变压器差动保护功能试验调试大纲粗.docx
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变压器差动保护功能试验调试大纲粗
RET521变压器保护调试大纲
浙江创维自动化工程有限公司
2018年9月
目录
1．简介………………………………………………………………………1
2．试验注意事项……………………………………………………………1
3．准备……………………………………………………………………….1
4．常规测试…………………………………………………………………1
5．功能测试…………………………………………………………………2
5.1概述……………………………………………………………………2
5.2设置闭锁………………………………………………………………2
5.3命令功能………………………………………………………………3
5.4差动保护………………………………………………………………4
5.5三相限时过流保护……………………………………………………7
5.6制动接地故障保护……………………………………………………7
5.7限时接地故障保护……………………………………………………8
5.8单/三相过压保护………………………………………………………9
5.9单/三相低压保护………………………………………………………10
5.10过热保护……………………………………………………………….10
5.11过励磁保护…………………………………………………………….11
5.12电压控制……………………………………………………………….11
5.13并联主变电压控制…………………………………………………….13
5.14故障录波报告………………………………………………………….15
1简介
保护装置在使用之前必须进行一系列的检测。
对RET521进行二次测试是为了确保所有的保护功能动作与继电器设置一致。
调试工作包括检查外部回路及相关设备，如CT、VT、断路器以及信号发生设备等等。
调试工作必须做好正确的记录。
2试验注意事项
2.1试验前应检查装置在运输过程中是否有明显的损伤或螺丝松动。
2.2一般不要插拨装置插件,不触摸插件电路,需插拨时,必须关闭电源，释放手上静电或佩带静电防护带。
2.3使用的试验仪器必须可靠接地。
3准备
3.1调试工作开始前，检查所有测试所需的设备及文件。
调试时所需的文件包括：
•RET521操作手册。
•保护设置列表及测试方案。
RET521的保护测试设备必须具有三相电流、电压输出功能并可进行有效的时间测量。
输出电流、电压的幅值及相角应可控制。
推荐使用FREJA计算机辅助测试设备。
3.2直流电源上电检查
（1）核对装置直流电压极性、等级，检查装置的接地端子，应可靠接地。
（2）加上直流电压，合装置电源开关，装置直流电源消失时不应动作，并应有输出接点以起动告警信号。
直流电源恢复（包括缓慢恢复）时，装置应能自起动
（3）延时几秒钟，装置“运行”绿灯亮，“故障录波”黄灯灭，“跳闸”红灯保持出厂前状态（如亮可复归）。
3.3按操作说明书所述方法，熟悉装置的采样值显示、报告显示、整定值输入、时钟整定等方法。
4常规检测
4．1辅助电压回路检测
检查保护装置DC/DC转换器辅助电压的参数设置及极性是否正确。
模拟量输入检测
4.2模拟量精度检测
根据装置原理图，或模拟量输入配置表，接入相应模拟量，注意相序和极性，确认其输入是否与装置设置一致，以及精度是否符合要求。
4.3开入量输入回路检测
根据装置原理图，或开入量配置表，检查开入量的接线，确定其输入级别以及极性是否与装置设置一致。
4.4开出量回路检测
根据装置原理图或开出量配置表，检查开出量的接线，确定其输出载荷以及极性是否与装置设置一致。
4.5跳闸回路及断路器检测
跳闸回路的检查是二次/一次接线测试工作的一部分。
5功能测试
5.1概述
二次接入测试是调试工作的一部分。
内容包括检查所有保护功能的动作值、连接到跳闸及报警的输出值、状态量输入信号值等，并做好记录。
如果有RTXP24测试开关，则可大大简化测试设备与RET521的接线工作。
只要将测试卡RTXP24插入测试开关中，所有测试准备工作将自动、准确地完成，即：
禁止跳闸回路，端子端电流回路短接，打开压变、流变回路，使继电器端可接受来自测试卡端的信号等。
如果RET521未带测试开关，则只能通过外部回路端子运用正确的方法进行测试。
