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RCS-985讲课


RCS-985发电机变压器组保护

RCS-985 发变组保护介绍
1、基础理论 2、方案介绍 3、装置介绍 4、保护功能特点 5、使用与运行 6、调试方法 7、投运注意事项 8、动作分析 9、总结

适用范围
? 发电机变压器组类型
–汽轮发电机变压器组 –水轮发电机变压器组 –燃气轮机组

r />? 机组容量
–100MW以上发电机变压器机组 –200MW以上发变组单元机组

保护总体方案设计思想
? 总体方案为双主双后,即双套主保护、双套后备保护、 双套异常运行保护的配置方案。其思想是将一个发变 组单元的全套电量保护集成在一套装置中,主保护和 后备保护共用一组TA。 ? 对于一个发变组单元,配置两套完整的电气量保护, 每套保护装置采用不同组TA,均有独立的出口跳闸回 路。 ? 非电量保护出口跳闸回路完全独立,和操作回路独立 组屏。

500kV

A屏
RCS-985

B屏
RCS-985

C屏
RCS-974G RCS-974H

主变压器

励磁变 高厂变 发电机

300MW-500KV机组TA、TV配置方案

500kV

A屏
RCS-985

B屏
RCS-985

C屏
RCS-974G RCS-974H

主变压器

励磁变 高厂变 发电机

300MW-500KV机组TA、TV配置方案

TA配置方案说明
1.A、B屏采用不同的电流互感器; 2.主后备共用一组TA; 3.主变差动、发电机差动均用到机端电流,一般引入 一组TA给两套保护用,对保护性能没有影响。RCS-985 保留了两组TA输入,适用于需要两组的特殊场合。 4.主变差动、高厂变差动均用到厂变高压侧电流,由 于主变容量与厂变容量差别非常大,为提高两套差动 保护性能,一般保留两组 TA 分别给两套保护用, RCS985通过软件选择,可以适用于只有一组TA的情况。 5.220KV侧应有一组失灵启动、非全相保护专用TA。

TV配置方案说明
1.A、B屏尽量采用不同的电压互感器或互相独立的绕组。 2.对于发电机保护,配置匝间保护方案时,为防止匝间保护专 用 TV 高压侧断线导致保护误动,一套保护需引入两组 TV。如考 虑采用独立的 TV 绕组,机端配置的 TV数量太多,一般不能满足 要求。发电机机端建议配置三个 TV 绕组: TV1 、 TV2 、 TV3 , A 屏 接入 TV1 、 TV3 电压, B 屏接入 TV2 、 TV3 电压。正常运行时, A 屏 取TV1电压,TV3作备用,B屏取TV2电压,TV3作备用,任一组TV 断线,软件自动切换至 TV3 。( TV3 既匝间保护专用 TV ,只做复 压过流的复压后备,不做接地保护的后备) 3. 对于零序电压,一般没有两个绕组,同时接入两套保护装 置。

*

*

500KV

87GT 发变组差动 87MT 主变差动 87G 发电机纵差 87GS 发电机横差

87MT

87AT 高厂变差动 87ET 励磁变差动

主变压器

* 励磁变 *

*

87ET

*

高厂变
87AT

87G

*

发电机

*

*

*

87GS

300MW-500KV差动保护配置方案1

*

*

500KV

*

87GT 发变组差动 87MT 主变差动 87G 发电机纵差 87GS 发电机横差

87MT

87GT

87AT 高厂变差动 87ET 励磁变差动

主变压器

* * 励磁变 * *

87ET

*

高厂变
87G
*

87AT

发电机

*

*

*

87GS

300MW-500KV差动保护配置方案2

差动保护配置说明
? (1)配置方案1:对于300MW及以上机组,A、 B 屏均配置发变组差动、主变差动、发电机差 动、高厂变差动。 ? (2)配置方案2:对于100MW以上、300MW以下 机组, A 屏配置主变差动、发电机差动、高厂 变差动; B 屏配置发变组差动、发电机差动、 高厂变差动。 ? 发变组差动范围一般差至高厂变低压侧,也可 选择差至高厂变高压侧。

*

*

500KV

40: 误上电保护

*

51ST:复合电压过流保护 21: 阻抗保护 51N: 零序电流保护

主变压器
51ET:励磁变过流保护 励磁变过负荷保护 51ST:复合电压过流保护

* * *

*
59N: 匝间保护 64G: 95%定子接地 64G: 100%定子接地 64F1:转子一点接地 64F2:转子两点接地 21: 阻抗保护 51V: 复合电压过流 51: 对称过负荷 46: 不对称过负荷 40: 发电机失磁 78: 发电机失步 32R: 逆功率 32RP:程序逆功率 59: 过电压 95G: 过励磁 81: 低频 60: 电压平衡 51: 启停机保护

励磁变
*

*
51NA:A分支零序过流 51NB:A分支零序过流

高厂变 发电机
* * *

51A:A分支过流保护 51B:B分支过流保护

300MW-500KV后备保护配置图

后备保护配置说明
? A、B屏均配置发变组单元全部后备保护,各自 使用不同的TA。 ? ( 1 )对于零序电流保护,如没有两组零序 TA , 则A屏接入零序TA,B屏采用套管自产零序电流。 此方式两套零序电流保护范围有所区别,定值 整定时需分别计算。 ? (2)转子接地保护因两套保护之间相互影响, 正常运行时只投入一套,需退出本屏装置运行 时,切换至另一套转子接地保护。

300MW-500KV机组保护组屏视图
PRC85A PRC85B PRC85C

RCS-985发 电 机 变 压 器 保 护 装 置

RCS-985发 电 机 变 压 器 保 护 装 置

1.RCS-974G

运报跳

运报跳

行警闸
RST ESC ENT

行警闸
RST ESC ENT

2.RCS-974H
南 瑞 继 保 电 气 有 限 公 司 南 瑞 继 保 电 气 有 限 公 司

保护配置方案

220kV
母线PT

A屏 主变压器
RCS-985

B屏
RCS-985

C屏
CZX-12A RCS-974G

励磁变 高厂变 发电机

300MW-220KV机组TA、TV配置方案

220kV
母线PT

A屏 主变压器
RCS-985

B屏
RCS-985

C屏
CZX-12A RCS-974G

高厂变 发电机 励磁机

300MW-220KV机组TA、TV配置方案

220kV
母线PT

A屏 主变压器
RCS-985

B屏
RCS-985

C屏
CZX-12A RCS-974G

高厂变A 发电机 励磁机

高厂变B

300MW-220KV机组TA、TV配置方案

220KV
87GT 发变组差动 87MT 主变差动
*

87G

发电机纵差

87GS 发电机横差 87AT 高厂变差动

87MT
主变压器

87ET 励磁机差动

* * 励磁变 *

*

87ET
高厂变

*

87AT

87G

发电机

*

*

*

87GS

300MW-220KV差动保护配置图

220KV
母线PT切换来

40: 误上电保护

*

51ST:复合电压过流保护 21: 阻抗保护

51N2: 间隙零序电流保护 51N1: 零序电流保护

主变压器

51ET:励磁过流保护 励磁过负荷保护

51ST:复合电压过流保护

*

*

*
59N: 匝间保护 64G: 95%定子接地 64G: 100%定子接地 64F1:转子一点接地 64F2:转子两点接地 21: 阻抗保护 51V: 复合电压过流 51: 对称过负荷 46: 不对称过负荷 40: 发电机失磁 78: 发电机失步 32R: 逆功率 32RP:程序逆功率 59: 过电压 95G: 过励磁 81: 低频 60: 电压平衡 51: 启停机保护

励磁变 高厂变

*

*

发电机

*

*

*

51A:A分支过流保护 51B:B分支过流保护

300MW-220KV后备保护配置图

300MW-220KV机组保护组屏视图

PRC85A

PRC85B

PRC85C

CZX-12A
RCS-985发 电 机 变 压 器 保 护 装 置 RCS-985发 电 机 变 压 器 保 护 装 置
运报跳 运报跳

行警闸
RST ESC ENT

行警闸
RST ESC ENT

RCS-974G
南 瑞 继 保 电 气 有 限 公 司 南 瑞 继 保 电 气 有 限 公 司

保护配置方案

220kV

110kV

B

B

主变压器
A屏
RCS-985
TV5

B屏
RCS-985

C屏
CZX-12A RCS-974G

B B

B

高厂变

发电机
B

励磁变
B B B

100MW-220KV机组TA、TV配置方案

220KV

110KV

*

*

87T

*

* *

87AT
87GT 发变组差动

87G

87MT 主变差动 87G 发电机纵差 87GS 发电机横差 87AT 高厂变差动
* * *

87ET 励磁变差动

87GS

100MW及以上机组差动保护配置图

220KV
母线PT切换来

110KV
母线PT切换来

51ST:复合电压过流保护

51ST:复合电压过流保护 51N2: 间隙零序电流保护 51N1: 零序电流保护

*
51N2: 间隙零序电流保护 51N1: 零序电流保护

*

51AT:过流保护 59N:零序过电压保护

*
51ET:励磁变过流保护 励磁变过负荷保护

*

* *
59N: 匝间保护 64G: 95%定子接地 64G: 100%定子接地 64F1:转子一点接地 64F2:转子两点接地 21: 阻抗保护 51V: 复合电压过流 51: 对称过负荷 46: 不对称过负荷 40: 发电机失磁 32R: 逆功率 59: 过电压 60: 电压平衡

