RCS-985发电机注入式定子、转子接地保护技术和使用说明书

ZL_YJBH2067.0709 RCS-985 发电机注入式定子、转子接地保护 技术和使用说明书 南京南瑞继保电气有限公司版权所有 2007 Ver 1.00 本公司保留对此说明书修改的权利，届时恕不另行通知。产品与说明书不符之处，以实 际产品为准。 更多产品信息，请访问互联网：http://www.nari-relays.com/ 目 录 1 RCS-985 发电机注入式定子接地保护 ....................................................................................... 1 1.1 概述 .................................................................................................................................... 1 1.2 保护应用与配置.................................................................................................................. 2 1.3 保护技术指标...................................................................................................................... 4 1.4 保护原理............................................................................................................................. 4 1.5 RCS-985U 装置性能及技术参数 ........................................................................................ 6 1.6 保护定值说明及定值整定 ................................................................................................. 12 1.7 静态检查及现场试验......................................................................................................... 15 2 RCS-985 发电机注入式转子接地保护 ..................................................................................... 19 2.1 概述 .................................................................................................................................. 19 2.2 装置性能特征.................................................................................................................... 19 2.3 技术参数........................................................................................................................... 20 2.4 装置整体说明.................................................................................................................... 22 2.5 注入式转子接地保护原理 ................................................................................................. 23 2.6 装置整体介绍.................................................................................................................... 25 2.7 保护定值清单与定值整定 ................................................................................................. 31 2.8 RCS-985 注入式转子接地保护调试 大纲 专科护士培训大纲语法等级大纲网络小说大纲模版专职安全员生产检查释经讲道讲章大纲 .......................................................................... 