请确保流变、压变与接入到测试设备的回路相互绝缘。
如果流变的一次有电流，则回路断开之前二次相端子必须与中性点短接。
测试开始前，需到HMI以下菜单激活故障录波功能：
DisturbReport
Operation=On
具有以下作用：
*保护起动及跳闸的相关信息可显示在HMI中；
*所有故障信息都将被保存
测试时，不同的保护功能，如TOC过流保护等，可通过以下子菜单单独闭锁：
Test
TestMode
BlockFunctions
在ServiceReport/Functions中，当选择实际的保护功能及其子菜单FuncOutputs时，可查看各段保护的动作值。
比如，选择了TOC1，如果L1相低段保护动作时，则HMI中TOC1-STLSL1的值显示为1。
注意：
RET521可承受的最大持续电流值为额定值的4倍，最大持续电压值为额定值的1.5倍。
5.2设置闭锁（BLOCKSET）
1根据工程需要，可将MMI-BLOCKSET输入配置为开关量输入，且该输入不得被其他功能所使用。
2将闭锁设定设为SettingRestrict=Block。
3把额定直流控制电压接到所选得开关量输入。
4应可以读取有关量的值。
试着改变某个功能的参数，保护装置应拒绝任何对设定值或配置的更改。
5断开直流控制电压。
6重复步骤1、4，保护装置应接受对设定值或配置得更改。
7根据完整的保护装置的设计要求，保留设置或重新配置为默认设置，操作结束后，将闭锁设定设为SettingRestrict=Open。
5.3命令功能（CM/CD）
对于每个单命令模块（CD），其输出信号如连接到相应的装置状态量输出，则该功能块都可在HMI的COMMAND菜单中运行。
使用CAP531配置工具可将功能块配置在Off（关断）、Notpulsed（非脉冲）和Pulsed（脉冲）之间变化，同时可观察开关量输出的状态运行状况。
多命令功能块（CM）的测试应在综合自动化系统中进行，或在一个完整的配送系统进行（FAT/SAT）。
5.4差动保护
RET521变压器差动保护，对于YN侧接地系统，或△侧差动保护范围内有接地变压器，装置均可在内部消除零序电流的影响，进行零序电流补偿以及相位校正。
消除零序电流的设置参数为ZSCSub，设为On则投入，Off则为退出。
详细请查阅装置原理说明书。
三绕组变压器各侧单相、两相、三相故障动作电流之间的系数K见下表1、表2：
表1：
三绕组变压器YYD接线
模拟故障类型
Y
Y
△
单相
1.5
（1）
两相
/2
/2
1
三相
1
1
1
表2：
三绕组变压器YYY接线
模拟故障类型
Y
Y
Y
单相
1.5
（1）
1.5
（1）
1.5
（1）
两相
1
1
1
三相
1
1
1
注：
1.上表在ZSCSub=On时使用，括号内参数则适用于ZSCSub=Off时的情况。
2.上表也适用于双绕组变压器
如：
某台主变为YN，D11接线，ZSCSub=On，则装置会在△侧补偿零序电流。
在高压Y侧加一相电流，其标么值为
*，如A相，则：
=|
|=|Ia-（IA-IB）/
|=
*/
=|
|=|Ib-（IB-IC）/
|=
*/
=|
|=|Ic-（IC-IA）/
|=0
在低压△侧加一相电流，其标么值为I*，如a相，则
=（Ia-I0）
=（Ib-I0）
=（Ic-I0）
因为：
=
=I*
所以：
=
×I*
=
×I*
=
×I*
其中：
IdiffL1、IdiffL2、IdiffL3分别为A、B、C三相的差动电流，RET面板显示为转换到高压侧的有名值。
下面举例说明测试方法。
假设有某双绕组主变的参数如表3，整定值参数设置如表4：
表3：
变压器参数
项目
高压侧
低压侧
变压器容量Se
40MVA
40MVA
电压等级Ue
110kV
10.5kV
接线方式
YN/△11
CT变比
600A/5A
3000A/5A
CT极性
To
To
变压器一次额定电流I1e
210A
2200A
变压器二次额定电流I2e
1.75A
3.66A
表4：
定值参数
投/退
Operation
制动特性曲线类型
CharactNo
最小动作电流
Idmin
差动速断电流
Idunre
制动方式
StabByOption
On
3
30%Ir
700%Ir
Always
二次谐波比率
I2/I1ratio
五次谐波比率
I5/I1ratio
零流消除投/退
ZSCSub
相间横向闭锁投/退
