RCS-985微机发电机-变压器组保护在某电厂的应用.doc
RCS-985说明书(包含所有保护原理)
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-985RE发电机转子接地保护技术和使用说明书
6
保护原理 .......................................................................................................................4 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 转子一点接地保护 .................................................................................................. 4 转子两点接地保护 .................................................................................................. 5 转子接地保护出口逻辑 .......................................................................................... 5 外加电源监视 .........................................................................................................6 定时举刷和手动举刷功能 .......................................................................................6 装置闭锁与报警 ..................................................................................................... 6
RCS985T电厂变压器保护装置的工程应用
7
15
(最多 6 分支)
TV 断线判别
8
分支零序过流保护
16
TA 断线判别
表 2 其他功能
序号 1 2
其他功能 4 个 RS-485 通讯口 两个复用光纤接口
序号 6 7
其他功能 MODBUS 通讯规约 CPU 板：保护录波功能
MON 板：4 秒（或 8 秒）连续
70-5-103 通讯规约 9 汉化打印：定值、报文、波形
4 投运试验
第 47 卷
4.1 起备变保护投运试验主要内容 检测起备变各侧 PT 的二次电压及相位、CT 的
二次电流及相位。 验证起备变零序差动、 起备变差 动、 起备变高压侧复压过流、 起备变低压侧复压过 流、起备变过负荷、起备变过励磁等保护回路接线的 正确性。 4.2 起备变保护投运试验过程
2009 年 03 月 21 日 09 时 30 分，该起备变进行 充电试验，220kV 1 母线空出，合上 1 号起备变高压 侧 6019 开关，检查 1 号起备变运行情况，保护装置 启动，打印 1 号起备变首次冲击的波形，波形完整， 表达清晰， 高压侧自产零序电流与外接零序电流的 波形同相位，极性正确满足装置要求，该变压器零序 差动保护可以投入运行。
第 47 卷 第 9 期 2010 年 9 月
TRANSFORMER
Vol.47 No.9 September 2010
RCS985T 电厂变压器保护装置的工程应用
运行维护
马海波
（国电双辽发电有限公司，吉林 双辽 136400）
1 引言
我公司是一座拥有 4 台 300MW 火力发电机组 的超百万电厂， 其 1 号起动备用变压器是某变压器 厂生产的，额定容量 50 000kVA,作为全公司公用系 统 电 源 及 1、2 号 机 组 厂 用 电 的 备 用 电 源 ， 接 于 220kV 母线上，在机组起、停机及事故情况下起着举 足轻重的作用。
RCS-985(C)发变组保护检验规程-33页文档资料
RCS-985(C)发电机变压器组保护装置检验规程检验项目★1、装置的外部检查2、绝缘检查2.1保护屏内各回路绝缘电阻的测试★△ 2.2二次回路的绝缘电阻测试3、逆变电源的检验★△3.1逆变电源的自启动性能3.2拉合直流电源时的自启动性能★3.3正常工作状态下的检验3．4空载状态下检验4、通电初步检验4．1保护装置的通电自检4．2检查键盘4．3打印机与保护装置的联机试验。
★△4．4软件版本和程序校验码的核查。
★△4．5时钟的整定与校核。
