RCS-985发电机注入式定子接地保护技术和使用说明书
合集下载
RCS-985说明书(包含所有保护原理)
RCS-985 发电机变压器组保护装置
NARI-RELAYS
NARI—RELAYS
RCS-985 化研究院 继电保护研究所 南京南瑞继保电气有限公司
2001 年 8 月
NARI-RELAYS
RCS-985 发电机变压器组保护装置
1.概述.........................................................................................................................................................1
2.保护功能配置.........................................................................................................................................3
2.1 300MW-500KV 发变组单元保护配置.......................................................................................... 3 2.2 300MW-220KV 发变组单元保护配置.......................................................................................... 6 2.3 125MW 机组保护配置................................................................................................................... 8 2.4 配置说明...................................................................................................................................... 10
NARI-RELAYS
NARI—RELAYS
RCS-985 化研究院 继电保护研究所 南京南瑞继保电气有限公司
2001 年 8 月
NARI-RELAYS
RCS-985 发电机变压器组保护装置
1.概述.........................................................................................................................................................1
2.保护功能配置.........................................................................................................................................3
2.1 300MW-500KV 发变组单元保护配置.......................................................................................... 3 2.2 300MW-220KV 发变组单元保护配置.......................................................................................... 6 2.3 125MW 机组保护配置................................................................................................................... 8 2.4 配置说明...................................................................................................................................... 10
RCS-985详细介绍
硬件配置示意图
外
µÍͨ Â˲¨
A/D
DSP1 DSP2
¹â ¸ô
部 开
入
CPU板
µÍͨ Â˲¨
A/D
CPU1
串打 口印
DSP3 DSP4
QDJ +E
¹â ¸ô
³ö¿Ú ¼ ̵ç Æ÷
外 部 开 入
管理板
CPU2
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。
*
励磁变 51NA:A分支零序过流
*
51NB:A分支零序过流
*
发电机
高厂变
*
*
*
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
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
运报跳 行警闸
RST ESC
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
RCS-985性能及技术参数
3．装置性能特征3．1 高速采样及并行计算RCS-985采用双CPU 结构，每个CPU 系统包括两个高性能DSP 芯片及32位主CPU ，装置采样率为每周24点，在每个采样间隔内对所有继电器（包括主保护、后备保护、异常运行保护）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。
3．2 高性能的数字算法和滤波性能采用可靠的频率跟踪技术，保证了发电机运行、起停全过程各种算法的准确性，主要算法包括：全周付氏算法、半波积分算法、能量算法等。
3．3 独立的起动元件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用不同的起动元件，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（出口继电器除外）损坏均不会引起装置误出口。
3．4 差动各侧电流相位差和平衡补偿 主变压器、厂用变、励磁变各侧TA 二次电流相位由软件自调整，各侧电流平衡调整范围可达16倍。
3．5 比率差动保护性能比率差动的动作特性采用可变斜率比率制动曲线(如图3.1)。
对于变压器差动，励磁涌流闭锁判据采用差电流二次谐波、波形判别。
采用差电流五次谐波进行过励磁闭锁。
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。
图3.1 比率差动保护的动作特性IenIeIcdsdIcdqdIdIrKbl1Kbl2（其中Id 为差动电流，Ir 为制动电流，Icdqd 为差动电流起动定值，Kb11为比率差动起始比率制动系数，Kb12为比率差动最大比率制动系数，Ie 为额定电流，图中阴影部分为比率差动保护动作区） 为避免区内故障时TA 饱和误闭锁稳态比率差动，装置设有一高比例、高启动定值的比率差动保护，只经过差电流二次谐波涌流判据或波形判别闭锁，利用其比率制动特性抗区外故障时的TA 饱和，而在区内故障TA 饱和时确保正确动作。
RCS985RS-SS调试指导书.
