包钢电网RCS一9671C型变压器比率差动保护的调试

发表时间:2021/5/14   来源:《中国电业》2021年2月第4期   作者:初家祥 袁利标
[导读] 以包钢电网RCS一9671C型微机变压器差动保护为例
        初家祥 袁利标
        (包钢工程服务公司    包头   014010)
        摘 要; 以包钢电网RCS一9671C型微机变压器差动保护为例 ,介绍了一种比率差动的校验方法
        关键词:包钢电网  RCS-9671C;变压器差动保护;比率差动保护;试验;
1、引言
        包钢电网关于变压器差动保护,经历了电磁式继电器、整流型、集成型、微机保护等几代产品。目前微机变压器差动保护在包钢电网得到了广泛的应用。其中以南瑞RCS-9671C、RCS-978E、四方CSC326G(D)代表的微机差动保护最为先进,并且在包钢新体系电网得到了广泛的应用。掌握了南瑞为代表的RCS-9671C该类型微机变压器差动保护的调试方法,对从事包钢电网的继电保护人员是很重要的。   
2、RCS一9671C装置比率差动校验
        (1)RCS一9671C装置比率差动保护的动作特性

        (2)投入RCS-9671C保护装置的“差动投入”压板和“投 “比率差动”控制字。首先是采样值检验。从保护屏交流端子排处ID1\ID2\ID3,通入交流电流1A、2A、3A,从RCS-9671C装置读取交流采样数据,数据准确后,准备下一步调试。

        (3)RCS-9671保护装置比率差动定值校验
        (3)比率差动定值校验
2.3.1校验RCS-9671C比率差动定值参数

2.3.2在变压器Y侧通入单相(A相):0.95×0.6I2e=0.95×0.6×3.788A,比率差动应可靠不动作;在Y侧通入单相(A相)根号   ×1.05×0.6I2e=1.05×0.6×3.788A,比率差动应可靠动作。
2.2.3在变压器Δ侧通入单相(A相):0.95×0.6I2e=0.95×0.6×3.28A,比率差动应可靠不动作;在变压器Δ侧通入单相(A)1.05×0.6I2e=1.05×0.6×3.28A,比率差动应可靠动作。
2.3.4 从高压侧输入三相电流校验比率差动启动定值:
        110kV高压侧比率差动启动值        Icdqd=0.6×3.788=2.2728A
        10kV低压侧比率差动启动值         Icdqd=0.6×3.28=1.968A
        (4)比率差动系数的校验
2.4.1第一次在图中取一点制动电流为Ir=1Ie(计算值为标幺值)
        根据RCS-9671C动作方程得
        Id=Kbl×(Ir-0.5I)+Icdqd=0.5×(1-0.5)+0.6=0.85Ie
        根据:I高侧-I低侧=Id=0.85Ie            (3)    
        1/2(I高侧+I低侧)=Ir1=1Ie       (4)
        计算得:I高侧=1.38Ie,I低侧=0.53Ie
        注:各侧实际值等于各侧标幺值乘以二次额定值
        I高侧实际值=I高×I2e=1.38×3.788=5.23A
        I低侧实际值=I低×I2e=0.53×3.28=1.74A
        以上数值是高低压侧比率差动动作理论计算临界点。实际做实验,可在高压侧三相加5.23A,低压侧三相加电流小于1.74A,此时比率差动不动作。慢慢加大低压侧电流直到1.74A保护动作,记录此时高侧电流5.23A,低侧动作实际电流1.82A。
        将第一组实际测得数据转化成标幺值:5.23/3.788=1.38Ie    1.82/3.28=0.555Ie
        求得第一组Id1=1.38Ie-0.555Ie=0.825Ie;  Ir1=1/2(1.38Ie+0.555Ie)=0.9675Ie
2.4.2第二次在图中再取一点,当制动电流为Ir=2Ie
Id=Kbl×(Ir-0.5Ie)+Icdqd=0.5×(2-0.5)+0.6=1.35Ie
根据:I高侧-I低侧=1.35 Ie             (5)    
        1/2(I高侧+I低侧)=Ir=2Ie       (6)
得:I高=2.68Ie,I低=1.33Ie
各侧实际值等于各侧标幺值乘以二次额定值
I高侧实际值=I高侧×I2e=2.68×3.788=10.15A
I低实际值=I低侧×I2e=1.33×3.28=4.35A
        以上数值是高低压侧比率差动动作理论计算临界点。可在高压侧三相加10.15A,低压侧三相加电流小于4.35A,这时比率差动不动作。慢慢加大低压侧电流直到4.35A保护动作,记录此时高侧电流10.15A,低侧动作实测电流4.38A。
        将第二组数据转化成标幺值:10.15/3.788=2.68Ie   4.38/3.28=1.335Ie
        求得第二组Id2=2.68Ie-1.335Ie=1.345Ie;  Ir2=1/2(2.68Ie+1.335Ie)=2.0075Ie
2.4.3在实际调试试验中,使用继电保护测试仪手动试验菜单,将高压侧电流相位设置成:0;120;-120;低压侧电流相位设置成--150度;-270度;-30度;固定高压侧电流,以另一侧低压侧为变量,开始加量。继电保护测试仪所加量,得出的调试结果与上述理论值计算吻合,说明RCS-9671C差动保护设置的曲线能够达到差动保护装置所需功能要求.
        根据实际测试结果:Id2=1.345Ie   Id1=0.825Ie  Ir2=2.0075Ie   Ir1=0.9675Ie
        最后得到:K=Id2-Id1/ Ir2-Ir1=1.345-0.825/2.0075-0.9675=0.5
        根据RCS-9671C变压器差动保护装置技术和使用说明书第七章,装置调试规定:

        经过包钢继电保护人员多次对RCS-9671C保护装置调试,实际证明该调试方法符合检验要求。
3、RCS一9671C与其它型号微机差动保护装置调试差别。
        在 RCS一9671C装置调试过程中,需要先计算出保护装置对应变压器各侧电流互感器二次额定值(Ie);在调试过程中,需要根据保护整定定值通知单中的比率差动数值,折算成实际数值 ,既继电保护测试仪实际需要输入保护装置的试验电流的大小。而多数差动保护装置则是直接使用变压器各侧电流互感器二次实际电流的数值 ,而不是对应额定值的倍数 ,所以调试过程中使用的试验电流比较直观 ,测试方法更简单些。
4、结束语
        包钢电网使用的RCS-9671C微机变压器差动保护,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绕组、三圈绕组变压器,能够满足四侧差动的要求。由于这种保护装置拥有强大数据处理能力,能将差动变比、相位补偿、完善的事件报告处理功能、友好的人机界面及灵活的后台通信方式等问题,在软件中轻易实现,达到了方便运行、可靠性高、也简化了差动电流回路接线的目的,使得保护装置调试也变得更为简单。
参考文献:
        1、RCS一9671C型变压器差动保护装置技术和使用说明书
        2、南瑞RCS-9671CS主变差动电流计算与实验方法校验 朱佳佳  《机电信息》,2014年.24期
        3、RCS-9671C变压器差动保护装置投产试验  刘冰   广东科技.2009,(12)
        4、数字式变压器差动保护误动分析          孙茁  继电器  2003,(11)

作者简介:
        初家祥 男 包钢工程服务公司动供电气作业部   工程师  从事继电保护专业调试  
        袁利标 男  包钢工程服务公司动供电气作业部  继电保护技师
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