5、定值整定★△5．1整定值的整定★△5．2 整定值的失电保护功能检验★△6、RCS-985（C）开入接点检查★△7、RCS-985（C）交流回路的校验★△8、RCS-985（C）开出接点检查★9、RCS-985（C）功能试验10、RCS-985（C）整组试验及投运注意事项★△10.1 开关传动试验10.2 投运前检查10.3 短路试验10.4 启动过程电压量检查10.5 定子接地保护定值校正★△10.6 机组并网运行1、装置的外部检查(检验结果:正确的打“√”,否则打“×”)2、绝缘检查(检验结果:正确的打“√”,否则打“×”)试验前的准备工作:(1) 将保护装置的CPU插件拔出机箱,其余插件全部插入。
(2) 逆变电源开关置“投入”位置。
(3) 保护屏上各压板置“投入”位置。
(4) 在保护屏端子排内侧分别短接交流电压、交流电流、直流电源、跳闸、开关量输入、远动接口及信号回路端子。
2.1保护屏内各回路绝缘电阻的测试在进行本项试验时,需在保护屏端子排处将所有外部引入的回路及电缆全部断开, 分别将电流、电压、直流控制信号回路的所有端子各自连接在一起，用1000V 摇表分别测量各组回路对地及回路间的绝缘电阻，绝缘电阻要求大于10MΩ。
注:在测量某一组回路对地绝缘电阻时,应同时将其他各组回路都接地.若上述试验中任一项不满足要求时要查找原因进行处理,直至合格后方可进行下一项试验。
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
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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
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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
RCS-985BT 发电机变压器成套保护装置 技术说明书
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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-985A发变组保护整定计算方案
发变组RCS-985A保护整定计算方案一、发变组保护配置(一)发电机保护1.发电机差动保护2.发电机匝间保护---纵向零序电压保护3.发电机定子绕组接地保护发电机基波零序电压型定子接地保护发电机三次谐波电压型定子接地保护4.发电机转子接地保护发电机转子一点接地保护发电机转子二点接地保护5. 发电机定子过负荷保护定时限、反时限6.发电机负序过负荷保护定时限、反时限7. 发电机失磁保护8.发电机失步保护9. 发电机定子过电压保护10. 发电机过激磁保护定时限、反时限11. 发电机功率保护发电机逆功率保护发电机程序逆功率保护12. 发电机频率保护低频率保护电超速保护13.发电机起停机保护14.发电机误上电保护15.发电机励磁绕组过负荷保护定时限、反时限（二）主变压器保护1.主变差动保护2.主变瓦斯保护3.主变零序电流保护4.主变间隙零序电流、零序电压保护5.阻抗保护6.主变通风启动保护7.主变断路器失灵保护（C柜）（三）高厂变保护整定1.高厂变比率制动式纵差保护2.高厂变瓦斯保护3.高厂变复合电压过流保护4.高厂变通风启动保护5.高厂变过负荷保护6.高厂变A分支低压过流保护7.高厂变B分支低压过流保护8.高厂变A分支限时速断保护9.高厂变B分支限时速断保护10.高厂变A分支过负荷保护11.高厂变B分支过负荷保护（四）发电机—变压器组保护1.发变组差动保护（五）非电量保护(需整定定值的)主变冷却器全停保护发电机断水保护...一、发电机保护整定1.发电机差动保护发电机中性点CT：2LH 12000/5 5P Y接线发电机机端CT：7LH 12000/5 5P Y接线发电机稳态比率差动保护发电机一次额定电流为If1n=11207A发电机二次额定电流计算:If2n =If1n/nCT=11207/（12000/5）=（A）差动电流起动定值Icdqd整定保护的最小动作电流按躲过正常发电机额定负载时的最大不平衡电流整定。
RCS985系列保护逻辑功能介绍
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机端开口三角 零序电压闭锁，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
发电机差动保护现状
• 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
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