33 NARI-RELAYS RCS-985发电机注入式定子接地保护 1 1 RCS-985 发电机注入式定子接地保护 1.1 概述 发电机注入式定子接地保护可单独实现发电机 100%定子接地保护，和基波 零序电压、三次谐波电压定子接地保护一样，它是 RCS-985 发电机全套保护中 的一个组成部分。 注入式定子接地保护是由 RCS-985U 低频注入电源和 RCS-985 保护装置两 部分共同实现。其中，RCS-985U 定子接地保护辅助电源装置提供外加低频电源， 将低频电压电流信号注入到发电机定子绕组中。RCS-985 发电机保护装置检测注 入的低频电压、电流信号，当发电机定子绕组发生接地故障，注入的电压、电流 信号随之发生变化，RCS-985 可准确计算出接地故障电阻的阻值，完成注入式定 子接地保护。 RCS-985U 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 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 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。 注入式定子接地保护适用于各种容量的汽轮发电机、水轮发电机、燃汽轮发 电机、抽水蓄能发电机等发电机组。 RCS-985U 与 RCS-985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 IEC 60255-22-3 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 GB/T 14598.10 IEC 60255-22-4 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 GB/T 14598.13 IEC 60255-22-1 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 GB/T 14598.14 IEC 60255-22-2 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 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 NARI-RELAYS RCS-985发电机注入式定子接地保护 2 1.2 保护应用与配置 1.2.1 应用 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 注入式定子接地保护主要应用于中性点采用高阻接地方式的大中型发电机， 图 1.2.1给出了几种典型的应用方案。 RCS-985U 发电机 主变压器 RCS-985 RCS-985U 发电机 主变压器 RCS-985 接地 变压器 RCS-985U 发电机 主变压器 RCS-985 高厂变 接地 变压器 接地 变压器 Rn Rn Rn (a) (b) (c) 图 A.1 应用方案 图 1.2.1 (a)这种应用最为常见。 1.2.2 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 1.2.2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 C 屏内，与 A 屏的 RCS-985 保 护装置共同构成注入式 100%定子接地保护。 GND G 发电机 主变接地 变压器 母线 Rn 负载 电阻 RCS-985 A屏 * 断路器 中间CT RCS-985 C屏 RCS-985U C屏 RCS-974A 断路器操作箱 图 1.2.2组屏方案一 图 1.2.3所示为组屏方案二：A 屏、B 屏配置电量保护 RCS-985，C 屏配置 NARI-RELAYS RCS-985发电机注入式定子接地保护 3 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 共同构成注入式 100%定子接地保护。 GND G 发电机 主变接地 变压器 母线 Rn 负载 电阻 RCS-985U RCS-985 A屏 * 断路器 中间CT RCS-985 B屏 RCS-974A 断路器操作箱 C屏 图 1.2.3 组屏方案二 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。 1.2.3 接线图 以图 A.1(a)的应用方案为例，RCS-985U 电源辅助装置现场保护接线如图 1.2.4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 RCS-985 保护装置中。 NARI-RELAYS RCS-985发电机注入式定子接地保护 4 图 1.2.4 保护接线示意图 若现场负载电阻Rn有 100V的中间抽头（或者接地变压器有 100V 电压抽头）， 可不使用分压器，而直接将中间抽头电压引至 RCS-985 发电机保护装置。 需要注意的是，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。 