RCS900系列元件和線路保護(hù)及其 二次回路故障設(shè)置要點(diǎn)

何理國

（廣西電網(wǎng)公司南寧供電局，南寧 530031）

RCS900 系列保護(hù)裝置及其二次回路是繼電保護(hù)工作人員日常維護(hù)工作中一塊很大的內(nèi)容，也成為公司對該專業(yè)技能人員實(shí)施考核的一項重要內(nèi)容。在公司繼電保護(hù)技能人員能力評價和技能等級考試中，RCS900 系列保護(hù)及其二次回路是必考內(nèi)容，本文以RCS931，RCS902，RCS915，RCS978四套保護(hù)及其二次回路為例，整理了一些典型的、技術(shù)含量高的故障設(shè)置點(diǎn)，對其故障現(xiàn)象進(jìn)行詳細(xì)分解，具有很好的現(xiàn)場指導(dǎo)意義。繼電保護(hù)人員熟知這些故障現(xiàn)象及故障點(diǎn)設(shè)置，不僅對考核很有幫助，對日常維護(hù)及故障分析的過程中也會起到很有效的指導(dǎo)作用。

1 RCS900 線路保護(hù)

RCS900 系列線路保護(hù)最常見的是RCS931 和RCS902 保護(hù)，除自身的參數(shù)和定值設(shè)置之外，其相應(yīng)的二次回路包括裝置電源和兩組控制電源、交流電流及交流電壓輸入、開關(guān)量及功能壓板開入、出口跳閘及遙信接點(diǎn)開出、通道收發(fā)信等。日常維護(hù)和考核的過程中，現(xiàn)場均要求繼電保護(hù)調(diào)試人員能按照定值的要求調(diào)試出應(yīng)有的功能，包括主保護(hù)和后備保護(hù)功能、重合閘及后加速功能、整組傳動等，所有的故障點(diǎn)都將圍繞著這些功能內(nèi)容展開，為調(diào)試人員的調(diào)試制造障礙，調(diào)試人員只有正確排查出該故障并正確恢復(fù)，才能進(jìn)入下一步操作，這跟調(diào)試人員現(xiàn)場的工作狀態(tài)是一致的。這兩套保護(hù)，除主保護(hù)外，其實(shí)現(xiàn)的功能基本相同，所以挑出共同的故障點(diǎn)進(jìn)行整理。

1.1 裝置交流采樣與試驗(yàn)儀實(shí)際加量不符

1）采樣相別電流/電壓與裝置顯示相別不一致

此類情況一般是內(nèi)部相別的電流/電壓線被挑換，造成加A 相實(shí)際采樣為B 相之類的現(xiàn)象，此類故障容易判別，一旦發(fā)現(xiàn)，對照圖紙查線即可。

2）試驗(yàn)儀加一相電流，裝置出現(xiàn)三相電流采樣

此類情況一般是試驗(yàn)儀回流的N 線被斷開，試驗(yàn)儀的電流流入試驗(yàn)相，又從非試驗(yàn)相流回，從裝置相位顯示可以看出試驗(yàn)相與非試驗(yàn)相的角度相差180 度。

3）裝置電流采樣數(shù)據(jù)為試驗(yàn)儀加量數(shù)據(jù)的5 倍或0.2 倍

此類故障實(shí)在定值參數(shù)中做了手腳，將裝置參數(shù)中“二次額定電流”的值由5A 改成1A 或者由1A 改成5A，其相應(yīng)的采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行同倍數(shù)變化。

1.2 裝置運(yùn)行燈不亮

裝置運(yùn)行燈不亮有以下幾種情況：

1）裝置電源故障

此類故障一般是讓裝置電源失電，表象是裝置液晶無顯示，具體故障點(diǎn)的設(shè)置圍繞在空開上下、端子排及裝置電源接線甚至裝置電源開關(guān)處。

2）更改裝置參數(shù)未在定值項中再次確認(rèn)