（1）整定保护总控制字“发电机差动保护投入”置 1； （2）投入屏上“投发电机差动保护”硬压板； （3）比率差动启动定值 Icdqd： 0.2 Ie ，起始斜率： 0.1 ，最大斜率： 0.5 。
速断定值 Icdsd： 4 Ie ；（注：下划线上所给定值为本调试说明定值） （4）整定发电机差动跳闸矩阵定值，矩阵的最后一位“本保护跳闸投入”若未被选中， 则该保护跳闸功能退出，第 2 位至第 12 位为对应跳闸继电器，每个跳闸继电器对应不同的 跳闸开关，详细参见设计图纸跳闸出口矩阵说明。 （5）按照试验要求整定“发电机差动速断投入”、“发电机比率差动投入”、“TA 断线 闭锁比率差动”控制字。 3.2.2 比率差动试验
A，定时限定子过负荷时限 0.5 S， A，定子过负荷报警延时 3 S。
定时限过负荷试验内容
保护取发电机机端、中性点最大相电流
过负荷跳闸试验值
A，定时限试验值
过负荷报警试验值
A，延时试验值
。
反时限过负荷定值
（1）保护总控制字“定子过负荷保护投入”置 1；
（2）投入定子过负荷保护压板；
（3）反时限启动电流定值 3.93 A，反时限上限时间定值 1 S；
以 2008 年 01 月 28 日归档的 RCS-985RSV1.10 以及 2008 年-01 月-16 日 RCS-985SSV1.1 版本程序为例，该调试指导书仅供试验参考，请结合 RCS-985RS/SS 技术说明书查看相关保 护逻辑，RCS-985RS/SS 现场投运注意事项见第 26 页，装置采样符号说明见 27 页。如有疑 问请与发变组联系。
I ef ）2
−
(ksrzd
)2
]
=
7.86 3.93
速断定值 Icdsd： 4 Ie ；（注：下划线上所给定值为本调试说明定值） （4）整定发电机差动跳闸矩阵定值，矩阵的最后一位“本保护跳闸投入”若未被选中， 则该保护跳闸功能退出，第 2 位至第 12 位为对应跳闸继电器，每个跳闸继电器对应不同的 跳闸开关，详细参见设计图纸跳闸出口矩阵说明。 （5）按照试验要求整定“发电机差动速断投入”、“发电机比率差动投入”、“TA 断线 闭锁比率差动”控制字。 3.2.2 比率差动试验
A，定时限定子过负荷时限 0.5 S， A，定子过负荷报警延时 3 S。
定时限过负荷试验内容
保护取发电机机端、中性点最大相电流
过负荷跳闸试验值
A，定时限试验值
过负荷报警试验值
A，延时试验值
。
反时限过负荷定值
（1）保护总控制字“定子过负荷保护投入”置 1；
（2）投入定子过负荷保护压板；
（3）反时限启动电流定值 3.93 A，反时限上限时间定值 1 S；
以 2008 年 01 月 28 日归档的 RCS-985RSV1.10 以及 2008 年-01 月-16 日 RCS-985SSV1.1 版本程序为例，该调试指导书仅供试验参考，请结合 RCS-985RS/SS 技术说明书查看相关保 护逻辑，RCS-985RS/SS 现场投运注意事项见第 26 页，装置采样符号说明见 27 页。如有疑 问请与发变组联系。
I ef ）2
−
(ksrzd
)2
]
=
7.86 3.93
RCS-985RS_SS系列发电机保护装置技术和使用说明书
4 技术参数 ........................................................................................................................................................ 7
3.1 高性能硬件............................................................................................................................................ 4 3.2 主要保护原理性能 ................................................................................................................................ 4 3.3 智能化操作............................................................................................................................................ 6
6 保护原理 ...................................................................................................................................................... 14
5.1 硬件配置...............................................................................................................................................11 5.2 通道配置...............................................................................................................................................11 5.3 装置起动元件.......................................................................................................................................11 5.4 保护录波功能和事件报文 .................................................................................................................. 12
3.1 高性能硬件............................................................................................................................................ 4 3.2 主要保护原理性能 ................................................................................................................................ 4 3.3 智能化操作............................................................................................................................................ 6
6 保护原理 ...................................................................................................................................................... 14
5.1 硬件配置...............................................................................................................................................11 5.2 通道配置...............................................................................................................................................11 5.3 装置起动元件.......................................................................................................................................11 5.4 保护录波功能和事件报文 .................................................................................................................. 12
发电机定子、转子接地保护
RCS-985 发电机注入式转子接地保护
接线图
图1 双端注入式接线示意图
图2 单端注入式接线示意图
RCS-985 发电机注入式转子接地保护
注入式转子接地保护原理
