RCS南瑞继电保护解析学习教案

1、会计学1RCS南瑞继电保护南瑞继电保护(j din bo h)解析解析第一页，共108页。第1页/共107页第二页，共108页。1.1 保护(boh)总体方案设计思想第2页/共107页第三页，共108页。500kVRCS-985A屏RCS-974GC屏RCS-974FRCS-985B屏主变压器发电机励磁变高厂变RCS-974AG1.2 配置(pizh)方案一第3页/共107页第四页，共108页。1.2 配置(pizh)方案 二第4页/共107页第五页，共108页。CZX-12AC屏RCS-974GRCS-985A屏220kV110kVTV5RCS-985B屏BBBBBBBBB高厂变主变压器发电

2、机励磁变1.2 配置(pizh)方案 三第5页/共107页第六页，共108页。1.3 保护(boh)功能配置 第6页/共107页第七页，共108页。装置面板(min bn)和背面布置图6B7B8B9C10B10C11B12B11C12C9B发电机变压器组保护装置南瑞继保电气有限公司RCS-985运 行报 警跳 闸确认区号取消33键盘调试接口1A1B3A3B4A4B5B5A2A2B2.1 机箱结构(jigu)第7页/共107页第八页，共108页。第8页/共107页第九页，共108页。第9页/共107页第十页，共108页。2.3先进的硬件(yn jin)核心二高速数字信号处理器高速数字信号处理器D

3、SP32位微处理器位微处理器CPU双双CPU系统：低通、系统：低通、AD采样、保护计算、逻辑输出采样、保护计算、逻辑输出1、CPU2作用于启动作用于启动(qdng)继电器，继电器，CPU1作用于跳闸矩阵作用于跳闸矩阵2、启动、启动(qdng)一致性，一致性，CPU1和和CPU2的启动的启动(qdng)元件相同，保护才出口元件相同，保护才出口3、两个、两个CPU系统之间均进行完善的自检和互检，任一系统之间均进行完善的自检和互检，任一CPU板故障，闭锁装置并发报警信号板故障，闭锁装置并发报警信号第10页/共107页第十一页，共108页。2.4 RCS-985硬件(yn jin)配置示意图交流信号低

4、通滤波A/DDSP1DSP2CPU1外部开入串口打印出口继电器CPU板低通滤波A/DDSP3DSP4CPU2管理板串口打印+E光隔光隔外部开入QDJCPLDCPLD滤波器DC/DC5V12V24V至装置内部其他插件光耦24V至相应插件220/11024V24V-地220/110-人机CPU显示人机通讯口人机通讯口人机通讯口第11页/共107页第十二页，共108页。2.5 可靠(kko)的软件技术每个周波24点高速采样率，计算精度高并行实时(sh sh)计算：故障全过程对所有保护继电器进行实时(sh sh)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。因此，装置中各

5、保护功能的计算互不影响，均能正确反应。 多种启动元件：不同的保护功能均有对应的启动元件第12页/共107页第十三页，共108页。CPU录波：记录(jl)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。MON录波：设有完整的故障录波功能，可以连续记录(jl)长达4S的发变组单元所有模拟量、开入量、保护动作量波形，记录(jl)采用COMTRADE格式，是针对发变组的故障录波器。完善的波形分析软件第13页/共107页第十四页，共108页。第14页/共107页第十五页，共108页。6B36B2投主变相间后备投主变接地保护6B56B4投主变不接地保护投发变组差动6B76B6备用投高厂变差动6

6、B96B8投高厂变高压侧后备投高厂变A分支后备6B116B10备用备用6B126B136B14对时打印6B16B15信号复归投主变差动保护24V光耦+（输入）6B17投高厂变B分支后备5B75B6投三次谐波电压保护投转子一点接地保护5B95B8投转子两点接地保护投定子过负荷5B115B10投负序过负荷投失磁保护5B135B12投失步保护投过电压保护5B155B14投逆功率保护5B205B19投励磁过负荷5B225B21备用断水保护投跳5B245B23热工保护投跳投励磁变差动保护备用投频率保护投误上电保护投起停机保护5B165B175B185B255B3投发电机差动保护投发电机后备保护5B55B

