CSC系列调试手册.docx
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CSC系列调试手册
CSC-326系列变压器保护装置
调试手册
(适用于标准版本的CSC326A\B\C\D\F型号的装置)
二O一O年三月
CSC-326系列变压器保护装置
调试手册
(适用于标准版本的CSC326A\B\C\D\F型号的装置)
编制:
段国强
校核:
曹秦
审核:
史曜兆
相恒成
董振阳
李晓辉
沈敬华
批准:
王凤山
版权所有:
北京四方继保自动化股份有限公司
注:
本公司保留对此调试手册修改的权利。
如果产品与调试手册有不符之处,请您及时与我公司技术支持部联系。
技术支持电话:
0传真:
0
1调试资料的准备
1)与装置相关的配套说明书、调试大纲、出厂记录。
2)厂家提供的组屏设计图纸。
3)设计院提供的有关被试屏以及与其它外部回路连接的设计图册。
2试验前的准备工作
1)试验前请事先详细阅读厂家提供的配套说明书,尽可能了解现场装置的基本操作、保护原理、以及相关的基本性能,如在此过程中存有疑问,可咨询厂家的现场服务人员或公司技术支持的相关人员。
2)装置上电前应做好各项检查,外观应无破损,插件插接紧固,直流电压回路的绝缘满足规定要求,各项指标可参考装置配套的调试记录。
3)试验前断开屏体外部的交流回路,以免造成安全事故,对现场施工人员造成严重的伤害。
4)检查打印机接线是否正常,打印纸张是否齐全,以便打印试验的定值、版本、以及各种实验的数据。
5)需要拔插装置插件时,应保证在装置断电的情况下完成,并做好防静电措施,以防插件损坏或性能下降。
6)临时打开或短接的端子应做好记录,以便试验结束后可靠的恢复。
3试验过程中的常用菜单操作
装置菜单的介绍:
装置的主菜单由运行工况、打印报告、打印、修改时钟、液晶调节、定值设置、装置设置、开出传动、测试操作、压板操作组成,如下图。
版本信息
在装置运行正常无任何告警信息的情况下:
进入【运行工况】下的【装置编码】菜单,可查看到装置的版本信息,试验前应做好记录。
该记录应至少包括:
装置类型、软件版本号和CRC校验码,并检查其与有效版本是否一致。
定值操作
本装置的定值分为【装置参数】和【保护定值】。
【装置参数】定值用于整定每个保护时限的跳闸方式。
【保护定值】中包括【系统参数】、【差动保护】以及各侧后备保护的定值。
定值输入完成后利用打印机打印装置的定值进行核对,应准确无误。
修改时钟
进入【修改时钟】->【整定时间】,用四方键盘将装置时钟设定为当前值。
回到液晶正常显示下,观察时钟应运行正常。
拉掉装置电源5min,然后再上电,检查液晶显示的时间和日期,在掉电时间内装置时钟应保持运行,并走时准确。
压板操作
本装置压板模式缺省为软硬压板串联方式,操作压板的顺序一般为:
先投入装置的软压板,后投入相应的保护硬压板。
在主菜单的界面下进入【压板操作】->【软压板投退】->输入密码(8888)→液晶上会出现压板图形,操作四方键盘上下键,投入相应的软压板。
在完成软压板操作后,投入相应的保护功能硬压板,该压板一般安装在屏体下方,每次操作硬压板时,应观察是否与液晶上的报文一致。
此时装置上会出现“XXXX”保护压板投入的报文,同时循环显示中会出现“XXXX”保护的汉字显示。
进入【查看压板状态】菜单,查看软硬压板串联后的状态是否与当前的操作一致。
第一列为软压板状态,第二列为软硬压板串联后总的压板状态。
打印操作
进入【打印操作】,该菜单中包括【定值打印】;【装置工况】;【装置采样】,根据每一级的提示,进行相应的操作。
开出传动
进入【开出传动】菜单,屏幕中详细的列出了需要传动的各个出口名称,该功能主要用于验证保护装置内部继电器动作节点的完好性,在输入密码后即可有选择的进行开出传动操作。
测试操作
该菜单包括
【遥信对点】:
模拟装置内部的各种报文向网络发送。
【定值切换】:
用于切换定值区,同面板的定值切换快捷键。
【查看零漂】:
查看装置的模拟通道的零漂。
【调整零漂】:
自动调整模拟通道的零漂。
【查看刻度】:
查看装置的模拟通道的模拟量。
【调整刻度】:
根据标准值,自动调整选择到的通道刻度。