发电机正常运行时转子绕组回路对地（大轴）是绝缘的，发生转子 绕组接地故障后，对地绝缘被破坏。为此，通过在发电机转子绕组两端 （如图3 所示）或一端（如图4 所示）注入方波信号电源，可区分正常 运行和接地故障。正常运行时发电机由注入电源引起的对地泄漏电流几 乎为零；转子绕组接地故障时，此电流明显地发生改变，通过检测该电 流的变化，可实时计算转子一点接地电阻及一点接地位置。这种原理既 能在100%范围内测量转子接地故障，同时也能反映转子绕组绝缘下降 ，起到对绝缘老化监视的作用。
RCS-985 发电机注入式定子接地保护
保护原理
RCS-985 发电机注入式定子接地保护
保护原理
RCS-985 发电机注入式定子接地保护
保护原理
注入式定子 接地保护出 口逻辑
RCS-985 发电机注入式定子接地保护
定值整定原则
发电机中性点经配电变高阻接地，当定子绕组发生单相接地故障时，其等效 的基波零序回路电路如下图所示：
RCS-985 发电机注入式转子接地保护
注入式转子接地保护原理
图3 双端注入式保护方案
图4 单端注入式保护方案
RCS-985 发电机注入式转子接地保护
注入式转子接地保护原理
注入式转子接地保护分为两种原理，双端注入式原理和单独注入式原理。其中双 端注入式原理较有代表性，以此为例阐述注入式转子接地保护原理，其等效原理图如 图3 所示：
RCS-985 发电机注入式定子接地保护
组屏
RCS-985 发电机注入式定子接地保护
985RS系列发电机保护装置调试指导书
RCS985RS系列发电机保护装置调试指导书国家电力公司电力自动化研究院南京南瑞继保电气有限公司2007年1月RCS-985RS 发电机保护装置的调试配合“Dbg2000专用调试软件”、“变斜率比率差动计算软件”，将大大方便调试，达到事半功倍的效果。
该调试指导书仅供试验参考，如有问题请与发变组联系。
以2005年10月27日归档的RCS-985RSV1.10程序为例RCS-985R一、差动保护试验差动保护各侧二次额定电流Ie 的计算发电机机端二次额定电流：fLHn n eGT n U P I 13cos /θ=Pn 为发电机额定有功功率； θcos 为发电机功率因数； U 1n 为发电机额定电压； n fLH 为发电机机端TA 变比；发电机中性点二次额定电流：eGT eGN I I =2、某厂135MW 机组计算实例2.1 发电机系统参数例：发电机差动用发电机中性点额定电流nLHn n en n U P I 13cos /θ==5/15000*8.13*385.0/10*1353≈4.14A985R 的 TA 极性选择说明：要求机端和中性点的CT 极性为同极性。
若发现差流为机端的两倍，表示有一侧CT 极性接反，可将其中一侧CT 极性取反。
2.4 Dbg2000自动计算出的差动保护用的二次额定电流Dbg2000中会根据发电机参数自动算出发电机机端和中性点的二次额定电流，如下图所示：3、差动保护的调试方法3.1 差动保护的介绍RCS-985R 发电机保护配置的发电机差动是以差动各侧的电流有名值（单位为Ie ）计入计算的。
⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=+=••••21212I I I I I I d r 3.2 发电机差动调试 3.2.1 试验前的准备（1）整定保护总控制字“发电机差动保护投入”置1； （2）投入屏上“投发电机差动保护”硬压板；（3）比率差动启动定值I cdqd ： 0.2 I e ，起始斜率： 0.1 ，最大斜率： 0.5 。
RCS-985典型保护调试手册——2008
一、差动保护调试 差动保护调试
1.1 差动保护各侧 差动保护各侧二次额定电流 各侧二次额定电流 Ie 的计算 1.1.1 主变差动或发变组差动各侧二次额定电流：
Ie =
Sn 3U b1n nbLH
Sn 为主变压器额定容量（以设备铭牌为准） ； Ub1n 为变压器或发变组计算侧额定电压（以实际运行时的一次电压为准） ； nbLH 为变压器或发变组计算侧 TA 变比。 1.1.2 高厂变差动各侧二次额定电流：
RCS-985 系 列 发电机变压器成套保护装置
典型保护调试指导书
国 家 电 力 公 司 电 力 自 动 化 研 究 院 继电保护研究所 南京南瑞继保电气有限公司 2008 年 1 月
目 录
一、差动保护调试 ..................................................................................................................................1 二、发电机匝间保护调试 ....................................................................................................................12 三、发电机相间后备保护调试 ............................................................................................................16 四、发电机定子接地保护调试 ............................................................................................................25 五、发电机转子接地保护调试 ............................................................................................................29 六、定子过负荷保护调试 ....................................................................................................................32 七、负序过负荷保护调试 ....................................................................................................................34 八、失磁保护调试 ................................................................................................................................37 九、失步保护调试 ................................................................................................................................43 十、发电机电压保护调试 ....................................................................................................................47 十一、 十一、过励磁保护调试 ........................................................................................................................47 十二、 十二、发电机功率保护调试 ................................................................................................................51 十三、 十三、发电机频率保护调试 ................................................................................................................54 十四、 十四、启停机保护调试 ........................................................................................................................55 十五、 十五、误上电保护（ 误上电保护（含断路器闪络保护） 含断路器闪络保护）调试 ................................................................................57 十六、 十六、轴电流保护调试(V310 以后的火电版本标准程序取消该保护)...........................................62 附录 1 RCS985 装置液晶显示说明 .....................................................................................................64 附录 2 命令菜单使用说明 ...................................................................................................................66 附录 3 装置运行及报文说明 ...............................................................................................................70 1．