数字式继电保护装置及变电站自动化综合实验指导书.doc

1、数字式继电保护装置及变电站自动化综合指导书目 录 实验一 中低压线路保护综合实验实验二 变压器后备过流保护综合实验实验三 变压器差动保护综合实验概 述本实验以变电站中主要数字式继电保护装置，包括高压进线保护、主变压器保护、低压出线保护等为基础，并和变电站主站控制单元构成综合自动化系统。由此可以完成线路和变压器电流电压保护、零序电流保护、线路距离保护、变压器差动保护等多项实验内容。通过综自站网络系统完成遥测、遥信、遥控等远动功能实验内容。110KV变电站综合自动化系统包括以下部分：1主变保护屏两面，配置如下：1/2#主变纵差动保护一(1n)：RCS-9671(1D)1/2#主变纵差动保护二(2n

2、)：RCS-9671(2D)1/2#主变高压侧后备保护(31n)：RCS-9681(31D)1/2#主变低压侧后备保护(21n)：RCS-9682(21D)2线路保护屏两面，配置如下：110KV进线711/712保护(1n)：RCS-941A(1D)10KV馈线1/馈线3保护(11n)：RCS-9612A(11D)10KV馈线2/馈线4保护(12n)：RCS-9612A(12D)3/4#主变纵差动保护一(2n)：RCS-9671(2D)3/4#主变纵差动保护二(3n)：RCS-9671(3D)3主控制屏一面，变电站综合自动化总控单元：RCS-9698A110KV进线711/712测控单元：RC

3、S-9607110KV进线模拟断路器1/2#主变110KV侧模拟断路器1/2#主变低压侧控制断路器4台、10KV出线控制断路器4台及纵差动保护出口控制断路器8台，共16台模拟断路器自行设计配置。4变电站综合自动化监控系统由一台主站总控单元（9698A）和18台保护单元及2台测控单元构成综合自动化监控系统。所有信号和控制命令均通过网络传输，主站画面显示。主站值班员操作工作站两台。操作界面见图。通过保护单元及测控单元可实现站内有关信号的遥测、遥信和遥控功能。实验一 中低压线路保护综合实验一实验目的：1掌握三段式保护的基本原理2熟悉三段式保护的动作逻辑及外部接线3掌握三段式保护的定值及控制字整定方法

4、4了解保护装置的动作过程。二实验原理1三段式电流保护构成原理（见教材2.1）2方向元件原理（见教材2.2）三实验内容（1）实验要求1）熟悉各项保护功能的含义、应用及配置原则。2）掌握各个保护硬压板及软压板功能含义及设置。3) 熟悉保护装置外部接线，理解其含义及与保护柜端子排的连接关系。4) 理解保护装置逻辑图中的相关保护动作逻辑。5) 掌握装置各项保护定值的含义及整定方法。（2）功能原理RCS-9612适用于110KV 以下电压等级的非直接接地系统或小电阻接地系统中的方向线路保护及测控装置。装置保护方面的主要功能有：三段式可经低电压闭锁的定时限方向过流保护；三段零序过流保护（可选择经方向闭锁）

5、/小电流接地选线；三相一次重合闸(检无压、同期、不检)；过流/零序合闸加速保护(前加速或后加速)低周减载保护等；独立的操作回路及故障录波。测控方面的主要功能有： 9 路遥信开入采集、装置遥信变位、事故遥信； 正常断路器遥控分合、小电流接地探测遥控分合； P、Q、IA、IC、UA、UB、UC、UAB、UBC、UCA、U0、F、COS等13 个模拟量的遥测； 开关事故分合次数统计及事件SOE等； 4 路脉冲输入。1）定时限过流本装置设三段定时限过流保护，每段均可通过控制字选择经方向或经低电压闭锁，各段电流及时间定值可独立整定，分别设置整定控制字控制这三段保护的投退。专门设置一段加速段电流保护，在手