*

*

*
51A:A分支过流保护 51B:B分支过流保护

100MW及以上机组后备保护配置图

100MW-220KV机组保护组屏视图
PRC85A PRC85B PRC85C

CZX-12A
RCS-985发 电 机 变 压 器 保 护 装 置 RCS-985发 电 机 变 压 器 保 护 装 置
运报跳 运报跳

行警闸
RST ESC ENT

行警闸
RST ESC ENT

RCS-974G
南 瑞 继 保 电 气 有 限 公 司 南 瑞 继 保 电 气 有 限 公 司

LFP-974B

保护配置方案

保护方案设计思想
? 双主双后的优点
①运行方便,安全可靠;
②设计简洁,二次回路清晰,由于主后共用 一组TA,TA总数没有增加或有所下降; ③整定、调试和维护方便。

合理的整机结构
? ? ? ? 装置采用整体面板、全封闭机箱 强弱电严格分开 取消传统背板配线方式 先进的电磁兼容技术

RCS–985装置介绍
1A 2A 1B 2B 3A 3B

RCS-985 发电机变压器组保护装置

4A

4B

5B




确认

TV断线 TA断线 报 警 跳 闸
区号 取消

6B

7B

8B 9B 9C

10B

10C

南京南瑞继保电气有限公司
11B 11C

12B

12C

先进的硬件核心
? 高速数字信号处理器DSP
? 32位微处理器CPU

? 独立的CPU处理显示、键盘等人机 对话 ? 大屏幕汉字液晶显示

先进的硬件核心
? 独立的双CPU系统:低通、AD采样、保护计 算、逻辑输出 ? CPU2系统作用于启动继电器,CPU1系统作用 于跳闸矩阵 ? 启动一致性,CPU1和CPU2的启动元件相同, 保护才出口 ? 任一CPU故障,装置闭锁并报警,杜绝硬件故 障引起的误动

硬件配置示意图
?? ?÷ ?? ? ? ? ? ? ¨ ??? ¨ A/D
DSP1 DSP2

? ? ? ?

外 部 开 入

CPU1 CPU板 串打 口印 QDJ +E

? ? ?? ?? ? ? ?÷

? ? ? ¨ ??? ¨

A/D

DSP3 DSP4

? ? ? ?

外 部 开 入

CPU2 管理板 串打 口印

可靠的软件技术
? 每个周波24点高速采样率 ? 并行实时计算:在故障全过程对所有保 护继电器进行实时计算。即在每一个采 样间隔内(0.833ms)对所有保护完成 计算,并留有裕度。 ? 先进的软件可靠性技术

完善的事件报文处理
? 可记录32次故障及动作时序 ? 可记录8次故障波形 ? 可记录最近32次开关量的变位状况及时 间 ? 可记录32次自检报告

独立的故障录波
? CPU录波:记录保护的各种原始模拟量、保护用的中间 模拟量、保护的出口状态等。 ? MON录波:设有完整的故障录波功能,可以连续记录长 达4S的发变组单元所有模拟量、开入量、保护动作量波 形,记录采用COMTRADE格式,是针对发变组的故障录波 器。 ? 录波数据可通过独立的串口输出或打印输出 ? 故障分析软件包能方便用户在故障发生后进行分析

灵活的整定方法
? 后台予设定值,经接口输入装置 ? 输入发变组单元的系统参数 –容量、电压等级、TA变比、TV变比

–主接线方式等
? 装置自动计算一次额定电流、二次额定电流、差动保 护各侧调整系数

? 每种保护功能跳闸方式经跳闸矩阵出口

跳闸矩阵的功能特点
? 灵活的跳闸矩阵:每一种保护均可经跳闸矩阵 整定出口方式

友好的用户界面
? 全中文菜单
? 全中文打印

? 大屏幕液晶显示,主接线及运行方式一 目了然 ? 不进行任何操作即可显示所有模拟量及 差电流

保护装置“透明化”
? 实时显示所有模拟量及差电流、相位
? 实时监测开入量、压板、保护起动

? 应用专用软件可以监测多达1000个保护 装置内部数据和标志,实现了保护装置 透明化监视。

灵活的后台通讯方式
? 后台管理软件与通讯功能
–开发了相应的PC机软件,利用通讯的方式,提供方便 的手段设定装置定值、观察装置状态以及了解记录的 信息。例如整定定值,获得模拟量实时值,开入量状 态以及获得录波数据等 –四个RS-485通信接口,其中有两个可以复用为光纤接 口 –支持电力行业标准DL/T667-1999(IEC60870-5-103标 准)的通讯规约

方便的调试手段
? 设有调试输入接口,用HELP-90A方便地进行调 试、传动试验
? 装置面板设置调试串口 ? 所有保护信息可通过调试串口传至PC机,便于 保护状态和性能的二次分析

? 所有定值可通过PC机进行整定、存盘、打印

调试界面例2:变压器差动定值整定

调试界面例3:发电机差动保护相关量显示

调试界面例4:变压器差动相关量显示

调试界面例5:定子接地保护相关量显示

内部故障保护功能
? 配置机组内部故障多重主保护:
1.发电机差动保护(包括工频变化量差动保护)
2.发电机裂相横差保护或不完全差动保护 3.发电机高灵敏横差保护 4.发电机纵向零序电压匝间保护 5.发变组差动保护 6.主变差动保护(包括工频变化量差动保护) 7.高厂变差动保护

8.励磁变差动保护
9.励磁机差动保护

其他保护功能
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

主变低阻抗保护 复合电压过流保护 零序过流保护 间隙零序电压保护 间隙零序电流保护 主变定、反时限过励磁保护 发电机低阻抗保护 发电机复合电压过流保护 发电机95%定子接地保护 发电机100%定子接地保护 转子一点接地保护 转子两点接地保护 定、反时限定子过负荷保护 定、反时限转子表层负序过负荷保护 失磁保护 失步保护

17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

过电压保护 发电机定、反时限过励磁保护 逆功率保护 程序跳闸逆功率 频率保护 起停机保护 误上电保护 轴电流保护 高厂变两段复压过流保护 A分支两段过流保护 A分支两段零序过流保护 B分支两段过流保护 B分支两段零序过流保护 励磁变过流保护 定、反时限励磁过负荷保护 TV、TA断线功能

RCS-985保护装置的关键技术
1、采用了工频变化量新原理,变斜率比率差动保护新原理; 2、全新的异步法TA饱和判据; 3、首次提出并实现了浮动门槛和电流比率制动相结合的纵向零序电 压匝间保护、高灵敏横差保护新原理; 4、采用三次谐波电压差动新原理的100%定子接地保护; 5、其他保护功能的特点 6、灵敏的TV、TA回路自检功能;

发电机差动保护现状
? 发电机纵差保护可以很好地保护定子相间短路(包括横差所不能

反应的机端相间故障)因此它是发电机内部故障其它保护所不能
替代的主保护。 ? 大型发电机造价昂贵,内部故障造成的损失巨大,内部相间故障

由于故障点电势可能较低,故障时受过渡电阻影响较大,如何采
用新原理,不受过渡电阻影响,提高内部故障时保护灵敏度已成 为重要课题。 ? 发电机差动保护普遍采用P级TA,区外故障TA不平衡电流大(尤其 在非同期合闸时),固定斜率的比率差动保护,不能很好的与TA 不平衡电流变化配合。

满负荷运行时发电机内部A、B相2.5%经过渡电阻短路

差动保护的功能特点

? 变斜率比例差动
–不设拐点,一开始就带制动特性

? I d ? Kbl ? I r ? I cdqd ? ? Kbl ? Kbl 1 ? Kblr ? ( I r / I e )

差动保护的功能特点

重合动作区 灵敏动作区 易误动区 不平衡电流

? 一般的差动继电器均选用比率差动,主要是为解决区 外故障时,故障电流引起的不平衡电流对差动继电器 的影响。当区外故障电流增大时,不平衡电流会增大, 制动电流也增大,比率差动特性可让定值也随制动电 流也增大而抬高,此特性能躲过不平衡电流。由于硬 件的限制,以前的特性大都为直线特性,动作特性随 制动电流也增大与不平衡电流随区外故障电流增大不 匹配,降低了非线性部分的灵敏度,变斜率比率差动 动作特性较好地与差电流的不平衡电流配合(因为差 电流的不平衡电流的增加随制动电流的增加是非线性 的)。与传统纵差相比,增加了灵敏动作区,减少了 易动作区;由于一开始就带制动并且使用了频率跟踪 技术,因此、差动起始企可以安全地降低,提高了发 电机内部故障时,尤其是机组起停过程中(45~55)内 部轻微故障差动保护的灵敏度

变斜率比率差动保护的功能特点
主变内部C相1.5%匝间故障

差动保护的功能特点

? 可靠的高值比例差动 –由高比率制动系数抗TA饱和 –由高定值门槛躲过TA断线

? I d ? 1.2 ? I e ? ? I d ? 0.70 ? I r

差动保护的功能特点

发电机差动TA饱和问题
以往认为:
-发电机差动采用保护级TA,并且TA同型; -区外故障电流倍数小,一次电流完全相同,二次不平衡差流 小; 因此,为提高内部故障灵敏度,降低差动起始定值、比率制动系数。

实际情况:
-发电机差动TA尽管同型,但两侧电缆长度可能不一致,部分 机组TA不是真正同型TA; -区外故障电流倍数尽管小,但非周期分量衰减慢; 结果,导致TA饱和,不平衡差流增大,差动保护屡有误动发生;

现有防TA饱和措施
提高定值:
缺点:降低了内部故障灵敏度。

采用流出电流判据的标积制动式差动保护:
当IH/IN>B & I1/IN>B & I2/IN>B时差动保护动作电流为 无穷大 缺点1:理论计算表明,在发电机内部故障时,也有流出电流, 存在拒动可能。 缺点2:区外转区内故障时,拒动可能性增加。

