ 、IC’为 Y 侧调整后的电流Ia’、Ib’ 、Ic’为△侧调整后的电流（2）PST-1200 对变压器接线组别的补偿PST-1200 采用的是常规的补偿方式，变压器各侧电流存在的相位差由软件自动进行校验，变压器各侧均采用 CT 星形接线，各侧的CT 极性均指向母线（前提） ，用软件进行相位校正时，PST-1200 选用变压器 Y→△形侧校正的原理，且差动保护的所有计算均以高压侧为基准对于 Y0/△—11 的接线，其校正方法如下：Y0 侧：IA’=(IA-IB)/ ；IB’=(IB-IC)/ ；IC’=(IC-IA)/333△侧：Ia＇=Ia Ib＇=Ib Ic＇=IcIA’、IB’ 、IC’为 Y 侧调整后的电流Ia’、Ib’ 、Ic’为△侧调整后的电流* 上述两种补偿方式的不同，主要是励磁涌流闭锁差动元件方式的不同，RCS-978 保护差动元件采用的是按相闭锁，即某一相具有涌流特点，仅闭锁该相的差动元件，这种相位补偿方式对于空投主变于内部故障时，可以达到快速切除故障的作用。

而 PST-1200 保护及常规的微机保护，差动元件中某一相具有涌流特点，闭锁三相的差动元件RCS-978 保护在实际的运行中，可能出现空投主变（内部实际无故障）误动的情况，这种情况主要与合闸时的电压初相角有着较大的关系，当初相角为 0 度时，此时的涌流最大，可达到 6~8 倍的额定电流，而初相角为 90 度时，变压器即进入稳态，为最理想的合闸条件当遇到这种情况，一般先通过调取故障录波，（故障录波波形可查看到某一相电流二次谐波分量较小，因二次制动谐波系数整定较大，从而出现闭锁不住的现象） ，确认无故障后，再试送一次，一般可送电成功1．2 调试方法调试中，RCS-978 保护比率差动采用的是标么值算法，PST-1200 保护比率差动采用的是有铭值算法（主要是从差动启动门坎及比率制动的动作特性得出的不同计算办法） ，下面分别说明RCS-978：1）RCS-978 变压器差动保护额定电流及及平衡系数的算法RCS-978 变压器差动保护,对于 Y0 侧接地系统，装置采用 Y0 侧零序电流补偿，Δ 侧电流相位校正的方法实现差动保护电流平衡 上面已经介绍过下面以实际例子说明检验方法表 7.2 变压器参数计算项目 高压侧（I 侧） 中压侧（II 侧） 低压侧（III侧）变压器全容量 eS180MVA电压等级 U220kV 115kV 10.5kV接线方式 Y0 Y0 Δ-11各侧 TA 变比 TAn1200A/5A 1250A/5A 3000A/5A变压器一次额定电流 I1e 472A 904A 9897A*变压器二次额定电流 I2e 1.96A 3.61A 16.5A**各侧平衡系数k 4.000 2.177 0.476定值输入：系统参数：变压器容量整数部分： 180MVA变压器容量小数部分： 0MVATA 二次额定电流： 5AI 侧一次电压： 220kVII 侧一次电压： 115kVIII 侧一次电压： 10.5kVIV 侧一次电压： 0kV变压器接线方式： 2主保护定值：I 侧 TA1 原边： 1200AII 侧 TA2 原边： 1250AIII 侧 TA3 原边： 3000A表中*、**所指的内容计算出后可与装置中与“保护状态”中的“差动计算定值”项进行核对，应一致。

以下检验以此为基础所指的内容为装置自动计算得到，方法可参考说明书的附录所用公式： , eeUSI31TAenI/122）RCS-978 变压器差动保护特性曲线及动作方程动作方程：Id>0.2Ir+Icdqd IrKbl(Ir-0.5Ie)+0.1Ie+Icdqd 0.5Ie 0.75(Ir-6Ie)+Kbl*5.5Ie+0.1Ie+Icdqd 0.5Ie Izdd>Izd Icdd-Icd≥K1*(Izdd-Izd)或 Izdd>3Izd Icdd-Icd- K1*2Izd≥K2*(Izdd-3Izd)其中： I1 为 I 侧电流；I2 为 II 侧电流；I3 为 III 侧电流；I4 为 IV 侧电流；I5 为 V 侧电流；Icd 为差动保护电流定值； Icdd 为变压器差动电流；Izdd 为变压器差动保护制动电流，Izd 为差动保护比率制动拐点电流定值,设定为高压侧额定电流值；K1,K2 为比率制动的制动系数，软件设定为 K1=0.5,K2=0.7；3）调试方法（以变压器为 Y0/△—11 的接线为例，其中各侧 CT 为星形接线且极性均指向母线）（A）差动启动门坎值：PST-1200 差动启动门坎值与 RCS-978 保护试验相比，比较直观，在差动保护的动作特性曲线图上所示的各个量都是归算到高压侧的，而平衡系数计算也是归算到高压侧的，因而各侧的差动启动门坎值为 Icd/K，K 为各侧的平衡系数。