6、合或重合闸后投入3 秒，而不是选择加速段、段、段。加速段的电流及时间可独立整定，并可通过控制字选择是前加速或是后加速。方向元件采用正序电压极化，方向元件和电流元件接成按相启动方式。方向元件带有记忆功能以消除近处三相短路时方向元件的死区。2）PT 断线检查装置具有PT 断线检查功能，可通过控制字投退。装置检测母线电压异常时报PT 断线，待电压恢复正常后保护也自动恢复正常。如果重合闸选择检同期或检无压方式，则线路电压异常时发出告警信号，并闭锁自动重合闸，待线路电压恢复正常时保护也自动恢复正常。3）重合闸重合闸起动方式有两种：不对应起动和保护起动，当重合闸不投时可选择整定控制字退出，通过整定控制字选

7、择是检同期，检无压，还是不检。检同期，无压用的线路电压可以是额定100V 或57.7V，可通过整定控制字选择。线路电压的相位由装置正常运行时自动识别，无特殊要求不需整定，只需将线路电压接入即可。重合闸必须在充电完成后投入，线路在正常运行状态(KKJ=1，TWJ=0)，无外部闭锁重合信号，经15 秒充电完成。重合闭锁信号有：手跳(KKJ=0)； 低周动作； 外部端子闭锁输入； 遥控跳闸；控制回路断线；弹簧未储能接点输入。4）接地保护装置应用于不接地或小电流接地系统，在系统中发生接地故障时，其接地故障点零序电流基本为电容电流，且幅值很小，用零序过流继电器来保护接地故障很难保证其选择性。在本装置中接

8、地保护实现时，由于各装置通过网络互联，信息可以共享，故采用上位机比较同一母线上各线路零序电流基波或五次谐波幅值和方向的方法来判断接地线路，并通过网络下达接地试跳命令来进一步确定接地线路。在经小电阻接地系统中，接地零序电流相对较大，故采用直接跳闸方法，装置中设置三段零序过流保护，其中零序过流段可整定为报警或跳闸。作用于跳闸的零序电流可选用自产零序电流，也可从零序CT引入，必须在装置参数里整定（“0”为外加，“1”为自产），而小电流接地选线所采用的电流只能使用从零序CT引入的电流。三段零序也可选择经零序电压方向闭锁（即选择零序功率方向），这项整定可在定值项中选择，对于不接地系统灵敏角为90，对于直

9、接接地系统，灵敏角为225（以上角度指3U0和3I0之间的夹角）。因此，必须对装置参数中的“中性点接地方式”一项给予整定（“0”为中性点不接地系统，“1”为小电阻接地或直接接地系统）。5）低周减载装置配有低电压闭锁及滑差闭锁功能。当装置投入工作时频率必须在500.5HZ 范围内，低周保护才允许投入。当系统发生故障，频率下降过快超过滑差闭锁定值时瞬时闭锁低周保护。另外线路如果不在运行状态，则低周保护自动退出。低周保护动作同时闭锁线路重合闸。6）遥信、遥测、遥控功能遥控功能主要有三种：正常遥控跳闸操作，正常遥控合闸操作，接地选线遥控跳闸操作。遥测量主要有：I、U、COS、F、P、Q 和有功电度、无

10、功电度及脉冲电度。所有这些量都在当地实时计算，实时累加，三相有功无功的计算消除了由于系统电压不对称而产生的误差，且计算完全不依赖于网络，精度达到0.5 级。遥信量主要有：9 路遥信开入、装置变位遥信及事故遥信，并作事件顺序记录，遥信分辨率小于2MS。（2）实验步骤1保护控制字及硬压板功能。熟悉保护的各项功能，分析逻辑图，找到投退保护对应的控制字，理解其功能，并将相关控制字及硬压板填入表11。表1-1： 保护控制字及硬压板保护功能相关控制字及硬压板功能说明过流保护方向闭锁低电压闭锁零序保护低周减载重合闸及加速2保护装置外部接线。熟悉保护二次回路图的相对编号，在对应保护柜上找到保护装置交流输入端子