装置正常运行状态 ......................................................................................................................70 2．运行工况及说明 ..........................................................................................................................70 3．装置闭锁与报警 ..........................................................................................................................71 4．报文打印及显示信息说明 ..........................................................................................................71
RCS-985系列发变组保护基本配置与典型方案
RCS-985系列发变组保护 基本配置与典型方案
2013-11-15
工程设计中心 电厂综合部 2008年3月
1
目录 一、电厂机组简介 二、RCS-985系列发变组保护技术特点 三、机组保护的配置原则 四、机组保护的典型配置方案 五、机组设计的注意事项 附1、大型火电机组业绩 附2、大型水轮机组业绩
2013-11-15 27
国网十八条反措的规定
国家电网生技【2005】400号《国家电网公司十八项电网 重大反事故措施》 • 14.2.6条明确规定：“100MW及以上容量发电机变压器组 按双重化原则配置微机保护（非电气量保护除外）。大 型发电机组和重要发电厂的启动变保护宜采用双重化配 置。每套保护均应含有完整的主、后备保护，能反应被 保护设备的各种故障及异常状态，并能作用于跳闸或给 出信号。”
2013-11-15
31
国网公司元件保护标准化设计会议精神
2007年10月国家电网元件保护标准化设计送审稿 • 在《总则》部分明确提出“两个优先”的设计指导思想 • “优先通过继电保护装置自身实现相关保护功能，尽可 能减少外部输入量，以降低对相关回路和设备的依赖。” • “优化回路设计，在确保可靠实现继电保护功能的前提 下，尽可能减少屏（柜）内装置间以及屏（柜）间的连 线。” ◆ 解读：对于100MW及以上容量机组保护采用双重化保护、 单套保护“主后一体”来实现，以减少装置数量、简化 二次回路，提高装置的可靠性，这无疑是对会议精神的 最好的践行。
2013-11-15
28
国网十八条反措的规定
国家电网生技[2005]400号《国家电网公司十八项电网重 大反事故措施》 • 14.3.1条明确规定：“采用双重化配置的两套保护装置应 安装在各自保护柜内，并应充分考虑运行和检修时的安 全性。 ” ◆ 解读：对于100MW及以上容量的机组，必须双重化配置， 要求采用“主后一体”的装置；双重化配置的保护装置 必须独立组柜。
2013-11-15
工程设计中心 电厂综合部 2008年3月
1
目录 一、电厂机组简介 二、RCS-985系列发变组保护技术特点 三、机组保护的配置原则 四、机组保护的典型配置方案 五、机组设计的注意事项 附1、大型火电机组业绩 附2、大型水轮机组业绩
2013-11-15 27
国网十八条反措的规定
国家电网生技【2005】400号《国家电网公司十八项电网 重大反事故措施》 • 14.2.6条明确规定：“100MW及以上容量发电机变压器组 按双重化原则配置微机保护（非电气量保护除外）。大 型发电机组和重要发电厂的启动变保护宜采用双重化配 置。每套保护均应含有完整的主、后备保护，能反应被 保护设备的各种故障及异常状态，并能作用于跳闸或给 出信号。”
2013-11-15
31
国网公司元件保护标准化设计会议精神
2007年10月国家电网元件保护标准化设计送审稿 • 在《总则》部分明确提出“两个优先”的设计指导思想 • “优先通过继电保护装置自身实现相关保护功能，尽可 能减少外部输入量，以降低对相关回路和设备的依赖。” • “优化回路设计，在确保可靠实现继电保护功能的前提 下，尽可能减少屏（柜）内装置间以及屏（柜）间的连 线。” ◆ 解读：对于100MW及以上容量机组保护采用双重化保护、 单套保护“主后一体”来实现，以减少装置数量、简化 二次回路，提高装置的可靠性，这无疑是对会议精神的 最好的践行。
2013-11-15
28
国网十八条反措的规定
国家电网生技[2005]400号《国家电网公司十八项电网重 大反事故措施》 • 14.3.1条明确规定：“采用双重化配置的两套保护装置应 安装在各自保护柜内，并应充分考虑运行和检修时的安 全性。 ” ◆ 解读：对于100MW及以上容量的机组，必须双重化配置， 要求采用“主后一体”的装置；双重化配置的保护装置 必须独立组柜。
RCS-985BT发电机变压器成套保护装置技术说明
ZL_YJBH2051.1006
RCS-985BT 发电机变压器成套保护装置 技术说明书
南京南瑞继保电气有限公司版权所有 Ver 3.00 （适用于 RCS-985BT V3.10 及以上版本程序） 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：/
目
录
1. 概述 .............................................................................................................................................. 1 2. 保护功能配置及典型配屏方案 .................................................................................................... 2 2.1 保护功能对照表...................................................................................................................... 2 2.2 发变组保护组屏方案 .............................................................................................................. 4 2.3 配置说明 ......................................................................................
RCS-985BT 发电机变压器成套保护装置 技术说明书
南京南瑞继保电气有限公司版权所有 Ver 3.00 （适用于 RCS-985BT V3.10 及以上版本程序） 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：/
目
录
1. 概述 .............................................................................................................................................. 1 2. 保护功能配置及典型配屏方案 .................................................................................................... 2 2.1 保护功能对照表...................................................................................................................... 2 2.2 发变组保护组屏方案 .............................................................................................................. 4 2.3 配置说明 ......................................................................................