【打印采样值】:
打印装置采样时刻的数据,对于检测分析相别等有帮助。
4装置的交流回路的校验
零漂校验
进入【测试操作】->【查看零漂】。
装置将详细的列出所有交流通道的零漂值,查看是否满足要求,一般要求测得零漂值控制在0.01IN(或0.5V)以内,如果不满足要求,即要求进行零漂调整的操作。
进入【测试操作】->【调整零漂】
调整零漂时,应断开装置与测试仪或标准源的电气连接,确保装置交流端子上无任何输入,菜单中选择所有通道,确定后进行零漂调整,调整成功后装置会报“零漂调整成功”。
刻度校验
进入【测试操作】->【查看刻度】
试验前将所有保护压板退出以防装置频繁启动。
装置通入电流分别为5In(时间不许超过10s),如果测试仪不能加5In,则加2In、In、0.08In(In分别为1A或5A),通入相电压分别为80V、60V、1V,通入3U0分别为200V、100V、3V。
用级或以上测试仪检测装置测量线性误差,并记录检测结果。
要求相电压通道在1V时液晶显示值与外部表计值误差小于,其余小于;要求3U0电压通道在3V时液晶显示值与外部表计值误差小于,其余小于;电流通道在0.08In时误差小于0.02In,其余小于%。
如果上述的精度不能满足要求,则要求进行刻度调整。
进入【测试操作】->【调整刻度】。
变压器保护采用按侧调整。
将调整侧所有有效电流回路串接,所有有效电压回路并接。
用级以上测试仪,输出标准电压50V,电流为In(1A或5A,其选择根据装置的配置),用电流表及电压表监视保证标准值的误差在5%,按“方向键”和“SET键”选择需要调整的通道,然后确认执行。
若操作失败,装置将显示采样出错及出错通道号,此时检查装置接线、刻度标准值的设定是否正确。
对于配有2块CPU的主变装置,应对CPU1和CPU2分别进行操作。
开入检查
在装置运行正常无任何告警信息的情况下:
进入【运行工况】下的【开入】菜单,用+24V点各开入端子,各开入应显示”合”,断开+24V,应显示“分”。
开出检查
参考附表提供的开出检查表格
5保护功能的校验
差动保护的校验
例如:
按照下列的主表配置,修改主变保护定值的系统参数
1
额定容量
Sn=40MVA
2
额定电压
110(+10,-6)×%//
3
接线方式
Yn/Y/D-11
4
CT变比
600/5;1200/5;2500/5(注:
对应高;中;低)
5.1.1保护定值
在主菜单的界面下进入定值设置->【输入密码】(8888)->【整定定值】->【保护定值】->【系统参数】->调取当前区的定值(例如00区)。
调出的系统参数定值清单如下:
系统参数定值
序号
代码
定值名称
范围
单位
备注
试验定值
1
KGXT
系统参数控制字
无
参考附表1
0000
2
KMD
变压器接线方式
MVA
参考附表2
0002
3
CLK
接线方式钟点数
0~12
kV
主变铭牌
11
4
Se
变压器额定容量
0~3000
主变铭牌
40
5
UHe
高压侧额定电压
0~1000
A
主变铭牌
110
6
HTVN
高压侧TV变比
0~9999
A
V/V
1100
5
HTA1
高压侧TA一次值
0~9999
A
参考CT变比
600
6
HTA2
高压侧TA二次值
1或5
A
5
7
H02
高压零序TA二次值
1或5
kV
5
7
HJ2
高压间隙TA二次值
1或5
kV
5
UMe
中压侧额定电压
0~1000
主变铭牌
8
MTVN
中压侧TV变比
0~9999
V/V
385
9
MTA1
中压侧TA一次值
0~9999
A
参考CT变比
1200
10
MTA2
中压侧TA二次值
1或5
A
5
11
M02
中压零序TA二次值
1或5
A
5
MJ2
中压间隙TA二次值
1或5
5
ULe
低压侧额定电压
0~1000
主变铭牌
LTVN
低压侧TV变比
0~9999
V/V
105
LTA1
低压侧TA一次值
0~9999
参考CT变比
2500
LTA2
低压侧TA二次值
1或5
5
差动保护定值清单如下:
序号
代码
定值名称
范围
单位
备注
试验定值
1
KGCD
差动保护控制字
0033
参考附表3
2
ISD