更改定值參數(shù)后，必須在裝置定值項中再次確認(rèn)，裝置運(yùn)行燈才會復(fù)位，這是保護(hù)人員必須掌握的技能要點(diǎn)。

3）定值整定錯誤

此類故障裝置會報“定值出錯”信號，設(shè)置點(diǎn)眾多，需要調(diào)試人員仔細(xì)核對定值，比如保護(hù)定值中“接地距離Ⅲ段定值”整定的比“接地距離Ⅱ段定值”小，把“零序過流III 段定值”整定的比“零序過流Ⅱ段定值”小，把“零序容抗”整定的比“正序容抗”小等。

1.3 保護(hù)拒動或動作不正確

此類故障點(diǎn)的設(shè)置除去定值設(shè)置，比如控制字、軟壓板投退之外，基本是在交流回路及開關(guān)量輸入中實(shí)現(xiàn)，具體有以下幾種情況：

1）縱聯(lián)保護(hù)拒動或動作不正確

（1）故障點(diǎn)設(shè)置在交流回路

縱聯(lián)保護(hù)帶有明顯的方向性，所以故障可以設(shè)置在方向上做文章，影響保護(hù)裝置故障方向判別是交流量，所以交流量對方向的故障設(shè)置可以在電流或電壓上，此處可以挑換電壓相別、挑換交流電流相別、或者相電流的首位端互換，調(diào)試時發(fā)現(xiàn)反方向動作，正方向反而不動作。

（2）故障點(diǎn)設(shè)置在開關(guān)量輸入回路

將縱聯(lián)保護(hù)功能壓板開人量拆除，一般為了不影響，可以拆除正該功能壓板正電源，檢查的方法是保護(hù)裝置的開入量沒有變位。故障的設(shè)置點(diǎn)也可以是公共總開入正電源，檢查的方法是投退其它功能壓板，同樣無法在開入量中發(fā)現(xiàn)變位信號。

（3）故障點(diǎn)設(shè)置在通道處

檢查縱聯(lián)碼和光纖通道的連接，確保光纖通道的連接正確，收發(fā)正常，包括RCS902 對應(yīng)的收發(fā)信壓板是否存在設(shè)置故障點(diǎn)的可能性。如果在自環(huán)的情況下，有發(fā)信無收信，要重點(diǎn)檢查收信回路及縱聯(lián)碼的設(shè)置問題。

2）光差保護(hù)拒動或動作不正確

一方面檢查縱聯(lián)碼和光纖通道是否存在故障點(diǎn)設(shè)置，一方面在定值中可以把差動定值的高值設(shè)置比低值還低，此時是模擬不出高值的，其它同縱聯(lián)保護(hù)，在功能壓板和交流量上做文章。

3）后備保護(hù)拒動或動作不正確

后備保護(hù)一般有零序保護(hù)和距離保護(hù)構(gòu)成，在電壓不正常的情況下，距離保護(hù)和帶方向的零序保護(hù)可能會發(fā)生拒動和不正確動作。

零序保護(hù)拒動和不正確動作：

（1）可以在保護(hù)定值中把“零序起動電流”改的比“零序過流Ⅲ段定值”小，此時零序起動元件無法動作，零序過流Ⅲ段定值無法校驗(yàn)。

（2）可以將交流電流回路的N 線松動，造成合成零序電流為0，零序起動量無法起動。

1.4 裝置重合閘無法充電和重合閘拒動

重合閘是線路保護(hù)調(diào)試中非常重要的一環(huán)，保護(hù)裝置留下的可設(shè)故障點(diǎn)的方式非常多，包括定值項、包括開入量、如果調(diào)試中需要用接點(diǎn)翻轉(zhuǎn)進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換的還可以在翻轉(zhuǎn)方面進(jìn)行設(shè)置。該內(nèi)容分兩種探討，一是重合閘不充電，二是重合閘能充電，但是保護(hù)動作即放電。