7、4投发电机匝间保护投定子接地零序电压保护24V光耦+（输入）5B29投过励磁保护保护功能压板第15页/共107页第十六页，共108页。三 保护(boh)原理第16页/共107页第十七页，共108页。RESEFUFUMNZKZUISEREMNFUlUlIMNFUUI短路后状态短路附加状态llIIIUUU正常负荷状态3.2 工频变化工频变化(binhu)量差动保护量差动保护第17页/共107页第十八页，共108页。n:制动电流工频变化(binhu)量ererderrddthdtdIIIIIIIIIIII23 . 075. 026 . 025. 121IIId21IIIr3.2 工频工频(n pn)

8、变化量差动保变化量差动保护护第18页/共107页第十九页，共108页。3.2 工频工频(n pn)变化量差动保变化量差动保护护第19页/共107页第二十页，共108页。3.2 工频变化工频变化(binhu)量差动保量差动保护护第20页/共107页第二十一页，共108页。4 满负荷运行时发电机内部A、B相2.5%经过渡电阻(dinz)短路3.2 工频变化工频变化(binhu)量差动保量差动保护护第21页/共107页第二十二页，共108页。)/(1erblrblblcdqdrbldIIKKKIIKI3.3 变斜率变斜率(xil)比例差动保护比例差动保护第22页/共107页第二十三页，共108页。

9、动作区域上多了两块灵敏动作区，少了一块易误动区，在区内故障时保证较高的灵敏度，在区外故障时可以(ky)躲过暂态不平衡电流，提高了差动保护的可靠性。3.3 变斜率比例变斜率比例(bl)差动保护差动保护第23页/共107页第二十四页，共108页。内部轻微故障差动保护的灵敏度；n可以(ky)防止区外故障TA不一致造成的误动。3.3 变斜率变斜率(xil)比例差动保护比例差动保护第24页/共107页第二十五页，共108页。3 主变内部(nib)C相1.5%匝间故障3.3 变斜率变斜率(xil)比例差动保护比例差动保护第25页/共107页第二十六页，共108页。rdedIIII70.02.13.3 变斜

10、率变斜率(xil)比例差动保护比例差动保护第26页/共107页第二十七页，共108页。3.3 变斜率变斜率(xil)比例差动保护比例差动保护第27页/共107页第二十八页，共108页。区内(q ni)轻微：t0:正常运行t1:故障时3.3 变斜率变斜率(xil)比例差动保护比例差动保护第28页/共107页第二十九页，共108页。区内较严重(ynzhng)：t0:正常运行t1:故障时3.3 变斜率比例变斜率比例(bl)差动保护差动保护第29页/共107页第三十页，共108页。区内(q ni)严重故障：t0:正常运行t1:故障时3.3 变斜率变斜率(xil)比例差动保护比例差动保护第30页/共10

11、7页第三十一页，共108页。3.4 发电机差动发电机差动TA饱和饱和(boh)问题问题第31页/共107页第三十二页，共108页。cos21IIIH3.4 发电机差动发电机差动TA饱和饱和(boh)问问题题第32页/共107页第三十三页，共108页。算法：制动电流工频变化量：差电流工频变化量：21ththrIdIII3.4 发电机差动发电机差动TA饱和饱和(boh)问题问题第33页/共107页第三十四页，共108页。3 区内故障(gzhng)时，制动电流和差电流工频变化量同步出现3.4 发电机差动发电机差动TA饱和饱和(boh)问题问题第34页/共107页第三十五页，共108页。4 发电机区外

12、故障(gzhng)并伴随TA饱和3.4 发电机差动发电机差动TA饱和饱和(boh)问题问题第35页/共107页第三十六页，共108页。5 发电机区内(q ni)故障3.4 发电机差动发电机差动TA饱和饱和(boh)问题问题第36页/共107页第三十七页，共108页。6 发电机区内故障(gzhng)并伴随TA饱和3.4 发电机差动发电机差动TA饱和饱和(boh)问题问题第37页/共107页第三十八页，共108页。区外TA饱和：t0:正常运行(ynxng)t1:判出区外t2:开始饱和t3:进入动作区t1-t05ms3.4 发电机差动发电机差动TA饱和饱和(boh)问题问题第38页/共107页第三十

