rcs-9671c_100140變壓器差動保護裝置技術說明書(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 遠方查看； 3） 支持保護定值和 區號的遠方查看、修改功能； 4） 支持軟壓板狀態的遠方查看、投退； 5） 支持裝置保護開入狀態的遠方查看； 6） 支持裝置運行狀態（包括保護動作元件的狀態、運行告警和裝置自檢信息）的遠方查看； 7） 支持遠方對裝置信號復歸； 8） 故障錄波上送功能。 支持電力行業標準 DL/T6671999（ IEC608705103 標準）通訊規約，配有以太網通訊 (100Mbps)，超五類線或光纖通訊接口。 性能特征 ? 裝置有獨立的 CPU 作為整機起動元件，該起動元件在電子電路上（包括數據采集系統）與保護 CPU完全獨立，動作后開放保護裝置出口繼電 器正電源。 ? 裝置保護 CPU 擔負保護功能，完成輸入量的采樣計算，動作邏輯判斷直至跳閘。保護 CPU本身 還設有起動元件，構成獨立完整的保護功能。 ? 差動保護包括差動速斷保護和比率差動保護 ? 差動速斷保護 不經任何條件閉鎖， 用以保證在變壓器內部發生嚴重故障時快速動作跳閘，典型出口動作時間小于 35ms。 ? 比率差動保護 的動作特性采用三折線， 能可靠躲過外部故障時的不平衡電流 ，同時提高了區外故障導致 CT 飽和時的制動能力 。 ? 軟件采用 Y/△變換調整變壓器各側 CT 二次 電流相位， 通過平衡系數調整 把各側的額定電流都調整到保護裝置的額定工作 電流 In(1A 或 5A)。 ? 采用變壓器接線方式整定的方法，使軟件適用于變壓器的任一接線方式。 ? 裝置采用全封閉機箱，強弱電嚴格分開，取消傳統背板配線方式，同時在軟件設計RCS9671C 變壓器差動保護裝置 NARIRELAYS 2 上也采取相應的抗干擾措施，裝置的抗干擾能力大大提高，對外的電磁輻射也滿足相關標準。 ? 完善的事件報告處理功能，可保存最新 64 次動作報告，最新 256 次 SOE 變位記錄報告，最新 64 次用戶操作記錄報告，最多 8 次故障錄波報告（每次故障錄波時間最長 15 秒）。 ? 友好的人機界面、漢字顯示、中文報告顯示和打印。 ? 靈活的后臺通信方式，配有以太網通訊接口（可選超五類線 、光纖）。 ? 多個獨立以太網接口（標準配置為兩個；至多可以三個，請在訂貨時說明），通道獨立、可靠性高，可以同時支持站內監控后臺、保護信息工作站、調度通訊。 ? 支持電力行業標準 DL/T6671999（ IEC608705103 標準）的通信規約。 ? 符合《 DL/T 4782020 靜態繼電保護及安全自動裝置通用技術條件》規程要求。 ? 符合《 GB 1428593 繼電保護和安全自動裝置技術規程》規程要求。 2 技術參數 機械及環境參數 機箱結構尺寸 組屏安裝可以參考 “ 組屏安裝參考尺寸 ” 。 工作環境 溫度 ： 25℃～ +60℃ 保證正常工作 濕度、壓力符合 DL478 機械性能 能承受嚴酷等級為Ⅰ級的振動響應 ， 沖擊響應 額定電氣參數 額定數據 直流電壓： 220V， 110V 允許偏差 +15％，－ 20％ 交流電流 ： 5A， 1A 功耗 交流電流 ： (In =5A) (In =1A) 直 流 ： 正常 15W 跳閘 25W 過載能力： 電流回路： 2 倍額定電流 ，連續工作 10 倍額定電流，允許 10s 40 倍額定電流，允許 1s NARIRELAYS RCS9671C 變壓器差動保護裝置 3 主要技術指標 差動保護 1） 整組動作時間 差動速斷動作時間 25ms（ 倍整定值） 比率差動 動作時間 35ms（ 倍整定值，無涌流制動情況下 ） 2） 定值范圍 及誤差 差流起動值范圍： ～ 差動速斷定值范圍： 4Ie～ 14Ie 電流定值誤差： 5%或 比率差動制動系數： ～ 比率差動制動系數誤差： 5% 二次諧波制動系數： ～ 二 次諧波制動系數誤差： 5%或 3） 平衡系數 范圍 變壓器各側電流的平衡系數調整通過軟件實現，對 Y 側最大平衡系數應小于，對△側最大平衡系數應小于 4。 