1）重合閘不充電

除單重方式下的光差保護(hù)外，重合閘充電的必要條件是在裝置投重合閘的前提下母線三相電壓（或包括線路電壓）正常且開關(guān)在合閘位置并持續(xù)15s。

（1）交流量不滿足條件

在試驗(yàn)儀進(jìn)入初始狀態(tài)的交流量中，如果初始有電流或電壓出現(xiàn)異常的情況下不充電，比如有零序電壓、負(fù)序電壓存在，甚至線路電壓，均無法重合閘充電，故障點(diǎn)可以圍繞著電壓回路做文章。

（2）斷路器位置狀態(tài)不滿足條件

重合閘充電的必要條件是斷路器在合閘位置，合閘位置的判斷是三相TWJ=0，此時圍繞著TWJ做文章的地方可以是控制電源失電、也可以是開入量的電源失電、可以是直接短接TWJ 開入量對應(yīng)點(diǎn)，任意相TWJ=1 則不充電，充電燈不亮。

（3）控制字中不投重合閘

此故障在定值項目中可以很明顯的檢查出來，包括軟壓板和控制字。

（4）有閉鎖重合閘開入

閉鎖重合閘開入的的原因可以是重合閘把手打停用位置、手跳復(fù)歸KKJ 其接點(diǎn)開入到閉鎖重合閘，接點(diǎn)保持，該故障必須點(diǎn)手合復(fù)歸、可以是閉鎖重合閘、壓力低閉鎖重合閘，溝通三跳等。此類故障的查找必須以裝置開入量為為依托，查出直接引發(fā)閉鎖的故障點(diǎn)或者是二層故障點(diǎn)，比如壓力閉鎖重合閘的設(shè)置可以是通過切斷壓力閉鎖回路的控制電源來實(shí)現(xiàn)開關(guān)量常閉接點(diǎn)的閉合，比如手跳造成KKJ 復(fù)歸使得閉鎖重合閘始終有保持接點(diǎn)保持閉鎖重合閘狀態(tài)。

2）重合閘能充電，但是保護(hù)動作即放電

重合閘能充電，說明重合閘的初始條件是滿足的，在排除人為調(diào)試加量的因素外，故障一定是在定值項和保護(hù)動作之后自動設(shè)置，我們以重合閘打單重，保護(hù)調(diào)試單跳單重為例，說明故障可以設(shè)置的點(diǎn)位。單跳單重，重合閘不檢線路電壓，只需要初始狀態(tài)充電即可，如果發(fā)現(xiàn)重合閘放電，分以下幾種情況分析：