TA饱和判据的特点
全新的“异步法” TA饱和判据

–抗TA饱和算法:利用变压器、发电机差电流中谐波 含量和波形特征来识别电流互感器的饱和
–关键判据:如何准确判出区外故障,投入抗TA饱和 算法: 制动电流工频变化量:?I r 差电流工频变化量:

? I th1

dI ? I th2

发电机区外故障并伴随CT饱和

发电机区内故障

发电机区内故障并伴随CT饱和

差动保护的功能特点

区内轻微: t0:正常运行 t1:故障时

t1

t0

差动保护的功能特点

区内较严重: t0:正常运行
t1

t1:故障时

t0

差动保护的功能特点

t1
区内严重故障: t0:正常运行 t1:故障时

t0

区外TA饱和: t0:正常运行

t1:判出区外
t2:开始饱和 t3:进入动作区 t1-t0=5ms
t1 t0

TA饱和: t0:正常运行

t1:判出区外
t3

t2:开始饱和 t3:进入动作区

t2
t1 t0

t1-t0=5ms

发变组差动保护的功能
? 变斜率比率差动保护

–二次谐波原理或波形识别
–TA饱和判据 ? 高值比率差动保护 –二次谐波原理或波形识别 ? 差动速断保护

? TA断线闭锁

主变差动保护的功能
? 变斜率比率差动保护
– 二次谐波原理或波形识别
– TA饱和判据

? 高值比率差动保护
– 二次谐波原理或波形识别

? 工频变化量比率差动保护
– 二次谐波原理或波形识别

? 差动速断保护
? TA断线闭锁

高厂变差动保护的功能
? 变斜率比率差动保护

– 二次谐波原理或波形识别
– TA饱和判别 ? 高值比率差动保护

– 二次谐波原理或波形识别
? 差动速断保护 ? TA断线闭锁

? 高压侧电流速断:
– 高厂变高压侧内部故障时,小变比TA严重饱和(300-600Ie), 高厂变差动可能拒动,增加大变比TA速断保护,能正确动作

励磁变差动保护的功能
? 变斜率比率差动保护 –二次谐波原理或波形判别 –TA饱和判据 ? 高值比率差动保护 –二次谐波原理或波形判别 ? 差动速断保护

? TA断线闭锁

发电机差动保护的功能
? 变斜率比率差动保护 –TA饱和判据 ? 高值比率差动保护 ? 工频变化量比率差动保护 ? 差动速断保护 ? TA断线闭锁

A

B

C

A15 A14 纵差用 TA A13~A14 A13

40 20

10 5 2.5

A12 A11

裂相差动用TA

单元横差用TA

TA安装示意图

发电机裂相横差保护的功能
? 变斜率比率差动保护 –TA饱和判据 ? 高值比率差动保护

? 差动速断保护
? TA断线闭锁

励磁机差动保护的功能
? 变斜率比率差动保护 –TA饱和判据 ? 高值比率差动保护 ? 差动速断保护 ? TA断线闭锁 ? 满足50Hz、100Hz两种励磁机频率的需要

现有纵向零序电压匝间保护方案
1、负序方向闭锁的纵向零序电压匝间保护 -负序方向元件在外部三相短路暂态过程中和频率偏离额定值时 可能会误动; -当采用负序功率方向作为动作元件时,灵敏度不高; 2、负序方向闭锁的二次谐波式匝间短路保护 -对于发电机组,外部不对称故障,也会产生二次谐波电流,需 负序方向闭锁,因此也存在上述缺点; 3、三次谐波分量闭锁纵向零序电压匝间保护 -动模和实际机组故障未证实区外故障时纵向零序电压中三次谐 波分量会增大

发电机定子匝间故障
? 1.单元件式横差保护

发电机定子匝间故障
A B C YH0

nxf0
E0 n xf0 n ?1 I0

o

3U0

o

零序电压匝间保护用电压互感器
E0 = I0 ? 1 α 3

n并联分支发电机零序等效电路

?n ? 1?? E0 ? 2 n 3 n xf 0 nx f 0 ? xf 0 n ?1 n ? 3U0 ? 3I0 xf 0 ? n ?1 n

发电机定子匝间故障
? 2.纵向零序电压原理构成的保护方案。在发电机的出 口装设一个专用全绝绝缘电压互感器,其一次绕组中 性点直接与发电机中性点相连而不接地。所以,该电 压互感器二次绕组不能用来测量相对地电压。只有当 发电机内部发生匝间短路或者对中性点不对称的各种 相间短路时,破坏了三相对中性点的对称,产生了对 中性点的零序电压,即纵向零序电压,在它的开口三 角绕组才有输出电压,即3U0≠0,使零序电压匝间短 路保护正确动作。为防止低定值零序电压匝间短路保 护在外部短路时误动作,还采用一些制动或闭锁量, 因为三次谐波不平衡电压随外部短路电流增大而增大, 为提高匝间短路保护动作灵敏度,这个措施是必要的

零序电压匝间保护的功能特点
? 高定值段匝间保护 -按躲过各种情况下最大不平衡零序电压整定;

UO ? UOzdh
灵敏段匝间保护:电流比率制动原理


UO ? (1 ? k 0 ? I m / Iezd ) ?UOzd Im Im
? 3* 2 ? ( max ?

I

Imax? Ie Ie ) ? 3 * I2 Imax? Ie

I

? -综合电流:采用电流增加量和负序电流加权值

零序电压匝间保护的功能特点 ? 正常运行发电机纵向零序电压波形

零序电压匝间保护的功能特点
? 妈湾电厂主变高压侧 C0 故障纵向零序电压波形,零序电压基波分 量比故障前增大,电流、负序电流增加较大,电流比率制动原理的 匝间保护没有误动

零序电压匝间保护的功能特点
? 发电机区内A3-A4匝间故障纵向零序电压波形,零序电压增加, 而 相电流变化不大, 保护灵敏动作。

零序电压匝间保护的功能特点
? 浮动门槛技术 -对其他工况下(不同负载、电压升高、失磁故障等) ,零序 电压不平衡值的增大,采用浮动门槛躲过不平衡电压。 -频率跟踪与数字滤波器结合,频率偏移时,三次谐波滤过比仍 大于100

? 由于采取了以上措施,纵向零序电压匝间保护只需按躲过正常运 行时不平衡基波电压整定,区内故障灵敏动作,区外故障可靠制 动

高灵敏横差保护的功能特点

α
3I0

A B C

E0
3I0

2Xf0

2Xf0

发电机横差保护分析图

高灵敏横差保护的功能特点
? 高定值段横差保护:相当于一般的单元件横差保护, 按躲过最大不平衡电流整定 ? 灵敏段横差保护:相电流比率制动原理

Ihc ? (1 ? khc ? dI / Iezd ) ? Ihczd
– 取最大相电流增加值作制动

高灵敏横差保护的功能特点
? 发电机变压器区外 AB两相故障横差电流波形,横差电流增加, 由于相电流也增加, 因此能可靠制动。

高灵敏横差保护的功能特点
? 发电机区内B1-B3匝间故障横差电流波形,横差电流增加, 而相 电流变化不大, 横差保护灵敏动作。

高灵敏横差保护的功能特点
? 浮动门槛技术 -对其他工况下(不同负载、电压升高、失磁故障等),横差电

流不平衡电流的增大,采用浮动门槛躲过不平衡电流电压。
-频率跟踪与数字滤波器结合,频率偏移时,三次谐波滤过比仍 大于100

? 由于采取了以上措施,横差电流定值只需按躲过正常运行时不平 衡基波电流整定,区内故障灵敏动作,区外故障可靠制动

RCS-985保护装置的关键技术
1、采用了工频变化量新原理,变斜率比率差动保护新原理; 2、全新的异步法TA饱和判据; 3、首次提出并实现了浮动门槛和电流比率制动相结合的纵向零序电 压匝间保护、高灵敏横差保护新原理; 4、采用三次谐波电压差动新原理的100%定子接地保护; 5、其他保护功能的特点 6、灵敏的TV、TA回路自检功能;

100%定子接地保护
? (1)正常运行时。当发电机中性点没有消弧线圈时, 即使三相电势完全对称相等,由于发电机电压系统三 相对地电容不完全相等,中性点也有一定的不平衡电 压存在。这个不平衡电压一般为额定电压的百分之几。 当中性点接有消弧线圈(欠补偿)时,为降低定子接 地保护零序电压的动作值,可适当改变并联电阻(视 实际情况调整),使一般中性点的不平衡电压可降到 规定值以内。 ? (2)单相接地时。图1-31所示为发电机定子单相接 地示意图以及接地时基波零序电压U0与? 的关系 ( ? 为中性点到故障点的匝数占一相总数的百分数)

α EA α EB α EC

UC UB UA

(1-α )EC (1α ) EB (1α ) EC
0.5 1.0

U0/E0

0.25

0.5

0.75

1.0

α

(a)单相接地示意图

α 的关系 (b)基波零序电压与

? 对于金属性接地,假设三相电源电势和三相对地电容 完全对称,并设故障点位于定子绕组A相距中性点处。 由于接地电流非常小,定子绕组感抗又远小于对地容 抗,所完全可以忽略定子绕组感抗压降,这样零序电 压U0既是发电机中性点的位移电压,也是定子绕组任 一相任一点的零序电压,即
? ? 1 ? U 0 ? U A ?U B ?U C 3 ? ? ? ? 1 ? 0 ? (? E B - ? E A ) ? (? E C ? ? E A ) 3 ? ? ? ? 1 ? ? ( E A ? E B ? E C ) ? 3? E A ? ?E A 3 ?