后備保護 電流定值 范圍 ： ～ 20In 電流 定值誤差： %或 時間定值誤差： 1%整定值 +35ms 電磁兼容 幅射電磁場干擾試驗符合國標： GB/T 的規定； 快速瞬變干擾試驗符合國標： GB/T 的規定； 靜電放電試驗符合國標： GB/T 的規定； 脈沖群干擾試驗符合國標： GB/T 的規定； 射頻場感應的傳導騷擾抗擾度試驗符合國標： GB/T 的規定； 工頻磁場抗擾度試驗符合國標： GB/T 的規定； 脈沖磁場抗擾度試驗符合國標： GB/T 的規定； 絕緣試驗 絕緣試驗符合國標： GB/ 的規定； 沖擊電壓試驗符合國標： GB/ 的規定。 輸出接點容量 信號接點容量： 允許長期通過電流 5A 切斷電流 （ DC220V， V/R 1ms） 其它輔助繼電器接點容量： 允許長期通過電流 5A 切斷電流 （ DC220V， V/R 1ms） 跳閘出口接點容量： 允許長期通過電流 5A RCS9671C 變壓器差動保護裝置 NARIRELAYS 4 切斷電流 （ DC220V， V/R 1ms） 3 軟件工作原理 起動元件 裝置總起動元件 起動 CPU設有裝置總起動元件，當三相差流的最大值大于差動電流起動定值時，或者中、低壓側三相電流的最大值 （ I I4） 大于相應的過流定值時，起動元件動作并展寬 500ms， 開放出口繼電器正電源。 保護起動元件 若三相差動電流最大值大于 差動電流起動定值或中、低壓側電流的最大值（ II4）大于相應的過電流定值，起動元件動作，在起動元件動作后也展寬 500ms，保護進入故障測量計算程序。 差動保護 由于變比和聯結組別的不同，變壓器在運行時各側電流的大小及相位也不相同。裝置通過 軟件進行 Y→Δ 變換 及平衡系數調整 對變壓器各側電流的幅值和相位進行補償 ，具體方法參見 (4)。 以下差動保護 的 說明 均 以各側 電流已完成 幅值和相位補償為前提。 裝置采用三折線比率差動原理， 并 設有低值比率差動 保護 、高值比率差動 保護 和差動速斷保護 。差動保護動作特性曲線如下 圖 所示。 I r ( I e )I d ( I e )I c d q d1 . 2 00 . 5 0I s d z d3 . 0 0制 動 區速 動 區低值動作區高值動作區Kblk=1.0k=1.0 圖 差動保護動作特性曲線 圖中 差動保護動作區 包括 三個部分：低值比率差動保護動作區、高值比率差動 保護 動作區和差動速斷保護動作區 ，部分 標注說明如下： cdqdI 為差動電流起動值； NARIRELAYS RCS9671C 變壓器差動保護裝置 5 sdzdI 為差動速斷定值； blK 為比率差動制動系數 ； dI 為差動電流， rI 為制動電流。差動電流和制動電流的 計算公式為 ?????????????414121iiriidIIII () 式中， )4,3,2,1( ?iIi 為變壓器各側電流。 比率差動保護 裝置設有低值比率差動 保護 和高值比率差動 保護 。 低值比率差動保護用來區分差流是由內部故障還是不平衡輸出（特別是外部故障時）引起 ，其動作方程如下： ???????????????????erc dq deblerderec dq derblderc dq ddIIIIKIIIIIIIIIKIIIII)( () 高值比率差動保護只經 二次 諧波 閉鎖，其比率制動特性可抗區外故障時 CT 暫態和穩態飽和，而在區內故障 CT 飽和時能可靠正確動作。 