差动速断电流定值
2~100
A
建议8~12Ie
14
3
ICD
差动保护电流定值
~5
A
建议取Ie
1
4
KID
比率制动系数
~
无
建议取
5
ICT
断线开放差动定值
~10
4
6
KXB
二次谐波制动系数
~
建议取
注:
利用四方保护的上下左右键盘进行定值的修改,对于控制字,当光标移动到某一位上时,液晶屏幕的左下方会有相应的解释。
附表1:
系统参数控制字KGXT,参考下表
定值项
试验定值
说明
B2
低压侧无分支
0
1-有分支,0-无分支
B1
三圈变压器
0
1-两圈变压器,0-三圈变压器
B0
普通变压器
0
1-自耦变压器,0-普通变压器
附表2:
变压器接线控制字KMD,参考下表
定值项
试验定值
说明
B2
软件做TA接线星三角转换
0
1-不做,0-做
B1
低压绕组Y接线
0
1-三角接线0-Y接线
B0
中压绕组Y接线
0
1-三角接线0-Y接线
附表3:
差动保护控制字,参考下表
序号
定值项
试验定值
说明
B9
本装置用于分相差动保护[注1]
0
1-用于,0-不用
B6
投入五次谐波
0
1-投入,0-退出
B5
TA断线闭锁比率差动保护[注2]
1
1-闭锁,0-不闭锁
B4
TA断线检测投入
1
1-投入,0-退出
B3
差动保护跳桥断路器[注3]
0
1-跳,0-不跳
B2
模糊识别制动
0
1-模糊识别制动,0-二次谐波制动
B1
差流越限告警投入
1
1-投入,0-退出
B0
差动速断保护投入
1
1-投入,0-退出
[注1]:
对于CSC326FB/FC装置该位有效,其它型号装置为备用。
[注2]:
对于零差和分相差动该位同样有效。
[注3]:
对于CSC326FA装置该位有效,其它型号装置为备用。
5.1.2投入差动保护压板
按要求投入差动保护压板,操作过程参考上述的“压板操作”。
查看压板的状态时,在主菜单的界面下进入【压板操作】->【查看压板状态】;如下图所示,第一列压板为软压板状态,第二列压板为软硬压板串联后的状态。
5.1.3相关的知识
CSC326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和,第二段折线的斜率可由用户整定,一般整定为。
曲线中含有2个拐点,分别为
和
,其中
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,
、
、
为高压侧CT二次电流,
、
、
为高压侧校正后的各相电流;
、
、
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
制动曲线的拐点计算
(第一拐点)
(第二拐点)
平衡系数的计算
(低压侧平衡系数)
(中压侧平衡系数)
式中,
为变压器额定容量,
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),
为变压器高压侧CT变比,
为变压器低压侧额定电压,
为低压侧CT变比,
为高压侧CT变比。
低压侧为2500/5。
5.1.4试验装置的接线
当试验仪器具有两组电流输出,可采用下述的接线,试验分为2种情况,当测试仪器支持四方公司的制动电流的选取方式时,可采用自动测试,当测试仪器不支持四方公司的制动电流的选取方式时,利用手动进行试验,以下分别说明。
当测试仪器不支持2组输出时,可采用一组输出中的2相电流来实现,按照下述的接线完成,另外,测试仪器的自动测试中的电流设置改为两相电流的方式。
5.1.5自动测试的方法
设备:
昂立测试仪器一台,其他的测试仪器可参考。
1、进入【差动实验】子主菜单,选择【Id,r定义】
其中:
1)“测试项目”:
为比例制动;
2)“Id,r定义”:
计算公式的选择应与保护装置一致,根据公式
故:
,
3)
为对应试验侧的差动补偿系数,对应高压侧固定为1,对应其他侧为该侧的平衡系数,应按照装置的差动保护定值计算后获得。
2、【I1,I2定义】
按照试验的项目选择主变的接线方式,例如Y/Y/△-11的主变接线组别,当选择高中压侧实验时选择Y/Y-12方式,当选择高低或中低压侧实验时选择Y/△-11接线方式.上述的设置应与主变保护的定值保持一致。
