RCS-985U定子接地保护辅助电源装置技术和使

ZL_YJBH2006.0704
RCS-985U
定子接地保护辅助电源装置
技术和使用说明书
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目录
1．概述 (1)
2．保护配置 (2)
2.1组屏方案 (2)
2.2接线图 (3)
3．装置性能 (4)
3.1低频方波电源 (4)
3.1.1 功能描述 (4)
3.1.2 技术参数 (4)
3.1.3 原理框图 (5)
3.2带通滤波器及分压电阻 (5)
3.2.1 功能描述 (5)
3.2.2 技术参数 (5)
3.2.3 原理框图 (6)
3.3中间变流器 (6)
3.3.1 功能描述 (6)
3.3.2 安装和选择 (6)
4．装置机械结构 (7)
5．装置端子 (8)
5.1端子示意图 (8)
5.2端子定义 (8)
6．装置调试 (9)
7．注意事项 (9)
1．概述
RCS-985U定子接地保护辅助电源装置提供外加低频电源，注入到发电机定子绕组，与RCS-985发电机保护装置配合，构成完整的外加低频电源定子接地保护。

本装置由方波电源、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。

RCS-985U适用于各种容量汽轮发电机、水轮发电机、燃汽轮发电机、抽水蓄能发电机等发电机组的外加低频电源式定子接地保护。

本装置符合下述相关标准：
DL/T 478 静态继电保护及安全自动装置通用技术条件
GB/T 7261 继电器及装置基本试验方法
IEC 60255-6 电气继电器第6部分：量度继电器和保护装置
GB/T 14598.9
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IEC 60255-22-3
GB/T 14598.10
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IEC 60255-22-4
GB/T 14598.13
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IEC 60255-22-1
GB/T 14598.14
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IEC 60255-22-2
GB/T 17626.5 电磁兼容试验和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验
GB/T 17626.12 电磁兼容试验和测量技术振荡波抗扰度试验
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2．保护配置
2.1 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A屏内，与RCS-985保护装置共同构成外加低频电源式100%定子接地保护。

图1 组屏方案一
图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C屏内，与A屏的RCS-985保护装置共同构成外加低频电源式100%定子接地保护。

图2 组屏方案二
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2.2 接线图
RCS-985U电源辅助装置现场保护接线如图3所示。

装置输出的低频电压加在发电机中性点接地变压器负载电阻Rn两端，通过接地变压器将低频信号注入到发电机定子绕组上。

负载电阻Rn两端的电压，经过分压器分压后得到电压UG0；另外，通过中间变流器(即中间CT)得到电流IG0。

电压UG0和电流IG0引至保护装置。

图3 外加低频电源式发电机定子接地保护接线示意图
若现场负载电阻Rn有100V的中间抽头，可不使用分压器，而直接将Rn中间抽头电压引至发电机保护装置。

另外需注意，由于RCS-985U输出的电流会在电缆上产生一定的压降，为准确测量电压信号，电压测量回路应使用单独的电缆，不能和RCS-985U的输出共用电缆。

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3．装置性能
3.1 低频方波电源
3.1.1 功能描述
电源模块将输入电压经过整流，得到直流输出电压，再通过控制逆变桥得到对称的低频方波电压，其幅值约为25V。

装置正常运行时，面板上的运行灯(绿灯)点亮，报警灯(红灯)熄灭。

当装置处于不正常运行状态时，运行灯熄灭，报警灯闪烁或点亮，同时报警继电器动作。

指示灯的状态如下表所述：
运行灯 (绿灯) 报警灯 (红灯) 定义
亮灭装置正常
灭闪烁方波的频率或幅值错误，报警继电器动作。

灭亮方波的频率和幅值都错误，报警继电器动作。

3.1.2 技术参数
输入电压(三相交流、单相交流、直流)：
额定交流电压3×(100/110V)
50/60Hz
1×(100～230V)
50/60Hz
允许交流变化量80～130 V 80～265 V 注：采用三相交流输入时，当出现一相断线，不影响装置正常运行。