一起南瑞RCS-985RE注入式转子接地保护报警分析
对 汽 轮发 电机来 说 ，励 磁 回路 出现 一 点接 地 时 ，不 会 产生 危 害 ，但此 时 出现 第二 点接 地 时 ， 由于 产 生短 路 电流 ，不仅 会 烧坏 励磁 回路及 转子 ，还会 引起 电机 的强 双 端 注入 式接 地 保护 与单 端注 入 式接 地保 护 不 同之
假 设 ：方 波 正半 周加 到 电路 的输 入端 ，测 得 回路 电 流 为ｉ ，方 波 负半 周 加 到 电路 的输 入 端 ，测 得 回路 电流
为ｉ ，转子 绕组 对地 电容为 ，则得 到 ：
ｆ ，： Ｒ ＋ Ｏ ． ５ Ｒｙ＋ Ｒｇ
一
．
Ｚ ＝ — ——— —— ｌ ＿—— 一
‘ 也 ＋０ ． ５ Ｒ ＋Ｒ ｇ
一
（ Ｒ ￣ ＋ ０ ． ５ Ｒ ｙ ）
当实 时计 算 的 小 于 定值 ，则 转 子接 地保 护作 用于
图２ 单 端注入 式转 子接 地保 护原 理 图
报警 或跳 闸 。
．
２１．
２ 注 人 式转子 接地 保护 报警 的可 能性
以机 端 自并 励 励 磁 系 统 为 例 ，注 入 式转 子 接 地 保 护 报 警 的 可 能原 因 如 下 ： （ １ ） 由于 工 作 人 员在 励 磁 回 路 上 工 作 引起 的报 警 ； （ ２ ）励 磁 回路 各 部 位有 明显脏
处在 于能 计算 出转子 接地位 置ａ 。原理 图中 ：足为 测量 回 路 电 阻 ；Ｒ 为 注入 大 功率 电阻 ； 为 注入 电源模 块 ；Ｒ
为转 子绕 组对 大轴 的绝缘 电阻 。
烈 振动 ，产 生 严重 后果 ，因此在 汽 轮 发 电机 组 上 要装 设
一
点接地 保护 和两 点接地 保护 。
假 设 ：方 波 正半 周加 到 电路 的输 入端 ，测 得 回路 电 流 为ｉ ，方 波 负半 周 加 到 电路 的输 入 端 ，测 得 回路 电流
为ｉ ，转子 绕组 对地 电容为 ，则得 到 ：
ｆ ，： Ｒ ＋ Ｏ ． ５ Ｒｙ＋ Ｒｇ
一
．
Ｚ ＝ — ——— —— ｌ ＿—— 一
‘ 也 ＋０ ． ５ Ｒ ＋Ｒ ｇ
一
（ Ｒ ￣ ＋ ０ ． ５ Ｒ ｙ ）
当实 时计 算 的 小 于 定值 ，则 转 子接 地保 护作 用于
图２ 单 端注入 式转 子接 地保 护原 理 图
报警 或跳 闸 。
．
２１．
２ 注 人 式转子 接地 保护 报警 的可 能性
以机 端 自并 励 励 磁 系 统 为 例 ，注 入 式转 子 接 地 保 护 报 警 的 可 能原 因 如 下 ： （ １ ） 由于 工 作 人 员在 励 磁 回 路 上 工 作 引起 的报 警 ； （ ２ ）励 磁 回路 各 部 位有 明显脏
处在 于能 计算 出转子 接地位 置ａ 。原理 图中 ：足为 测量 回 路 电 阻 ；Ｒ 为 注入 大 功率 电阻 ； 为 注入 电源模 块 ；Ｒ
为转 子绕 组对 大轴 的绝缘 电阻 。
烈 振动 ，产 生 严重 后果 ，因此在 汽 轮 发 电机 组 上 要装 设
一
点接地 保护 和两 点接地 保护 。
大板厂RCS-985中的发电机乒乓式转子接地保护
浅析RCS-985中的发电机乒乓式转子接地保护摘要：针对我厂使用的RCS-985发电机-变压器组保护中的乒乓式转子接地保护，从转子接地的故障危害、乒乓式转子接地保护优缺点、基本原理、调试和转子一点接地和两点接地的现象和处理方法各个方面对乒乓式转子接地保护进行浅析。
关键词：乒乓式转子接地保护；转子一点接地；转子两点接地1、前言发电机在长期运行过程中，由于转子内部受潮、冷却介质泄漏、绝缘老化以及机械振动等诸多方面的原因，容易造成转子对地绝缘水平的降低进而引发转子接地故障。
当转子发生一点接地故障时，虽然不会对发电机本身造成直接的危害，但若再相继发生两点接地，则将严重威胁发电机的安全。
针对发电机转子接地故障，我厂装设的保护为发电机乒乓式转子接地保护（RCS-985发电机-变压器组保护），正常运行情况下一点接地保护投入，而两点接地保护退出。
2、发电机转子接地故障的危害2.1 转子一点接地的危害发电机转子一点接地故障是常见的故障形式之一，发生一点接地故障时励磁绕组与地之间尚未形成电气回路，转子的励磁电压和流过转子的转子电流受到的影响很小，所以并不对发电机造成危害，此时可通过转移负荷，平稳停机后再检查故障。
2．2 转子两点接地的危害（1）破坏发电机气隙磁场的对称性，使气隙磁场发生畸变，气隙磁通失去平衡，引起发电机剧烈振动，使电机损坏、无功出力降低。
汽轮发电机励磁回路两点接地还可引起轴系和汽机磁化，后果严重。
若装有横差保护，还会引起其误动，因此，转子一点接地保护动作后要将横差保护加上一个短的延时，防止误动。
（2）两点接地造成非短路的绕组电流增大，如果流过转子本体的短路电流大(通常以l 500 A为界限)，热效应烧损转子的同时还会使转子发生缓慢变形，造成偏心，加剧振动。
另外，还可能损坏其他励磁装臵，导致失磁故障，危及发电机和系统的安全。
为确保发电机的安全运行，当发电机转子绕组发生一点接地时，应发出信号，运行人员立刻进行处理；若发生两点接地应立即停止发电机的运行。
RCS985讲课课件
中性点 3U0
1. 三次谐波电压比率定子接地保护
三次谐波电压比率判据只保护发电机中性点25％左右的定子接地， 机端三次谐波电压取自机端开口三角零序电压，中性点侧三次谐波电 压取自发电机中性点TV。
三次谐波保护动作方程:
U3T／U3N ＞K3WZD 式中: U3T、U3N为机端和中性点三次谐波电压值,K3wzd为三次谐波电压 比值整定值。
中性点 3U0
基波零序电压保护发电机85～95％的定子绕组单相接地,在中性点N附 近发生接地故障，保护有死区。基波零序电压保护设两段定值，一段为 灵敏段，另一段为高定值段。 1. 灵敏段基波零序电压保护，动作于信号时,其动作方程为:
Un0 ＞ U0zd 式中Un0为发电机中性点零序电压，U0zd为零序电压定值。 灵敏段动作于跳闸时，还需主变高、中压侧零序电压闭锁，以防止区外
UTB
EB
EA
UTC EC EA
所以机端T点对地的零序电压为：
C
发电机定子单相接地短路的接线图
3U0
3E
3U T0 U TAU TBU TC
1E AE BE AE CE A
3E A
零序电压值随短路点位置a的变化而变化的
0
关系如图所示。在机端单相接地时零序电压
1
最大，在中性点处接地时零序电压为零。 在不同a处发生单相接地时的3U0
三次谐波电压差动判据投入
0，1
三次谐波电压保护报警投入
0，1
三次谐波电压比率跳闸投入
0，1
零序电压高定值段跳闸投入
0，1
整定步长 0.01 V 0.01 V 0.01 S 0.01 0.01 0.01 0.01 S
发电机定子接地保护逻辑框图
RCS-985RE注入式发电机转子接地保护装置技术和使用说明书
目录
1.概述 ...................................................................................................................................1