高值比率差動動作方程如下： ??? ??rded II II () 差動速斷保護 為防止區內嚴重短路故障時因 CT 飽和而使比率差動保護延遲動作，裝置設有差動速斷保護，用于變壓器內部 嚴重 故障時快速跳閘切除故障。 差動速斷保護不需要設置任何閉鎖條件， 當任一相 差 流大于差動速斷定值時瞬時動作 于出口繼電器 ，跳開變壓器各側開關。 二次諧波制動 比率差動 保護利用三相差流中的二次諧波作為勵磁涌流閉鎖判據，采用綜合相閉鎖 方式 ，其動作方程如下： m a a stdxbndd IKI ?? () 式中 stdI 為三相差流中的基波最大值， nddI 為三相差流中的二次諧波最大值， xbK2 為二次諧波制動系數。 CT 飽和 判別 為防止區外故障時 CT 暫態和穩態飽和可能引起比率差動保護誤動作，裝置采用各相差流的綜合諧波 作為 CT 飽和的判據 ，公式如下： stdnxbnxbd IKI 1__ ?? () 式中 nxbdI_ 為某相差流中的綜合諧波， stdI 1_ 為對應相差流的基波， nxbK 為某一比例常數。 RCS9671C 變壓器差動保護裝置 NARIRELAYS 6 過流保護 裝置為變壓器中、低壓側（即三側和四側）各設置 一段后備過流保護，每段均為一個時限，分別設置整定控制字控制保護 功能的投退，一般不投入該保護。 CT 斷線報警 延時 CT 斷線 報警 延時 CT 斷線 報警在保護采樣程序中進行，當滿足以下兩個條件中的任一條件，延時 10 秒發出 CT 斷線 報 警信號，但不閉鎖比率差動保護。 這也兼起保護裝置交流采樣回路的自檢功能。 1） 任一相差流大于 CT 報警 門檻 整定值 ； 2） 負序電流門檻值，見下式： m stdd II ?? ?? () 式中， 2dI 為差流的負序電流， stdI 為三相差流中的基波最大值 ， ? 為固定門檻值， ? 為某一比例系數。 瞬時 CT 斷線報警 瞬時 CT 斷線報警在故障測量程序中進行，滿足下述任一條件 則 不進行 瞬時 CT 斷線判別： 1） 起動前某側 三相 電流 均 小于 ， 則不進行該側 CT 斷線判別 ； 2） 起動后 任一側 任一相 電流大于 ； 3） 起動后任一側任一相電流比起動前增加。 比率差動保護元件起動后， 某側電流同時滿足下列條件則判 為 CT 斷線： 1） 只有一相電流小于差動起動定值； 2） 其它二相電流與起 動前電流相等。 通過整定控制字“ CTDX 閉鎖比 率差動”，可選擇瞬時 CT 斷線時是否閉鎖比率差動保護。 在比率差動保護元件起動后 才 進行瞬時 CT 斷線判別，防止了瞬時 CT 斷線的誤閉鎖。 裝置閉鎖和 告警 當檢測到裝置本身硬件故障時，發出裝置閉鎖信號 (BSJ 繼電器返回 )，閉鎖整套保護。硬件故障 主要 包括： RAM 故障 、 ROM 故障、 出口回路故障、 CPLD 故障、 CPU采樣異常、 定值出錯和電源故障。 另外， 平衡系數錯和接線方式錯也將閉鎖整套保護。 當檢測到下列故障： 起動 CPU通訊錯 、 起動 CPU定值錯、 起動 CPU 電源故障、起動 CPU采樣異常、 起動 CPU起動異常 ，發出運行異 常報警信號。當發生以上情況時請及時與廠家進行聯系技術支持。 當檢測到下列故障時，發出運行異常報警 信號 ，需立即處理： 1） CT 報警 ； 2） CT 斷線； 3） 起動 CPU長期起動。 NARIRELAYS RCS9671C 變壓器差動保護裝置 7 對時功能 裝置具備軟件對時和硬件對時功能。硬件對時為秒脈沖對時或者 IRIGB 碼對時，裝置自動識別。對時接口電平均采用 485 差分電平，對應端子 207～ 209。 當裝置檢測到硬件對時信號時，在液晶主界面的右上角顯示 “ ” 。 邏輯框圖 R C S 9 6 7 1 C 邏 輯 框 圖四 側 過 流獨 立 起 動 段三 側 過 流比 率 差 動 保 護差 動 速 斷