主变保护的原理和调试
主变稳态比率差动保护原理及其校验方法
主变稳态比率差动保护原理及其校验方法作者：盛伟来源：《硅谷》2014年第23期摘要继电保护为一次设备的安全设立了一道屏障，大量事实表明做好继电保护工作对电力系统的安全稳定运行具有重要作用。
由于变压器在电网中处于非常重要的地位，一旦它发生故障将给电网的运行带来很大的影响，因此主变保护在继电保护中属于重中之重。
本文针对南瑞继保的RCS-978主变保护装置，详细分析了主变稳态比率差动保护原理，介绍了RCS-978的动作特性以及其软件实现相位补偿的算法，给出了校验主保护整定值的方法。
以明确主变保护定检作业步骤，提高工作效率。
关键词继电保护；比率差动；RCS-978；相位补偿；平衡系数中图分类号：TM772 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）23-0105-01对于运行中的变压器，若保护装置出现问题，将直接导致变压器需退出运行，将对供电可靠性产生不利因素，因此继保工作人员通过定检以确保主变保护装置能够正常、准确运行就显得尤为重要了。
对于220 kV及以上电压等级的变电站，南瑞继保的RCS-978主变保护装置由于其出色的性能得到广泛的应用。
差动保护作为变压器的主保护起着至关重要的作用，本文以RCS-978为例对主变稳态比率差动保护的原理进行了分析，给出了校验差动保护整定值时计算中的各项注意点，为电力系统的继保人员提供参考。
1 RCS-978差动保护原理主变差动保护是通过比较变压侧各侧电流值的大小和方向，在出现区域外故障时断开变压器的断路器隔离故障点实现差动保护。
变压器各侧之间不是直接的电气联系而是电磁联系，在变压器正常运行时，励磁电流较小，但若发生外部故障后电压恢复时，变压器出现励磁涌流。
在励磁涌流中具有很多的直流分量以及高次谐波，而在发生区外故障时短路电流较大，电流互感器往往出现饱和现象，一次侧的涌流转变到二次侧时会发生畸变。
如果不采取措施避免这种情况，主变保护装置将可能发生误动作。
主变保护原理及调试方法
主变保护原理及调试方法主变保护是电力系统中最重要的保护之一，主要用于保护主变电站及其上下级设备的安全稳定运行。
主变保护的原理是在保证主变电站稳定运行的基础上，对主变及其连接线路的故障进行快速鉴别和切除，以防止更广泛的故障扩展。
调试主变保护的方法主要有以下三个方面：一、检查主变保护装置的配置和设置1.确认主变保护装置的型号和版本，检查是否与设计要求一致；2.检查主变保护装置的通信设置，包括通信接口、通信地址等是否正确；3.检查主变保护装置的保护定值设置，包括过流保护定值、间歇动作时间、时间限制定值等是否合理；4.检查主变保护装置的故障录波设置，确保能够记录故障发生前的电流、电压等信息。
二、进行保护信号的测试和验证1.对主变保护的各个元件进行测试，包括电压互感器、电流互感器、保护开关等，确保信号的正确输出；2.对保护信号进行验证，与实际电网数据进行对比，确保保护装置能够正确鉴别故障；3.对主变保护的各个功能进行测试，包括过流保护、差动保护、方向保护、欠频保护等，确保各功能齐全且工作正常。
三、进行系统联动和自动化测试1.对主变保护与其他保护装置进行联动测试，包括电网侧保护、变压器侧保护等，确保保护装置之间的协调动作；2.对自动化功能进行测试，包括自动重合闸、自动调压、自动开关等，确保自动化功能正常工作；3.进行应急停电和恢复供电测试，模拟实际故障情况，验证保护装置的响应速度和过程控制能力。
除了上述方法，还应注意以下几个调试要点：1.检查保护回路的接线和接地，确保保护信号传输的可靠性；2.定期对保护装置进行校准和维护，保证其工作的可靠性和准确性；3.在调试过程中，注意保护装置的动作记录和故障录波分析，找出问题所在，并进行相应调整；4.保护设置要符合实际运行情况，对于特殊情况或系统变动，要及时调整保护定值；5.保持与设备厂家和运维人员的沟通交流，及时了解新技术和装置。