2.保护功能配置.....................................................................................................................1
4.技术参数 ............................................................................................................................3
4.1 机械及环境参数..........................................................................................................3 4.2 额定电气参数..............................................................................................................3 4.3 主要技术指标..............................................................................................................3 4.4 通信接口.....................................................................................................................3 4.5 输出接点容量..............................................................................................................3 4.6 电磁兼容.....................................................................................................................3
注入式定子接地保护
注入式定子接地保护
• 接线示意图：
辅助电源装置（RCS985U）将低频电压加在负 载电阻Rn上，并通过接地 变压器，将低频电压信号 注入到发电机定子绕组对 地的零序回路中。
带通滤波器:通过20Hz低频 电压信号，防止50Hz电压 倒灌入电源。 保护装置（RCS-985）检 测注入的电压、电流信号， 通过保护计算判断接地故 障。
• 无需与主变高压侧接地后备保护配合。 • 20Hz 信号和工频、分次谐波、整数次谐波相差较大，机组正常运行或 振荡时不会影响外加20Hz电阻的计算。 • 注入一次绕组电压仅为 1～3 ％的额定相电压，不会损坏定子绕组绝缘。
注入式定子接地保护的逻辑框图：
注入式定子接地保护的特点：
• 保护范围为100%，灵敏度一致，不受接地位置影响。 • 不受发电机运行工况的影响，在发电机静止、起停过程、空载运行、 并网运行、甩负荷等各种工况下，均能可靠工作。可监视定子绕组绝缘 的缓慢老化。
• 接地电阻的实测结果、电阻判据中的电阻定值为一次值，更直观。
变压器 带通滤波器
E 50
接地 过渡电阻
U
3C
G0 I
G0
Rn
BPF 检测注入的低频电压、电 U 流，通过导纳法可计算出 s 20
接地过渡电阻阻值，可以 反映发电机100%的定子 绕组单相接地。
20Hz电源
RE
当对地绝缘受到破坏，注 正常情况下，注入的低频 滤波算法 入电流出现电阻性电流。 电流主要是流过对地电容 RE I LF , U I G 0 ,U G 0 的电容电流。 0 LF 0
（3）辅助功能——频率闭锁
• 接地电阻定子接地判据 接地电阻判据与定子绕组的接地点无关，可以反映发电机100%的定子绕组 单相接地。接地电阻判据反映发电机定子绕组接地电阻的大小，设有两段接地 电阻定值，高定值段作用于报警，低定值段作用于延时跳闸. • 接地电流定子接地判据 考虑到当接地点靠近发电机机端时，检测量中的基波分量会明显增加， 导致检测量中低频故障分量的检测灵敏度受到影响。为了提高此种情况下保护 的灵敏度，增设接地电流辅助判据。 接地电流判据能够反映距发电机机端80～90％的定子绕组单相接地，而 且接地点越靠近发电机机端其灵敏度越高，因此能够很好的与接地电阻判据构 成高灵敏的100%定子接地保护方案。 • 外加电源回路故障报警 当 和 中的任一个低于各自的定值时，认为定子接地保护外加 电源回路故障，闭锁保护出口并发出报警信号。 • 频率闭锁 在机组频率严重偏离额定值时，需闭锁外加电源式定子接地保护装置的 接地电阻判据，而接地电流判据不受影响。
• 接线示意图：
辅助电源装置（RCS985U）将低频电压加在负 载电阻Rn上，并通过接地 变压器，将低频电压信号 注入到发电机定子绕组对 地的零序回路中。
带通滤波器:通过20Hz低频 电压信号，防止50Hz电压 倒灌入电源。 保护装置（RCS-985）检 测注入的电压、电流信号， 通过保护计算判断接地故 障。
• 无需与主变高压侧接地后备保护配合。 • 20Hz 信号和工频、分次谐波、整数次谐波相差较大，机组正常运行或 振荡时不会影响外加20Hz电阻的计算。 • 注入一次绕组电压仅为 1～3 ％的额定相电压，不会损坏定子绕组绝缘。
注入式定子接地保护的逻辑框图：
注入式定子接地保护的特点：
• 保护范围为100%，灵敏度一致，不受接地位置影响。 • 不受发电机运行工况的影响，在发电机静止、起停过程、空载运行、 并网运行、甩负荷等各种工况下，均能可靠工作。可监视定子绕组绝缘 的缓慢老化。
• 接地电阻的实测结果、电阻判据中的电阻定值为一次值，更直观。
变压器 带通滤波器
E 50
接地 过渡电阻
U
3C
G0 I
G0
Rn
BPF 检测注入的低频电压、电 U 流，通过导纳法可计算出 s 20
接地过渡电阻阻值，可以 反映发电机100%的定子 绕组单相接地。
20Hz电源
RE
当对地绝缘受到破坏，注 正常情况下，注入的低频 滤波算法 入电流出现电阻性电流。 电流主要是流过对地电容 RE I LF , U I G 0 ,U G 0 的电容电流。 0 LF 0
（3）辅助功能——频率闭锁
• 接地电阻定子接地判据 接地电阻判据与定子绕组的接地点无关，可以反映发电机100%的定子绕组 单相接地。接地电阻判据反映发电机定子绕组接地电阻的大小，设有两段接地 电阻定值，高定值段作用于报警，低定值段作用于延时跳闸. • 接地电流定子接地判据 考虑到当接地点靠近发电机机端时，检测量中的基波分量会明显增加， 导致检测量中低频故障分量的检测灵敏度受到影响。为了提高此种情况下保护 的灵敏度，增设接地电流辅助判据。 接地电流判据能够反映距发电机机端80～90％的定子绕组单相接地，而 且接地点越靠近发电机机端其灵敏度越高，因此能够很好的与接地电阻判据构 成高灵敏的100%定子接地保护方案。 • 外加电源回路故障报警 当 和 中的任一个低于各自的定值时，认为定子接地保护外加 电源回路故障，闭锁保护出口并发出报警信号。 • 频率闭锁 在机组频率严重偏离额定值时，需闭锁外加电源式定子接地保护装置的 接地电阻判据，而接地电流判据不受影响。