额定直流电压110V～220V
允许直流变化量88～253 V
输出方波电压：
幅值约25V；
频率20±0.1Hz
连续负载能力80VA
报警继电器：
开关电压250V（AC）
开关电流8A（AC）
正常工作功率约为240mW 允许环境温度：
负载电阻R B＜5Ω时≤40℃
负载电阻R B＞5Ω时≤55℃
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5
图4 低频方波电源原理框图
3.2 带通滤波器及分压电阻 3.2.1 功能描述
带通滤波器由电感、电容、电阻串联组成。

该滤波器将电源输出的方波信号进行整
形滤波，形成低频正弦交流信号，其内部阻抗约为8 Ω左右。

低频电压通过发电机中性点接地变压器，注入到发电机定子绕组上，供保护测量使用。

在发电机发生定子接地故障时，负载电阻回路上可能有较大的工频电压，带通滤波器阻止该工频电压对方波电源形成冲击。

分压电阻由5只330 Ω / 50 W 的电阻串联构成，中间引出抽头。

根据现场接地变压器副边电压，选择合适的抽头接线，进行分压，分压比可为1/5、2/5、3/5、4/5、1/4、1/3、2/3、1/2等多种选择。

当发电机在额定电压下运行时发生机端发生金属性接地故障，分压器分压后得到的电压应在100V 左右。

3.2.2 技术参数
带通滤波器的负载能力：
允许连续电压 55V (AC) 连续过载能力
3.35A (AC)
分压器的负载能力：
允许连续电压 55V (AC) 允许电压（≤30秒） 550V (AC)
允许环境温度：
负载电阻R B ＜5Ω ≤40℃ 负载电阻R B ＞5Ω ≤55℃
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图5 滤波器及分压模块原理框图
3.3 中间变流器 3.3.1 功能描述
发电机发生定子接地故障时，发电机接地零序电流里面含有工频分量电流。

由于工频分量电流可能很大，不能直接送至保护装置内部的CT ，因此需采用中间变流器(中间CT)。

3.3.2 安装和选择
中间变流器为穿心式电流互感器。

现场安装时，用支架直接将中间CT 固定在穿心的铜排上。

中间变流器选择时，应根据发电机、接地变压器、负载电阻的参数设计其电流变比。

一般要求：(1)二次电流应与保护装置的电流输入接口相配合；(2)保护计算的测量精度应满足一定的要求；(3)一次侧流过最大工频电流时，中间变流器不应饱和。

例：
接地变压器电压变比：V
kV
n 23020=，
负载电阻：Ω=5.0n R ，
当机端发生金属性接地故障时，流过中间CT 的工频电流为：A V
2665.03230=Ω
，
保护装置内部电流CT 输入电流为1A ，
则，最终可选择中间CT 的变比为300A/1A 。

4．装置机械结构
装置外形尺寸：266×482.2×285mm（高×宽×深），6U高度。

其正视、俯视、左视图如下图所示：
图6 RCS-985U装置正视、俯视、左视外观图
装置背面有两组端子，分别称为“A端子”、“B端子”。

A
B
图7 RCS-985U装置背视外观图
7
5．装置端子5.1 端子示意图
图8 RCS-985U装置背视及端子5.2 端子定义
图9 A端子定义
图10 B端子定义
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6．装置调试
1)对照图纸检查接线，确认接线正确。

2)断开输出回路，装置上电，装置运行灯(绿灯)点亮。

3)用交流电压表测量输出(A2和B10两端)电压，应在25V左右。

注：负载开路时，
输出电压为方波。

4)装置断电。

将输出端(A2和B10两端)短路。

装置重新上电，交流电流表测量输
出电流应能达到3A左右，表明RCS-985U辅助电源装置有足够的短路电流输出
能力。

5)装置上电，正常运行，测量报警常开节点(A1-A3)应为“断”、报警常闭节点
(A5-A7)应为“通”；投入外部闭锁信号，装置告警灯亮，测量报警常开节点
(A1-A3)应为“通”、报警常闭节点(A5-A7)应为“断”。

6)用万用表测量分压器电阻的阻值，检查分压器电阻及接线是否正确。

7．注意事项
RCS-985U与其他装置组屏时，应和其他装置之间留有2U的距离，以保证良好的散热条件。

9。