? 当故障发生在定子绕组任一相的任一点时,零序电压 U0=EX [ 见图1-31(b)],U0与成线性关系。

? 基波零序电压定子接地保护的动作电压,一般 可降到5~10 V ? 对于主变压器高压侧为中性点直接接地系统, 当高压系统发生接地故障时,若直接传递给发 电机的零序电压超过定子接地保护的动作值, 则可使定子接地保护的动作时限大于系统接地 保护的动作时间,从时限上保证选择性 ? 基波零序电压型定子接地保护简单可靠,可以 在发电机单相接地电流很小的情况下采用。一 般中小型机组都是采用这种接地保护,保护区 为80%~90%。

发电机三次谐波电势的分布特点
? 如果把发电机的对地电容等效地看作集中在发电机的 中性点N和机端S,每端为1/2Cof,并将发电机端引出线、 升压变压器、厂用变压器以及电压互感器等设备的每 相对地电容Cos也等效地放在机端,则正常运行情况下 的等效网络如图1-32所示,同此即可求出中性点及机 端的三次谐波电压分别为:
U N3 C0 f ? 2C0s ? E3 2(C0 f ? C0s )
C0 f E 2(C0 f ? C0s ) 3

U S3 ?

C0 f U S3 ? ?1 U N 3 C0 f ? 2C0s

N E3 UN3 C0f/2 I03 C0f/2 C0s

S US3 UN3

N E3 3L I03 C0f/2 C0f/2

S US3

C0s

图1-36 发电机三次谐波电势和 对地电容的等值电路图

图1-37 发电机中性点有消弧线圈时三次 谐波电势对地电容的等值电路图

当发电机中性点经消弧线 圈接地时,其等值电路如 图1-33所示,假设基波电 容电流得到完补偿,则

?L ?

3? (C0 f ? C0s )

1

? 此时发电机中性点侧对三次谐波的等值电抗为
X N3 ?2 3? (3L)( ) 3?C0 f 6 ? j ? X N3 ? ? j 2 ?( 7C0 f ? 2C0 s ) 3? (3L)3?C0f

? 发电机端对三次谐波的等值电抗为
X S3 ? ? j 2 3?(C0 f ? 2C0S )

? 发电机端三次谐波电压和中性点三次谐波电压 之比为
7C0 f ? 2C0s U S3 X S3 ? ? U N 3 X N 3 9(C0 f ? 2C0s )

上式表明,接入消弧圈以后,中性点的三次谐波电压UN3在 正常运行时比机端三次谐波电压US3更大。在发电机出线端 U S3 开路时,COS=0,则 ?7
U N3 9

在正常运行情况下,尽管发电机的三次谐波电势E3随着发 电机的结构及运行状况而改变,但是其机端三次谐波电压 与中性点三次谐波电压的比值总是符合以上关系的。

当发电机定子绕组发生金属性单相接地时,设接地发生在距中性点α 处,其等值 电路如图1-34所示。此时不管发电机中性点是否接有消弧线圈,恒有

U N 3 ? aE3

U S 3 ? (1 ? a)E3 US3、UN3随α 而变化的关系如图1-35所示。当α <50%时,恒有US3>UN3.

U S3 1 ? a ? U N3 a

N

α E3

α

(1-α ) E3 I03
(1-α )C0f/2

S

UN3

α C0f/2

C0s US3

图1-38 发电机内部单相接地时 三相谐波电势分布等值电路图 E3 中性点
机端

E3

US3

UN

3

0

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

α%

图1-39 US3、UN3随α 的变化曲线

100%定子接地保护
? 因此,如果利用机端三次谐波电压US3作 为动作量,而用中性点侧三次谐波电压 作为制动量来构成接地保护,且当 US3≥UN3时为保护的动作条件,则在正常 运行时保护不可能动作,而当中性点附 近发生接地时,则具有很高的灵敏性。 利用这种原理构成的接地保护,可以反 应定子绕组中性点侧约50%范围以内的接 地故障。

定子接地保护的功能特点

? 高性能滤波算法
–高性能数字滤波器 –频率跟踪 –全波傅氏算法 –每周24点采样率 –保证了三次谐波率过比大于100

定子接地保护的功能特点
? 正常运行时发电机中性点零序电压波形(妈湾电厂)

定子接地保护的功能特点

? 95%定子接地保护
–灵敏段: 动作于出口时中性点零序电压经主变高、中压 侧零序电压闭锁,以防止区外故障时定子接地 基波零序电压灵敏段误动。动作于信号时只判 中性点零序电压 –高定值段:躲过各种情况下最大不平衡电压

定子接地保护的功能特点
? 发电机中性点40%接地电压波形(动模试验)

现有定子接地保护存在问题
? 三次谐波电压比率判据 -启停机过程中易误动 -正常运行机组频率变化时,三次谐波滤过比下降,易 导致误动 ? 调整型三次谐波电压判据 -启停机过程中易误动 -正常运行机组频率变化时,三次谐波滤过比下降, 易导致误动 -运行方式变化时,易误动

定子接地保护的功能特点
? 自适应三次谐波电压比率判据:

U 3T ? K 3 wzd U 3N
– 发变组并网前后机端等效电容变化较大,并网前、后各设一个定值, 根据各自状态下装置实时显示的最大三次谐波电压比率值整定,装 置根据断路器位置接点和负荷电流自动适应状态变化 – 频率跟踪和数字滤波器相结合,在频率45~55Hz范围内三次谐波电 压滤过比不受影响

定子接地保护的功能特点 ? 自适应三次谐波电压比率判据优点:
–频率变化不会误动 –解决了机组启停机过程中三次谐波电压比率判据误 动的问题。

定子接地保护的功能特点

? 三次谐波电压差动判据:
U 3T ? k t ?U 3 N ? kre ? (U 3T+U 3 N ) / 2
–正常运行时,机端、中性点三次谐波电压幅值、 相位在一定范围内波动,实时自动调整系数kt使 正常运行时差电压接近为0; –可以保护100%的定子接地
? ? ?

定子接地保护的功能特点
? 妈湾电厂正常运行三次谐波差动波形:

定子接地保护的功能特点
? 发电机中性点5%定子接地电压波形(动模试验)

定子接地保护的功能特点
? 发电机中性点40%定子接地电压波形图(动模试验)

定子接地保护的功能特点
? 发电机中性点经10kΩ 定子接地电压波形(电科院动模试验)

定子接地保护的功能特点
? 三次谐波电压差动可靠性:
– 频率跟踪和数字滤波器相结合,在频率49.5~50.5Hz范围内 保护功能不受影响; – 机组并网后负荷电流大于0.2In时,自动投入本判据; – 当TV断线时闭锁本判据。

? 由于采用了以上辅助判据,尽管三次谐波电压差动判 据在定子接地时灵敏度很高,但是在启停机过程中、 区外故障及其他工况下均不会误动。

RCS-985保护装置的关键技术
1、采用了工频变化量新原理,变斜率比率差动保护新原理; 2、全新的异步法TA饱和判据; 3、首次提出并实现了浮动门槛和电流比率制动相结合的纵向零序电 压匝间保护、高灵敏横差保护新原理; 4、采用三次谐波电压差动新原理的100%定子接地保护; 5、其他保护功能的特点; 6、灵敏的TV、TA回路自检功能。

转子接地保护的功能特点

? 一点接地设两段 灵敏I段动作于信号 II段动作于信号或跳闸 ? 转子两点接地保护 一点接地II段动作于信号,自动延 时投入转子两点接地保护

转子接地保护的功能特点

? ? ? ? ?

实时显示转子绕组对大轴绝缘电阻 转子一点接地后显示接地位置 高精度隔离放大器 隔离电压2500V 光耦继电器切换开关

发电机转子
+
αU

U

-

R

Rg

R

? ? ? ? ?

Rg:转子接地电阻 α:转子接地位置 U:励磁电压 R:标准电阻 S1、S2:切换开关

R S1

S2

R

? 在上图中:当S1合、S2开可得: ? I1R+(I1-I2)Rg=(1-α )u ? 2I2R+( I1-I2)Rg=α u ? 当S2合、S1开可得: ? 2I1’R+(I1’-I2’)Rg=(1-α )u’ ? I2’R+( I1’-I2’)Rg=α u’ ? 四式联立求解,已知I1、I2、I1’、I2’R 可求 α 、Rg。当Rg大于定值时,为一点接地故障。 当接地位置α 改变达到一定值时判为两点接地。

失磁保护的功能特点
? 当发电机完全失去励磁时,励磁电流将逐渐衰 减至零。由于发电机的感应电势Ed 随着励磁电 流的减小而减小,因此,其电磁转矩也将小于 原动机的转矩,因而引起转子加速,使 发电机的功角δ 增大。当δ 超过静态稳定极限 角时,发电机与系统失去同步。发电机失磁后 将从并列运行的电力系统中吸取电感性无功功 率供给转子励磁电流,在定子绕组中感应电势。 在发电机超过同步转速后,转子回路中将感应 f f ? fs 出频率 为的电流,此电流产生异步制动 转矩,当异步转矩与原动机转矩达到新的平衡 时,即进入稳定的异步运行。

发电机各种运行方式下的机端测量阻抗
? (1)发电机正常运行时的机端测量阻抗 ? 当发电机向外输送有功和无功功率时,其机端测 量阻抗 Zf 位于第一象限,如下图中的 1 点所示,它与 R 轴的夹角为发电机运行时的功率因数角。 ? 当发电机只输出有功功率时,测量阻抗位于R轴上 的2点。 ? 当发电机欠激运行时,它向外输送有功,同时从 电网吸收一部分无功功率( Q值变为负 ),但仍保持同 步并列运行,此时,测量阻抗位于第四象限的3点。 ? (2)发电机外部故障1时的机端测量阻抗 ? 当采用0°接线方式时,故障相测量阻抗位于第一 象限,其大小和相位正比于短路点到保护安装地点之 间的阻抗Zd,如图中的5点。如继电器接于非故障相, 则测绘阻抗的大小和相位需经具体分析后确定。

? (3)发电机与系统间发生振荡时的机端测量阻抗 1X ? Ed≈Us 时,振荡中心位于 2 ? 处。当 XS=0 时,振荡中 心即位于1/2Xd′处.此时机端测量阻抗的轨迹沿直线 OO′变化,如图所示,当δ =180? 时、测电阻抗的最小 值为Zf=-j1/2Xd′。

发电机各种运行方式下的机端测量阻抗

发电机失磁后的机端测量阻抗
EdU s P? sin? X?
EdU s Q? cos ? ? X? X?
2 Us

? 发电机从失磁开始到进入稳态异步运行,一般 可分为三个阶段 ? 1.失磁后到失步前 :sinδ 的增大与Ed的减小相 补偿,基本上保持了电磁功率P不变。 ? 与此同时,无功功率Q将随着Ed的减小和δ 的增 大而迅速减小,Q值将由正变为负,即发电机 变为吸收感性的无功功率。

?