RCS-985说明书(包含所有保护原理)
RCS-985 发电机变压器组保护装置
NARI-RELAYS
NARI—RELAYS
RCS-985 发电机变压器成套保护装置
技术使用说明书
国家电力公司电力自动化研究院 继电保护研究所 南京南瑞继保电气有限公司
2001 年 8 月
NARI-RELAYS
RCS-985 发电机变压器组保护装置
1.概述.........................................................................................................................................................1
4.技术参数...............................................................................................................................................15
5.装置整体说明................................................................................................Байду номын сангаас......................................20
5.1 硬件配置...................................................................................................................................... 20
NARI-RELAYS
NARI—RELAYS
RCS-985 发电机变压器成套保护装置
技术使用说明书
国家电力公司电力自动化研究院 继电保护研究所 南京南瑞继保电气有限公司
2001 年 8 月
NARI-RELAYS
RCS-985 发电机变压器组保护装置
1.概述.........................................................................................................................................................1
4.技术参数...............................................................................................................................................15
5.装置整体说明................................................................................................Байду номын сангаас......................................20
5.1 硬件配置...................................................................................................................................... 20
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
量度继电器和保护装置的电气干扰试验 快速瞬变干扰试验
量度继电器和保护装置的电气干扰试验 1MHz 脉冲群干扰试验
量度继电器和保护装置的电气干扰试验 静电放电干扰试验 电磁兼容 试验和测量技术 浪涌(冲击 )抗扰度试验 电磁兼容 试验和测量技术 振荡波抗扰度试验
1
NARI-RELAYS
RCS-985 发电机注入定子接地保护技术使用说明书
7
静态检查及现场试验 ............................................................................................................... 15 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 RCS-985U 装置静态检查 ................................................................................................ 15 RCS-985 测量通道模拟量检查 ........................................................................................ 16 现场试验项目及工况........................................................................................................ 16 发电机静止状态下的保护试验 ......................................................................................... 16 发电机升压状态下的保护试验 ......................................................................................... 18 发电机并网状态下的保护试验 ......................................................................................... 18