（1）故障設(shè)置在定值項

①定值中可能是“投三相跳閘”控制字投入，任何故障都三相跳閘，因把手打單重位置，所以不進(jìn)行重合。

②定值中“投內(nèi)部重合把手有效”置1，并投入三重方式，此時外部重合閘把手無效。

③如果調(diào)試的是諸如單相接地距離Ⅱ段之類故障，而控制字中投入“距離Ⅱ段閉重”置1，此時調(diào)試仍然無法重合。

（2）采用接點(diǎn)翻轉(zhuǎn)的調(diào)試中，利用翻轉(zhuǎn)接點(diǎn)主動設(shè)障

①將故障相翻轉(zhuǎn)接點(diǎn)松動，造成接點(diǎn)翻轉(zhuǎn)無法返回，造成保護(hù)裝置單相跳閘失敗跳三相。

②將故障相接點(diǎn)挑換，使得做A 相故障，返回是B 相接點(diǎn)，也將造成單相跳閘失敗跳三相。

③接點(diǎn)翻轉(zhuǎn)并接入手跳回路，使得故障相接點(diǎn)翻轉(zhuǎn)直接手跳開關(guān)，造成閉鎖重合閘開入。

（3）整組傳動中，利用出口主動設(shè)障

①將故障相TWJ 開入同時并入三相TWJ 開入。

由于單跳單重邏輯在判斷TWJ 的時候只能是跳閘相無流和無非故障相的TWJ 開入，所以此時會造成邏輯通不過選相重合，從而閉鎖單相重合閘。

②將交換重合閘起動回路與TJR 起動回路的正電端。

保護(hù)重合閘后，直接去起動三跳TJR 發(fā)生永跳，開關(guān)直接三相跳閘且不會重合。

1.5 后加速功能拒動

后加速故障一般應(yīng)包括前面的故障相，否則也不會進(jìn)行后加速，如果是零序加速，還需要投入零序保護(hù)功能壓板。

后加速的故障在調(diào)試中一般只出現(xiàn)在定值項中，故障點(diǎn)容易發(fā)現(xiàn)。

2 RCS900 元件保護(hù)

RCS900 系列元件保護(hù)最常見的是母線保護(hù)RCS915 和主變保護(hù)RCS978，其中母線保護(hù)的典型故障在差流采樣、差動保護(hù)拒動以及差動動作選母錯誤等，主變保護(hù)的典型故障主要在電流采樣、差流不平衡、二次諧波閉鎖定值校驗(yàn)不正確等，除自身的參數(shù)和定值設(shè)置之外，其它故障點(diǎn)的設(shè)置范圍與線路保護(hù)類似，由于兩套元件保護(hù)的交叉內(nèi)容并不多，所以不討論公共故障點(diǎn)設(shè)置，與線路保護(hù)類似的故障點(diǎn)也不討論，而直接對各裝置進(jìn)行詳細(xì)整理。

2.1 RCS915 故障設(shè)置點(diǎn)及現(xiàn)象

1）采樣相別電流/電壓與裝置顯示相別不一致

此類故障同線路保護(hù)類似，包括外回路的改變和裝置參數(shù)的改變，其中需要注意的就是TA 系數(shù)，調(diào)試人員必須非常熟悉這個系數(shù)，它正確與否直接關(guān)系到電流采樣及差流的正確性。比如經(jīng)常會將調(diào)試支路的TA 調(diào)整系數(shù)置0，此時不僅該相無采樣，差流也不將該支路計算在內(nèi)，此時裝置差流不準(zhǔn)確。

2）模擬盤顯示不準(zhǔn)確

刀閘模擬盤是顯示支路掛在哪一段母線運(yùn)行的最終指示，也是小差計算非常重要的一塊，保護(hù)調(diào)試人員更是需要根據(jù)支路在哪一段母線去判斷如何加故障量調(diào)試。

當(dāng)發(fā)現(xiàn)模擬盤支路顯示不準(zhǔn)確時，比如現(xiàn)場掛Ⅰ母，模擬盤顯示掛Ⅱ母，或者現(xiàn)場掛Ⅰ母，而實(shí)際顯示支路沒有掛在任何一段母線上等。在這里，通常故障設(shè)置有以下幾種情況。