? ? ?s ? I ? jX ?sU ? U U U U s2 f f s s Zf ? ? ? ? jX s ? ? jX s ? ? ? I I W ?U ? I s U s2 P ? jQ ? P ? jQ U s2 ? P ? jQ ? ? ? ? ? ? jX s ? 1 ? ? jX s ? ? 2P P ? jQ 2P ? P ? jQ ? U s2 ? We j? ? ? 1? ? 2 P ? We ? j? ? U s2 ? U s2 j 2? ? ? ? ? jX s ? ? ? 2 P ? jX s ? ? ? 2P e ? ? ?

机端测量阻抗变化轨迹说明
由于这个圆是在某一定有功功率P不变的条件下做出的, 因此称为等有功阻抗圆。机端测量阻抗的轨迹与P有密 切关系,对应不同的P值有不同的阻抗圆,且P越大时 圆的直径越小。 发电机失磁以前,向系统送出无功功率,功率因数角为 正,测量阻抗位于第一象限。失磁以后,随着无功功 率的变化,功率因数角由正值变为负值,因此测量阻 抗也沿着圆周随之由第一象限过渡到第四象限。

? 2.临界失步点 ? 对汽轮发电机组,当?=90? 时,发电机处于失去静稳 定的临界状态,故称为临界失步点。此时输送到受 U Q ? ? 端的无功功率 X ,式中Q为负值,表明临界失步时, 发电机自系统吸收无功功率,且为一常数,故临界 失步点也称为等无功点。
2 S ?

机端测量阻抗变化轨迹说明
U s2 U s2 P ? jQ ? ( P ? jQ ) Zf ? ? ? jX s ? ? ? jX s I W ? j 2Q W Uf U s2 ? P ? jQ ? U s2 j 2? ? ? ? 1 ? ? jX ?? 1 ? e ? jX s s ? ? j 2Q ? P ? jQ ? j 2 Q ? ? X ? Xs X ? Xs X ? X s j 2? ? d (1 ? e j 2? ) ? jX s ? ? j d ?j d e ? jX s j2 2 2 X ? Xs X ? X s j 2? ??j d ?j d e 2 2

?

?

? 发电机在输出不同的有功功率P而临界失步时, 其无功功率Q恒为常数。因此,在上式中,? 为变数,Zf也是一个圆的方程,这个圆称为临 界失步阻抗圆,也称等无功阻抗圆。其圆周为 发电机以不同的有功功率P临界失步时,机端 测量阻抗的轨迹,圆内为失步区。

? 2.失步后的异步运行阶段可用图1-24所示的等效电 路来表示,此时按图1-25所规定的电流正方向,机 R ? ? 端测量阻抗应为 jX ad( 2 ? jX 2 )
? ? s Z f ? ?? jX1 ? ? R2 ? j( X ad ? X 2 ) ? ? S ? ?

当发电机运行在失磁时 S ? 0 ,R2
S

f f ? f s ,此时机端的测量阻抗为最大 ?? ,

Z f ? ? jX1 ? jXad ? ? jXd
当发电机在其他运行方式下失磁时, Z f 将随着转差率的增大而减小,并位于第 四像限内。极限情况是当 f f ? ? 时, S ? ?? , R2 趋近于零, Z 的数值 f S 为最小 X X ? ? ? Z f ? ? j? X1 ? 2 ad ? ? ? jX d X 2 ? X ad ? ?

考虑到转子面上装有阻尼条,或是隐极机本身的整块转子具有阻尼 绕组作用,因此式中的 X ?d 可用 X ??d 代替。

?

综上所述,当一台发电机失磁前在过激状态下运行时,其机端测 量阻抗位于复数平面的第一象限(如图1-28中的a或a’点),失磁 以后,测量阻抗沿等有功阻抗圆向第四象限移动。当它与临界失 步圆相交时(b或b’点),表明机组运行处于静稳定的极限。越过 (b或b’)点以后,转入异步运行,最后稳定进行于(c或c’)点, 此时,平均异步功率与调节后的原动机输入功率相平衡。

? 3.异步状态

? 对于任意的一个s值,则随 ? 变化都有一个相应的圆, 我们给定一组s值,则可得到一个圆族,s=0时圆最大, 随 s 增大,圆逐渐变小,当 s ? ? ,圆趋向于一个点。 显然,这个圆族的外包线给出了发电机异步阻抗的边 界,对于任意的s和 ? 值,机端测量阻抗Z的端点,都 应当落在这个边界之内。

失磁保护的功能特点
t0

t2 t1

t0: 正常运行 t1: 进入静稳圆 t2:进入异步圆

失磁保护的功能特点
t0

t1

t2
t0: 正常运行 t1: 低励 t2: 异步运行

失磁保护的功能特点
1

2

曲线1:区外振荡
曲线2:区内振荡

失磁保护配置原则
如果系统有足够的无功储备,在发电机失磁后系统电 压不会低于允许值,允许发电机在无励磁状态下异步 运行,没有必要立即把失磁发电机切除,而只需发信 号,这对系统是有好处的,可以避免在出现无功差额 后又出现有功差额。因为发电机在无励磁异步运行时, 有相当大的异步转矩,并能输出一定的甚至是接近额 定值的有功功率。因此失步定子判据可以选择失磁异 步阻抗园与无功反方判据相结合的方式,但是无励磁 异步运行的条件和相应的允许时间,还决定于发电机 的温升情况,如果系统和发电机不允许无励磁异步运 行,则失磁保护装置应瞬时或经短延时动作于跳闸。 如果允许无励磁异步运行,则失磁保护只发信号或自 动减负荷,而以较长的延时切除失磁的发电机。

失磁保护的功能特点

? 开放式失磁保护方案 ? 失磁判据 –减出力有功判据 –低电压判据 –转子电压判据 –定子阻抗判据 –辅助判据

失磁保护的功能特点

? 减出力采用有功功率判据
–P > Pzd –失磁导致发电机失步后,发电机输出功率在一 定范围内波动,P取一个振荡周期内的平均值。

失磁保护的功能特点

? 高压侧母线低电压判据
–Upp < Ulezd –高压侧PT断线时闭锁此判据 – TV断线时闭锁本判据,并发出TV断线信号。

失磁保护的功能特点

? 转子电压判据
–转子低电压判据: Ur < Ur1zd –变励磁电压判据: Ur < Kr*Xdz* ( P – Pt ) * Uf0 –发变组并网后延时投入 –失磁后异步运行时经定子判据闭锁自保持

失磁保护的功能特点
? 失磁保护时功率、转子电压变化(动模试验)

失磁保护的功能特点
? 低励失磁时功率、转子电压变化(动模试验)

失磁保护的功能特点

? 定子判据
–异步阻抗圆、静稳边界圆可选 –正序电压、正序电流计算阻抗 –可选择无功反向元件闭锁 –无功反向值可整定

失磁保护的功能特点

? 辅助判据
–TV断线切换:正常时用TV1正序电压计算,如 TV1断线,自动切换至TV2 –负序电压闭锁:不对称故障时可闭锁失磁保护 –电流范围

一次典型的失磁过程阻抗轨迹

失磁保护的功能特点
? 开放式的失磁保护方案
–Ⅰ段:动作于减出力 可选:减出力判据+定子阻抗判据+转子判据 –Ⅱ段:跳闸(母线低电压) 可选:低电压判据,定子阻抗判据、转子判据 –Ⅲ段:跳闸或报警段 可选:定子阻抗判据、转子判据 –Ⅳ段:长延时跳闸(与减出力段配合) 定子阻抗判据

发电机失步保护
? 失步运行这种保持励磁的同步机运行模 式既不利于机组也不利于系统。由此可 能引起水轮和汽轮发电机本身和汽轮发 电机组轴的高机械应力和电磁应力……。 因而目前广泛采用:可以允许汽轮发电 机在一定条件下作短时期的失步运行。 这个条件可以简要地按在失步过程中, 振荡中心是否多次落入发电机升压变压 器及至发电机本身为标准。

失步保护的功能特点 ? 功能
–能区分振荡中心在发变组内部或外部,并滑极 次数可分别整定 –能记录滑极次数 –采用正序电压、正序电流计算阻抗,能区分短 路和失步 –能区分稳定振荡和失步 –能检测加速失步或减速失步 –振荡频率0.1- 8 Hz –当电流小于出口断路器跳闸允许电流时出口
失步保护功能