参考主变的KMD控制字。
3、【固定Ir】定义
按照保护装置的制动特性曲线进行设置,实验前应计算出保护装置的拐点电流定值。
例如在输入上述定值的情况下,计算装置的两个拐点分别为
=和
=,按照试验的预计目的可按段设置测试点的区间,例如;或者直接测试区间,现场可灵活掌握。
(注意:
随着制动电流的增大,试验仪器的输出可能会出现过载,此时适当的调整制动电流的大小以适应实验仪器的输出。
4、【搜索Id】定义
其中:
1)“Id搜索起点和终点”设置每个Ir点下,动作电流的搜索方法,应包含差动保护的动作区和不动作区,如果事先无法预知动作电流的大小,一般取0%~100%倍的Ir。
2)“动作门槛ICD”设置值等于差动保护定值单中的差动启动电流定值ICD。
3)“每步时间”针对每一个制动电流点Ir,在搜索动作电流的过程中,每次Ir,Id的输出时间。
每步时间必须保证大于保护的动作时间。
由于差动保护通常为速动,故一般取秒。
4)“间断时间”针对每一个制动电流点Ir,在搜索动作电流的过程中,每次输出Ir,Id前的间断时间(其间,电流输出为0),以保证保护能够可靠复归。
一般可取秒。
注:
如果继电器无法长时间通过大电流,建议在保证保护动作时延的前提下,尽可能地减小每步时间,延长间断时间
5、【开关量】定义
按照试验的接线,选取保护的动作节点,该节点应为瞬动节点,可以在保护返回时该节点返回。
6、开始自动测试
按“start”开始试验。
试验过程中,根据设置的动作和制动方程的定义,结合当前制动电流Ir和正在搜索的动作电流Id大小,测试仪将自动计算出高、低压侧电流,由I1,I2输出,同时接收保护的动作信号,按照二分法在比例制动特性曲线两侧进行扫描,逐渐逼近确定出动作边界。
(打点过程根据测试仪,界面可能有所不同)
曲线上面的红色小X即为测试仪器的所绘制测试点,可以看到制动特性很好。
动作结束后,测试仪器会输出报告,根据报告填写不同格式的调试记录。
以下为测试仪器的实验报告中的部分摘录。
试验结果
-------------------------------------------------------------------------------
序号制动电流Ir动作边界(整定)动作电流Id相对误差Kzd
-------------------------------------------------------------------------------
10.000A1.000A1.002A%------
20.400A1.080A1.078A%
30.800A1.160A1.160A%
41.200A1.285A1.289A%
51.600A1.485A1.494A%
62.000A1.685A1.695A%
72.400A1.885A1.894A%
82.800A2.085A2.095A%
93.200A2.285A2.300A%
103.600A2.485A2.496A%
114.000A2.685A2.695A%
124.400A2.885A2.905A%
134.800A3.085A3.113A%
-------------------------------------------------------------------------------
5.1.6手动测试的方法
当现场的测试仪器不具备自动的测试功能时,需要进行手动的计算,以下根据这种情况进行分析,首先,CSC326三段折线的动作方程如下,结合该方程给出计算的方法和试验的手段。
式中:
为差动保护电流定值;
为差动电流;
为制动电流;第一段折线的斜率固定取;
为第二段折线的斜率,其值等于比例制动系数定值;第三段折线的斜率固定取。
参考以上计算出的制动特性曲线的拐点,选择合适的制动电流,原则上是在第一拐点之前任取一个或两个数据,第一拐点与第二拐点之间任取一个或两个数据,第二拐点之后任取一个或两个数据,根据选择的拐点电流计算对应的差动电流,这样就得到了一组数据,再根据各侧电流之和=差动电流,各侧电流之差的一半=制动电流,则可计算出各侧应该输入的电流值。
已知:
以第一段折线的A相为例,根据第一拐点任取一制动电流,(原则上应该<
),例如取
,其对应的动作方程为
带入上面的数据后计算出
,如果令高压侧通入的电流为
,低压侧通入的电流为
,则可得到:
解上述方程得到倍的差动动作值时实验仪器的输出为
∠0°
∠180°,依次选取不同的制动电流后,可计算出其他的测试点的电流。
当测试仪器只有一组输出,且每侧接一相电流时进行试验时。
应再次进行数据调整,原则如下:
在该侧接线设置为Y形时,调整
倍,在该侧接线设置为△形时不做调整。
即:
(Y形接线)
(Y形接线)
倍理论差动动作值(实验仪器为一组电流输出)
第一折线
第二折线
第三折线
取点
任意点
第一拐点
任意点
第二拐点
任意点
Ir/Idz*
4/
9/
仪器输出值
IA=∠0°
IC=∠180°
IA=∠0°IC=∠180°
IA=∠0°
IC=∠180°
IA=∠0°
IC=∠180°
IA=∠0°
IC=∠180°
倍理论差动动作值(实验仪器为两组电流输出)
第一折线
第二折线
第三折线
取点
任意点
第一拐点
任意点
第二拐点
任意点
Ir/Idz*
4/
9/
仪器输1组输出出值
IA=∠0°
IB=∠-120°
IC=∠120°
IA=∠0°IB=∠-120°
IC=∠120°
IA=∠0°
IB=∠-120°
IC=∠120°
IA=∠0°
IB=∠-120°
IC=∠120°
IA=∠0°
IB=∠-120°
IC=∠120°
仪器输2组输出出值
IA=∠180°
IB=∠60°
IC=∠-60°
IA=∠180°
IB=∠60°
IC=∠-60°
IA=∠180°
IB=∠60°
IC=∠-60°
IA=∠180°
IB=∠60°
IC=∠-60°
IA=∠180°
IB=∠60°
IC=∠-60°
倍理论差动动作值(实验仪器为一组电流输出)
第一折线
第二折线
第三折线
取点
任意点
第一拐点
任意点
第二拐点
任意点
Ir/Id*
4/
9/
计算值(A)
IA=∠0°
IC=∠180°
IA=∠0°IC=∠180°
IA=∠0°
IC=∠180°
IA=∠0°
IC=∠180°
IA=∠0°
IC=∠180°
倍理论差动动作值(实验仪器为两组电流输出)
第一折线
第二折线
第三折线
取点
任意点
第一拐点
任意点
第二拐点
任意点
Ir/Id*
4/
9/
仪器输1组输出出值
IA=∠0°
IB=∠-120°
IC=∠120°
IA=∠0°
IB=∠-120°
IC=∠120°
IA=∠0°
IB=∠-120°
IC=∠120°
IA=∠0°
IB=∠-120°
IC=∠120°
IA=∠0°
IB=∠-120°
IC=∠120°
仪器输2组输出出值
IA=∠180°
IB=∠60°
IC=∠-60°
IA=∠180°
IB=∠60°
IC=∠-60°
IA=∠180°
IB=∠60°
IC=∠-60°
IA=∠180°
IB=∠60°
IC=∠-60°
IA=∠180°
IB=∠60°
IC=∠-60°
5.1.7励磁涌流闭锁的相关知识
变压器在空载合闸或外部故障切除后电压恢复过程中,由于变压器铁芯磁通饱和将产生励磁涌流,其大小与变压器的等值阻抗、合闸初相角、剩磁大小、绕组接线方式、铁芯结构等因素有关。
在变压器的铁芯磁通未饱和时,励磁绕组电感很大,励磁电流很小甚至可忽略不计;而当变压器变压器铁芯磁通饱和时,变压器励磁绕组电感降低,将出现数值很大的励磁电流,也就是我们所说的励磁涌流。
励磁涌流有如下的特征:
A、励磁涌流幅值很大且衰减,可以达到6到8倍的额定电流,并含有大量的非周期分量,其中以2次谐波为主,一般情况下能达到基波分量的15%以上。
当合闸初相角改变时,对各相别的励磁涌流影响有所不同。
B、波形呈间断特性:
短路电流波形对称并且连续,励磁涌流不连续且波形呈现间断。
5.1.8二次谐波闭锁的差动保护实验
以高低压侧实验为例,打开测试仪进入“差动保护”菜单下的“扩展三相差动”,并进行如下设置:
注意:
对于有些实验
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- 关 键 词:
- CSC 系列 调试 手册