1.3 保护技术指标 测量电阻定值： 0.1~30.00k 安全电流定值： 0~4A 零序电流定值： 0~4A 延时定值： 0.1~10.0s 电阻定值误差： ±5% 零序电流定值误差： ±5%或 0.001A 延时定值误差： ±1%定值 或 ±120ms 1.4 保护原理 当发电机定子绕组对地绝缘正常时，注入到定子绕组的低频电流主要是流过 定子绕组对地电容的电容电流，当对地绝缘受到破坏，出现接地故障，注入的电 流将流过接地故障点，出现一部分电阻性电流。保护装置检测注入的低频电压、 电流，通过导纳法可准确计算出接地故障的过渡电阻阻值，计算的电阻阻值与定 子绕组的接地故障位置无关，可以反映发电机 100%的定子绕组单相接地。 该保护具有如下特点： (1) 保护范围为 100%定子绕组，包括发电机中性点，无保护死区。 NARI-RELAYS RCS-985发电机注入式定子接地保护 5 (2) 整个定子绕组各处具有相同的保护灵敏度，不受接地位置影响。 (3) 低频信号和发电机的工频、分数次谐波、整数次谐波频率不同，机组正 常运行或振荡时不会影响接地故障电阻阻值的计算。保护不受发电机运 行工况的影响，在发电机静止、起停过程、空载运行、并网运行等各种 工况下，该保护均能可靠工作。 (4) 接地电阻跳闸判据设置了独有的安全电流限制技术，当接地故障电流很 小时，可避免不必要的机组停机。 (5) 采用注入回路阻抗精确补偿技术，无需测试接地变压器的详细参数，直 接进行现场模拟接地故障试验即可完成参数补偿。 (6) 可监视定子绕组绝缘的缓慢变化。 (7) 注入到发电机绕组上的低频电压不超过 1%~3%的额定相电压，不会损坏 定子绕组的绝缘。 1.4.1 接地电阻判据 接地电阻判据反映发电机定子绕组接地电阻的大小，设有两段接地电阻定 值，高定值段作用于报警，低定值段作用于延时跳闸，延时可分别整定。 低定值段（跳闸段）动作方程为： SAFEGLSETEE IIANDRR  0.. (1) 高定值段（报警段）动作方程为： HSETEE RR .. (2) 式中 RE 为发电机定子绕组接地电阻（一次值），RE.SET.H 和 RE.SET.L 分别为发 电机定子绕组接地电阻的高、低定值（一次值），IG0 为流过发电机接地设备的零 序电流（二次值），ISAFE 为对应于发电机定子接地安全电流的定值（二次值）。对 于低定值的跳闸段，只有接地电流超过设定的安全电流定值才允许跳闸。安全电 流定值的设置符合发电机组运行、维护检修的习惯。 1.4.2 接地电流判据 发电机运行时，若靠近发电机机端位置出现定子绕组接地故障，则发电机基 波零序电压会明显增加，流过接地设备的基波零序电流也会明显增加。为此增设 接地电流辅助判据。接地电流判据能够反映距发电机机端 80～90％的定子绕组 单相接地故障。 通过检测流过接地设备的基波零序电流，接地电流判据可反应发电机定子接 地电流的大小，其动作方程为： V50.0  UANDII SETEG (3) 式中 IG0 为流过发电机接地设备的零序电流，IE.SET为接地电流定值，U0为发 电机机端开口三角零序电压。 NARI-RELAYS RCS-985发电机注入式定子接地保护 6 1.4.3 电源回路故障闭锁 当 ULF0（UG0 经数字滤波后的低频电压）和 ILF0（IG0 经数字滤波后的低频电 流）中的任一个低于各自的定值时，认为定子接地保护外加电源回路出现故障， 此时闭锁保护的接地电阻判据出口，并发出报警信号。 外加电源回路故障报警判据如下： SETLFLFSETLFLF IIUU .00.00 OR  (4) 式中 ULF0.SET 和 ILF0.SET分别为低频电压和低频电流报警定值。 1.4.4 频率闭锁 发电机电压在频率严重偏离额定值（比如抽水蓄能机组在启停过程中）的低 频段时，发电机低频磁场产生的低频信号会影响注入低频信号的准确测量，从而 影响接地电阻的准确计算，此时投入频率闭锁，闭锁接地电阻判据。这种情况是 否会出现，可通过现场实验观察。 在大多数情况下，发电机在启停过程中运行至低频段产生的低频信号足够 小，不足以影响注入低频信号的准确测量，因此通常频率闭锁是不需要投入的。 1.4.5 注入式定子接地保护出口逻辑 ULF0 < ULF0.SET ILF0 < ILF0.SET & RE < RE.SET.H 频率闭锁 频率闭锁投入 RE < RE.SET.L IG0 > IE.SET 机端 U0 > 5V >=1 & & & >=1 定子接地跳闸 定子接地报警 回路报警 & t t 0.1s 硬压板投入 IG0 > ISAFE 图 1.4.1注入式定子接地保护出口逻辑 1.5 RCS-985U 装置性能及技术参数 RCS-985U 装置由方波电源、带通滤波器、分压器三部分构成，其性能与技 术参数分述如下。 NARI-RELAYS RCS-985发电机注入式定子接地保护 7 1.5.1 低频方波电源 1.5.1.1 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。 