失步保护的功能特点
Eb o Zb Zc Za Ea

发电机与系统失步时的等效系统图
I

Eb

uO

Ea

?
δ

系统各点的电流电压关系图

失步保护的功能特点
jx

1.左右边界
U D
OL IL
1 Q” Zc 3 Za

2.中心线
3.电抗线

IR

Q’

OR
Q R

0 L
-Zb 2 1

R

振荡中机 端阻抗继 电器的测 量阻抗图

失步保护功能

失步保护的功能特点
区外失步

jx
Za Zc

0 Zb

R

失步继电器分析

失步保护的功能特点
区内失步

jx
Za Zc

0 Zb

R

失步继电器分析

失步保护的功能特点
加速失步

jx
Za Zc

0 Zb

R

失步继电器分析

失步保护的功能特点
减速失步

jx
Za Zc

0 Zb

R

失步继电器分析

失步保护的功能特点
jx
Za
t0

Zc

t1

t2

t0:正常运行
0 Zb

R

t1:区外故障 t2:故障切除

失步过程分析

失步保护的功能特点
jx
Za
t2
t1 t0

Zc

t0:正常运行

0 Zb

R t1:区外故障
t3

t2:故障切除 t3:振荡 失步过程分析

失步保护的功能特点
jx
Za Zc

t0

t2

t1

t0:正常运行
0 Zb

R

t1:功率超调 t2:失步振荡

失步过程分析

一次典型的失步振荡过程

失步过程分析

失步保护的功能特点
? 保护采用三元件失步继电器动作特性, 第一部分是透 镜特性,图中①,它把阻抗平面分成透镜内的部分I和 透镜外的部分O。第二部分是遮挡器特性,图中②,它 把阻抗平面分成左半部分L和右半部分R。 ? 两种特性的结合,把阻抗平面分成四个区 OL 、 IL 、 IR、 OR , 阻 抗 轨 迹 顺 序 穿 过 四 个 区 ( OL→IL→IR→OR 或 OR→IR→IL→OL),并在每个区停留时间大于一时限, 则保护判为发电机失步振荡。每顺序穿过一次,保护 的滑极计数加1,到达整定次数,保护动作。 ? 第三部分特性是电抗线,图中③,它把动作区一分为 二,电抗线以上为I段(U),电抗线以下为II段(D)。 阻抗轨迹顺序穿过四个区时位于电抗线以下,则认为 振荡中心位于发变组内,位于电抗线以上,则认为振 荡中心位于发变组外,两种情况下滑极次数可分别整 定。

过负荷保护的功能特点 ? 定子过负荷、负序过负荷、励磁过负荷
– 两段定时限和一段报警 – 反时限上限采用最小动作时间定值
I

IS

tmin

tmax

过励磁保护的功能特点

? 高精度的测量
–采用软件测量频率 –用三相电压瞬时值均方根测量电压幅值,使 得过激磁倍数的测量值不受系统频率变化的 影响,其测量精度在±1%以内

–适用频率范围25-65Hz

过励磁保护的功能特点 ? 灵活的过激磁保护方案
– 两段定时限跳闸段和一段定时限报警段
– 采用了过励磁特性曲线可设定的反时限过激 磁保护;反时限动作特性曲线由输入的八组 定值得到,通过曲线拟合技术得到更加精确 的反时限动作特性 – 具有累积功能

过励磁保护的功能特点
? 过励磁保护曲线 U/F
n0 n1 n2 n3 n4 n5 n6 n7 上限

反时限曲线

下限

t0 t1 t2 t3

t4

t5

t6

t7

t(s)

电压保护的功能特点
? 过电压保护
–两段过电压
–不受频率影响,在20-90Hz内正常工作

? 低电压保护
–经控制接点闭锁

功率保护的功能特点
? 逆功率保护
–按发电机容量的%整定,定值最小0.5%Pn
–采用三相电流电压计算,测量精度高,误差<±5%或 0.2%Pn

? 过功率保护 ? 程序逆功率
–经断路器位置接点闭锁
–经主汽门热工接点闭锁

频率保护的功能特点
? 四段低频保护

–Ⅰ、Ⅱ两段为累计运行低频保护
–Ⅲ、Ⅳ段为持续运行低频保护 –经断路器位置接点和无流标志闭锁 –测量精度高,误差<0.01Hz ? 两段超频保护 –Ⅰ段为累计运行超频保护 –Ⅱ段为持续运行超频保护

误上电保护的功能特点

? ? ? ?

可靠的过电流元件 可经频率闭锁 可经断路器位置接点闭锁 非同期并网时,冲击电流大可闭锁跳出口 断路器 ? 断路器闪络保护

阻抗保护的功能特点 ? 相间阻抗保护
–正方向阻抗、反方向阻抗可分别整定 –灵敏角固定为78° –TV断线时自动退出 –相间电流工频变化量启动

?I ? 1.25?I t ? I th
–负序电流启动

复合电压过流保护的功能特点 ? 复合电压过流保护
–复合电压闭锁功能可投退 –各侧复合电压并联启动 –TV断线闭锁功能 –对于自并励发电机,电流可带记忆功能

零序电压电流保护的功能特点 ? 变压器高压侧零序保护
–零序过流保护可经零序电压闭锁 –零序过流保护设有谐波闭锁功能 –间隙零序电压定值范围10-250V –间隙零序电压、间隙零序电流判据可相互展 宽

RCS-985保护装置的关键技术
1、采用了工频变化量新原理,变斜率比率差动保护新原理; 2、全新的异步法TA饱和判据; 3、首次提出并实现了浮动门槛和电流比率制动相结合的纵向零序电 压匝间保护、高灵敏横差保护新原理; 4、采用三次谐波电压差动新原理的100%定子接地保护; 5、其他保护功能的特点; 6、灵敏的TV、TA回路自检功能。

TA断线的功能特点

? TA异常判据
–可靠的比率制动判据: I2 > 0.2A + 0.25×Imax 延时10秒发出TA异常报警信号 –横差零序电流报警判据: 横差电流三次谐波 Ihc3<0.1A & I>0.1Ie 延时10秒发出横差TA异常报警信号

TA断线的功能特点
? TA断线判据
–发电机差电流报警比率制动判据: Id >0.01Ie & Id >0.03×Ir 延时10秒发出差流异常报警信号,但不闭锁差动保 护 –变压器差电流报警比率制动判据: Id > 0.05Ie & Id >0.10×Ir 延时10秒发出差流异常报警信号,但不闭锁差动保 护

TA断线的功能特点

? 可靠的TA断线判据
–差动启动时,满足以上任一条件开放差动保 护,否则,判TA断线 –在判断出TA二次回路断线后发报警信号、经 控制字选择是否闭锁比率差动保护

TA断线的功能特点
? TV断线报警判据
–正序电压小于30V,且任一相电流大于0.04In –负序电压3U2 大于 8V

–满足以上任一条件延时10S 发TV断线报警信号

? 发电机中性点、开口三角TV断线报警判据
–机端正序电压大于0.9Un,零序电压三次谐波分量小于 0.10V –延时10S发TV断线报警信号

TV断线的功能特点
? 电压平衡判据 –|UAB-Uab|>5V –|UBC-Ubc|>5V

–|UCA-Uca|>5V
–| U1 - U1’ | > 3V –满足以上任一条件延时0.2S发TV断线报警信号、并启动 TV切换 –失磁、失步、定子接地、过电压、过励磁、复合电压过 流、逆功率等相关保护不受影响

TV断线的功能特点

? TV1一次断线闭锁判据
–TV2负序电压 3U2’ < 3V –TV1负序电压 3U2 > 8V –TV1自产零序电压 3U0 > 8V

–满足以上条件延时100ms发TV1一次断线报警信号, 并闭锁定子三次谐波电压差动判据,但不闭锁定 子三次谐波电压比率判据

TV断线的功能特点

? TV2一次断线闭锁判据
–TV1负序电压 3U2 < 3V –TV2 负序电压 3U2’> 8V –TV2 自产零序电压 3U0’> 8V

–满足以上条件延时 60ms 发 TV2 一次断线报警信号, 并闭锁纵向零序电压匝间保护

运行使用
实时时钟 高压侧电流 高压侧电压 发变组主接线

2001-12-19
0.00A 0.00V

10:28:03
DTA: 0.00Ie DTB: 0.00Ie DTC: 0.00Ie DGA: 0.00Ie DGB: 0.00Ie DGC: 0.00Ie 0.00A F: 0.00 Hz P: +0.00 % Q: +0.00 % UR: 0.0 V Rg: .....k 变压器差流

发电机差流 频率 输出功率 转子电压 转子对地电阻

发电机电压 发电机电流

0.00V 0.00A

中性点电压

0.00V

运行使用
3×3键盘
使用说明


确认 复位



(1)4个方向键:选择;

(2)+,-键:修改;
(3)确认,取消键; (4)复位:复位装置。

取消

运行使用
保护状态 显示报告 打印报告 整定定值 修改时钟 程序版本 退出 保护动作报告 异常事件报告 开入变位报告 退出 保护板状态 管理板状态 退出 交流量采样 开入量状态 退出
变压器采样值 高厂变采样值 发变组采样值 发电机采样值 励磁电流采样值 退出 主变保护压板 发电机保护压板 励磁保护压板 高厂变保护压板 非电量保护压板 外部开入量 管理板启动开入 电源监视 退出

运行使用
主菜单

保护状态 显示报告 打印报告 整定定值 修改时钟 程序版本 退出

保护板状态 管理板状态 退出 交流量采样 开入量状态 相角 保护动作报告 异常事件报告 开入变位报告 退出 退出
主变采样量相角 高厂变采样量相角 发电机采样量相角 励磁交流采样量相角 退出 同保护板交流量采样 同保护板开入量状态