11、113118（IA、IB、IC）和电压输入端子101104（UA、UB、UC、UN）、保护跳闸输出端子404和416（跳闸出口接点正端和负端）在保护端子排上的编号，并将这些输入、输出端子号标注在对应的图11上。1）模拟输入说明外部电流及电压输入经隔离互感器隔离变换后，由低通滤波器输入至模数变换器，CPU 经采样数字处理后，组成各种继电器并判断计算各种遥信遥测量。IA、IB、IC、IOS 输入为保护用模拟量输入，IA、IC 为测量用专用测量CT 输入，保证遥测量有足够的精度。IOS 零序电流输入除可用作零序过流保护用之外（报警或跳闸），也同时兼作小电流接地选线用输入，零序电流的接入最好用专用零序

12、电流互感器接入，若无专用零序电流互感器，在保证零序电流能满足小接地系统保护选择性要求前提下用三相电流之和即CT 的中性线电流。UA、UB、UC 电压输入在本装置中除作为测量用输入，与IA、IC 一起计算形成本线路的P、Q、COS、KWH、KVARH 外，还作为低电压闭锁用电压输入。UX 主要用于重合闸检无压或同期时所用线路电压输入。2）装置外部接线及端子图 图 1-1 RCS-9612线路保护装置外部接线端子图说明：端子401、402 为装置事故跳闸（推事故画面）。端子403 为遥控正电源输入，404 为控制电源220V+（110V+）。端子405 接断路器跳闸线圈。端子406 接断路器合闸线

13、圈。端子407 为跳位继电器负端。端子408 为手动跳闸输入，在启动跳闸回路的同时，启动手跳继电器（执行遥控跳闸时也启动手跳继电器）。端子409 为保护跳闸输入，且跳闸操作回路中带保持继电器。端子410 为合闸输入，在本装置中，手动合闸与保护合闸合并为一个合闸输入且合闸操作回路中带保持继电器。端子411 为控制电源220V-（110V-）。端子412415 为远动信号，当开关柜保护单元与监控单元必须独立配置时与监控单元的遥信单元相接口，用来反映保护测控装置的基本运行情况，分别为：装置故障（包括直流消失），装置动作（不保持），控制回路断线。端子416 为保护跳闸出口，出口继电器的另一端已固定联结

14、控制电源220V+（110V+）。（416 与409 之间供用户设置跳闸压板）。端子417 为保护合闸出口，出口继电器的另一端已固定联结控制电源220V+（110V+）。（417 与410 之间供用户设置合闸压板）。端子418420 为位置信号输出。在本装置的操作回路中未考虑弹簧或气压闭锁接点，我们推荐优先采用开关本身的闭锁回路，若开关不具备闭锁功能，则可加装ST6 气压闭锁模块来实现。另外，装置中具备防跳回路。端子301304 为两副备用继电器接点。其中301302 为合后接点，此时电源板跳线JP1 跳2-3，不经QDJ。303304 为重合闸信号接点（不保持）。此时电源板跳线JP2跳1-2

15、，经QDJ。端子305313 为遥信量开入节点，均为220V（110V）光耦开入，其公共端为317，该端子应外接220V（110V）信号电源的负端。端子314 为弹簧未储能或气压不足闭锁重合闸开入。端子315 为闭锁重合闸开入。端子316 为装置检修状态开入，当该位投入时表明开关正在检修，此时将屏敝所有的远动功能。（仅适用于DL/T667-1999 规约）。端子305316 均为220V（110V）光耦开入，其公共端为317，该端子应外接220V（110V）信号电源负端。端子318319 为保护用直流电源，320 为装置地。端子201205 为24V 光耦输入，其一端已在内部固定联结光耦24V