（B ） 比率制动系数的校验：从比率差动保护的动作特性，可以求得各段不同制动系数下各侧应加入的电流值，具体算法如下：假设定值为：KH=0.577，KM=0.319 ，KL=0. 239(根据上面的公式求得 )采用有铭值算法, (从动作特性曲线求得) 以五侧变压器中的两侧做比率制动为例,则:Icdd=I1- I2, Izdd = 1/2(I1+ I2)----------------(W) ① 当 Izdd 为 0.5 Izd (在水平线段上) 时, Icdd = Icd=0.98，Izdd=0.5 Izd=0.985定值名称 代码 定值 单位差动动作电流 ICD 0.98 A高压侧额定电流 In 1.97 A高压侧额定电压 HDY 220 kV高压侧TA变比 HCT 1200 无中压侧额定电压 MDY 121 kV中压侧TA变比 MCT 1200 无低压侧额定电压 LDY 10.5 kV低压侧TA变比 LCT 6000 无同时将式(W)代入上式 ,可得I1- I2=0.98, I1+ I2=1.97即: I1=1.475, I2=0.495② 当 Izdd 为 Izd (拐点 1)时Icdd = Icd=0.98，Izdd= Izd=1.97同时将式(W)代入上式 ,可得I1- I2=0.98, I1+ I2=3 .94即: I1=2 .46, I2=1 .48③ 当 Izdd 为 1 . 5Izd (在制动系数为 0.5 的线段上) 时Icdd=Icd+K1*(Izdd-Izd)=0 .98+0 .5*0 .5*1 .97=1 .47Izdd=1 . 5Izd=2.955同时将式(W)代入上式 ,可得I1- I2=1.47, I1+ I2=5.91即: I1=3 .69, I2=2 .22④ 当 Izdd 为 1 . 5Izd (在制动系数为 0.5 的线段上) 时Icdd=Icd+K1*(Izdd-Izd)=0 .98+0 .5*1 .5*1 .97=2 .46Izdd=2 . 5Izd=3.94同时将式(W)代入上式 ,可得I1- I2=2 .46 I1+ I2=7.88即: I1=5 .17, I2=2 .71⑤ 当 Izdd 为 3Izd (拐点 2)时Icdd=Icd+K1*(Izdd-Izd)=0 .98+0 .5*2*1 .97=2 .95Izdd=3Izd=5 .91同时将式(W)代入上式 ,可得I1- I2=2 .95 I1+ I2=11.82即: I1=7.385, I2=4 .435⑥ 当 Izdd 为 3.5Izd ( (在制动系数为 0.7 的线段上)时Icdd=Icd-K1*2Izd+K2*(Izdd-3Izd)=0.98*0.5+2*1.97+0.75*0.5*1.97=3.69Izdd=3 .5Izd=6 .9同时将式(W)代入上式 ,可得I1- I2=3 .69 I1+ I2=13.8即: I1=8.745, I2=4 .76上述得出的数值均为归算至高压侧的值,如何转换为各侧实际加入的电流的值,以表格表示为表(一 )制动电流Izdd（A）0.985 1.97 2.955 3．94 5．91 6．9差动电流Icdd（A）0.98 0.98 1.47 2．46 2．95 3．69一侧电流I1（A ）1．475 2．46 3.69 5.17 7.385 8.745二侧电流I2（A ）0.495 1．48 2.22 2.71 4.435 4.76 表(二)( 做高中压侧比率制动)高压侧 I1（A） 1．475 2．46 3.69 5.17 7.385 8.745中压侧 I2（A） 0.495 1．48 2.22 2.71 4.435 4.76高压侧 I1’(A 相)I1/KH2.556 4.263 6.395 8.960 12.8 15.16中压侧 I2’(A 相)I2/KM1.557 4.654 6.981 8.522 13.95 14.97备注 其中 I1’与 I2’相差 180 度表(三)( 做高低压侧比率制动)高压侧 I1（A） 1．475 2．46 3.69 5.17 7.385 8.745低压侧 I2（A） 0.495 1．48 2.22 2.71 4.435 4.76高压侧 I1’(A 相)I1/KH2.556 4.263 6.395 8.960 12.8 15.16低压侧 I2’(AC相)I2/KL2.071 6.192 9.289 11.34 18.56 19.91备注 其中 I1’与 I2’相差 180 度表(四 )(做中低压侧比率制动)中压侧 I1（A） 1．475 2．46 3.69 5.17 7.385 8.745@nts。