运行使用
保护状态 显示报告 打印报告 整定定值 修改时钟 程序版本 退出 NO. 02 异常事件报告 2003-03-12 17:42:02:0126 转子一点接地 故障动作报告 异常事件报告 开入变位报告 退出 NO. 12 保护动作报告 2003-03-12 20:15:15:0204 1001 发变组比率差动 * 跳高压侧出口1 * 跳高压侧出口2 * 跳灭磁开关 * 停机 * 启动失灵

NO. 11 开入变位报告 2003-03-12 20:14:35:0336 主变差动保护投入 0-1

运行使用
保护状态 显示报告 打印报告 整定定值 修改时钟 程序版本 退出
保护动作报文 发变组差流波形 主变差流波形 主变各侧电流波形 主变电流电压波形 高厂变差流波形 高厂变A分支波形 高厂变B分支波形 发电机纵差波形 发电机横差波形 发电机电压波形 综合量波形 励磁交流电流波形

定值 正常波形 故障波形 异常事件报告 开入变位报告 退出
32次开入变位报告 32次异常事件报告

装置参数定值 系统参数定值 主变保护定值 发电机保护定值 励磁保护定值 高厂变保护定值 计算定值 跳闸矩阵 退出 发变组差流波形 主变差流波形 主变各侧电流波形 主变电流电压波形 高厂变差流波形 高厂变A分支波形 高厂变B分支波形 发电机纵差波形 发电机横差波形 发电机电压波形 综合量波形 励磁交流电流波形

运行使用
保护状态 显示报告 打印报告 整定定值 修改时钟 程序版本 退出 系统一次额定电流 系统二次额定电流 系统二次额定电压 差动保护TA平衡系数 退出 装置参数定值 系统参数定值 发变组保护定值 显示计算定值 退出 保护投入总控制字 主变系统定值 发电机系统定值 高厂变系统定值 励磁系统定值 退出 发变组差动保护 主变差动保护 主变相间后备保护 主变接地后备保护 主变过励磁保护 发电机差动保护 发电机定子接地保护 发电机转子接地保护 发电机定子过负荷保护 …… 退出

运行使用
整定定值注意: 1、整定方法:按需要整定完毕,按“确认”,输入密码; 2、装置参数定值、系统参数定值修改完毕,还需确认保护参数定 值; 3、计算定值不能修改。 4、可以通过调试软件整定

运行使用
保护状态 显示报告 打印报告 整定定值 修改时钟 程序版本 退出

修改时钟 2003年03月16日 14:22:56

修改时钟 1、液晶显示当前的 日期和时间。 2、按键↑,↓, ←,→用来选择要修 改的那一位,键+和用来修改。 3、按键‘ESC’为不修 改返回,键‘ENT’为修 改后返回。

运行使用
保护状态 显示报告 打印报告 整定定值 修改时钟 程序版本 退出 型号

版本信息 CPU RCS-985A103 1.03 205BEEFE 2003-03-13 20:04 MON RCS-985A103 1.03 89855000 2003-03-13 20:04 FACE RCS-985A102 1.02 F3D3 2003-01-06 15:59

版本 自检码 形成时间

CPU板 面板 MON板

运行使用
当保护动作时,液晶屏幕自动显示最新一次保护动作报 告

报告序号 保护动作时间 保护动作元件 及动作时间

No.008

保护动作报告

2001-12-1 10:28:03:0273 0023 发电机比率差动

运行使用
保护装置运行中,液晶屏幕在硬件自检出错或系统运行异 常时将自动显示最新一次异常报告

报告序号 异常发生时间 异常动作元件

No.004

异常事件报告 10:06:01:0002

2001-12-1

发电机机端TA异常

运行使用
进入显示报告查看开关量变位报告:

报告序号 开入变位发生 时间 开入变位元件

No.006

开入变位报告 22:06:01:0870 0 -> 1

2001-01-13

发电机差动保护投入

运行使用
信号灯说明如下:
1、“运 行”灯为绿色,装置正常运行时点亮,熄灭表明装置不处 于工作状态;

2、“TV断线”灯为黄色,TV异常或断线时点亮;
3、“TA断线”灯为黄色,TA异常或断线、差流异常时点亮; 4、“报 警”灯为黄色,保护发报警信号时点亮;

5、“跳 闸”灯为红色,当保护动作并出口时点亮,并磁保持;在
保护返回后,只有按下“信号复归”或远方信号复归后才熄灭。

运行使用
装置闭锁

(1)正常运行时装置始终对硬件回路和运行状态进行自
检,当CPU检测到装置本身硬件严重故障时,发装置闭锁 信号,并灭“运行”灯,闭锁整套保护。否则只退出部分 保护功能,发告警信号。 硬件故障包括:RAM异常、程序存储器出错、EEPROM出错、

定值无效、光电隔离失电报警、DSP出错和跳闸出口异常
等。此时装置不能够继续工作。自检出错信息见说明书, 严重故障(备注带“*”)。

运行使用
装置报警 当CPU检测到装置长期起动、不对应起动、装 置内部通信出错、开入异常、TA断线、TV断线、 保护报警信号时发出装置报警信号。此时装置还 可以继续工作。

运行使用
压板使用说明
(1)屏柜下部配置压板:保护功能压板、保护出口压板两部分; (2)保护出口的投、退可以通过跳闸出口压板实现; (3)保护功能可以通过屏上压板或内部压板、控制字单独投退; 注:a.保护控制字未投入,功能压板不起作用 b.保护控制字投入,压板不投,保护不能出口,但报警功 能仍然可以报警。

运行使用
打印控制 自动打印:保护报警、保护启动、保护跳闸时自 动打印报文。 人工打印:分组打印定值、报警异常报文、开入 变位报文、启动或跳闸报文、正常波形、故障波 形。

运行使用
打印方法 1、屏上按“打印”按钮打印:跳闸报文(或启 动报文)、最新事件报文、最新开入变位报文。 2、装置打印:进入打印菜单,分组打印定值、 报警异常报文、开入变位报文、启动或跳闸报文、 正常波形、故障波形。

运行使用
波形打印: 正常波形记录保护当前8个周波的各侧电流、电压波 形、差流、差动各侧波形及幅值。用于校核装置接入的电

流电压极性和相位。
记忆8次故障波形报告,其中差流波形报告中包括三 相差流、差动调整后各侧电流、幅值以及各开关跳闸时序 图,各侧电流电压打印功能中可以选择打印各侧故障前后 的电流电压波形。可用于故障后的事故分析。

信号关注等级:

运行使用

1、保护动作报告(跳闸灯亮、显示报文)
各套差动保护动作(差动TA断线); 发电机专用保护动作(定子接地、转子接地、 失磁保护、失步保护、过电压过励磁保护、频率 保护、误上电保护等); 后备保护动作(阻抗、过流、零序)。

运行使用
信号关注等级:
2、保护异常报告(运行灯灭)

装置闭锁信号(CPU、DSP、ROM、FLASH、
FPGA等);

电源消失

运行使用
信号关注等级: 3、保护异常报告(报警灯亮) 发电机专用保护报警;(定子接地、转子接 地、失磁保护、失步保护、频率保护); 过负荷信号;

运行使用
信号关注等级:
4、保护异常报告(报警灯亮,TA断线灯亮)

TA瞬时断线,差动保护;
各套差动差流报警信号;

TA异常信号

运行使用
信号关注等级: 5、保护异常报告(报警灯亮,TV断线灯亮) TV断线信号; TV切换信号;

运行使用
信号关注等级:

6、保护异常报告(报警灯亮)
开关位置接点,开入异常;

长期启动;
MON板报警;

非电量电源消失;

运行使用
信号关注等级:
7、保护动作报告(启动部分)

各套差动保护启动;
发电机专用保护启动;

其他后备保护启动;

运行使用
信号关注等级: 8、保护异常报告 启动风冷、闭锁调压、电超速输出等工况,装置只发

报文,不发报警信号(说明书备注带“#”)

其他使用说明
1、防静电操作 现场尽量不要插拔插件,确实需要更换,要按防静电 的方法进行(手等不能接触芯片); 2、防电磁干扰 使用对讲机、手机时与屏柜保持一定距离; 3、现场内压试验

内压试验时需与装置断开或拔出装置插件。

调试说明
? 通过装置调试接口可以进行以下操作: ? 1、定值整定 ? 2、采样监视

? 3、报文查看
? 4、传动试验 ? 5、数据下载

调试说明

整定说明
? 后台予设定值,经接口输入装置 ? 输入发变组单元的系统参数 –容量、电压等级、TA变比、TV变比

–主接线方式等
? 装置自动计算一次额定电流、二次额定电流、差动保 护各侧调整系数

? 每种保护功能跳闸方式经跳闸矩阵出口

? 投入发电机差动软压板

? 整定发电机差动定值及相应控制字

调试界面例2:变压器差动定值整定

跳闸矩阵的功能特点
? 跳闸矩阵:每一种保护均可经跳闸矩阵整定出 口方式

TA极性定义
? 一般TA极性按说明书主接线图中定义输入装置,如实际TA输入

极性与装置定义相反,可以配置输入TA极性,不需倒换外部接
线。下图中TA均为装置缺省定义。

保护装置“透明化”
? 实时显示所有模拟量及差电流、相位
? 实时监测开入量、压板、保护起动

? 应用专用软件可以监测多达1000个保护 装置内部数据和标志,实现了保护装置 透明化监视。

调试界面例3:发电机差动保护相关量显示

调试界面例4:变压器差动相关量显示

调试界面例5:定子接地保护相关量显示

报文查看
? 下图为一次试验的报文查看:
1、图中显示保护启动绝对时间;