13、九页，共108页。TA饱和(boh)：t0:正常运行t1:判出区外t2:开始饱和(boh)t3:进入动作区t1-t05ms3.4 发电机差动发电机差动TA饱和饱和(boh)问题问题第39页/共107页第四十页，共108页。3.5定子绕组(roz)单相接地保护第40页/共107页第四十一页，共108页。0.51.00.250.50.751.0U0/E0EAEBECUAUBUCECEBEC(1- )(1- )(1- )(a)单相接地示意图（b)基波零序电压与 的关系3.5定子绕组(roz)单相接地保护第41页/共107页第四十二页，共108页。3.5 定子绕组(roz)单相接地保护第42页/共10

14、7页第四十三页，共108页。3.5定子(dngz)绕组单相接地保护第43页/共107页第四十四页，共108页。3.5定子(dngz)绕组单相接地保护第44页/共107页第四十五页，共108页。UN3US3C0f/2C0f/2C0sI03E3NS(1- )E3(1- )图1-38 发电机内部单相接地时三相谐波电势分布等值电路图010 20 30 40 50 60 70 80 90 100E3机端中性点UN3US3E3%图1-39 US3、UN3随的变化曲线3.5定子绕组(roz)单相接地保护6单相接地时三次(sn c)谐波分布特点第45页/共107页第四十六页，共108页。3.5定子(dngz)

15、绕组单相接地保护第46页/共107页第四十七页，共108页。wzdNTKUU3338 三次(sn c)谐波比率判据3.5定子绕组(roz)单相接地保护第47页/共107页第四十八页，共108页。NNtTUkreUkU3333.5定子绕组(roz)单相接地保护8 三次谐波(xi b)差动判据第48页/共107页第四十九页，共108页。3.5定子绕组(roz)单相接地保护8 三次谐波(xi b)差动判据第49页/共107页第五十页，共108页。3.5定子绕组(roz)单相接地保护第50页/共107页第五十一页，共108页。3.5定子绕组(roz)单相接地保护第51页/共107页第五十二页，共108

16、页。3.5定子(dngz)绕组单相接地保护第52页/共107页第五十三页，共108页。3.5定子绕组(roz)单相接地保护第53页/共107页第五十四页，共108页。3.5定子绕组(roz)单相接地保护第54页/共107页第五十五页，共108页。3.5定子(dngz)绕组单相接地保护第55页/共107页第五十六页，共108页。浮动门槛和电流比率(bl)制动相结合的纵向零序电压匝间保护新原理第56页/共107页第五十七页，共108页。3.6 发电机定子(dngz)匝间故障 保护第57页/共107页第五十八页，共108页。3.6 发电机定子(dngz)匝间故障 保护第58页/共107页第五十九页，

17、共108页。3.6 发电机定子(dngz)匝间故障 保护2 发电机定子匝间故障(gzhng)特点第59页/共107页第六十页，共108页。2 发电机定子(dngz)匝间故障特点第60页/共107页第六十一页，共108页。BACoo3U0YH0E0I0nxf0 xf01nn零序电压匝间保护(boh)用电压互感器 n并联分支发电机零序等效电路 nxnnxnnxnnnxEIffff000020000013I3U31131 =E3.6 发电机定子匝间故障(gzhng) 保护3 专用(zhunyng)PT匝间保护第61页/共107页第六十二页，共108页。3 专用(zhunyng)PT匝间保护第62页/

18、共107页第六十三页，共108页。 Ie Imax Ie Imax )/1 (2*3)max(2*30IIIIIIUIIkUemmOzdezdmOOzdhOUU 3.6 发电机定子(dngz)匝间故障 保护4 专用PT匝间保护(boh)判据第63页/共107页第六十四页，共108页。3.6 发电机定子匝间故障(gzhng) 保护5 零序电压匝间保护的功能(gngnng)特点第64页/共107页第六十五页，共108页。电厂主变高压侧C0故障纵向零序电压波形，零序电压基波分量比故障前增大，电流、负序电流增加较大,电流比率制动(zh dn)原理的匝间保护没有误动3.6 发电机定子匝间故障(gzhng