总之，主变保护的调试是一个复杂而细致的过程，需要运用多种方法和手段来保证保护装置的正确配置和可靠性。
主变差动保护调试方法详解1
主变差动保护调试方法主变差动保护是我们平时调试频率最高，难度最大，过程最复杂的一种保护类型，在调试过程中经常会遇到各种各样的问题，这里介绍一个主变差动保护的调试方法，以武汉豪迈电力继保之星6000C（传统保护用继保之星1600）为调试工具来做南瑞继保RCS-978和国电南自PST-1200主变差动保护试验，相信大家看了之后会觉得差动保护其实很简单很明了，将那些繁杂的公式转换都抛之脑后。
一、加采样来到现场第一步别急着开始做试验，首先我们要看保护装置的采样信息。
数字保护我们要先导取模型文件，一般后台厂家会给我们全站SCD文件，在继保之星6000C上按照步骤导入配置文件，配置通道时最好按照高中低通道1、2、3，通道映射为ABC、abc、UVW的顺序，以免弄错弄糊涂了，正确设置三侧变比信息。
然后按照通道接好光纤，在接光纤的时候可以先接保护装置侧，然后接继保仪RX光口，如果指示灯点亮表示接的正确，如果没有亮表示接反了换另一根光纤接RX。
南瑞继保RCS-978用的是方口（LC口），国电南自PST-1200用的是圆口（ST口）。
准备工作做好之后可以按照图1所示设置参数：图1传统继保可以先接线接线时按照黄绿红ABC相的顺序，只有六路电流先接上高中侧（或者高低侧）电流，接好线后开机可以按照图2所示设置参数：图2每相设置不同的电压电流量方便检查采样值。
在加采样值时以防保护动作产生报文不方便看采样信息最后先将主保护功能退掉。
在加采样值时如果不正确可检查以下情况。
数字继保：确保模型文件导入正确；通道设置与所用的实际光口通道一致；通道映射与交流试验所用的相别对应；CT、PT变比设置与保护装置内部变比一致；高中低三侧SMV接受压板均打开状态；波形监测是否有实时波形输出状态。
传统继保：电流开路指示灯是否处于点亮状态；两根电流测试线是否接反；测试线是否接对位置；CT二次侧划片是否与保护侧断开以防产生分流。
二、看差流采样值信息无误后第二步可以看差流信息，在此以江西鹰潭洪桥220kV变电站两套保护装置配置信息为例来完成下面的操作。
主变差动速断调试方法
主变差动速断调试方法一、主变差动速断保护系统的组成二、主变差动速断保护系统的调试方法1.配置准确的电流互感器：在主变差动速断保护系统中，电流互感器是非常关键的设备，它会直接影响到保护系统的准确性和可靠性。
因此，在调试过程中，要仔细检查电流互感器的连接和配置，确保其参数的准确性。
2.完成保护信号的传输：保护信号的传输是主变差动速断调试的一个重要环节。
在调试过程中，应检查其保护信号传输线路的连接是否良好，信号接地是否正常，并进行必要的调整和修复。
3.设置合适的差动速断保护区域：根据实际情况，合理设置差动速断保护区域。
保护区域应与主变的故障灵敏区域相重合，确保在主变发生内部故障时能够及时地启动差动速断保护。
4.调试差动速断保护的动作阈值：调试过程中，应根据实际情况逐步调整差动速断保护的动作阈值。
调试时，可以通过增加敏感性来降低差动速断保护动作的阈值，以提高保护系统的灵敏度和可靠性。
5.模拟实际故障进行调试：为了检验主变差动速断保护系统的工作性能，可以模拟实际故障进行调试。
模拟故障时，可以通过外部电源或其他特殊测试设备来模拟故障的发生，观察差动速断保护是否能够正确地进行动作。
6.检查差动速断保护的动作指示：在调试差动速断保护系统时，应注意检查其动作指示是否准确可靠。
可以通过仔细观察差动速断保护装置的显示面板、动作指示灯等，来判断其动作的准确性。
7.检查差动速断保护的复归功能：差动速断保护系统应具备复归功能，即在故障消失后能够自动复归。
在调试过程中，可以分别模拟故障和取消故障，观察差动速断保护是否能够及时复归。
8.与其他保护装置的协调工作：在主变差动速断保护调试过程中，还需要与其他保护装置进行协调工作。
比如与主变差流保护、主变过流保护等进行协调，确保主变在发生故障时能够及时切除故障部分。
