数字式继电保护装置及变电站自动化综合试验

1、数字式继电保护装置及变电站自动化综合试验 电力系统继电保护实验室 数字式继电保护数字式继电保护简介简介 本实验以变电站中主要数字式继电保本实验以变电站中主要数字式继电保护装置，包括高压进线保护、主变压护装置，包括高压进线保护、主变压器保护、低压出线保护等为基础，并器保护、低压出线保护等为基础，并和变电站主站控制单元构成综合自动和变电站主站控制单元构成综合自动化系统。由此可以完成线路和变压器化系统。由此可以完成线路和变压器电流电压保护、零序电流保护、线路电流电压保护、零序电流保护、线路距离保护、变压器差动保护等多项实距离保护、变压器差动保护等多项实验内容。通过综自站网络系统完成遥验内容。通过综自

2、站网络系统完成遥测、遥信、遥控等远动功能实验内容。测、遥信、遥控等远动功能实验内容。数字式继电保护数字式继电保护110110变电站综合自动化系统保护包括以下部分变电站综合自动化系统保护包括以下部分1.1.主变保护屏两面，配置如下：主变保护屏两面，配置如下： # #主变纵差动保护一（主变纵差动保护一（1 1n n） RCS-9671RCS-9671（1D1D） # #主变纵差动保护一（主变纵差动保护一（2 2n n） RCS-9671RCS-9671（2D2D） # #主变高压侧后备保护一（主变高压侧后备保护一（3131n n） RCS-9681RCS-9681（ 31D 31D ） # #主变

3、低压侧后备保护一（主变低压侧后备保护一（2121n n） RCS-9682RCS-9682（21D21D）数字式继电保护数字式继电保护2.2.线路保护屏两面，配置如下线路保护屏两面，配置如下110KV110KV进线进线711/712711/712保护（保护（1 1n n） RCS-941RCS-941（1D1D）10KV10KV馈线馈线1/1/馈线馈线3 3保护（保护（1111n n） RCS-9612RCS-9612（11D11D）10KV10KV馈线馈线2/2/馈线馈线4 4保护（保护（1212n n） RCS-9612RCS-9612（ 12D 12D ）3/4#3/4#主变纵差动保护一

4、（主变纵差动保护一（2 2n n） RCS-9671RCS-9671（2D2D）3/4#3/4#主变纵差动保护二（主变纵差动保护二（3 3n n） RCS-9671RCS-9671（3D3D）数字式继电保护数字式继电保护3.3.主控制屏一面主控制屏一面 变电站综合自动化总控单元：变电站综合自动化总控单元： RCS-9698ARCS-9698A110KV110KV进线进线711/712711/712测控单元：测控单元： RCS-9607RCS-9607110KV110KV进线模拟断路器进线模拟断路器1/2#1/2#主变主变110KV110KV侧模拟断路器侧模拟断路器1/2#1/2#主变低压侧控制

5、断路器主变低压侧控制断路器4 4台、台、10KV10KV出线控出线控制断路器制断路器4 4台及纵差动保护出口控制断路器台及纵差动保护出口控制断路器8 8台，共台，共1616台模拟断路器自行设计配置。台模拟断路器自行设计配置。 数字式继电保护数字式继电保护4 4变电站综合自动化监控系统变电站综合自动化监控系统 由一台主站总控单元（由一台主站总控单元（9698A9698A）和）和1818台台保护单元及保护单元及2 2台测控单元构成综合自动台测控单元构成综合自动化监控系统。所有信号和控制命令均化监控系统。所有信号和控制命令均通过网络传输，主站画面显示。通过网络传输，主站画面显示。主站值班员操作工作站