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
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。
RCS-985说明书(包含所有保护原理)
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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
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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
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RCS-985微机发电机-变压器组保护在某电厂的应用
徐智
摘要：针对漫湾发电厂过去所用WFBZ-01型微机发电机变压器组保护存在问题，并结合大型水电机组保护功能和特点，对保护进行更新改造，选用由南京南瑞继电保护有限公司研制的新型发变组保护装置RCS-985，实现双套主保护、双套异常运行保护、双套后备保护的完全双重化的设计及保护功能配置。
几年的运行实践表明，该保护系统原理先进、设计合理、运行可靠。
关键词：继电保护；250MW发变组；双重化；内部故障
中图分类：TM774 文献标识码：B
云南华能漫湾发电厂装机容量为5×250MW，位于澜沧江中游,是云南省第一座百万千瓦级的大型水电厂,在云南电力系统中起着举足轻重的作用。
过去由于采用的保护是WFBZ-01型微机发电机变压器组保护，存在一些问题，所以在2006 年5台机组的保护更新改造，选定了由南京南瑞继保电气有限公司研制的新型发变组保护装置RCS-985。
本文结合发变组保护装置RCS-985 的功能特点，阐述了在大型机组上实现双套主保护、双套异常运行保护、双套后备保护的完全双重化的设计及保护功能配置。
1 发变组保护配置的基本原则
由于大型水电机组本身以及对于整个电力系统的重要性，根据《“防止电力生产重大事故的二十五项重点要求”继电保护实施细则》，对发变组保护装置提出了一些新的反措要求，提出对主变压器及100MW以上机组实行双主双后双套化配置，对发变组保护提出了更高的要求。
2 发变组屏柜配置及组屏设计
发变组保护屏由PRC85AW-31A柜和PRC85AW-31B柜组成，PRC85AW-31A柜配置有一套RCS-985水轮发电机变压器保护装置，PRC85AW-31B柜配置有一套RCS-985水轮发电机变压器保护装置和一套RCS-974A变压器非电量及辅助保护装置，两套RCS-985保护装置可以实现发电机—变压器组主保护、异常运行保护和后备保护的全套双重化；操作回路和非电量保护由非电量保护装置RCS-974A实现。
为使现场运行方便、灵活、可靠，组屏设计有以下特点：
（1）充分考虑每套保护的独立性和互为后备的要求。
（2）将A 、B 屏柜按交流电流、交流电压、输入回路、输出回路、信号回路、跳闸回路等共分为7 组，使接线规律清晰、简单，制造与使用界面清晰，以及制造更加标准化。
（3）屏柜上每个保护均设有投退及跳闸出口硬压板，当一块屏柜的回路、装置等出现异常而需要退出运行时，只需解除本屏柜的出口压板，不影响机组的运行。
3 发变组保护配置技术要求
双CPU系统结构，两个独立的CPU系统：低通、AD采样、保护计算、逻辑输出完全独立，CPU2系统作用于启动继电器，CPU1系统作用于跳闸矩阵。
任一CPU板故障，装置闭锁并报警，杜绝硬件故障引起的误动。
每套机组保护配置双路电源系统，在一组电源消失时，自动切换到另一路直流电源。
CPU2系统（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采用不同的起动元件，CPU1系统（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损坏均不会引起装置误出口。
装置采样率为每周24点，且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。
每组TA、
TV只接入一次。
发变组保护配置A、B柜，取用不同的电流互感器，B柜除了有A柜相同的保护外，独有非电量保护及相应的保护投退压板和非电量保护跳闸压板。
发变组差动、发电机差动、发电机裂相横差、变压器差动均采用比率差动启动方式。
发变组保护A柜启动500kV断路器失灵回路不再需要，发变组动作三跳接入操作箱TJR，由操作箱启动断路器失灵。
发变组保护B柜电量保护动作启动500kV断路器失灵接入操作箱TJR端Ⅱ组跳闸线圈；电量和非电量保护动作接入手跳回路STJ端，不启动失灵保护。