1.5.1.2 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RB＜5Ω时 ≤40℃ 负载电阻RB＞5Ω时 ≤55℃ NARI-RELAYS RCS-985发电机注入式定子接地保护 8 1.5.1.3原理框图 UL1 (U+) UL2 (U-) UL3 GND L+ L- UO1 UO2 常开节点 常闭节点 外部闭锁信号 电源输入 方波输出 A4 A2 A3 A1 A7 A5 A17 A18 A16 A15 A13 A11 图 1.5.1低频方波电源原理框图 1.5.2 带通滤波器及分压电阻 1.5.2.1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。 NARI-RELAYS RCS-985发电机注入式定子接地保护 9 1.5.2.2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 RB＜5Ω ≤40℃ 负载电阻 RB＞5Ω ≤55℃ 1.5.2.3原理框图 B2 B17 B1 R21 R22 R23 R24R25 B5 B13 B10 B12 B14 L C1 C2 C3 R11 R12 R13 R14 B8 IN OUT0 OUT3 OUT1 OUT2 DIV1 DIV1' MID1 MID2 带通滤波器 输入 分压器 带通滤波器 输出 MID3 B9 图 1.5.2滤波器及分压模块原理框图 1.5.3 中间变流器 1.5.3.1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)。 1.5.3.2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 NARI-RELAYS RCS-985发电机注入式定子接地保护 10 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 kVn 230 20 ， 负载电阻： 5.0nR ， 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 266 5.0 3 230  ， 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。 1.5.4 RCS-985U 装置的整体介绍 1.5.4.1机械结构和安装 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： 运 行 报 警 R C S -9 8 5 U 定子接地保护辅助装置 图 1.5.3 RCS-985U 装置正视、俯视、左视外观图 NARI-RELAYS RCS-985发电机注入式定子接地保护 11 装置背面有两组端子，分别称为“A 端子”、“B 端子”。 AB 图 1.5.4 RCS-985U 装置背视外观图 1.5.4.2端子定义 图 1.5.5 RCS-985U 装置背视及端子 图 1.5.6端子定义 NARI-RELAYS RCS-985发电机注入式定子接地保护 12 17 分压器 首端 DIV1 15 B 端 子 中间抽 头1 13 MID1 11 中间抽 头2 9 MID2 7 中间抽 头3 5 MID3 3 分压器 末端 1 DIV1' 18 16 14 OUT2 12 OUT1 滤波器输出 10 OUT0 8 OUT3 6 4 滤波器 输入 2 IN 图 1.5.7端子定义 1.6 保护定值说明及定值整定 1.6.1 保护定值单 序 号 定值名称 定值范围 整定步长 说明 1 测量电阻报警定值 0.10~30.00 k 0.01 k 接地电阻高定值 RE.SET.H 2 测量电阻跳闸定值 0.10~30.00 k 0.01 k 接地电阻低定值 RE.SET.L 3 安全电流定值 0.000~0.9In 0.001 A 对应的接地电流安全值 ISAFE 4 报警延时 0.10~10.00 s 0.01 s 报警延时TWarning 5 跳闸延时 0.10~10.00 s 0.01 s 跳闸延时TTrip 6 零序电流跳闸定值 0.010~0.9In 0.001 A 接地电流定值 IE.SET 7 电压回路监视定值 0.00~15.00 V 0.01 V 注入电压监视定值ULF0.SET 8 电流回路监视定值 0.00~40.00 mA 0.01 mA 注入电流监视定值 ILF0.SET 9 相角补偿值 0.0~360.0 deg 0.1 deg 测量回路相角补偿角度C 10 电阻补偿值 0.0~3000.0 0.1 测量回路电阻补偿值 RC 11 电抗补偿值 0.0~3000.0 0.1 测量回路电抗补偿值 XL.C 12 并联电阻补偿值 0.0~3000.0 0.1 并联电阻补偿值 RP.C 13 电阻折算系数 0.00~100.00 0.01 接地电阻的折算系数 KR.Factor 14 定子接地跳闸控制字 0000~FFFF 1 跳闸出口定义 以下是运行方式控制字，整定“1”表示投入，整定“0”表示退出。 15 测量电阻报警投入 0，1 16 测量电阻跳闸投入 0，1 17 零序电流跳闸投入 0，1 18 频率闭锁投入 0，1 19 补偿试验状态投入 0，1 注：注入式定子接地保护与外加电源设备、中性点接地设备（接地变压器、 负载电阻）以及发电机定子侧系统设备对地电容密切相关，必须进行相关试验， 以实测的数据来进行校正。