基于一次rcs—978主变微机保护异常运行探析

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1、基于一次RCS—978主变微机保护异常运行探析　　【摘要】变压器保护运行情况直接关系着主变压器的安全、可靠运行，运行值班员必须认真掌握其特点和异常应对措施。本文就一起RCS-978主变保护缺陷，对其行为分析，希望能对运行人员事故分析有所启发，对日后运行维护工作有所帮助。【关键词】管理板；微机主变保护；运行分析；自产零序1引言RCS-978数字式变压器微机保护是现在比较常见的变压器微机保护。笔者作为一名变电运行技术管理者，平时参与现场技术管理工作，参与变电站日常规程的制定，在实际工作中遇到了一些关于该保护的问题。现通过实际案例分析，对微机保护设备异常

2、防范提出了自己的建议。结合几年来运行经验，就该保护装置的概况及在应用中的运行注意事项作简单的论述。73月2日某220kV变电站后台监控机音响不断，后台监控机频繁报“#1主变A套保护RCS978ZJ管理板Ⅰ侧后备保护启动动作”、“#1主变A套保护RCS978ZJ管理板Ⅰ侧后备保护启动复归”。运行人员检查#1主变保护装置面板并无异常告警信息。综合现场情况后，上报紧急缺陷。后经检修人员现场检查，#1主变A套保护自产零序电流异常，判定#1主变第一套保护硬件故障，#1主变第一套保护保护暂不可投运。3月3日将#1主变三侧停役，修试人员更换了新的管理板及CPU板

3、，经各侧开关传动试验正常后#1主变投运。2异常运行分析RCS-978数字式变压器保护适用于500kV及以下电压等级，需要提供双套主保护、双套后备保护的各种接线方式的变压器。它采用32位微处理器加双DSP的硬件结构，三个CPU并行工作，32位微处理器负责出口逻辑，两个DSP负责保护运算。RCS-978主变微机保护装置硬件结构，如图1所示。装置的工作过程如下：电流、电压首先转换成小电压信号，分别进入CPU板和管理板，经过滤波，AD转换后，进入DSP。DSP1进行后备保护的运算，DSP2进行主保护的运算，结果传给32位CPU。32位CPU进行保护的逻辑运

4、算及出口跳闸，同时完成事件记录、录波、打印、保护部分的后台通讯及与人机CPU的通讯。管理板工作过程类似，只是32位CPU判断保护启动后，开放出口继电器正电源。另外，管理板还进行主变故障录波，录波数据可通过通讯口输出或打印输出。7CPU板和管理板是完全相同的两块插件，完成滤波，采样，保护的运算或启动功能。出口和开入部分由3块开入开出插件构成，完成跳闸出口、信号出口、开关量输入功能，开关量输入经由24V光耦。保护装置正常运行时，液晶屏幕显示为主变接线图及相关运行参数。“运行”灯亮，“报警”灯、“跳闸”灯灭。当装置自检发现不正常时发告警信号，“报警”灯亮

5、。信号分两种：当CPU检测到装置本身硬件故障时，发装置闭锁信号，告警的同时将装置闭锁，保护退出，并将“运行”灯熄灭。当CPU检测到装置长期启动、不对应启动、内部通信出错、TA断线或异常、TV异常等情况时，装置发告警信号，此时装置不闭锁，还可以继续工作。该变电站#1主变微机保护按照双重化原则配置，第一套和第二套微机保护均采用南瑞继保RCS-978变压器成套保护装置，除励磁涌流判别原理不同外（第一套采用二次谐波闭锁原理，第二套采用波形判别闭锁原理），其他保护配置相同。零序I、II、III段使用自产零序电流，“零序方向判别用自产零序电流”控制字为“1”，

6、即方向元件所采用的零序电流是自产零序电流。7本次缺陷造成影响导致变电站主变压器停运，究其原因是由于管理板异常，造成采样值紊乱，波动较大，自产零序电流频繁超越返回保护启动定值，造成管理板启动元件频繁启动/复归。动作时，已造成装置出口正电源开房。而装置面板并未出现其他异常信号灯，液晶面板也无异常显示。如图1所示，当电流数据经管理板低通滤波器、A/D转化器、DSP3（DSP4）进行保护运算后，将结果传给CPU2。当这一环节上采样元件出错时，即会造成CPU2得到不正确的数据，造成CPU板相应的保护元件开放。若此时CPU板故障或发生穿越性故障，可能造成保护误

7、动。此次设备缺陷，其隐蔽性在于管理板数据出错而但是装置未发告警信息。根据南瑞系列保护装置特点，装置出现异常时，会发出告警或闭锁信息，其中当CPU检测到装置长期启动、不对应启动、传动试验报警、装置内部通信出错、面板通讯出错、TA断线或异常、TV异常时，发出装置报警信号。此时装置还可以继续工作。而此次设备异常的特殊性在于“保护启动”频繁动作/复归与“长期启动”、“不对应启动”不是同一类故障类型。（1）“长期启动”是指启动元件启动时间超过10s，而“保护启动”频繁动作/复归未达到10s的延时，故不会出现装置报警。且在大电网中，由于外部故障等原因而造成在一

8、段时间内装置频繁启动也并不少见，所以对于此类型“保护启动”动作/复归无法断定是装置内异常。（2）“不对应启动”是指CPU板