跳闸方式一：跳500kV断路器、GCB、厂高变侧断路器，灭磁开关，停机，启动500kV 断路器失灵；
跳闸方式二：不启动停机，其它同于方式一；
跳闸方式三：不启动失灵，其它用于方式一。
轴电流保护电流量只引入A柜。
（B柜无轴电流保护）。
4 发电机组保护配置
4. 1 发变组保护配置原则
对于发电机、变压器，保护的需求应根据发电机容量、接地方式、主接线方式、运行模式、基荷、调峰、备用，按照主保护、异常运行保护、后备保护完全双重化的原则进行设计和配置。
对能完整承担保护功能的（硬件和软件）整套装置，双套化配置也是必要的，这样可以提高设备的可靠性、选择性。
4.2 漫湾发电厂发变组保护的主要配置
根据漫湾电厂机组要求，每台RCS-985发变组保护装置具体实现以下保护功能：发电机保护主要配置了发变组差动、裂相横差保护、相间后备保护（相间阻抗保护Ⅰ、Ⅱ段，复合电压过流Ⅰ、Ⅱ段）、定子接地保护（零序电压、三次谐波电压）、转子接地保护（一点接地）、定子过负荷定（反时限）、负序过负荷（定、反时限）、失磁、失步、过电压、过励磁（定、反时限）、误上电保护、启停机保护、轴电流保护；变压器电量保护主要配置了差动、相间后备（相间阻抗、高压侧复合电压过流Ⅰ、Ⅱ段）、接地零序保护（零序过流Ⅰ、Ⅱ段）；非电量保护主要为主变重瓦斯、冷却器故障、主变油温过高、绕组温度高、压力释放、高压套管压力低；其它保护为灭磁开关事故和厂变励磁变事故。
4. 3 发变组保护简要介绍
4.3.1 发电机转子接地保护
为励磁回路的接地故障保护，分为一点接地保护和两点接地保护两种。
水轮发电机都装设一点接地保护，动作于信号，而不装设两点接地保护。
漫湾发电厂采用了注入式转子一点接地保护。
转子一点接地保护采用外加电源原理，在转子绕组负端与大轴之间注入一个偏移方波电源，实时求解转子一点接地电阻，保护反应发电机转子对大轴绝缘电阻的下降，工作电路如图1。
i
x
图1 注入式转子接地电阻测量图
4.3.2发电机失磁保护
失磁保护反应发电机励磁回路故障引起的发电机异常运行和自动励磁调节装置发生故障以及操作不当或系统事故。
失磁保护由以下三个判据组成，完成需要的失磁保护方案：①低电压判据；②定子侧阻抗判据；③转子侧判据。
失磁故障时如Ur突然下降到零或负值，励磁低电压判据迅速动作（在发电机实际抵达静稳极限之前），失磁或低励故障时，Ur逐渐下降到零或减至某一值，变励磁低电压判据动作。
低励、失磁故障将导致机组失步，失步后Ur和发电机输出功率作大幅度波动，通常会使励磁电压判据、变励磁电压判据周期性地动作与返回，因此低励、失磁故障的励磁电压元件在失步后（进入静稳边界圆）延时返回。
5 RCS-985发变组保护运行注意事项
我厂发变组保护经过技术改造用南瑞继保电气有限公司的RCS-985B发变组保护。
在运行使用中应注意以下几点：
（1）在发电机进相运行时需将失步保护压板切除；
（2）转子两点接地保护暂时不投入运行；
（3）发变组保护A、B柜转子电压空开不能同时投入运行，目前以A柜为主用。
（4）定子接地保护三次谐波保护目前只投信号；
（5）保护装置面板上“区号”键严禁无关人员误动；
（6）投退保护时只操作保护所对应的保护投入压板；
（7）保护装置投入时，在投入保护压板前应先检查保护装置运行正常，然后用高内阻万用表测量压板开口端对地直流电压应为－110V左右，另一端对地电压为0V，方可重新给上相关保护的出口压板（测量前检查万用表档位及测试线正常）；
（8）保护装置工作电源停、送电前，该装置出口压板必须在切除位；保护系统工作电源的投、切，应有－定时间间隔（大于30秒），否则可能使保护误动。
8结论
RCS-985 微机发电机变压器组成套保护装置符合漫湾发电厂发变组保护技术要求。
发变组保护装置的压板采用插接式，投切方便简捷，运行方便，安全可靠，设计简洁，二次回路清晰。
保护装置液晶显示面板操作简捷方便易懂。
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，双主双后的发变组保护方案使发电机变压器发生故障时更加可靠。
参考文献:
[1]大型发变组微机保护双重化的配置探讨．沈全荣，何雪峰，沈剑等
[2]南京南瑞继保电气有限公司．RCS-985系列大型水轮发电机变压器成套保护装置技术使用说明书．
[3]云南华能漫湾发电厂技术标准运行规程
[4]电气设备继电保护原理与应用．王维俭北京．中国电力出版社．1996年
[5] 电力系统继电保护原理.贺家礼中国电力出版社. 1994
[6] 继电保护技术 .许建安连晶晶主编中国水利水电出版社.2004年
[7]电力系统继电保护（增定版）. 贺家李宋从矩主编中国电力出版社.2004年
[8] 电气设备继电保护原理与应用．王维俭北京．中国电力出版社．1996年。