（1）拆除模擬盤公共正電源

此時無論支路刀閘掛哪里，模擬盤無任何顯示，保護(hù)裝置也無任何變位信息出現(xiàn)。

（2）在模擬盤上改變支路刀閘的開入

①模擬盤上A2 和A3 交換，強(qiáng)制接通時，保護(hù)有開入，模擬盤燈不亮。

②模擬盤上A1 和A3 短接，模擬盤燈不亮，但保護(hù)始終有刀閘開入。

3）母差保護(hù)拒動或動作不正確

（1）把屏上電壓切換把手切在雙母位置，把定值中“投二母TV”置1，在校驗(yàn)Ⅰ母故障時，此時電壓閉鎖值取二母TV，電壓正常，不開放差動保護(hù)。

（2）裝置參數(shù)中，將二次額定電流由5A 改成1A，此時電流只有原來的0.2 倍，校驗(yàn)差動起動值時，達(dá)到定值不動作。

（3）切斷投母差功能壓板回路，此時開關(guān)量開入不正常，差動不動作。

4）母差保護(hù)動作無選擇跳閘

（1）投單母運(yùn)行壓板上下短接，投單母運(yùn)行始終有效，差動跳閘無選擇。

（2）在系統(tǒng)參數(shù)中，把“投單母主接線”置1，差動跳閘無選擇。

5）母差保護(hù)動作報文錯誤

系統(tǒng)參數(shù)中母線編號顛倒，保護(hù)動作后報文錯誤，跳Ⅰ母，報文是跳Ⅱ母。

2.2 RCS978 故障設(shè)置點(diǎn)及現(xiàn)象

1）差流無法平衡

（1）在裝置定值中，將變壓器接線方式設(shè)置與要求不符，此時按照既定方法加量，無法進(jìn)行差流平衡。

（2）交流電流接線三側(cè)N 線是短接的，用A進(jìn)B 出的方法會分流，用A 進(jìn)B 出的方法試驗(yàn)也無法達(dá)到差流平衡的結(jié)果。

2）無法校驗(yàn)比例制動系數(shù)

（1） 改變裝置系統(tǒng)參數(shù)中的變壓器接線方式，比如把系統(tǒng)參數(shù)中中壓側(cè)額定電壓整定為“0”方式，在做與該相有關(guān)的比例差動保護(hù)時，該相參與差流計算的電流為0。

（2） 保護(hù)跳閘控制字末位置成偶數(shù)，該項功能退出（跳閘控制字最后一位是“本保護(hù)投入”）。

（3）投差動壓板下端接線取掉，功能壓板至開入電源虛接，裝置開入總電源虛接使得差動功能退出。

3）二次諧波閉鎖定值校驗(yàn)不正確

在定值項中，將“涌流閉鎖是否浮動門檻”置1，此時校驗(yàn)出的二次諧波制動系數(shù)不準(zhǔn)。

4）復(fù)壓方向過流保護(hù)拒動

該保護(hù)分復(fù)壓、方向和過流三個方面去設(shè)置故障，復(fù)壓包括負(fù)序電壓和低電壓，方向按照控制字中指向靈敏角校驗(yàn)，過流分純過流和零序過流幾種，故障的設(shè)置非常多。

（1）過流保護(hù)定值整定的比起動電流定值還小，過流保護(hù)不起動，保護(hù)不動作。 （2）定值中，將“本側(cè)電壓退出”置1，本側(cè)復(fù)壓不起作用，如果其它側(cè)電壓正常，則無法開放該保護(hù)。

（3）定值中某側(cè)后備保護(hù)投入控制字置0，該側(cè)后備保護(hù)退出，且復(fù)壓也不閉鎖其他側(cè)后備保護(hù)。

（4）在電壓回路上做文章，使得TV 斷線、相別不正確造成角度反向等均可以引起保護(hù)拒動。

3 結(jié)論

隨著繼電保護(hù)自動化水平的提升，保護(hù)功能邏輯也越來越完善，作為繼電保護(hù)工作人員，有責(zé)任，也應(yīng)該有這個意識去熟悉，去鉆研這些保護(hù)的動作邏輯。熟練于保護(hù)故障的排查，可以極大的幫助理解保護(hù)原理，減少日常維護(hù)事故的發(fā)生，也對分析日常事故跳閘是否由于某些隱患造成，具有極強(qiáng)的現(xiàn)場指導(dǎo)意義。

[1] RCS-931 系列超高壓線路成套保護(hù)裝置技術(shù)和使用說明書.

[2] RCS-902A(B/C/D)F(FF/FZ)型超高壓線路成套保護(hù)裝置技術(shù)說明書.

[3] RCS978 型變壓器成套保護(hù)裝置220kV 版技術(shù)說明書.

[4] RCS-915AB 型微機(jī)母線保護(hù)裝置技術(shù)和使用說明書.