16、电源的0V 地202-205 为四个脉冲表脉冲开入。端子206208 为RS232 串口1。端子209、210 为系统对时总线接口，差分输入。同时装置内部也可软件对时。端子211、212 为RS485 串口2 对应于软件设定A 口。端子213、214 为RS485 串口3 对应于软件设定B 口。端子215 为装置地。端子101104 为母线电压输入，星形接法。端子105、106 为线路电压输入，额定电压为100V。端子107118 为电流输入，其中端子107、108 为测量CT 的A 相输入，111、112为测量CT 的C 相输入，109、110 为接地选线用零序CT 电流输入，113、114

17、 为保护C的A 相输入，115、116 为保护CT的B 相输入，117、118 为保护CT 的C 相输入。端子320、AC 地应连接在一起，并与变电站地网联接。开关位置遥信已由内部自动产生，不需再引入遥信开入。CPU 端子下部为光纤接口，用于和光纤网接口。3保护装置动作逻辑及控制字（1） 理解保护装置逻辑图中的相关保护动作逻辑，根据表12上的序号找出相应的软压板，并把序号编上。（2） 在对应保护装置菜单上找到逻辑图中对应的控制字，进行整定并将结果填入控制表12中。表12：9612线路保护测控装置控制字整定控制字含义代码选项填入结果1过流段投入GL10/12过流段投入GL20/13过流段投入GL

18、30/14反时限投入FSX0/15过流段经低压闭锁UBL10/16过流段经低压闭锁UBL20/17过流段经低压闭锁UBL30/18过流段经方向闭锁FBL10/19过流段经方向闭锁FBL20/110过流段经方向闭锁FBL30/111过流加速段投入GLjs0/112零序过流加速段投入L0js0/113投前加速QJS0/114过负荷保护投入“1”跳闸“0”报警GFH0/115零序过流段投入L010/116零序过流段投入L020/117零序过流段投入“1”跳闸“0”报警L030/118零序过流段经方向闭锁FBL010/119零序过流段经方向闭锁FBL020/120零序过流段经方向闭锁FBL030/12

19、1低周保护投入LF0/122df/dt闭锁投入DF0/123重合闸投入CH0/124重合闸不检BJ0/125重合闸检同期JTQ0/126重合闸检无压JWY0/127二次重合闸投入CH20/128线路电压额定100VUXE0/129PT断线检查PTDX0/130PT断线时退出与电压有关的电流保护TUL0/1说明：控制字位置“1”相应功能投入， 置“0”相应功能退出4保护装置定值整定1）熟悉保护装置各项保护定值的含义及整定原则。2）在对应保护装置上对各项保护定值进行整定操作并将结果填入表13。表13：9612线路保护测控装置定值整定序号定值名称定 值整定范围整定步长填入整定值1段过流I1zd0.1

20、In20In0.01A2段过流I2zd0.1In20In0.01A3段过流I3zd0.1In20In0.01A4过流保护低压闭锁定值U1zd 2V100V 0.1V 5过流加速段定值Ijszd0.1In20In0.01A6过负荷保护定值Igfhzd0.1In3In0.01A7零序段过流段I01zd0.1In20In0.01A8零序段过流段I02zd0.1In20In0.01A9零序段过流段I03zd0.1In20In0.01A10零序过流加速段段I0jszd0.1In20In0.01A11低周保护低频整定Flzd4550Hz0.01Hz12低周保护低压闭锁Ulfzd1090V0.01V13df

21、/dt闭锁整定DFzd0.310Hz/s0.01Hz/s14重合闸同期角DGch090115过流段时间T10100S0.01S16过流段时间T20100S0.01S17过流段时间T30100S0.01S18过流加速段时间Tjs 0100S0.01S19过负荷保护时间Tgfh0100S0.01S20零序过流段时间T010100S0.01S21零序过流段时间T020100S0.01S22零序过流段时间T030100S0.01S23零序过流加速时间T0js0100S0.01S24低频保护时间Tf0100S0.01S25重合闸时间Tch09.9S0.01S26二次重合闸时间Tch209.9S0.01S