定值 ULF0.SET、ILF0.SET、C、RC、XL.C、RP.C 和 KR.Factor NARI-RELAYS RCS-985发电机注入式定子接地保护 13 由现场试验确定，事先无需整定。 1.6.2 保护定值整定 1.6.2.1接地电阻判据定值整定 （1）接地电阻定值的确定 发电机中性点经配电变高阻接地，当定子绕组发生单相接地故障时，其等效 的基波零序回路电路如下图所示： E 0U ER nR EI nI CI CjX GND Tn NGT CTn Min.CT 0GI 图 1.6.1定子接地时的等效零序回路 其中，为接地故障位置至中性点的匝数占定子绕组一相串联总匝数的百分 比；E为发电机相电压；Rn 为中性点接地电阻；XC 为三相定子绕组侧系统对地 总电容的容抗；RE 为故障点的接地过渡电阻； 0U为基波零序电压； EI为流过故 障点的基波零序电流。 考虑发生严重的机端接地故障，根据规程允许的接地故障电流值，通过上述 等效电路求出接地过渡电阻值。此电阻值可作为保护的接地电阻报警值和跳闸值 的整定依据。 整定接地故障过渡电阻报警值(一次值)为 RE.SET.H；接地故障过渡电阻跳闸 值(一次值)为 RE.SET.L。整定报警延时和跳闸延时，该延时需和系统侧接地故障 以及厂变低压侧接地故障的接地保护相配合。 （2）安全电流定值的确定 定值 ISAFE 的整定。两种整定方法： 一是现场试验，发电机静止时，机端金属性接地，串一电流表，发电机零起 升压，当电流表显示接地故障电流到达安全电流（比如是 1A）时，则保护装置 检测到的 IG0 就是 ISAFE 的定值。这是比较准确的方法。 二是根据参数进行估算，根据发电机定子绕组侧对地容抗和发电机中性点接 地电阻阻值之间的关系，即根据电容电流和中性点接地电阻电流之间的关系，计 算出接地故障电流到达安全电流（比如是 1A）时 ISAFE 的值；无法确定电容容抗 时，可粗略估计电容容抗与中性点接地电阻（一次值）相等。 NARI-RELAYS RCS-985发电机注入式定子接地保护 14 由等效电路可简化计算得：        22 2 nCE n C Tn C III I X nR I ，所以有： 1 22 0      C Tn E CT T CT nT G X nR I n n n In I (5) 由此可确定 ISAFE 的定值： 1 22 .      C Tn PSAFE CT T relSAFE X nR I n n KI (6) 其中，Krel为可靠系数，取 0.7~0.9；nT 为变压器的电压变比；nCT 为中间 CT 的电流变比；Rn 为中性点接地电阻二次值；XC 为对地容抗；ISAFE.P 为安全电流 的一次值，比如 ISAFE.P = 1A。 当不清楚 XC为多少时，可假设 RnnT2 = XC，则公式（6）简化为： 2 .PSAFE CT T relSAFE I n n KI  (7) 将 ISAFE 设为 0，则表示不用此辅助判据。 1.6.2.2接地电流判据定值整定 接地零序电流判据作为电阻判据的后备，保护距发电机机端 80％~90%范围 的定子绕组接地故障。它反应的是流过发电机中性点接地连线上的电流，其动作 电流整定为： CTn SECRn SETE nR U I 1. .  (8) 式中：Rn 发电机中性点接地变压器二次侧负载电阻； URn.SEC 发电机机端单相金属性接地时负载电阻 Rn上的电压； nCT 中间 CT 的电流变比；  一般取 10%~20% 保护经整定延时动作于停机，该延时需和系统高压侧接地零序电压保护配 合。 1.6.2.3测量回路监视定值整定 RCS-985U 装置上电，低频信号注入回路工作。在发电机静止状态下，无接 地故障时，保护装置实测零序电流为 IG0.min。发电机中性点做金属性短路试验， 实测零序电压为 UG0.min。电流、电压回路监视定值可按下式整定： 电流回路监视定值 ILF0.SET = Krel IG0.min (9) 电压回路监视定值 ULF0.SET = Krel UG0.min (10) 其中 Krel为可靠系数，取 0.4～0.6。 NARI-RELAYS RCS-985发电机注入式定子接地保护 15 1.6.2.4补偿环节定值整定 (1) 相角补偿 按相角补偿试验确定定值。 (2) 阻抗补偿 按阻抗补偿试验确定定值。 (3) 并联电阻补偿 一般情况下并联电阻补偿值取默认值(最大值)，无需整定。在正常接线状态 下、正常绝缘情况下，经过上述补偿，补偿后的电阻值若仍有一定的测量偏差， 则读取当前补偿后的电阻值作为并联电阻补偿定值。补偿后的电阻值应接近最大 值，表示绝缘良好。 (4) 电阻折算系数 理论上电阻折算系数为 CTDIV T FactorR nn nK   2 . ，但实际的配电变压器电压变比 Tn 、中间 CT 电流变比 CTn 、分压器分压比 DIVn 与设计值之间有偏差，因此需按 模拟接地故障试验调整该系数。 1.7 静态检查及现场试验 1.7.1 RCS-985U 装置静态检查 按如下步骤静态检查 RCS-985U 电源装置。 (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。 1.7.2 RCS-985 测量通道模拟量检查 通过微机保护测试仪器在 UG0、IG0通道上加低频(20Hz)电压、电流信号(推荐： 电压 1V、电流 5mA)，检查装置中对应的“零序电压”、“零序电流”、“低频电压”、 “低频电流”应与输入信号相对应。 