6、两台。主站值班员操作工作站两台。操作界操作界面见图。面见图。通过保护单元及测控单元可实现站内通过保护单元及测控单元可实现站内有关信号的遥测、遥信和遥控功能。有关信号的遥测、遥信和遥控功能。数字式继电保护数字式继电保护 实验一实验一 中低压线路保护综合实验中低压线路保护综合实验一一. .实验目的：实验目的：1 1掌握三段式保护的基本原理掌握三段式保护的基本原理2 2熟悉三段式保护的动作逻辑及外部接线熟悉三段式保护的动作逻辑及外部接线3 3掌握三段式保护的定值及控制字整定方法掌握三段式保护的定值及控制字整定方法4 4了解保护装置的动作过程了解保护装置的动作过程。二实验原理二实验原理1 1三段式电流

7、保护构成原理（见教材三段式电流保护构成原理（见教材2.12.1）2 2方向元件原理（见教材方向元件原理（见教材2.22.2）数字式继电保护数字式继电保护实验一实验一 中低压线路保护综合实验中低压线路保护综合实验三实验内容三实验内容1 1线路保护装置线路保护装置RCS-9612RCS-9612功能试验功能试验（1 1）实验要求）实验要求1 1）熟悉各项保护功能的含义、应用及配置原则。）熟悉各项保护功能的含义、应用及配置原则。2 2）掌握各个保护硬压板及软压板功能含义及设置。）掌握各个保护硬压板及软压板功能含义及设置。3) 3) 熟悉保护装置外部接线，理解其含义及与保护熟悉保护装置外部接线，理解其

8、含义及与保护 柜端子排的连接关系。柜端子排的连接关系。4) 4) 理解保护装置逻辑图中的相关保护动作逻辑。理解保护装置逻辑图中的相关保护动作逻辑。5) 5) 掌握装置各项保护定值的含义及整定方法。掌握装置各项保护定值的含义及整定方法。数字式继电保护数字式继电保护实验一实验一 中低压线路保护综合实验中低压线路保护综合实验 2 2）功能原理）功能原理RCS-9612RCS-9612适用于适用于110KV 110KV 以下电压等级的非直接接地系统或以下电压等级的非直接接地系统或小电阻接地系统中的方向线路保护及测控装置。小电阻接地系统中的方向线路保护及测控装置。装置保护方面的主要功能有：装置保护方面的

9、主要功能有：三段式可经低电压闭锁的定时限方向过流保护；三段式可经低电压闭锁的定时限方向过流保护；三段零序过流保护（可选择经方向闭锁）三段零序过流保护（可选择经方向闭锁）/ /小电流接地选线；小电流接地选线；三相一次重合闸三相一次重合闸( (检无压、同期、不检检无压、同期、不检) )；过流过流/ /零序合闸加速保护零序合闸加速保护( (前加速或后加速前加速或后加速) )低周减载保护等；低周减载保护等；独立的操作回路及故障录波。独立的操作回路及故障录波。数字式继电保护数字式继电保护实验一实验一 中低压线路保护综合实验中低压线路保护综合实验 （2 2）实验步骤）实验步骤1 1保护控制字及硬压板功能。

10、熟悉保护保护控制字及硬压板功能。熟悉保护的各项功能，分析逻辑图，找到投退的各项功能，分析逻辑图，找到投退保护对应的控制字，理解其功能，并保护对应的控制字，理解其功能，并将相关控制字及硬压板填入表将相关控制字及硬压板填入表1 11 1。数字式继电保护数字式继电保护实验步骤实验步骤 表表1 11 1 保护控制字及硬压板保护控制字及硬压板保护功能保护功能相关控制字及硬压板相关控制字及硬压板功能说明功能说明过流保护过流保护方向保护方向保护低电压保护低电压保护零序保护零序保护低周减载低周减载重合闸及加重合闸及加速速数字式继电保护数字式继电保护实验步骤实验步骤2 2保护装置外部接线。熟悉保护二次回路图保护