22、27反时限特性FSXTX1315 中低压线路保护综合实验装置实验接线及定值设置使用继保之星保护测试仪进行实验，具体参照电力系统微机继电保护书中第八章第一节的相关内容。实验二 变压器后备过流保护综合实验一实验目的：1掌握变压器后备保护配置及原理2熟悉变压器后备保护的动作逻辑及外部接线3掌握变压器后备过流保护的定值及控制字整定方法4了解保护装置的动作过程。二实验原理1变压器后备保护配置原理（见教材6.7）2复合电压闭锁过流保护（见教材6.4）3变压器接地短路的后备保护（见教材6.5）三实验内容（1）实验要求1）熟悉各项保护功能的含义、应用及配置原则。2）掌握各个保护硬压板及软压板功能含义及设置。3

23、) 熟悉保护装置外部接线，理解其含义及与保护柜端子排的连接关系。4) 理解保护装置逻辑图中的相关保护动作逻辑。5) 掌握装置各项保护定值的含义及整定方法。（2）功能原理RCS-9681 为用于110KV 电压等级变压器的110KV 侧后备保护测控装置。RCS-9682 为用于低压侧或中压侧(35KV、10KV或6KV)的后备保护测控装置。保护方面的主要功能有： 三段复合电压闭锁过流保护（、段可带方向）； 接地零序保护（三段零序过流保护）（9682设置只有零序过压报警）； 不接地零序保护（一段定值二段时限的零序无流闭锁过压保护、一段定值二段时限的间隙零序过流保护）； 保护出口采用跳闸矩阵方式，可

24、灵活整定； 过负荷发信号； 启动主变风冷； 过载闭锁有载调压； 故障录波。测控方面的主要功能有： 7 路遥信开入采集、遥信变位、事故遥信； 3 路断路器遥控分合，空接点输出；出口动作保持时间可程序设定； P、Q、I（IA、IB、IC）、U（UA、UB、UC、UAB、UBC、UCA）、U0、F、COS等模拟量的遥测； 遥控事件记录及事件SOE 等；5）四路脉冲累加单元，空接点输入。1）复合电压闭锁过流9681设置三段（9682为四段）复合电压闭锁过流保护，各段电流及时间定值可独立整定，分别设置整定控制字控制这三段保护的投退。、段可带方向闭锁，由控制字选择，方向元件采用正序电压极化，方向元件和电流

25、元件接成按相起动方式。方向元件带有记忆功能以消除近处三相短路时方向元件的死区。当电流方向指向变压器时，方向元件指向变压器，方向元件灵敏角为45度。复合电压闭锁过流保护可取三侧复合电压，任一侧复合电压动作均可起动过流保护动作（其它两侧动作后给出动作接点Ubl）。2）中性点直接接地运行时的接地保护（9682无该项保护功能）对于110KV 及以上电压等级的变压器需要设置接地保护。装置设有三段零序过流保护，每段均一个时限，分别设有整定控制字控制这三段保护的投退。3）中性点不接地运行时的接地保护（9682无该项保护功能）装置设有段两时限零序无流闭锁零序过压保护和段两时限间隙零序过流保护，两者第一时限出口

26、跳闸用于缩短故障范围，第二时限均跳主变各侧开关。零序无流的定值同、段零序过流电流定值的最小值。4）跳闸逻辑矩阵各保护跳闸方式采用整定方式， 即哪个保护动作， 跳何开关可以按需自由整定。RCS9681 共有三组出口跳闸继电器：出口1（CK1）、出口2（CK2）、出口3（CK3）。原则上，出口跳闸继电器2 用于跳开主变各侧开关。出口跳闸继电器1、3 可由用户选择去跳何种开关。5）遥控、遥测、遥信功能遥控功能主要有两种：3 路断路器的正常遥控跳闸操作，正常遥控合闸操作。遥测量主要有：U、I、COS、F、P、Q，有功电度，无功电度及脉冲电度。所有这些量都在当地实时计算，实时累加，三相有功无功的计算消除