同样的，在 UG0、IG0 通道上加工频电压、电流信号(推荐：电压 5V、电流 100mA)，检查装置中对应的“零序电压”、“零序电流”应与输入信号相对应，“低 频电压”、“低频电流”应接近为零。 NARI-RELAYS RCS-985发电机注入式定子接地保护 16 1.7.3 现场试验项目及工况 外加低频电源式定子接地保护与中性点接地设备(接地变压器、负载电阻)、 发电机定子绕组对地电容，以及与定子绕组相联设备(包括主变低压侧、厂变高 压侧、励磁变高压侧、机端 PT 等)对地电容密切相关，因此必须进行现场相关试 验来确定保护定值。 试验主要在以下几种工况下进行： (1) 发电机静止状态。要求：与发电机定子绕组相联的设备都要连接上， 包括主变、厂变、励磁变、PT、中性点接地变等等。这样确保定子 绕组侧系统对地电容与实际工况相符合。 (2) 发电机空载运行，30%UN。要求：同上。 (3) 发电机并网运行。 其中工况(1)和(2)的相关试验是必须的。工况(3)，可根据实际情况选做。 1.7.4 发电机静止状态下的保护试验 1.7.4.1相角校正试验 发电机静止状态下，更改接线，让保护装置测量负载电阻两端的电压和流过 负载电阻的电流。如下图所示，将正常接线图 (a)，改为相角校正试验接线图 (b)。 GND G 发电机 主变接地 变压器 母线 Rn 负载 电阻 RCS-985U 定子接地保护 电源辅助装置 RCS-985 保护装置 * 断路器 中间CT (a)正常接线 NARI-RELAYS RCS-985发电机注入式定子接地保护 17 GND G 发电机 主变接地 变压器 Rn 负载 电阻 RCS-985U 定子接地保护 电源辅助装置 RCS-985 保护装置 * 断路器 中间CT (b)试验接线 图 1.7.1相角校正试验接线方法 读取此时的相角，则相角补偿定值 deg180C ，其中 C的范围是[0deg, 90deg] [270deg,∪ 360deg]，校正后的角度应该为 180deg。试验结束后恢复接线。 1.7.4.2阻抗补偿试验 发电机静止状态下，接地变压器高压侧对地短路，即模拟发电机中性点金属 性接地故障。投入“补偿试验状态投入”控制字，读取测量电阻二次值、测量电抗 二次值，分别作为电阻补偿值、电抗补偿值。补偿后的电阻值应该接近为零。 同时，注意读取低频电压值，用于电压回路监视定值整定。 试验结束后恢复接线。 1.7.4.3定子绕组单相接地模拟试验 发电机静止状态下，中性点对地经过电阻接地，从装置中读取测量接地电阻 的一次值，与实际电阻比较后，按下式调整折算系数： 电阻折算系数 KR.Factor = RE / RE.SEC 其中，RE 为实际接地故障电阻的阻值（一次值），RE.SEC 为装置测量到的接 地电阻的二次值。调整折算系数后，装置测量结果（一次值）应与实际电阻阻值 相对应。 试验中，接地电阻若达到报警段，且投入“测量电阻报警投入”控制字，则 经过设定的延时后装置出口报警信号；接地电阻若达到跳闸段，且投入“测量电 阻跳闸投入”控制字，则经过设定的延时后装置出口跳闸信号。 试验结束后恢复现场。 NARI-RELAYS RCS-985发电机注入式定子接地保护 18 1.7.5 发电机升压状态下的保护试验 发电机空载缓慢升压至 30%额定电压，发电机中性点处接入一过渡电阻模拟 接地故障，保护装置应能测出该阻值，并出口报警信号或跳闸信号。如果与发电 机静止状态下的测量电阻结果有一些偏差，则应适当调整补偿值，使发电机运行 情况下的测量接地电阻与实际过渡电阻阻值相一致。 试验结束后恢复现场。 注意：发电机中性点可能有较高的电压，试验过程中必须注意人身安全，模 拟接地时应通过绝缘棒将模拟接地的电阻接到发电机中性点处。 1.7.6 发电机并网状态下的保护试验 发电机并网状态下，若具备条件，可在发电机中性点处接入一过渡电阻模拟 接地故障，保护装置应能测出该阻值，并出口报警信号或跳闸信号。如果与发电 机静止状态下的测量电阻结果有一些偏差，则应适当调整补偿值，使发电机运行 情况下的测量接地电阻与实际过渡电阻阻值相一致。 试验结束后恢复现场。 注意：发电机中性点可能有较高的电压，试验过程中必须注意人身安全，模 拟接地时应通过绝缘棒将模拟接地的电阻接到发电机中性点处。 NARI-RELAYS RCS-985发电机注入式转子接地保护 19 2 RCS-985 发电机注入式转子接地保护 2.1 概述 RCS-985 发电机注入式转子接地保护，在未加励磁电压的情况下也能监视转 子绝缘，在转子绕组上任一点接地时，保护的灵敏度高且一致。可根据现场转子 绕组引出方式，选择单端注入或双端注入方式。采用自适应有源切换技术，消除 转子绕组对地电容的影响。具有定时举刷和手动举刷功能，可满足无刷励磁机组 对转子接地保护的要求。 新型注入式转子接地保护具有两种实现方案： （1）RCS-985RE 发电机转子接地保护单装置 装置的体积小，便于安装，适用于特大型机组由于转子电压过高而将转子接 地保护就地安装在励磁系统的场合。 （2）RCS-985 大型发电机变压器成套保护装置 适用于转子接地保护无需就地安装的场合。 在 RCS-985 大型发电机变压器成套保护装置中，嵌入专用注入电源模块，直 流输入采用高性能的隔离放大器，电路原理与 RCS-985RE 单装置一致。 