11、装置外部接线。熟悉保护二次回路图的相对编号，在对应保护柜上找到保护装置的相对编号，在对应保护柜上找到保护装置交流输入端子交流输入端子113113118118（IAIA、IBIB、ICIC）和电）和电压输入端子压输入端子101101104104（UAUA、UBUB、UCUC、UNUN）、）、保护跳闸输出端子保护跳闸输出端子404404和和416416（跳闸出口接点（跳闸出口接点正端和负端）在保护端子排上的编号，并将正端和负端）在保护端子排上的编号，并将这些输入、输出端子号标注在对应的图这些输入、输出端子号标注在对应的图1 11 1上。上。数字式继电保护数字式继电保护重合闸信号合后位置附图RCS-

12、9612A背板端子置检修状态闭锁重合闸弹簧未储能重合闸出口保护动作HWJTWJ信号公共保护跳闸出口控制回路断线装置报警信号公共位置信号419420地远动信号418417416415414413412411信号复归投低周减载开入7TWJ负端遥控电源输入手动跳闸入口保护跳闸入口合闸线圈跳闸线圈合闸入口410409408407406405404403开入3开入6开入5开入4开入1开入2事故总信号OUT402401DC206测量CT311110109RXD串口1319P485B串口3地光发光收320215214地P485A485B485ASYNBSYNATXD315317318316313314312

13、时钟同步串口2213212211210208209207118116114112Ic保护CT117地Ia113115Ib111ICIbIcIC107105103脉冲开入2脉冲开入1脉冲开入4脉冲开入3脉冲开入公共+24V309310307308305306303304205204203202201301302CPU108106104102UbUa101输入电压UxIAIosUcUxnIAUnAC控制电源+控制电源-光耦公共负装置电源 -装置电源 +数字式继电保护数字式继电保护 实验步骤实验步骤 3 3保护装置动作逻辑。保护装置动作逻辑。（1 1）理解保护装置逻辑图中的相关保护动作）理解保护装置

14、逻辑图中的相关保护动作 逻辑，根据表逻辑，根据表1 12 2上的序号找出相应的软压上的序号找出相应的软压板板, ,并把序号编上。并把序号编上。（2 2）在对应保护装置菜单上找到逻辑图中对）在对应保护装置菜单上找到逻辑图中对应应 的控制字，进行整定并将结果填入控制的控制字，进行整定并将结果填入控制表表1 12 2中。中。数字式继电保护数字式继电保护实验步骤实验步骤4 4保护装置定值整定保护装置定值整定1 1）熟悉保护装置各项保护定值的含义及整定）熟悉保护装置各项保护定值的含义及整定原则。原则。2 2）在对应保护装置上对各项保护定值进行整）在对应保护装置上对各项保护定值进行整定操作并将结果填入表定

15、操作并将结果填入表1 13 3。 数字式继电保护数字式继电保护实验步骤实验步骤 5 5 中低压线路保护综合实验装置实验接线及中低压线路保护综合实验装置实验接线及定值设置定值设置使用继保之星保护测试仪进行实验，具体参使用继保之星保护测试仪进行实验，具体参照照电力系统微机继电保护电力系统微机继电保护书中第八章第一节的相关内容。书中第八章第一节的相关内容。 数字式继电保护数字式继电保护实验二实验二 变压器后备过流保护综合实验变压器后备过流保护综合实验一实验目的：一实验目的：1 1掌握变压器后备保护配置及原理掌握变压器后备保护配置及原理2 2熟悉变压器后备保护的动作逻辑及外部接线熟悉变压器后备保护的动

16、作逻辑及外部接线3 3掌握变压器后备过流保护的定值及控制字整掌握变压器后备过流保护的定值及控制字整 定方法定方法4 4了解保护装置的动作过程。了解保护装置的动作过程。二实验原理二实验原理1 1变压器后备保护配置原理（见教材变压器后备保护配置原理（见教材6.76.7）2 2复合电压闭锁过流保护（见教材复合电压闭锁过流保护（见教材6.46.4）3 3变压器接地短路的后备保护（见教材变压器接地短路的后备保护（见教材6.56.5） 数字式继电保护数字式继电保护实验二实验二 变压器后备过流保护综合实验变压器后备过流保护综合实验三实验内容三实验内容1 1变压器后备保护装置功能试验变压器后备保护装置功能试验