27、了由于系统电压不对称而产生的误差，且计算完全不依赖于网络，精度达到0.5 级。本装置的遥测功率计算可选用三表法或二表法，如无特殊要求，出厂设置为三表法。若使用二表法，则默认B 相遥测电流不用，其值恒为零。7 路遥信开入、装置变位遥信及事故遥信，并作事件顺序记录，遥信分辨率小于2MS，四路空接点脉冲开入。（3）实验步骤1保护控制字及硬压板功能。熟悉保护的各项功能，分析逻辑图，找到投退保护对应的控制字，理解其功能，并将相关控制字及硬压板填入表21。表21：保护压板保护功能相关控制字及硬压板功能说明复合电压过流三段过流接地保护跳闸逻辑矩阵遥信、遥测、遥控功能2保护装置外部接线试验1）熟悉保护装置外部

28、接线，理解其含义及与端子排的连接关系。2）在对应保护柜上寻找相关交流输入端子，保护跳闸及遥控输出端子；并将输入、输出端子标注在对应图上。外部接线1）模拟输入说明外部电流及电压输入经隔离互感器隔离变换后，由低通滤波器输入至模数变换器，CPU 经采样数字处理后，构成各种保护继电器，并计算各种遥测量。IA、IB、IC、IO、IOG 为保护用电流模拟量输入，IO 为变压器中性线零序电流，IOG 为变压器经间隙接地的间隙支路零序电流。IA、IB、IC 为测量专用测量CT 输入，保证遥测量有足够的精度。UA，UB，UC 取自高压侧母线PT，用于复压闭锁及方向元件，同时也作为测量用电压输入，与IA、IB、I

29、C 一起计算形成本线路的P、Q、COS、KWH、KVARH。UO 为高压侧母线PT 开口三角电压。2）装置外部接线及端子图RCS-9681RCS-96823保护装置动作逻辑及控制字（1） 理解保护装置逻辑图中的相关保护（零序电流保护）动作逻辑，根据表22上的序号找出相应的软压板，并把序号填写在相应的软压板上。（2） 在保护装置菜单上找到逻辑图中对应的控制字，进行整定并将结果填入控制表22中。RCS-9681逻辑框图 RCS-9682逻辑框图表22：9681保护测控装置控制字整定控制字含义代码选项填入结果1复合电压闭锁过流段投入GL10/12复合电压闭锁过流段投入GL20/13复合电压闭锁过流段

30、投入GL30/14过流段经复合电压闭锁UBL10/15过流段经复合电压闭锁UBL20/16过流段经复合电压闭锁UBL30/17过流段经方向闭锁FBL10/18过流段经方向闭锁FBL20/19过流保护经其它侧复压闭锁UBS0/110PT断线退出与电压有关保护TUL0/111零序过流段投入L010/112零序过流段投入L020/113零序过流段投入L030/114零序过压第时限投入U010/115零序过压第时限投入U020/116间隙零序过流第时限投入I0jx10/117间隙零序过流第时限投入I0jx20/1注：控制字位置“1”相应功能投入，置“0”相应功能退出4保护装置定值整定1）熟悉保护装置各

31、项保护定值的含义及整定原则。2）在对应保护装置上对各项保护定值进行整定操作并将结果填入表23。表23：9681保护测控装置定值整定序号定值名称定值整定范围整定步长填入定值1复合电压闭锁负序电压定值U2zd257v0.01V2复合电压闭锁低电压定值Ulzd2100v0.01V3复合电压闭锁过流段定值I1zd0.1In20In0.01A4复合电压闭锁过流段定值I2zd0.1In20In0.01A5复合电压闭锁过流段定值I3zd0.1In20In0.01A6零序过流段定值I01zd0.1In20In0.01A7零序过流段定值I02zd0.1In20In0.01A8零序过流段定值I03zd0.1In2

