非电量保护原理介绍.doc

RCS-974变压器非电量保护原理介绍及故障分析处理
厦门华夏电力公司嵩屿电厂 曾剑毅

摘 要 介绍厦门嵩屿电厂RCS-974型变压器非电量的工作原理及接线方式，分析
保护装置在运行和调试过程中出现的故障原因，并采取有效措施加以改进。
关键词 非电量 分压　　　灭磁联跳

0 引言
我公司二期工程装机容量为４*300MW，采用发电机—变压器组单元接线方式，发电机—变压器组保护采用南京南瑞继保电气有限公司生产的RCS系列微机继电保护，保护设置全面、具体，对电厂的安全稳定运行起到了重要的作用。变压器非电量如瓦斯保护、压力释放保护采用RCS-974型保护装置，投运几年来运行良好，但因逻辑回路在安装设计时出现问题，在运行人员进行装置信号复位时，发生保护误动出口，导致发电机与系统解列，造成巨大的经济损失和不良的社会影响。现针对RCS-974型保护装置的原理及故障处理方法作一简要分析。
1 原理
变压器是现代电力系统中的主要电气设备之一，按照现在制造的电力变压器的结构，变压器运行的可靠性很高。但是，由于变压器发生故障时造成的影响很大，为提高电力系统的安全运行水平，电力变压器保护的配置得到了很大的加强，除配置双重电量保护外，也重视反应变压器本体内部故障的非电量保护，如：变压器瓦斯保护、压力释放、变压器油温、油位等，作为变压器故障或异常报警的非电量保护。RCS-974型保护装置就是作为变压器的非电量保护、非全相保护及断路器失灵启动保护装置。其非电量保护的工作原理为：从变压器本体来的非电量信号（如瓦斯信号等）经过装置重动后给出跳闸及中央报警信号等，同时装置本身的CPU也可记录非电量的动作情况、动作报告，其原理如图所示：

-110V

+110V
K2
K
非电量接点
重动继电器
由装置采集后进行延时
K1
控制
跳闸
信号
-110V

+110V

２ 现象
08年9月21日23点53分，#1机组跳闸，厂用电自投成功。锅炉首出“汽机跳闸”，汽机首出“遥控跳闸”，发变组A、B柜保护动作记录有：外部重动1动作（灭磁联跳）保护动作记录。当时因主变油位计故障,非电量保护装置RCS-974AG面板信号灯非电量14 “主变油位”点亮，无法复位。08年9月21日， #1机“非电量跳主灭磁开关”接点闭合，非电量保护装置RCS-974AG面板信号灯非电量14 “主变油位”点亮，液晶无其它非电量开入信号。解开非电量14外部接线后“非电量跳主灭磁开关”接点返回。
３　检查及分析
检查处理情况：根据保护装置动作记录：外部重动1动作（灭磁联跳）保护动作，检查励磁系统保护装置，未发现励磁系统跳闸记录和异常报警记录，开始怀疑励磁开关因其他原因跳闸，联跳发变组开关；在在查找励磁开关跳闸原因时，发现跳励磁开关的跳闸命令仍然存在，检查发现跳闸命令是有发变组保护发出的，因保护动作出口接点是并接的，经接线排除，查出发变组非电量RCS-974保护装置出口跳励磁开关的接点误动出口跳闸，且接点无法复位，解除主变油位报警接点后，关断装置电源重启后接点返回，各保护、信号回路正常，初步判断与主变油位报警接点导通有关，因主变油位计故障缺陷尚未消除,故在发变组非电量RCS-974保护装置内解除主变油位报警接点，重新开机并网。
11月15日结合#1机组检修,邀请厂家技术人员到厂协助检查分析，检查情况如下：由于保护装置未记录到其它非电量开入信号，所以回路成为检查的重点。跳闸逻辑回路如下图所示，“非电量跳灭磁开关”是通过K17继电器接点来实现的，而K17继电器是由非电量跳闸开入量驱动的，从保护动作记录中我们没有发现非电量跳闸开入量有动作记录，所以怀疑有一个干扰电压进入到K17继电器。查看端子排，K17继电器正端接有1ZJ、2ZJ的动作线圈及返回线圈。1ZJ是非电量保护动作信号（即跳闸的非电量信号）扩展继电器，2ZJ是机组异常信号（即不跳闸的非电量信号）扩展继电器。非电量14“主变油位”长期动作，起动2ZJ，这样就给K17一个分压，当按下屏上的“复归”按钮时，K17上的分压增加。

１ZJ动作
２ZJ动作
１ZJ返回
２ZJ返回
K17
K18

K17+R=8.8K
K18+R=8.8K
+110V
7ZD2~7ZD3
7ZD23
7ZD24
-110V
7ZD27
7FA
非电量起动跳闸
非电量保护报警
机组异常报警

测量直流电压为116V，当机组异常接点闭合时，K17（含电阻）上分得电压为：

当按下“复归”按钮时，K17（含电阻）上分得电压为：

注：1ZJ’、2ZJ’是1ZJ、2ZJ的返回线圈。
测量K17（含电阻）动作电压在61V~71V之间，返回电压在23V~34V之间。
由以上分析可见，当非电量14“主变油位”长期动作，起动2ZJ动作线圈，给K17~K18 33V左右的分压，此分压值受直流电压高低的影响而略有变化。当有人按下“复归”按钮时，K17~K18分压提高到77V左右，K17~K18动作，“非电量跳灭磁开关”等接点闭合，“复归”按钮返回时，加在K17~K18继电器上的电压变小，继电器接点返回。
进行模拟当时故障情况：短接非电量14“主变油位”接点，模拟“主变油位”报警长期动作时，按下“复归”按钮，“非电量跳灭磁开关”等接点闭合，“复归”按钮返回时，部分接点返回，故障时的现象重新显现。
４ 整改办法：
　通过以上分析试验，我们可以确定：跳闸原因系非电量RCS-974保护装置跳闸出口逻辑回路出现设计问题的错误，引起保护误动跳闸，进行如下整改：
将端子7ZD24上1ZJ-10线移至7ZD27，使K17~K18没有分压，即可消除上述现象。如下图所示：
１ZJ动作
２ZJ动作
１ZJ返回
２ZJ返回
K17
K18
K17+R=8.8K
K18+R=8.8K
+110V
7ZD2~7ZD3
7ZD23
7ZD24
-110V
7ZD27
7FA
非电量起动跳闸
非电量保护报警
机组异常报警

4 结语
继电保护的误动作肯定是其中某一环节出现异常引起的，但是在保护信号、保护录波不是很健全时，对于复杂的保护动作现象有时往往会使继保人员在检查分析时钻入死胡同，因此在检查保护动作情况时，可以根据保护的动作结果，逐步往上查找原因，本文为类似保护装置动作情况提供一个分析案例，希望可以为继电保护同仁带来一些帮助和启发。

参考文献：

1 电气主设备继电保护原理与应用 王维俭
中国电力出版社 ISBN 7-80125-049-4
2 RCS-9700系列技术使用说明书 南京南瑞继保电气有限公司