三、主变差动速断保护系统的调试注意事项1.调试工作应在专业人员的指导下进行，确保调试的准确性和安全性。
2.在调试过程中应注意保护设备的接线及接地问题，确保保护信号的准确传输。
主变保护检验调试报告
主变保护检验调试报告1.检验目的：本次检验旨在验证主变保护装置的性能和正确性，确保在异常情况下对主变进行及时准确的保护和动作。
2.检验内容：（1）电气连接检查：检查主变保护装置与主变之间的接线是否正确，并使用万用表对各个接点进行测量，确保连接良好。
（2）保护参数校验：校验保护装置中的参数设置，包括定值设定、动作时间设定、及决策逻辑设定等，确保参数设定正确。
（3）保护装置操作检验：通过对主变保护装置进行手动和自动动作检验，验证主变保护动作的准确性和可靠性。
（4）保护软件升级：如有需要，对主变保护软件进行升级，确保其与最新技术要求保持一致。
3.检验过程及结果：（1）电气连接检查：检查发现主变保护装置与主变之间的接线正确，各个接点的电气连接良好，电阻值正常，无明显异常。
因此，电气连接检查通过。
（2）保护参数校验：根据主变的额定参数，对主变保护装置中的各项参数进行校验。
经过比对，发现参数设置正确，与额定参数匹配。
保护装置的定值设定、动作时间设定、决策逻辑设定等均符合设计要求。
因此，保护参数校验通过。
（3）保护装置操作检验：首先进行手动动作检验，按下手动操作按钮，模拟保护装置接收到异常信号后进行动作。
经实际操作，保护装置对异常信号进行了准确的判断，并对主变实施了正确的保护动作。
手动动作检验通过。
随后进行自动动作检验，断开主变输入电源，模拟主变发生故障。
保护装置迅速响应，并在较短时间内将主变与电网切断，有效保护了主变和电网的安全。
自动动作检验通过。
（4）保护软件升级：根据厂家要求，进行主变保护软件升级。
升级过程中，按照操作手册的步骤进行，确保升级操作正确。
升级完成后，进行软件版本检查，确认已升级到最新版本。
保护软件升级通过。
4.总结：通过上述检验过程，确认主变保护装置的性能和正确性。
保护装置能够及时准确地对主变进行保护和动作，有效保障了电网的正常运行和主变的安全运行。
保护参数设置合理，保护装置操作准确可靠。
主变保护的原理和调试
2、输入接点检查
在液晶主界面的数字量显示的子菜单, 对屏上"投差动保护"压板进行投退试验, 检查液晶上对应的开关量是否由"0"→"1", 同样进行别的开入实验如：置检修状态 等.
3、整组实验
• 差动速断保护：投入差动保护压板,在 变压器保护定值中整定差动速断"的控制 字为"1",比率差动控制字为"0",根据逻辑 框图的条件加量进行实验
•在保护屏端子上加入额定电压及额定电流,在面板液晶 上显示保护的采样值与实际加入量应相等,其误差应小 于±5% .
2、输入接点检查
在装置液晶的子菜单,按照液晶上显示 的顺序逐个进行屏上投退压板的断开和 连通,检查液晶上对应的开关量是否变位.
3、整组实验
• 复合电压闭锁<方向>过流保护：投入 复合电压闭锁〔方向过流保护压板,在后 备保护定值单中整定复合电压闭锁过流 保护的控制字为"1",
• 检测零序〔方向过流保护的各段动作时间
• 不接地零序保护,投入不接地零序保护压板, 在后备保护定值单中整定间隙零序过流保护、 零序过电压保护的控制字为"1",加入PT开口三 角零序电压和间隙零序电流I0g
• 间隙零序过流保护：检测间隙零序过流保 护的电流定值和动作时间时间.
• 过负荷、启动风冷、过载闭锁有载调压
4、开关传动试验 投入后备保护出口跳闸压板,模拟相应故障.进行开关传动试验. 5、变压器带负荷试验
变压器空投成功带负荷运行后,在保护状态菜单中查看 保护的采样值及相位关系等是否正确.
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知识回顾 Knowledge Review
• 在满足复合电压的条件下,检测保沪 的过流定值.误差应在5%范围以内.