32、0In0.01A9不接地时零序过压定值U0gyzd2200V0.01V10间隙零序过流定值I0jxzd0.1In20In0.01A11过负荷定值Igfh0.1In3In0.01A12启动风冷电流定值Iqdfl0.1In3In0.01A13过载闭锁有载调压电流定值Ibsty0.1In3In0.01A14复合电压闭锁过流段时间T10100S0.01S15复合电压闭锁过流段时间T20100S0.01S16复合电压闭锁过流段时间T30100S0.01S17零序过流段时间T010100S0.01S18零序过流段时间T020100S0.01S19零序过流段时间T030100S0.01S20不接地时零序过压

33、第时限T0u10100S0.01S21不接地时零序过压第时限T0u20100S0.01S22间隙零序过流第时限T0jx10100S0.01S23间隙零序过流第时限T0jx20100S0.01S24过负荷延时Tgfh0100S0.01S25启动风冷延时Tqdfl0100S0.01S26过载闭锁有载调压延时Tbsty0100S0.01S27出口1CK100000000001111111111128出口2CK200000000001111111111129出口3CK30000000000111111111115 变压器后备过流保护综合实验装置实验接线及定值设置使用继保之星保护测试仪进行实验，具体参照

34、电力系统微机继电保护书中的相关内容。 实验三 变压器差动保护综合实验一实验目的：1掌握变压器纵差动保护的基本原理2熟悉变压器纵差动保护的逻辑及外部接线3掌握变压器纵差动保护的定值及控制字整定方法4熟悉变压器纵差动保护的比率制动特性。5掌握变压器纵差动保护的测试方法。二实验原理1变压器比率差动保护的基本原理（见教材6.2）2变压器的励磁涌流及鉴别方法（见教材6.3）三实验内容（1）实验要求1）熟悉变压器纵差动保护的原理、应用与配置原则。2）掌握各个保护硬压板及软压板功能含义及设置。3) 熟悉保护装置外部接线，理解其含义及与保护柜端子排的连接关系。4) 理解保护装置逻辑图中的相关保护动作逻辑。5)

35、 掌握装置各项保护定值的含义及整定方法。（2）功能原理保护装置RCS-9671/3为由多微机实现的变压器差动保护，适用于110KV 及以下电压等级的双圈、三圈变压器，满足四侧差动的要求。包括差动速断保护，比率差动保护，中、低侧过流保护，CT 断线判别。RCS-9671装置中的比率差动保护采用二次谐波制动，RCS-9673 装置中的比率差动保护采用偶次谐波判别原理。差动速断保护为反应差动电流的过电流继电器，用以保证在变压器内部发生严重故障时快速动作跳闸。比率差动保护的动作特性能可靠躲过外部故障时的不平衡电流。1）装置起动元件起动CPU 设有装置总起动元件，当三相差流的最大值大于差动电流起动定值时

36、，或者中、低压侧三相电流的最大值（ I3、I4）大于相应的过流定值时，起动元件动作并展宽500MS ，开放出口继电器正电源。保护起动元件动作后，进入故障测量计算程序。若三相差动电流最大值大于差动电流起动定值或中、低压侧电流的最大值（I3、I4）大于相应的过电流定值，起动元件动作，在起动元件动作后也展宽500ms。 2) 比率差动元件装置采用三折线比率差动原理，其动作方程如下： 其中：为比率制动系数为差动电流起动定值变压器各侧电流经软件进行Y调整，即采用全星形接线方式。采用全星形接线方式对减小电流互感器的二次负荷和改善电流互感器的工作性能有很大好处。3）二次谐波制动在RCS-9671保护中，比率

