CSC系列发变组保护调试说明.docx
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CSC系列发变组保护调试说明
CSC-300系列数字式发变组保护装置
调试说明
编制：
校核：
审定：
版本号：
V1.00
文件代号：
出版日期：
2006.8.18
1概述1
2试验准备1
2.1常用试验方法介绍1
2.1.1测试确定动作特性激励量（或特性量）施加的方法1
2.1.2模拟各种故障电流的试验方法1
2.2保护定值的整定1
3发电机保护功能测试2
3.1发电机纵差保护测试2
3.1.1试验接线2
3.1.2主要测试项目2
3.2负序方向闭锁纵向零压保护测试5
3.2.1试验接线5
3.2.2主要测试项目5
3.3单元件横差保护测试7
3.3.1试验接线7
3.3.2主要测试项目7
3.4励磁差动保护测试8
3.4.1试验接线8
3.4.2差动保护测试方法简介8
3.4.3励磁机差动主要测试项目9
3.4.4励磁变差动主要测试项目9
3.5发电机基波零压定子接地保护测试12
3.5.1试验接线12
3.5.2基波定子接地主要测试项目12
3.6发电机三次谐波零压定子接地保护测试14
3.6.1试验接线14
3.6.2三次谐波定子接地主要测试项目14
3.7发电机复压过流保护16
3.7.1试验接线16
3.7.2复压过流保护主要测试项目16
3.8发电机复合过流保护测试17
3.9发电机失磁保护测试18
3.9.1试验接线18
3.9.2主要测试项目19
3.10定子过负荷保护测试23
3.10.1试验接线23
3.10.2定子过负荷保护主要测试项目23
3.11负序过负荷保护测试24
3.11.1试验接线24
3.11.2负序过负荷保护主要测试项目24
3.12转子绕组过负荷保护测试25
3.12.1试验接线25
3.12.2转子过负荷保护主要测试项目25
3.13发电机逆功率保护测试26
3.13.1试验接线26
3.13.2主要测试项目26
3.14发电机程跳逆功率保护测试28
3.14.1试验接线28
3.14.2主要测试项目28
3.15发电机过激磁保护测试29
3.15.1试验接线29
3.15.2主要测试项目29
3.16发电机频率异常保护测试30
3.16.1试验接线30
3.16.2主要测试项目30
3.17发电机起停机保护测试33
3.17.1试验接线33
3.17.2主要测试项目33
3.18发电机误上电保护测试34
3.18.1试验接线34
3.18.2主要测试项目34
3.19发电机失步保护测试35
3.19.1试验接线35
3.19.2主要测试项目35
3.20发电机转子一点接地保护测试37
3.21发电机转子两点接地保护测试39
3.22TV异常测试40
4主变保护功能测试42
4.1主变差动保护测试42
4.1.1试验接线42
4.1.2变压器差动主要测试项目42
4.2主变阻抗保护测试45
4.2.1试验接线45
4.2.2主要测试项目45
4.3主变复压过流保护测试47
4.3.1试验接线47
4.3.2主要测试项目47
4.4主变零流保护测试50
4.4.1试验接线50
4.4.2主要测试项目50
4.5主变间隙保护测试52
4.5.1试验接线52
4.5.2主要测试项目52
4.6主变启动通风、过负荷测试53
4.6.1试验接线53
4.6.2主要测试项目53
4.7非全相保护测试方案54
4.7.1试验接线54
4.7.2非全相保护主要测试项目54
4.8失灵启动测试方案55
4.8.1试验接线55
4.8.2失灵启动主要测试项目55
4.9断口闪络保护测试方案57
4.9.1试验接线57
4.9.2断口闪络保护主要测试项目57
4.10主变高压侧TV异常判别原理58
5高厂变保护功能测试59
5.1厂变差动保护测试59
5.1.1试验接线59
5.1.2主要测试项目59
5.2厂变高压侧复压过流保护测试62
5.2.1试验接线62
5.2.2主要测试项目62
5.3A分支、B分支速断过流保护测试64