主变差动保护的调试校验
主变差动保护的调试校验一、相关的知识保护的制动特性曲线由3段折线组成，其中第一段和第三段的斜率固定为0.2和0.7，第二段折线的斜率可由用户整定，一般整定为0.5。
曲线中含有2个拐点，分别为e I 6.0和e I 5，其中e I 为高压侧的2次额定电流。
为保证主变在正常运行过程中或者外部故障时，流入到继电器的差动电流等于0，此时应对Y 侧电流进行相位和幅值的校正，校正同时去除因零序电流所造成的影响。
考虑到微机保护强大的计算能力，以及当前的很多主变保护，差动与后备保护公用同一组CT,由此，选I sdI cdI ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-==∑∑-=••=•11max 121N i izdN i idz I I I I I择外部进行相位校正势必会影响后备的接地保护功能。
因此由软件进行相位校正是必然的。
以Y ／△-11为例：式中，ah I •、bh I •、ch I •为高压侧CT 二次电流，A I •'、B I •'、C I •'为高压侧校正后的各相电流；aL I •、bL I •、cL I •为低压侧CT 二次电流。
其它接线方式可以类推。
差动电流与制动电流的相关计算，都是在电流相位校正和平衡补偿后的基础上进行。
差流的计算均是在Y 侧进行相位校正，因而本软件自动进行了零序电流消除。
差动保护是以高压侧二次额定电流为基准，首先计算额定电流1.74961000600110350431n =⨯⨯⨯⨯=⋅=TAHnH e n U S I制动曲线的拐点计算1.04986.01.74966.06.0=⨯=⨯=e e I I （第一拐点） 8.748051.749655=⨯=⨯=e e I I （第二拐点）平衡系数的计算0.39775/6005/50021105.1011=⋅=⋅=TAH TAL nH nL phL n n U U K （低压侧平衡系数） 3/)('bh ah AI I I•••-=3/)('ch bh BI I I•••-=3/)('ah ch CI I I•••-=0.75/6005/12001105.3811=⋅=⋅=TAH TAm nH nm phm n n U U K （中压侧平衡系数） 式中，n S 为变压器额定容量，nH U 1为变压器高压侧额定电压（应以运行的实际电压为准，可参考变压器的铭牌），TA n 为变压器高压侧CT 变比，nL U 1为变压器低压侧额定电压，TAL n 为低压侧CT 变比，TAH n 为高压侧CT 变比。
主变保护讲义
2）中性点可能接地或不接地变压器的零序 保护
全绝缘变压器应装设零序电流保护和零序电压保护 先切除中性点直接接地运行的变压器，再切除中性点不直 接接地变压器 分级绝缘变压器 A。若中性点未装设放电间隙，故障时，先切除母联断路 器，再切除中性点不接地的变压器，然后切除中性点接地 的变压器 B。中性点装设放电间隙时，应装设零序电流保护作为变压 器中性点直接接地运行时的保护，并增设一套反应间隙放 电电流的零序电流保护和一套零序电压保护作为变压器不 接地运行的保护。零序电压保护作为间隙放电电流的零序 电流保护的后备保护。 为什么零序电压的定值设为180V?