CrossBlock
15%
25%
On
On
A．变压器参数核对：
菜单为Settings/Functions/Group1/TransfData
B．定值参数核对：
菜单为Settings/Functions/Group1/TransfDiff/BasicSettings
C．CT变比及极性核对：
菜单为Configuration/PCIP3-AIM1以及PCIP7-AIM2
具体的操作请查阅装置操作手册
则：
（一）差动启动值Idmin及动作时间测试
1．测试仪器A相接到RET521高压Y侧A相，接入值应小于K×I2e×Idmin，查上表可得K=
，I2e=1.75，Idmin=0.3，增加该相电流直到保护动作，记录该动作电流值，该值应接近0.91A。
2．同样方法测B、C相。
3．接入计时器，将电流值设为动作电流值的2倍，接通电流，记录动作时间。
4．测试仪器A相0°、B相180°分别接到RET高压Y侧A相、B相，接入值相同，接入值应小于K×I2e×Idmin，查表可知K=
/2，I2e=1.75，Idmin=0.3，同时增加这两相电流直到保护动作，记录该动作电流值，该值应接近0.45A。
5．同样方法测BC、CA相。
6．接入计时器，将电流值设为动作电流值的2倍，接通电流，记录动作时间。
7．测试仪器三相按正序接入到RET高压Y侧，接入值应小于1×1.75×30%=0.52A，同时增加三相电流直到保护动作，记录该动作电流值。
8．接入计时器，将电流值设为动作电流值的2倍，接通电流，记录动作时间。
9．同样方法可模拟测试低压△侧单相、两相以及三相故障，动作值应分别为1.5×3.66×30%A、1×3.66×30%A、1×3.66×30%A。
10．测试过程可查看装置面板菜单相关信息，如跳闸信息等。
（二）二次谐波制动测试
1．如果测试仪器可产生单独的谐波输出，则可设相间横向交叉闭锁CrossBlock=On，测试仪A相产生基波电流，B相产生二次谐波电流，分别接到RET高压Y侧A相、B相；基波电流值及二次谐波与基波的比值均大于整定值，固定谐波值，缓慢增加基波值，使二次谐波的比值下降，直到保护动作，记录该动作值。
2．如果测试仪器不能产生单独的谐波输出，则可通过单相叠加谐波进行测试。
3．同样方法可测B、C相。
（三）五次谐波制动测试
可采用单相叠加的方法进行测试，基波电流值及五次谐波与基波的比值均大于整定值，保护应不动作，固定谐波值，缓慢增加基波值，直到保护动作，记录该动作值。
（四）比例制动差动保护测试
RET521中，制动电流为输入到装置中标么值最大的电流，面板显示为换算到高压侧的有名值。
根据查整定单，比例制动曲线为3号曲线，则可计算得出以下差动保护动作方程：
Idiff>0.3Ibias<1.25
Idiff>0.3×Ibias－0.0751.25Idiff>0.5×Ibias－1.69Ibias>3.583（即Idiff>1）
其中制动电流Ibias是输入到RET装置中电流标么值最大的，差动电流Idiff为高压侧、低压侧电流标么值的差值。
测试方法如下：
1．测试仪器B相0°、A相180°，分别接入到RET装置高压Y侧的B、A相，测试仪器的C相0°接到RET装置低压△侧的a相，可测A相比例制动特性。
2．在Y侧两相均加入电流
/2×1.75A，△侧加入电流1.5×3.66A，察看装置差流值IdiffL1，应无差流。
查看装置制动电流值Ibias，应为1.5×210A。
3．同时缓慢降低高压Y侧电流值，直到保护动作，记录该动作值，Y侧应为
/2×1.75×（1－0.375）A。
此时差流IdiffL1=0.375×210A。
此时在制动特性曲线的为下图中的（a）点
注：
图中第一个转折点为制动电流标么值Ibias=1.25，第二个转折点为差动电流标么值Idiff=1；第一个制动斜率为0.3，第二个制动斜率为0.5。
4．在制动曲线各个区域选取典型点，进行测试，可得整条制动曲线特性。
5．同样方法可测B、C相比例制动特性。
（五）差动速断保护测试
差动速断保护始终投入运行，当故障电流大于速断定值时，差动保护模块忽略任何
制动判据直接出口跳闸。
测试方法：
1．高压Y侧A相叠加二次谐波，二次谐波与基波的比值大于整定值，基波电流值接近差动速断定值，接通电流，差动保护应被闭锁不动作；增加基波值，使之大于速断定值，同时保证大于二次谐波定值，接通电流，保护应动作，查看装置面板菜单：