5.3.1试验接线64
5.3.2主要测试项目64
5.4A分支复压过流保护测试65
5.4.1试验接线65
5.4.2主要测试项目65
5.5B分支复压过流保护测试66
5.5.1试验接线66
5.5.2主要测试项目66
5.6低压侧零流保护测试67
5.6.1试验接线67
5.6.2主要测试项目67
5.7低2侧零流保护测试68
5.7.1试验接线68
5.7.2主要测试项目68
5.8厂变过负荷、启动通风保护测试69
5.8.1试验接线69
5.8.2主要测试项目69
5.92#厂变保护保护测试69
5.10TV断线测试70
6动作报告的格式和典型报告分析71
6.1保护动作报告分析71
6.1.1报告分类：
71
6.1.2录波打印量的设置71
6.1.3报告的调取：
71
6.1.4典型动作报告分析：
71
6.2录波报告分析72
6.2.1故障录波72
6.2.2故障录波的调取72
6.2.3典型录波报告分析72
1概述
本说明以“CSC-300系列数字式发变组保护装置”（以下简称装置或产品）为测试对象，目的在于提供保护测试的方法指导厂内调试和工程调试，所提供的试验项目并不要求全部试验，可根据现场实际条件选作。
以下列出的项目仅供参考，应根据有关规程对试验的要求并结合具体工程的保护功能配置情况，选择相应的试验项目。
工程名称：
工程采用的发变组保护装置型号为：
本方法以标准的设计进行阐述，当工程为定制的时候，试验方法可参考此文件。
现场调试以回路检查为主要目的，所列的调试项目在现场并不要求一一都做，应根据现场试验条件选作。
2试验准备
a）试验前详细阅读发变组保护装置各系列配套的说明书、设计说明文件、随装置的调试方法和调试记录等；
b）通过上述文件了解要调试的装置型号、保护功能的配置；了解装置模拟量输入、开入、压板、跳闸、信号等的信息。
不同型号的装置，其硬件插件配置不同，对应的软件功能配置也不同。
c）根据资料中提供的方法进入保护菜单，熟悉装置的模拟量、测量量显示、采样值打印、报告显示、报告打印、整定值输入、时钟整定等方法；
d）请在进行保护前，首先对装置的模拟量进行检查，都检查正确的情况下，再进行保护的调试。
2.1常用试验方法介绍
2.1.1测试确定动作特性激励量（或特性量）施加的方法
e）缓慢施加（缓加）：
施加的激励量（或特性量）从零逐渐增大到动作值；
f）突然施加（突加）：
先将激励量或特性量调整至规定的动作值，再施加于装置。
2.1.2模拟各种故障电流的试验方法
a）单相接地：
试验仪输出的故障相电流等于试验电流，非故障相电流为零；
b）两相短路：
试验仪输出的两故障相电流等于试验电流且相位相反，非故障相电流为零；
c）三相短路：
试验仪输出的三相故障电流为对称电流，大小等于试验电流。
2.2保护定值的整定
按照现场下发的保护定值，一一输入装置，然后进行保护调试。
3发电机保护功能测试
3.1发电机纵差保护测试
3.1.1试验接线
表1发电机机端电流施加端子
A相
B相
C相
N
表2发电机中性点电流施加端子
A相
B相
C相
N
3.1.2主要测试项目
a）差动最小动作电流及差动动作时间测试
表3差动最小动作电流及差动动作时间测试
项目
内容
压板状态
投入发电机差动保护压板
试验方法
1）从发电机机端或中性点A、B、C相分别加入单相电流，实测并记录保护动作电流值；
2）从发电机机端或中性点加入2倍动作值的电流，实测差动保护动作时间。
差动最小动作电流
差动动作时间
b）比率制动特性测试
表4比率制动特性测试
项目
内容
压板状态
投入发电机差动保护压板
试验方法
1）按照下面的方法，描出比率制动特性曲线；
2）如果测试仪有自动测试功能，则可选择自动测试。
实验在两侧进行，称为电流
（标么值）、
（标么值），且
>
，
、
电流相角相差0°。
根据所加电流条件、比率制动差动特性定义，保护的动作方程变形为：
检验时，根据所要校验的曲线段选择式
（1）、
（2），首先给定
，由此计算出
，再将其转化为有名值之后，即可进行检验。
表5比率制动特性测试记录（发电机额定电流为）
序号
机端电流
电流