1）中性点直接接地变压器设臵的零序电流
中性点直接接地变压器设臵的零序电流保护是整个电 网接地保护组成的一部分，主要作为母线和相邻线路 主保护的后备，同时也对变压器内部接地故障起后备 作用。 中性点直接接地变压器的零序电流保护及整定原则： 设臵两段式零序电流保护，每段均有两个时限，并以 较短的一段时限动作于缩小故障影响范围(例如双母线 系统动作于断开母联断路器)，以较长的时限有选择性 地动作于断开变压器各侧断路器
（二）变压器差动保护
它用以保护变压器内部、套管 及 引出线上的各种短路 故障，为实现这一保护，需要在变压器两侧装设电流 互感器TA1和TA2， 并按环流法连接。保证在正常负荷 情况下或外部短路故障时，通过继电器的电流为两侧 电流 之差，当保护范围内发生故障时，通过继电器的 电流为两侧电 流之和。保护动作瞬时断开两侧的断路 器QF1和QF2，保护的范围为TA1和TA2之间一次回路 各电气元件。
二、线路保护的配置
（1）高频保护 光纤保护 （2）距离保护 三段式距离保护（接地距离、相间距离） （3）零序过流保护 四段式零序保护 （4）重合闸
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•在保护屏端子上加入额定电压及额定电流，在面板液 晶上显示保护的采样值与实际加入量应相等，其误差应 小于±5% 。
2、输入接点检查
在装置液晶的子菜单，按照液晶上显 示的顺序逐个进行屏上投退压板的断开 和连通，检查液晶上对应的开关量是否 变位。
3、整组实验
• 复合电压闭锁(方向)过流保护：投入 复合电压闭锁（方向）过流保护压板， 在后备保护定值单中整定复合电压闭锁 过流保护的控制字为“1”，
• 检测复合电压闭锁(方向)过流保护的各 段动作时间
• 零序（方向）过流保护，投入零序(方 向)过流保护压板，在后备保护定值单中 整 定 零 序 过 流 保 护 的 控 制 字 为 “ 1” ， 加 入A相电压UA和中性线零序电流I。
• 若零序过流保护带方向，则在满足零序电 压闲锁定值和零序过流定值的条件下。模拟零 序方向过流保护灵敏角动作方向上的故障(UA 与Io之间夹角为零序灵敏角），保护应可靠动 作。模拟零序方向过流保护灵敏角反方向上的 故障，保护应可靠不动。
• 在满足复合电压的条件下，检测保沪 的过流定值。误差应在5%范围以内。
• 在满足过流定值的条件下，检测保护的复合 电压定值（负序电压和低电压定值），误差应 在5%范围以内。
• 在满足复合电压定值和过流定值的条件下， 模拟复合电压闭锁(方向)过流保护灵敏角动作 方向上的故障，保护应可靠动作。模拟复合电 压闭锁(方向)过流保护灵敏角反方向上的故障。 保护应可靠不动。
2、输入接点检查
在液晶主界面的数字量显示的子菜单， 对屏上“投差动保护”压板进行投退试 验，检查液晶上对应的开关量是否由 “0”→“1”，同样进行别的开入实验如： 置检修状态等。
3、整组实验
• 差动速断保护：投入差动保护压板， 在变压器保护定值中整定差动速断“的 控制字为“1”，比率差动控制字为“0”， 根据逻辑框图的条件加量进行实验
零序过电压报警 过负荷告警 PT断线
跳闸矩阵
RCS9661B保护装置
差动保护的调试
1、交流回路校验
•在保护屏的端子上分别于变压器各侧加入三相电流， 液晶上显示的采样值应与实际加入量相等，其误差应小 于±5% ，液晶上显示的三相差动电流值（额定电流的 倍数）应与所加电流相对于该侧额定电流的倍数相一致。 •检查交流采样精度，其误差应小于±10%
主变保护的原理及调试 介绍
主变保护的概述
RCS9671B差动保护
RCS9681B高后备保护装置
模拟量输入 复压闭锁过流
接地保护
中性点直接接地运行 中性点不接地或经间隙接地运行 过负荷、启动风冷、过载闭锁有载调压
PT断线
跳闸逻辑矩阵
RCS9682B底后备保护装置
模拟量输入 复压闭锁过流
• 检测零序（方向）过流保护的各段动作时 间
• 不接地零序保护，投入不接地零序保护压 板，在后备保护定值单中整定间隙零序过流保 护、零序过电压保护的控制字为“1”，加入PT 开口三角零序电压和间隙零序电流I0g
• 间隙零序过流保护：检测间隙零序过流保 护的电流定值和动作时间。
• 零序过电压保护：检测零序过电压定值和动作 时间。
• 别的实验同上，满足硬压板、控制字， 出口条件即可。
4、开关出口传Байду номын сангаас实验
投差动保护及跳闸出口压 板，模拟变压器内部故障，进 行开关传动试验。
5、变压器带负荷试验
变压器空投成功带负荷运行后，按 照查看的所述方法进保护状态菜单，查 看保护的采样值及相位关系等是否正确 。
后备保护的调试
1、交流回路校验
• 过负荷、启动风冷、过载闭锁有载调压
4、开关传动试验 投入后备保护出口跳闸压板，模拟相应故障。进行开关传动试验。 5、变压器带负荷试验
变压器空投成功带负荷运行后，在保护状态菜单中查看保护 的采样值及相位关系等是否正确。
谢谢！
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