保护技术指标............................................................................................................................ 4 保护原理 ................................................................................................................................... 4 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 接地电阻判据..................................................................................................................... 5 接地电流判据..................................................................................................................... 5 电源回路故障闭锁 ............................................................................................................. 5 频率闭锁............................................................................................................................ 6 保护出口逻辑..................................................................................................................... 7
2 保护应用与配置
2.1 应用方案 注入式定子接地保护主要应用于中性点采用高阻接地方式的大中型发电机，图 2.1.1给出了几种典型的应用方案。
发电机 主变压器 发电机 主变压器 发电机 主变压器
接地 变压器 Rn RCS-985U
接地 变压器 Rn 高厂变 RCS-985U
接地 变压器 Rn RCS-985U
ZL_YJBH2006.0708
RCS-985 发电机注入式定子接地保护
技术和使用说明书
南京南瑞继保电气有限公司版权所有 2007
Ver 1.00
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：/
GND 接地 变压器 发电机 主变 断路器 母线
G
A屏 中间CT * RCS-985
C屏
C屏
RCS-985
RCS-985U
负载 电阻 Rn
断路器操作箱
RCS-974A
图 2.2.1 组屏方案一
图 2.2.2所示为组屏方案二：A 屏、B 屏配置电量保护 RCS-985，C 屏配置非电量 保护 RCS-974 及操作箱；RCS-985U 放在 A 屏内，与 RCS-985 保护装置共同构成注入
5
保护定值说明及定值整定.......................................................................................................... 7 5.1 5.2 保护定值单 ........................................................................................................................ 7 保护定值整定..................................................................................................................... 8
NARI-RELAYS
RCS-985 发电机注入定子接地保护技术使用说明书
RCS-985 发电机注入式定子接地保护技术使用说明书
1 概述
发电机注入式定子接地保护可单独实现发电机 100%定子接地保护，和基波零序电 压、 三次谐波电压定子接地保护一样， 它是 RCS-985 发电机全套保护中的一个组成部分。 注入式定子接地保护是由 RCS-985U 低频注入电源和 RCS-985 保护装置两部分共同 实现。其中，RCS-985U 定子接地保护辅助电源装置提供外加低频电源，将低频电压电 流信号注入到发电机定子绕组中。RCS-985 发电机保护装置检测注入的低频电压、电流 信号， 当发电机定子绕组发生接地故障， 注入的电压、 电流信号随之发生变化，RCS-985 可准确计算出接地故障电阻的阻值，完成注入式定子接地保护。 RCS-985U 装置由方波电源、滤波器和分压器三部分构成。采用一体化设计，标准 6U 装置。方波电源和滤波器采用背插式结构，便于安装和拆卸，维护方便。 注入式定子接地保护适用于各种容量的汽轮发电机、水轮发电机、燃汽轮发电机、 抽水蓄能发电机等发电机组。 RCS-985U 与 RCS-985 装置符合下述相关标准：
RCS-985 RCS-985
RCS-985
(a) 图1
图 2.1.1
(b) 应用方案
(c)
(a)这种应用最为常见。
2.2 组屏方案 RCS-985U 装置提供低频注入电源。一般有两种组屏方案。 图 2.2.1所示为组屏方案一：A 屏、B 屏配置电量保护 RCS-985，C 屏配置非电量 保护 RCS-974 及操作箱；RCS-985U 放在 C 屏内，与 A 屏的 RCS-985 保护装置共同构 成注入式 100%定子接地保护。
DL/T 478 GB/T 7261 IEC 60255-6 GB/T 14598.9 IEC 60255-22-3 GB/T 14598.10 IEC 60255-22-4 GB/T 14598.13 IEC 60255-22-1 GB/T 14598.14 IEC 60255-22-2 GB/T 17626.5 GB/T 17626.12 静态继电保护及安全自动装置通用技术条件 继电器及装置基本试验方法 电气继电器 第 6 部分：量度继电器和保护装置 量度继电器和保护装置的电气干扰试验 辐射电磁场干扰试验
6
RCS-985U 装置性能及技术参数 ............................................................................................ 10 6.1 6.2 6.3 6.4 低频方波电源................................................................................................................... 10 带通滤波器及分压电阻 .....................................................................................................11 中间变流器 ...................................................................................................................... 13 RCS-985U 装置的整体介绍 ............................................................................................ 13