2.2 装置性能特征 2.2.1 高性能硬件 （1） 装置CPU的核心部分采用美国AD公司的高性能信号处理器DSP芯片， 每周波 24 点高速采样，实时并行计算。 （2） 直流输出采用高性能的隔离放大器，采用多级硬件低通滤波，消除 高次谐波对转子接地保护的影响。 （3） 注入电源采用高性能进口模块电源，抗干扰能力强、可靠性高，装 置能够实时对注入电源模块进行检测。 （4） 强电磁兼容性：装置采样整体面板，全封闭机箱，强弱电严格分开， 同时在软件设计上也采取相应的抗干扰 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 ，装置的抗干扰能力强。 （5） 采用外接高阻值、大功率耦合电阻，减少转子接地插件上各元器件 的发热，保证转子接地保护电路的安全。 （6） 具有灵活的后台通信方式，通道独立、可靠性高。 2.2.2 完善的软件技术 （1） 采用高性能数字滤波技术，消除工频交流分量以及高次谐波的影响， 接地电阻的测量精度高。 （2） 注入电源的频率可根据转子对地电容的大小自适应调整，确保电容 充放电的完成，接地电阻的计算取采样值的稳态值，保护不受轴电 NARI-RELAYS RCS-985发电机注入式转子接地保护 20 压吸收回路的影响。 （3） 采用可靠的辅助判据，确保在转子电压波动过程中，转子接地保护 不会误动作。 （4） 具有大容量录波功能，一次可以录下转子电压、外加电源电压、泄 漏电流、接地电阻、所有保护开入量、启动标志以及跳闸标志等数 据，便于故障 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 。 （5） 支持电力行业标准 DL/T667-1999（IEC60870-5-103 标准）的通信规 约。 2.2.3 保护新原理 RCS-985 注入式转子接地保护，在转子绕组的正负两端或其中一端（通常选 择负端）与大轴之间注入一个电源，实时求解转子对地绝缘电阻值，注入电压由 保护装置自产，保护反映发电机转子对大轴绝缘电阻的下降。该原理具有以下特 点： （1） 相比进口注入式转子接地保护，本方案的注入电源模块更加简单可 靠。 （2） 接线方式灵活，可根据现场转子绕组引出方式，选择单端注入或双 端注入方式，硬件统一。 （3） 采用自适应有源切换技术，注入电源的频率可自适应调整，适应现 场转子绕组不同对地电容的大小，接地电阻和接地位置的测量不受 转子绕组对地电容的影响。 （4） 接地电阻的计算精度高，电阻测量误差小于±5%，保护的灵敏度高 达 100kΩ。 （5） 不受转子电压影响，转子绕组不同位置接地时的灵敏度一致，能够 在未加励磁电压状态下，检测转子绝缘情况。 （6） 对于双端注入方式，可准确追踪接地故障位置，为故障检查提供参 考，并可根据一点接地位置的变化实现转子两点接地保护功能。 （7） 具有智能举刷功能，用于控制举刷装置，实现无刷励磁机组转子绝 缘的定期检测。 2.3 技术参数 2.3.1 机械及环境参数 机箱结构尺寸: RCS-985RE: 185.4mm（宽）×198.1mm（深）×276mm（高）（6U，1/3 机箱） RCS-985A/B/C/AW: 487mm（宽）×285mm（深）×530.4mm（高）（12U 整机箱） RCS-985G/GW: 487mm（宽）×285mm（深）×353.6mm（高）（8U 整机箱） 环境温度：正常工作温度: 0～40℃ 极限工作温度: -10～50℃ 贮存及运输 : -25～70℃ NARI-RELAYS RCS-985发电机注入式转子接地保护 21 2.3.2 额定电气参数 直流电源: 220V，110V 允许偏差: +15% ，-20% 直流功耗: RCS-985RE:正常<15W，跳闸<25W RCS-985A/B/C/AW/G/GW:正常<50W，跳闸<70W 2.3.3 主要技术指标 注入电源输入电压： 110V/220V（DC），允许变化范围±40% 注入电源输出电压： 48V，误差±0.5% 注入电源模块工作温度： -25℃～+100℃ 注入电源切换周期： 0.5～10s 注入电源切换周期误差： ±1%定值 或 ±1s 一点接地电阻定值： 0.1～100kΩ 两点接地位置定值： 1%～10% 延时定值： 0.1～10s 接地电阻测量误差： ±5% 或 ±0.5kΩ 延时定值误差： ±1%定值 或 ±1s 定时举刷周期： 0.1～24h 定时举刷周期误差： ±1%定值 或 ±1s 2.3.4 电磁兼容 幅射电磁场干扰试验符合国标：GB14598.9 的规定。 快速瞬变干扰试验符合国标：GB14598.10 的规定。 静电放电试验符合国标：GB14598.12 的规定。 脉冲群干扰试验符合国标：GB/T 14598.13 的规定。 射频场感应的传导骚扰抗扰度试验符合国标：GB/T 17626.6 的规定。 工频磁场抗扰度试验符合国标：GB/T 17626.8 的规定。 脉冲磁场抗扰度试验符合国标：GB/T 17626.9 的规定。 电磁发射限制(辐射发射/传导发射）符合国标：GB/T 14598.16-2002 的规定。 NARI-RELAYS RCS-985发电机注入式转子接地保护 22 2.4 装置整体说明 2.4.1 硬件配置 本装置采用整体面板，全封闭机箱，强弱电严格分开，同时在软件设计上也 采取相应的抗干扰措施，装置的抗干扰能力强。