DisturbReport/Disturbances/Disturbance1/Indications，翻阅该菜单，可看到DIFFUNRESTR字样。
2．同样方法可测B、C相。
5.5三相限时过流保护
5.5.1方向过流保护功能
1将测试设备三相平衡电流接到RET521相应电流端，三相平衡电压接到相应电压端。
2如果选择了正向功能，则将相电流设为滞后于相电压一个角度，该角度与继电器特性角（rca）相等。
如果选择了反向功能，则将相电流设为滞后于相电压，滞后角为rca+180度。
3增加L1相电流直到低段保护动作。
4缓慢降低电流，检查复位值。
5如果在进行以下低段保护测试时接入电流会激活高段保护，则应将高段保护闭锁。
6将一个跳线输出连接到记时器。
7把电流值设为低段保护动作值的200%，接通电流，检测时间继电器。
对于反向时间曲线特性的，则检测电流值为tmin时动作电流值的110%的动作时间。
8根据配置逻辑检查跳线及启动触点动作。
9将输入电流反向，保护应不动作。
10根据设置，极电压低时此功能变为无方向性或者闭锁。
11同样方法测试L2相和L3相。
12高段保护解锁，采用与低段保护测试同样的方法测试高层保护动作值、复位值及继电器延时时间。
13最后检查事件菜单中保存的启动和跳闸信息。
关于如何使用事件菜单可查阅RET521操作手册，见“参考资料”。
5.5.2无方向性过流保护功能
测试方法与上述相同，无须接入任何电压。
5.6制动接地故障保护
1测试设备单相电流接入保护装置RET521，该保护装置是接到主变中性接地回路中CT上的。
2增加电流，记录保护功能的动作值。
3根据配置逻辑，检查所有的跳闸和启动触点动作
4缓慢降低电流，记录复位值。
5接入记时器，将电流设为动作值的两倍。
6接通电流，记录动作时间。
7把测试设备三相电流接到L1和中性点，配置为制动接地故障保护（REF）。
同时在中性点接地回路中接入一个额定电流的3—4%的电流，且相角和极性与内部故障一样。
增加L1的接入电流，记录动作值。
缓慢降低电流，记录复位值。
8同样方法测试L2、L3，记录动作值和复位值。
9在L1端接入一个为额定电流10%的电流。
10在中性点接地回路中接入一个电流，其相角和极性与外部故障情况一致。
11将电流增至动作值的5倍，保护应不动作。
12最后检查保存在事件菜单中的跳闸信息。
5.7限时接地故障保护
5.7.1方向接地故障过流保护
1将测试设备单相电流接到相应的保护端子。
如果该功能配置为3相电流输入，则将接入电流接到IL1和中性点。
2如果选择了正向功能，则设极电压为额定电压Ur的2%，设接入电流滞后于电压一个角度，该角度与继电器特性角（rca）相等。
如果选择了反向功能，则设接入电流滞后于电压rca+180度。
3增加L1相电流，记录低段保护动作值。
4缓慢降低电流，记录复位值。
5同样方法测试L2、L3，记录动作值。
6如果进行以下低段保护测试时接入电流会激活高段保护，则闭锁高段保护。
7将跳闸输出接到记时器。
8将电流设为低层保护动作值的200%，接通电流，检测时间继电器。
对于反时限曲线特性的，则检测电流值为tmin时动作电流值的110%的动作时间。
9根据配置逻辑，检测所有跳闸和启动触点动作。
10将接入电流反向，保护应不动作。
11极电压为零时，保护应不动作。
12将高层保护解锁，采用与低层保护测试同样的方法检测高层保护的动作值、复位值和继电器延时时间。
13最后检查所有保存在事件菜单中的启动和跳闸信息。
5.7.2检测无方向过流保护功能
测试方法与上述相同，无须接入任何极电压。
5.8单/三相过压保护
5.8.1检测三相过压保护功能
1将测试设备三相电压接到相应端子
2增加L1相电压直到低层保护动作，记录动作值。
3缓慢降低电压，检查复位值。
4如果在进行以下低层保护测试时接入电压会激活高层保护，则将高层保护闭锁。
5将跳闸输出接到记时器。
6将电压设为低层保护动作值的160%，接通电压，检查延时时间。
对于反向时间曲线特性的，则检测电压值为tmin时动作电压值的110%的动作值。
7根据配置逻辑检查所有跳闸和启动触点动作。
8同样方法测试L2、L3相过压保护功能。
如果该功能配置为只在所有相电压超过限定值时才跳闸，则应在接入三相平衡电压时进行时间测量。
9将功能保护解锁，采用与低层保护测试同样的方法来测试高层保护，检查动作值、复位值和继电器延时时间。