固定中性点电流
制动电流
差动电流
制动斜率
计算值
实测值
标么值
有名值
计算值
实测值
计算值
实测值
标么值
有名值
标么值
有名值
标么值
有名值
1
---
2
---
3
---
4（拐点）
---
5
6
7
表6比率制动特性测试记录（发电机额定电流为）-常规测试方法
试验项目
序号
IGN∠0°（A）
IGT∠0°（A）
ICD（A）
IZD（A）
制动斜率
理论值
实测值
1
---
2
---
3
---
4（拐点）
---
5
6
7
c）发电机机端或中性点TA断线检测
表7发电机机端或中性点TA断线检测
项目
内容
压板状态
投入发电机差动保护压板
相关说明
TA断线的检测在现场为选作项目，根据现场试验条件选作。
试验方法
TA连续1s异常时发信，置面板上TA异常灯：
1）当试验仪有3个电流输出时：
模拟中性点A相TA异常：
从测试仪A相输出幅值为
角度为0°的电流至发电机机端侧A相，中性点的A相不加电流，从测试仪B相输出幅值为
角度为-120°的电流至发电机机端侧B相，然后同极性串联到中性点的B相，从测试仪C相输出幅值为
角度为120°的电流至发电机机端侧C相，然后同极性串联到中性点的C相；其它侧TA异常的方法可参考上述方法；
2）当试验仪有6个电流输出时：
测试仪的两组A、B、C分别接入机端和中性点A、B、C相，从机端和中性点加入幅值为
且同相位的电流，状态稳定后（保护启动灯不闪时），将其中某一相电流降为0A，检查TA断线的告警情况。
试验结果
d）差流越限告警测试
表8差流越限告警测试
项目
内容
压板状态
投入发电机差动保护压板
相关说明
正常情况下，监视各相差流异常，延时5s发告警信号，点装置面板预告信号灯。
判据为：
，其中
为各相差动电流，
为装置内部固定的系数（取0.625），
为差动保护最小动作电流定值。
试验方法
从发电机机端或中性点电流回路，从0A逐步增加电流至装置报“差流越限”，检查差流越限定值精度（因为差流越限是延时5s告警，因此试验时注意在临近定值的时候，增加电流的速度要慢）。
试验结果
3.2负序方向闭锁纵向零压保护测试
3.2.1试验接线
试验电流根据保护定值-纵向零压保护控制字中的D2位来确定：
当D2位整定为0时，电流取中性点电流；当D2位整定为1时，电流取机端电流。
以电流取中性点为例进行试验。
表9发电机机端电压施加端子
A相
B相
C相
表10发电机纵向TV电压施加端子
A相
B相
C相
L
N
表11发电机电流施加端子
A相
B相
C相
N
3.2.2主要测试项目
a）纵向零序电压动作值及动作时间测试
表12纵向零序电压动作值及动作时间测试
项目
内容
压板状态
投入匝间保护压板
试验注意事项
为了避免在试验的时候由于TV异常闭锁匝间保护，因此试验的时候可将TV异常检测控制字退出，试验后注意将定值恢复。
试验方法
1）在机端电压回路加入电压：
Ua=57.74V∠82.5°、Ub=57.74V∠-157.5°、Uc=57.74V∠-37.5°；在中性点电流回路加入电流Ia=5A∠0°、Ib=5A∠120°、Ic=5A∠-120°，在纵向零序电压回路通入试验电压，实测并记录保护动作电压；
2）在机端电压回路加入电压：
Ua=57.74V∠82.5°、Ub=57.74V∠-157.5°、Uc=57.74V∠-37.5°；在中性点电流回路加入电流Ia=5A∠0°、Ib=5A∠120°、Ic=5A∠-120°，在纵向零序电压回路通入大于1.2倍定值的试验电压，突加上述交流量，实测并记录保护动作时间。
动作值
动作时间
b）负序功率方向元件测试
表13负序功率方向元件测试
项目
内容
压板状态
投入匝间保护压板
试验方法
在纵向零序电压通道加入大于定值的电压，在中性点电流回路加入电流Ia=5A∠0°、Ib=5A∠120°、Ic=5A∠-120°；在机端电压回路加入电压：
Ua幅值57.74V、Ub幅值57.74V、Uc幅值57.74V，保证三相电压为负序相序；固定电流相位幅值均不变，仅同时改变三相电压的相位，实测负序功率方向动作区。
动作区和灵敏角