2、各个保护动作相对时间;
3、保护动作类型;

4、跳开关情况。
相应内容可在装置上查看。

报文查看

传动调试
? 设有调试输入接口,用HELP-90A方便地进行调试、传动试验 1、现场跳开关试验,试验跳闸矩阵设定; 2、对照中央信号、远方信号、与DCS连接; 3、与后台通讯测试需要。 ? 设定传动试验,装置液晶显示:

传动试验状态

传动调试

保护调试举例
? 主变差动保护 1。投入保护硬压板。 2。投入保护软压板。 3。整定主变差动定值及相应控制字。 4。通过微机保护测试仪加入电流,使主变差动动作。 5。做出差动保护动作定值,测试动作时间,观察报文、跳闸 矩阵及信号节点输出。

? 差动保护试验方法

对于YD-11的主变接线方式,RCS-985装置采用主变高 压侧电流A-B、B-C、C-A的方法进行相位校正至发电机机 端侧,并进行系数补偿。差动保护试验时分别从高压侧、

发电机机端侧加入电流。高压侧、机端侧加入电流对应关
系:A-ac、B-ab、C-bc。

? 机端a相和中性点a相分别加入模拟量

? 变化某侧电流,使发电机差动动作

? 差动保护试验结果
主变比率差动试验:试验时Y侧电流归算至额定电流时需除1.732。 (高压侧Ie = A,A分支Ie = A,B分支Ie = A)
一侧电流
序号 1 A Ie

二侧电流
A Ie

制动电流 (I1+I2)/2

差电流 Ie

计算值 Ie

2
3

4 5 6 7

投运注意事项
? 开关传动试验 –在保护调试试验完成后,具备了传动试验条件时,

开始传动试验。
–应用便携式电脑,在后台DBG2000系统上,整定 RCS-985装置系统定值总控制字“保护传动试验状

态”投入,此时,保护装置显示“传动试验状态”。
–启动DBG2000传动试验状态,按照显示的保护功能, 顺序进行传动试验。同时在DBG2000系统上观测返

回的报文与整定是否一致。

投运注意事项
? 开关传动试验
–如某保护功能没有投入,此保护信号出口或跳 闸出口不会开放。
–传动试验结束后,定值“传动试验状态”改为

退出。

投运注意事项
? 投运前检查 试验完成后, 要严格对照定值单是否准确, 相 应的状态控制字是否设置正确, 试验中的连线是否 解除, 解开的连线是否恢复。检查保护装置是否处

于正常运行状态, 压板投入是否正确。

投运注意事项
? 短路试验

电流回路检查,电流显示与机组试验电流是否 一致。
确定发电机差动、发变组差动、主变差动、高 厂变差动、励磁变差动或励磁机差动保护电流极性; 正确的相角显示

投运注意事项
? 差流检查

试验电流在50%额定时,发电机差动差
流小于0.02Ie,其他各套差动保护差流小于 0.05Ie。

投运注意事项
? 启动过程电压量检查 发电机启动过程中加上励磁后,检查电压回路 是否正常。 检查电压回路相角,正确的相角显示:

每个电压回路:AB、BC、CA均为120°
检查两组机端电压、开口三角电压、中性点零 序电压是否正常。

投运注意事项
? 定子接地保护定值校正 记录发电机启动过程中机端、中性点零序电压三次谐波 比率关系、相位关系; 记录并网后机端、中性点零序电压三次谐波比率关系、 相位关系;

同时记录发电机在各种情况下机端、中性点基波零序电 压值;
根据以上记录,校正定子接地保护定值。在发电机启停 过程中、正常运行时定子接地保护不误发信号。

投运注意事项
? 机组并网运行 机组并网后、检查并网时装置有无异常; 机组带上负荷时,检查以下显示值: a.发变组差流、主变差流、发电机差流、裂相横差差流、A 厂变差流、B厂变差流; b.各侧电流、电压、零序电流、零序电压; c.有功功率、无功功率、频率、U/F值; d.转子电压、转子电流 检查各侧电流、电压相角显示 打印正常运行波形

投运注意事项
? 运行记录

正常运行时,可以从主菜单监视差流、
电流、电压;如需详细的采样数据,进入保

护状态检查各采样值,也可打印正常波形。

投运注意事项
? 运行记录

当保护装置动作跳闸后,“跳闸”灯亮并磁保持 此时应及时按屏上“打印”按钮打印报告, 进入装 置菜单打印相关波形报告,并准确记录装置动作信 号灯后方可按屏上“复归”按钮进行信号复归。

投运注意事项
? 运行记录

当保护装置“报警”灯亮或“TV断线”灯亮 或“TA断线”灯亮, “运行”灯亮, 保护装置液晶 屏上有异常,发出报警信号, 根据信号类型,检查 电流电压量,并打印事件报文;若是保护发出的 信号,检查装置的交流输入量及开入量,分析原 因,解决问题。

投运注意事项
? 运行记录
当保护装置“报警”灯亮, “运行”灯灭时, 表示装置自检出现问题(EPROM、RAM、VFC、EEPROM 等), 此时解开保护屏上出口跳闸压板, 更换相应 器件(插件); 在排除故障后, 重新启动保护装置, 按管理板 上“复位”按钮, 待确信装置恢复正常后,再投上 保护屏上出口跳闸压板。

投运注意事项
? 动作分析

正常运行时,当机组有异常,相应保护发出报 警信号,可以打印当前波形,如异常消失,保护延 时返回,保护装置记录保护报警时间、返回时间。
机组保护发生故障,保护动作于跳闸,装置录 下故障时发变组单元波形,通过打印波形,分析保 护装置动作情况。也可用笔记本电脑取出波形数据, 进行详细分析。

投运注意事项
? 动作分析
特别申明:对于双主双后配置的机组保护,由于TA,TV 特性的差异(或者动作于临界情况),对于相同故障,两套 装置可能会出现动作情况不一致。 对于内部故障,一般差动保护动作相同;后备保护和异 常运行保护易出现动作不一致情况,这是因为一套装置动作 后,另一套装置未来得及动作所致,属于正常。
若两套保护装置为不同厂家产品,更易出现动作不一致 情况。

投运注意事项
? RCS-985保护装置正常年检时的试验内容(建议)

1 保护装置各种开关量输入传动试验。
2 保护装置各种出口跳闸接点、信号接点和其他异常 输出接点传动试验。 3 保护装置各种模拟量的采样值校验。 4 根据需要,校核定值是否正确。

妈湾电厂#1机组主接线图
220KV

*

C0
87MT

* * *

87AT 87G

*

*

*

运行情况
? 2001年6月11日,妈湾电厂#1机组主变高压侧内部C相 永久单相接地: !RCS-985装置主变差动、间隙零序电流保护正确动作; !在整个动态过程中装置没有误发信号误动现象; !装置录下长达4S的整个发变组单元所有的电流电压 波形、保护动作状态。

妈湾电厂保护动作分析

妈湾电厂保护动作分析

波形分析
? 图例为珠江电厂厂变低压侧大型电动机启动时装置录波图,低压侧CT饱 和产生差流(峰值0.87倍额定电流),保护装置没有误动。

波形分析
? 图例为发电机差动保护动作打印报文:报文序号、启动时间、出口时间、 保护动作类型、跳闸出口开关。

波形分析
图例为发电机差动
保护动作打印波形: 1、跳闸出口变位; 2、差电流; 3、机端电流; 4、中性点电流; 5、保护动作时各量 的有效值(第四 周波)。

总结
? 综上所述,基于双套主保护、双套后备保护和异常运行 保护配置原则的RCS-985发变组保护,适用于大型发电机 变压器组。其主要技术特点:

1、全新的发变组保护主体方案,即将发变组单元的全套
电量保护集成在一台装置中,主保护与后备保护共用一组 TA;高速数字信号处理器DSP和32位单片机的应用,实现 了高速采样率前提下,对所有保护并行实时计算,装置 具有快速性及可靠性。

总结
2、采用变斜率比率差动和工频变化量差动保护新原 理提高了检测内部轻微故障的灵敏度,经受了区内故 障的考验; 3、全新的“异步法”TA饱和判据可以正确区分内部 故障和区外故障TA饱和;
4、首次提出并实现的浮动门槛和电流比率制动相结 合的高灵敏横差和零序电压匝间保护,在防止区外故 障误动的同时提高了检测发电机内部轻微匝间故障的 灵敏度,经受了区外故障考验;

总结
5、自适应三次谐波电压比率判据、三次谐波电压差 动100%定子接地保护方案在提高灵敏度的同时又不失 安全性; 6、开放式失磁保护方案可以满足不同的要求;
7、采用正序电压、正序电流计算的失步保护,可以 可靠区分振荡与故障,识别振荡中心是否在发变组内 部;

总结
8、在硬件与软件设计上,能够有效地消除各
种外部干扰对保护装置的影响,装置的抗干扰 能力很强; 9、支持电力行业标准DL/T667-1999 (IEC60870-5-103标准)的通讯规约。

鉴定结论
装置已2002年1月27日通过了国家电力公司组织的鉴定, 鉴定结论:
RCS-985微机发电机变压器组成套保护装置采用主 后备保护一体化方案,设计合理,原理先进,性能优 越,调试维护方便。首次综合应用工频变化量原理、 变斜率比率差动保护原理、异步法TA饱和判据、电流 制动和浮动门槛相结合的高灵敏横差、零序电压匝间 保护原理于发电机变压器组装置,属国际首创。装置 的主要技术性能指标处于国际领先水平。


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