17、（1 1）实验要求）实验要求1 1）熟悉各项保护功能的含义、应用及配置原）熟悉各项保护功能的含义、应用及配置原则。则。2 2）在保护柜上对每一保护的相关投）在保护柜上对每一保护的相关投/ /退压板退压板进行操作，对应各保护将相关的操作压板对进行操作，对应各保护将相关的操作压板对象填入表象填入表2 21 1。数字式继电保护数字式继电保护实验二实验二 变压器后备过流保护综合实验变压器后备过流保护综合实验 （2 2）功能原理）功能原理 RCS-9681 RCS-9681 为用于为用于110KV 110KV 电压等级变压器的电压等级变压器的110KV 110KV 侧后备侧后备保护测控装置。保护测控装置

18、。RCS-9682 RCS-9682 为用于低压侧或中压侧为用于低压侧或中压侧(35KV(35KV、10KV10KV或或6KV)6KV)的后备保护测控装置。的后备保护测控装置。 保护方面的主要功能有：保护方面的主要功能有： 三段复合电压闭锁过流保护（三段复合电压闭锁过流保护（、段可带方向）；段可带方向）； 接地零序保护（三段零序过流保护）（接地零序保护（三段零序过流保护）（96829682设置只有零序设置只有零序过压报警）；过压报警）； 不接地零序保护（一段定值二段时限的零序无流闭锁过压不接地零序保护（一段定值二段时限的零序无流闭锁过压保护、一段定值二段时限的间隙零序过流保护）；保护、一段定值

19、二段时限的间隙零序过流保护）； 保护出口采用跳闸矩阵方式，可灵活整定；保护出口采用跳闸矩阵方式，可灵活整定； 过负荷发信号；过负荷发信号； 启动主变风冷；启动主变风冷；数字式继电保护数字式继电保护实验二实验二 变压器后备过流保护综合实验变压器后备过流保护综合实验 过载闭锁有载调压；过载闭锁有载调压； 故障录波。故障录波。 测控方面的主要功能有：测控方面的主要功能有： 7 7 路遥信开入采集、遥信变位、事故遥信；路遥信开入采集、遥信变位、事故遥信； 3 3 路断路器遥控分合，空接点输出；出口动作保路断路器遥控分合，空接点输出；出口动作保持时间可程序设定；持时间可程序设定； P P、Q Q、I I

20、（IAIA、IBIB、ICIC）、）、U U（UAUA、UBUB、UCUC、UABUAB、UBCUBC、UCAUCA）、）、U0U0、F F、COSCOS等模拟量的遥测；等模拟量的遥测； 遥控事件记录及事件遥控事件记录及事件SOE SOE 等；等；5 5）四路脉冲累加）四路脉冲累加单元，空接点输入。单元，空接点输入。 数字式继电保护数字式继电保护实验二实验二 变压器后备过流保护综合实验变压器后备过流保护综合实验（2 2）实验步骤）实验步骤1 1保护控制字及硬压板功能。熟悉保护保护控制字及硬压板功能。熟悉保护的各项功能，分析逻辑图，找到投退的各项功能，分析逻辑图，找到投退保护对应的控制字，理解其

21、功能，并保护对应的控制字，理解其功能，并将相关控制字及硬压板填入表将相关控制字及硬压板填入表1 11 1。 数字式继电保护数字式继电保护实验步骤实验步骤2 2保护装置外部接线试验保护装置外部接线试验1 1）熟悉保护装置外部接线，理解其含义）熟悉保护装置外部接线，理解其含义及与端子排的连接关系。及与端子排的连接关系。2 2）在对应保护柜上寻找相关交流输入端）在对应保护柜上寻找相关交流输入端子，保护跳闸及遥控输出端子；并将子，保护跳闸及遥控输出端子；并将输入、输出端子标注在对应图上。输入、输出端子标注在对应图上。数字式继电保护数字式继电保护实验步骤实验步骤3 3保护装置动作逻辑。保护装置动作逻辑。