37、差动保护利用三相差动电流中的二次谐波作为励磁涌流闭锁判据。其动作方程如下：式中Id2为A、B、C三相差动电流中的二次谐波，Id为对应的三相差动电流，Kxb为二次谐波制动系数。保护采用按相闭锁的方式。4）偶次谐波原理 RCS-9673保护利用三相差流的偶次谐波作为励磁涌流识别判据。滤除非周期分量后，在内部故障时，差流基本上是工频正弦波，而励磁涌流有大量的偶次谐波分量存在。 滤除非周期分量后，内部故障时，有下列关系式成立： 是的全周积分值，即差动电流的幅值。（为差动电流的瞬时值，为差动电流半周前的瞬时值，为每周波采样点数） 是的半周积分值，即偶次谐波的幅值。 为某一固定常数 是门坎定值， 式中：为

38、差电流的全周积分值，Ie为变压器额定电流 为某一比例常数 是防止和都很小时的误判。满足以上方程后，开放比率差动元件。励磁涌流时，以上偶次谐波关系式肯定不成立，比率差动元件不会误动作。5）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）过流保护本装置为变压器中、低压侧各设一段过流保护，每段均为一个时限，分别设置整定控制字控制各保护的投退。（3）实验步骤1保护控制字及硬压板功能。熟悉保护的各项功能，分析逻辑图，找到投退保护对应的控制字，理解其功能，并将相关控制字及硬压板填入表31。表31：保护压板保护功能相关控制字及硬压板功能说明差动速断比率差动后备过流保护2保护装置外部

39、接线试验1）熟悉保护装置外部接线，理解其含义及与端子排的连接关系。2）在对应保护柜上寻找相关交流输入端子，保护跳闸输出端子；并将输入输出端子标注在对应图上。1） 模拟量输入说明输入I1、I2、I3、I4 四侧电流，由(I1+I2+I3+I4)构成差动电流，作为差动继电器的动作量；由I3 构成中压侧后备保护的动作量；由I4 构成低压侧后备保护的动作量。在装置内，变压器各侧电流存在的相位差由软件自动进行校正。变压器各侧的电流互感器均采用星形接线，各侧电流方向均指向变压器。各侧电流的平衡系数调整通过软件完成，不需外接中间电流互感器。2）装置外部接线及端子图3保护装置动作逻辑及控制字 （3） 理解保护

40、装置逻辑图中的相关保护（零序电流保护）动作逻辑，根据表32上的序号找出相应的软压板，并把序号填写在相应的软压板上。（4） 在保护装置菜单上找到逻辑图中对应的控制字，进行整定并将结果填入控制表32中。表3-2：9671差动保护装置控制字整定控制字含义代码选项填入结果1投差动速断CDSD0/12投比率差动BLCD0/13CTDX闭锁比率差动DXBS0/14投三侧过流GL30/15投四侧过流GL40/1控制字SWn，当该位置“1”时相应功能投入，置“0”相应功能退出硬件配置及逻辑框图 4保护装置定值整定1）熟悉差动保护装置各项定值的含义及整定原则。2）在对应保护装置上对各项保护定值进行整定操作并将结

41、果填入表3-3、表3-4。*I3Y*I1I2*I4Y例：已知变压器参数如下：容量：31.5/20/31.5 兆伏安电压：11042.5%38.522.5%11千伏接线方式：Yo/Y/-12-11变压器的主接线方式为内桥接线如图示则表3-3中系统参数整定如下：变压器容量S31.5MVA一侧额定电压(高压)U1N110kV二侧额定电压(内桥)U2N110kV三侧额定电压(中压)U3N38.5kV四侧额定电压(低压)U4N11kV二次额定电压U257.7V接线方式KMODE1其中接线方式KMODE的整定对应如下：变压器的一次接线方式CT接成全星型时“变压器接线方式”整定值CT在装置外部进行Y/转换时，“变压器接线方式”整定值Y/Y-12/Y-12/Y-120Y/Y-12/Y-12/-111Y/Y-12/-11/-112Y/-11/-11/-11