1）理论动作区：
0°~165°；（负序电压超前负序电流的角度）
2）最大灵敏角：
82.5°±5°。
实测动作区
实测灵敏角
c）高定值纵向零序电压动作值及动作时间测试
表14高定值纵向零序电压动作值及动作时间测试
项目
内容
压板状态
投入匝间保护压板
相关说明
为了防止负序方向元件所用的TA断线或机端TV断线时，负序方向元件失去作用，此时发生匝间故障时可能闭锁匝间保护，为此自动投入一段高定值段，不经负序方向闭锁，经延时出口。
（TV断线投入）
试验方法
1）模拟机端TV异常或TA异常，然后在纵向零压回路通入大于定值的试验电压，实测并记录保护动作电压；
2）模拟机端TV异常或TA异常，然后在纵向零压回路通入大于1.2倍定值的电压，实测并记录保护动作时间。
保护动作值
保护动作时间
d）纵向3U0回路异常检测
表15纵向3U0回路异常检测
项目
内容
压板状态
投入匝间保护压板（TV异常检测控制字投入）
相关说明
保护判据：
试验方法
在纵向TV电压回路加入三相平衡的额定电压，纵向零序电压通道不加电压，保持试验时间大于10s，检查告警情况。
试验结果
3.3单元件横差保护测试
3.3.1试验接线
表16横差保护电流施加端子
IHC
IHC’
3.3.2主要测试项目
a）横差保护电流动作值及动作时间测试
表17横差保护电流动作值及动作时间测试
项目
内容
压板状态
投入匝间保护压板
试验方法
1）在横差电流回路通入试验电流，实测并记录保护动作电流值；
2）在横差电流回路突加1.2倍定值的试验电流，测保护固有延时。
保护动作值
保护动作时间
b）一点接地横差延时
表18一点接地横差延时测试
项目
内容
压板状态
投入匝间保护压板
试验方法
1）如果装置参数-发电机配置控制字D10=1（转子一点接地开入自产），使转子一点接地保护动作，从横差保护电流通道加入大于定值的电流，实测保护动作时间；
2）如果装置参数-发电机配置控制字D10=0（转子一点接地开入外接），将转子一点接地开入与＋24V短接，从横差保护电流通道加入大于定值的电流，实测保护动作时间。
保护动作时间
c）横差零流TA回路异常检测
表19横差零流TA回路异常检测
项目
内容
压板状态
投入匝间保护压板
相关说明
保护判据：
试验方法
在发电机机端电流回路加入大于20%
的电流，在横差电流回路不加电流，保持试验时间大于10s，检查告警情况。
告警情况
3.4励磁差动保护测试
3.4.1试验接线
表20励磁1侧电流施加端子
A相
B相
C相
N
表21励磁2侧电流施加端子
A相
B相
C相
N
励磁机或励磁变模式，根据保护定值-励磁公共控制字中的D0位来确定：
当D0位整定为0时，励磁变模式；当D0位整定为1时，励磁机模式。
对于励磁机，励磁1侧指励磁机中性点侧，励磁2侧指励磁机机端侧。
对于励磁变，励磁1侧指励磁变高压侧，励磁2侧指励磁变低压侧。
3.4.2差动保护测试方法简介
以接线方式为Y/D-11的励磁变为例，说明差动保护的试验方法：
a）如果测试仪仅提供3个电流
由于测试仪仅提供3个电流，每侧只可以加入单相或两相电流进行检验。
由软件做星三角转换时，高压侧差流进行如下补偿：
利用高压侧（Y侧）做检验，在A、B、C相分别加入电流
∠0°、
∠-120°、
∠120°，观察MMI显示的相应相差流幅值应满足下面的关系：
在高压侧、低压侧检验，以A、C相电流试验为例，采用的接线方式为：
高压侧电流从A相极性端进入，由A相非极性端流回试验仪器。
低压侧电流从A相极性端进入，流出后进入C相非极性端，由C相极性端流回试验仪器。
这样高压侧：
低压侧：
高压侧、低压侧加入单相的电流做试验时，两侧电流相角为180°，高压侧大小为
，低压侧大小为
，装置应无差流。
b）如果测试仪可以提供6个电流
利用高压侧、低压侧做检验，高压侧、低压侧三相以正极性接入，高压侧的电流应超前低压侧的对应相电流150°，各在高压侧、低压侧加入电流
，装置应无差流。
3.4.3励磁机差动主要测试项目
可参考发电机差动部分，区别在于励磁机的差动采用的是比率制动系数的差动保护方案（即比率制动特性经过坐标原点），所以无需整定拐点电流。