电路板采用表面贴装技术，减少 了电路体积，减少发热，提高了装置的可靠性。装置 CPU 板的核心部分采用美国 AD 公司的高性能信号处理器 DSP 芯片，双 CPU 系统与门出口方式，杜绝任何硬 件损坏导致的保护误动。 模 拟 量 低通 滤 波 A/D DSP1DSP2 CPU1 外 部 开 入 通 讯 打 印 出口 继电 器CPU板 低通 滤 波 A/D DSP3 DSP4 CPU2 管理板 通 讯 打 印 +E 光 隔 光 隔 外 部 开 入 QDJ 图 2.4.1 硬件模块图 2.4.2 通道配置 RCS-985 注入式转子接地保护输入通道定义详见第六章端子定义部分。 2.4.3 装置起动元件 当各起动元件动作后展宽 500ms，开放出口正电源。动作元件只有在其相应 的起动元件动作后才能跳闸出口。 发电机转子一点接地保护起动：当转子接地电阻小于整定值时，起动元件动 作。 发电机转子两点接地保护起动：当转子接地位置变化大于整定值时，起动元 件动作。 NARI-RELAYS RCS-985发电机注入式转子接地保护 23 2.5 注入式转子接地保护原理 2.5.1 转子一点接地保护 可根据现场转子绕组的引出方式，选择双端注入式或单端注入式转子接地保 护原理，注入电源从转子绕组的正负两端（或负端）与大轴之间注入一个方波电 源，实时求解转子一点接地电阻，保护反应发电机转子对大轴绝缘电阻的下降。 双端注入式和单端注入式转子接地保护的工作电路如图 2.5.1和图 2.5.2所示， 图中 xR 为测量回路电阻， yR 为注入大功率电阻，Us 为注入电源模块，Rg 为转 子绕组对大轴的绝缘电阻。 gR xR yR rU rU U 转子大轴 sU yR XUR 转 子 绕 组 图 2.5.1 双端注入式转子接地保护原理 gR xR yR rU rU U 转子大轴 sU yR XUR转 子 绕 组 图 2.5.2 单端注入式转子接地保护原理 一点接地设有两段动作值，灵敏段动作于报警，普通段可动作于信号也可动 作于跳闸。 2.5.2 转子两点接地保护 对于双端注入方式，可测量转子一点接地位置，进而实现转子两点接地保护。 若转子一点接地保护动作于报警方式，当转子接地电阻 Rg 小于普通段整定值， 转子一点接地保护动作后，经延时自动投入转子两点接地保护，当接地位置α改 变达一定值时判为转子两点接地，动作于跳闸。 NARI-RELAYS RCS-985发电机注入式转子接地保护 24 建议在一点接地稳定后手动经压板投入转子两点接地保护。 2.5.3 转子接地保护出口逻辑 Rg < 灵敏定值 转子一点接地灵敏段投入 & 转子一点接地 灵敏段报警 Rg < 整定值 转子一点接地投跳闸 转子一点接地 跳闸 转子一点接地硬压板投入 &转子一点接地报警投入 转子一点接地 报警 转子一点接地起动 t t & & t 图 2.5.3 3 转子一点接地保护逻辑框图 转子两点接地保护投跳闸 转子两点接地 跳闸 转子两点接地保护硬压板投入 转子一点接地动作 & 转子两点接地保护起动 t t 图 2.5.4转子两点接地保护逻辑框图 2.5.4 注入电源监视功能 当注入电源电压小于 80%的正常电压时，瞬时闭锁转子一点接地保护，并延 时 10 秒报注入电源异常。此外，在注入电源电压发生波动时，闭锁转子一点接 地保护。 2.5.5 智能举刷功能 装置具有定时举刷和手动举刷功能。可通过整定举刷周期和举刷时间，定时 输出一副举刷接点；也可通过手动投入举刷压板输出一副举刷接点。 当手动举刷开入时间超过 5 分钟时，判为手动举刷开入异常，装置发出报警 信号并瞬时收回举刷输出，报警信号延时 10S 返回。 NARI-RELAYS RCS-985发电机注入式转子接地保护 25 2.5.6 装置闭锁与报警 （1）当 CPU 检测到装置本身硬件故障时，发出装置闭锁信号，闭锁整套保 护。硬件故障包括：内存出错、程序区出错、定值区出错、读区定值无效、光耦 失电、DSP 出错和跳闸出口报警等。 （2）当 CPU 检测到下列故障时（外加电源异常、转子电压回路异常、手动 举刷开入异常、保护报警），发出装置报警信号（BJJ 继电器动作）。 2.6 装置整体介绍 2.6.1 机械结构 2.6.1.1 RCS-985RE 注入式转子接地保护装置面板布置 RCS-985RE 装置采用全封闭 6U，1/3 机箱，用嵌入方式安装于屏上，其正面 面板布置如图 2.6.1所示。 图 2.6.1 RCS-985RE 装置正面面板布置图 图 2.6.2为装置的背面面板布置图。 NARI-RELAYS RCS-985发电机注入式转子接地保护 26 OUT2 OUT1 DC RE 图 2.6.2 RCS-985RE装置背面面板布置图 2.6.1.2 RCS-985A/B/C/AW 发电机变压器组保护装置面板布置 RCS-985A/B/C/AW 装置采用全封闭 12U 整机箱，用嵌入方式安装于屏上， 其面板布置如图 2.6.3所示。 运 行 跳 闸 区 号 取 消 确定 南瑞继保电气有限公司 发电机变压器组保护装置 R C S – 9 8 5 TV断线 TA断线 报 警 9C 11C 12C 10C 12B 11B 10B 8B 9B 7B 6B 5 A 4 A 3 A 2 A 1 A 5B 4B 3B 2B 1B 图 2.6.3 RCS-985A/B/C/AW面板布置图 NARI-RELAYS RC