22、（1 1）理解保护装置逻辑图中的相关保护）理解保护装置逻辑图中的相关保护（零序电流保护）动作逻辑，根据（零序电流保护）动作逻辑，根据表表2 22 2上的序号找出相应的软压板，并上的序号找出相应的软压板，并把序号编上。把序号编上。（2 2）对应保护装置菜单上找到逻辑图中）对应保护装置菜单上找到逻辑图中对对 应的控制字，进行整定并将结果应的控制字，进行整定并将结果填入控制表填入控制表2 22 2中。中。数字式继电保护数字式继电保护实验步骤实验步骤4 4保护装置定值整定保护装置定值整定1 1）熟悉保护装置各项保护定值的含义及整定）熟悉保护装置各项保护定值的含义及整定原则。原则。2 2）在对应保护装置

23、上对各项保护定值进行整）在对应保护装置上对各项保护定值进行整定操作并将结果填入表定操作并将结果填入表2 23 3。 5 5 变压器后备过流保护综合实验装置实验接变压器后备过流保护综合实验装置实验接 线及定值设置线及定值设置 使用继保之星保护测试仪进行实验，具体使用继保之星保护测试仪进行实验，具体 参照参照电力系统微机继电保护电力系统微机继电保护 书中的相关内容。书中的相关内容。数字式继电保护数字式继电保护实验三实验三 变压器差动保护综合实验变压器差动保护综合实验一实验目的：一实验目的：1 1掌握变压器纵差动保护的基本原理掌握变压器纵差动保护的基本原理2 2熟悉变压器数字式纵差动保护的逻辑熟悉变

24、压器数字式纵差动保护的逻辑及外部接线及外部接线3 3掌握变压器纵差动保护的定值及控制掌握变压器纵差动保护的定值及控制字整定方法字整定方法4 4熟悉变压器纵差动保护的动作特性。熟悉变压器纵差动保护的动作特性。数字式继电保护数字式继电保护实验三实验三 变压器差动保护综合实验变压器差动保护综合实验二实验原理二实验原理1 1变压器比率差动保护的基本原理（见教材变压器比率差动保护的基本原理（见教材6.26.2）2 2变压器的励磁涌流及鉴别方法（见教材变压器的励磁涌流及鉴别方法（见教材6.36.3）三实验内容三实验内容1 1保护装置功能试验保护装置功能试验（1 1）实验要求）实验要求1 1）熟悉纵差动保护

25、的原理及应用与配置原则。）熟悉纵差动保护的原理及应用与配置原则。2 2）在保护柜上对纵差动保护的相关投）在保护柜上对纵差动保护的相关投/ /退压板进退压板进 行操作，将相关的操作压板对象填入表行操作，将相关的操作压板对象填入表3 31 1。数字式继电保护数字式继电保护实验三实验三 变压器差动保护综合实验变压器差动保护综合实验 (2)(2)实验步骤实验步骤1 1保护控制字及硬压板功能。熟悉保护的各项功能，保护控制字及硬压板功能。熟悉保护的各项功能，分析逻辑图，找到投退保护对应的控制字，理解分析逻辑图，找到投退保护对应的控制字，理解其功能，并将相关控制字及硬压板填入表其功能，并将相关控制字及硬压板填入表3 31 1。3 3保护装置动作逻辑及控制字保护装置动作逻辑及控制字 （ 1)1)理理解保护装置逻辑图中的相关保护（零序电流解保护装置逻辑图中的相关保护（零序电流保护）动作逻辑保护）动作逻辑，根据表，根据表3 32 2上的序号找出相应上的序号找出相应的软压板，并把序号填写在相应的软压板上。的软压板，并把序号填写在相应的软压板上。（ 2) 2) 在保护装置菜单上找到逻辑图中对应的控制在保护装置菜单上找到逻辑图中对应的控制字，进行整定并将结果填入控制表字，进行整定并将结果填入控制表3 32 2中。中。 数字式继电保护数字式继电保护实验步骤实验步骤保护功能保护功能相关保护