10最后检查保存在事件菜单中的启动、跳闸信息。
5.8.2检测单相过压保护功能
将单相电压接到相应端子，采用上述相同方法测试本功能。
5.8.3使用TOV作为中性过压保护
1将测试设备单相电压接到相应保护端子。
如果该功能配置为三相电压输入，则将单相电压输入接到UL1和中性点。
2增加接入电压直到低层保护动作，记录保护动作值。
缓慢降低电压，记录复位值。
3同样方法测试U2、U3，记录保护动作值和复位值。
4如果进行以下低层保护测试时接入电压会激活高层保护，则将高层保护闭锁。
5将跳闸输出接到记时器。
6将电压设为低层保护电压动作值的120%，检查延时时间。
对于反时限特性的，则多测一个点，如电压为低层保护电压动作值的1.5倍。
7根据配置逻辑，检查所有跳闸和报警触点动作。
8将高层保护解锁，采用与低层保护测试同样的方法来测高层保护，记录动作值、复位值和继电器延时时间。
9最后检查所有保存在事件菜单中的启动和跳闸信息。
5.9单/三相低压保护
5.9.1检测三相低压保护功能
1如果低压保护功能配置为三相输入，则将测试设备三相电压接到相应端子。
启动时将三相电压设为高于高层保护值。
2降低L1相电压直到高层保护动作，记录动作值。
3缓慢降低电压，记录复位值。
4闭锁低层保护。
5将三相平衡电压设为高层保护动作值的110%，把跳闸输出接到记时器。
6关断L1相电压，检查延时时间tDefHigh。
7根据配置逻辑，检查所有跳闸和启动触点动作。
8同样方法检测L2、L3相功能。
9将低层报护解锁，断开跳闸输入与记时器的连接。
启动时，接入的三相平衡电压应高于地层保护值。
10降低L1相接入电压直到低层保护动作，记录动作值。
11缓慢增加电压，记录复位值。
12将三相平衡电压设为高层保护动作值的110%，把跳闸输出接到记时器。
13关断L1相电压，检查延时时间tDeflow。
14根据配置逻辑，检查所有跳闸和启动触点动作。
15同样方法检测L2、L3相功能。
16最后检查所有保存在事件菜单中的启动和跳闸信息。
5.9.2检测单相低压保护功能
1把单相电压接到输入端子。
高层、低层保护功能测试方法与上述三相保护测试相同。
5.10过热保护（THOL）
1三相平衡电流接到RET521相应电流端子。
2时间常数1、2暂设为1分钟。
3将三相接入电流设为稍低于Ib1层动作值，增加L1相电流直到Ib1动作，记录动作值。
4缓慢降低电流，记录复位值。
同样方法检测L2、L3相Ib1动作值和复位值。
5将冷却输入信号添加到基础电流Ib2的开关量输入激活。
6使用与Ib1层相同的测试方法来测试Ib2层所有三相的动作值和复位值。
7关闭Ib2的开关量输入信号（即出去冷却信号）。
8根据配置计划设置Ib1的时间常数。
9将L1相接入电流设为Ib1的1.5倍。
10将跳闸输出触点连接到记时器，报警1、2输出触点连接到Freja测试设备的开关量输入。
在HMI中查看热保护中热度一项，并一直等到该项为零。
11接通接入电流，检查报警1、2触点动作优先级，跳闸时间是否与设置的时间常数1一致。
设Itr=101%Ibx，接入电流为Ib1的1.5倍，跳闸时间为时间常数1的0.6倍。
12根据配置逻辑，检查所有的跳闸和报警触点动作。
13关断电流，从维护菜单中查阅热状态和THOLLOCKOUT（过热保护闭锁）的闭锁复位值，等于热量设定的百分比。
14激活将冷却输入信号添加到基础电流Ib2的开关量。
等待5分钟以便清空热记忆，并根据设置计划设置时间常数2。
15将电流设为1.50xIb2热报警级，跳闸动作时间及闭锁复位值的设置与Ib1相同。
16最后检查保存在事件菜单中的启动、跳闸信息
5.11过励磁保护（OVEX）
1激活频率测量功能（FRME）
2如果过励磁功能配置为三相电压输入，则将测试设备三相平衡电压接到相应端子
如果配置为单相电压输入，则采用单相电压
该功能可以通过电压额定频率很方便地进行测试，增加电压从而得到所需的过励磁水平。
3把报警触点接到记时器，把报警延迟时间暂设为零。
4增加电压，记录动作值Emaxcont。
5缓慢降低电压，记录复位值。
6根据设置计划，把报警延迟时间设为正确值，接入一个1.2xEmaxcont的电压，检查延迟时间。
7把跳闸输出接到记时器，把延迟时间tmin暂设为0.5s。
8增加电压，记录动作值Emax。
9缓
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