3.4.4励磁变差动主要测试项目
以Y-D-11接线的励磁变为例。
a）励磁变差动速断和动作时间测试
表22励磁变差动速断和动作时间测试
项目
内容
压板状态
投入励磁差动保护压板
相关说明
如果计算电流太大，可适当降低定值进行试验
试验方法
1）从励磁变压器各侧A、B、C相电流通道分别输入单相电流，实测并记录保护动作电流值；
2）从励磁变压器各侧突增1.5倍整定值的电流，实测差动速断动作时间。
差速断动作时间
表23励磁变差动速断保护测试记录
项目
相别
动作值（A）
备注
高压侧
高压侧平衡系数：
1
低压侧
低压侧平衡系数：
b）励磁变差动最小动作电流和动作时间测试
表24励磁变差动最小动作电流和动作时间测试
项目
内容
压板状态
投入励磁差动保护压板
试验方法
1）在励磁变高压侧A、B、C相分别加入电流：
A相A∠330°、B相A∠210°、C相A∠90°，同时在低压侧A、B、C相分别加入电流：
A相A∠0°、B相A∠-120°、C相A∠120°，可同时改变高压侧三相电流的幅值，找到使保护正好动作时的电流值；
2）加入2倍的1）中的故障量的，实测比率差动动作时间。
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如果现场提供6个电流的测试仪，可以作此试验。
如果是3个电流的测试仪，此试验可以不作。
差动最小动作电流
比率差动动作时间
c）励磁变比率制动特性测试
表25比率制动特性测试
项目
内容
压板状态
投入励磁差动保护压板
试验方法
下面给出手动描出比率制动特性曲线的方法，并给出一个典型的试验表格。
变压器差动在试验时存在相位校正和平衡补偿，非常烦琐，如果测试仪有自动测试功能，应尽量选择自动测试简化此部分的试验。
下面给出手动描出比率制动特性曲线的方法（需具备6个电流的测试仪）：
试验时为了避免电流过大测试仪无法输出，采取在试验的两侧同时加入三相电流，试验时选择的两侧称为电流
（标么值）、
（标么值），且
>
，如果在高压侧和低压侧之间试验，
、
电流相角则要满足：
高压侧的电流超前低压侧的对应相电流150°。
根据所加电流条件和比率制动差动特性定义，保护的动作方程变形为：
检验时，根据所要校验的曲线段选择式
（1）、
（2）、（3），首先给定
，由此计算出
，再将其转化为有名值之后，即可进行检验。
表26高－低压侧比率制动特性测试记录（高压侧额定电流为：
A，平衡系数为：
）
试验项目
序号
固定高压侧
改变低压侧
ICD（A）
IZD（A）
制动斜率
理论值
实测值
计算值
实测值
1
2
3（拐点1）
4
5
6（拐点2）
7
8
d）差流越限告警测试
表27差流越限告警测试
项目
内容
压板状态
投入励磁差动保护压板
相关说明
正常情况下，监视各相差流异常，延时5s发告警信号，，点装置面板预告信号灯。
判据为：
，其中
为各相差动电流，
为装置内部固定的系数（取0.625），
为差动保护启动电流定值。
试验方法
从励磁变各侧A、B、C相电流通道，从0A逐步增加电流至装置报“差流越限”，检查差流越限定值精度（因为差流越限是延时5s告警，因此试验时注意在临近定值的时候，增加电流的速度要慢）。
试验结果
e）励磁变各侧TA断线检测
表28励磁变各侧TA断线检测
项目
内容
压板状态
投入励磁差动保护压板
相关说明
TA断线的检测在现场为选作项目，根据现场试验条件选作。
试验方法
当试验仪有六个电流输出时：
测试仪的两组A、B、C分别接入励磁变高压侧A、B、C相和低压侧的A、B、C相，励磁变高压侧的电流应超前低压侧对应相的电流150°，试验时各侧均加入对应侧的额定电流，当状态稳定后（保护启动灯不闪时），将某侧的某相降为0A,检查此时TA断线的告警报文和信号。
试验结果
f）二次谐波制动系数测试：
表29二次谐波制动系数测试
项目
内容
压板状态
投入差动保护压板
试验方法
在励磁变高压侧通入大于差动电流的
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