19、) 保护5 零序电压(diny)匝间保护的功能特点第65页/共107页第六十六页，共108页。5 零序电压匝间保护(boh)的功能特点3.6 发电机定子匝间故障(gzhng) 保护第66页/共107页第六十七页，共108页。5 零序电压匝间保护(boh)的功能特点3.6 发电机定子匝间故障(gzhng) 保护第67页/共107页第六十八页，共108页。t0: 正常(zhngchng)运行t1: 进入静稳圆t2:进入异步圆失磁保护(boh)的功能特点第68页/共107页第六十九页，共108页。t0: 正常(zhngchng)运行t1: 低励t2: 异步运行失磁保护的功能(gngnng)特点第69

20、页/共107页第七十页，共108页。曲线1:区外(q wi)振荡曲线2:区内振荡3.7 失磁保护失磁保护(boh)第70页/共107页第七十一页，共108页。3.7 失磁保护失磁保护(boh)第71页/共107页第七十二页，共108页。失磁保护(boh)的功能特点第72页/共107页第七十三页，共108页。失磁保护的功能(gngnng)特点第73页/共107页第七十四页，共108页。失磁保护的功能(gngnng)特点第74页/共107页第七十五页，共108页。失磁保护(boh)的功能特点第75页/共107页第七十六页，共108页。失磁保护(boh)的功能特点第76页/共107页第七十七页，共1

21、08页。失磁保护的功能(gngnng)特点第77页/共107页第七十八页，共108页。失磁保护的功能(gngnng)特点第78页/共107页第七十九页，共108页。失磁保护的功能(gngnng)特点第79页/共107页第八十页，共108页。3.7 失磁保护失磁保护(boh)第80页/共107页第八十一页，共108页。(tio zh)允许电流时出口失步保护的功能(gngnng)特点3.8 失步保护失步保护(boh)第81页/共107页第八十二页，共108页。失步保护(boh)的功能特点EaZaZbZcEbo发电机与系统(xtng)失步时的等效系统(xtng)图 IuOEbEa系统(xtng)各点

22、的电流电压关系图 3.8 失步保护失步保护第82页/共107页第八十三页，共108页。1.左右边界(binji)2.中心线3.电抗线失步保护(boh)功能失步保护的功能(gngnng)特点振荡中机端阻抗继电器的测量阻抗图 Rjx0ZcZa-ZbOLUORIRIL3211DLRQQQ”3.8 失步保护失步保护第83页/共107页第八十四页，共108页。失步继电器分析(fnx)区外(q wi)失步失步保护的功能(gngnng)特点3.8 失步保护失步保护第84页/共107页第八十五页，共108页。失步继电器分析(fnx)区内(q ni)失步失步保护的功能(gngnng)特点3.8 失步保护失步保护

23、第85页/共107页第八十六页，共108页。失步继电器分析(fnx)加速(ji s)失步失步保护的功能(gngnng)特点3.8 失步保护失步保护第86页/共107页第八十七页，共108页。失步继电器分析(fnx)减速(jin s)失步失步保护(boh)的功能特点3.8 失步保护失步保护第87页/共107页第八十八页，共108页。失步过程(guchng)分析t0:正常(zhngchng)运行t1:区外故障t2:故障切除失步保护的功能(gngnng)特点3.8 失步保护失步保护第88页/共107页第八十九页，共108页。失步过程(guchng)分析t0:正常运行t1:区外(q wi)故障t2:故

24、障切除t3:振荡失步保护的功能(gngnng)特点3.8 失步保护失步保护第89页/共107页第九十页，共108页。失步过程(guchng)分析t0:正常(zhngchng)运行t1:功率超调t2:失步振荡3.8 失步保护失步保护第90页/共107页第九十一页，共108页。失步过程(guchng)分析一次典型(dinxng)的失步振荡过程3.8 失步保护失步保护(boh)第91页/共107页第九十二页，共108页。3.8 失步保护失步保护(boh)第92页/共107页第九十三页，共108页。第93页/共107页第九十四页，共108页。转子接地保护的功能(gngnng)特点3.93.9转子接地转子接地(ji