1、ZL_XLBH0203.0610 RCS-943系列高压输电线路成套保护装置技术和使用说明书 南瑞继保电气有限公司版权所有本说明书适用于RCS-943系列V2.*程序版本本说明书和产品今后可能会有小的改动,请注意核对实际产品与说明书的版本是否相符。更多产品信息,请访问互联网:http:/www.nari-版本升级说明:新版说明书补充了RCS-943AM/D(M/AZ(M/AQ(M的说明和定值单,增加了使用说明和调试大纲。目录1.概述 (11.1应用范围 (11.2保护配置 (11.3性能特征 (22.技术参数 (32.1机械及环境参数 (32.2额定电气参数 (32.3主要技术指标 (33.软

2、件工作原理 (73.1装置总起动元件 (73.2保护起动元件 (73.3电流差动继电器 (73.4距离继电器 (113.5零序过流保护 (153.6不对称相继速动保护 (153.7双回线相继速动保护 (163.8跳闸逻辑 (173.9重合闸 (183.10正常运行程序 (194.硬件原理说明 (214.1装置整体结构 (214.2装置面板布置 (224.3装置接线端子 (224.4输出接点 (234.5结构与安装 (244.6各插件原理说明 (255.定值内容及整定说明 (365.1装置参数及整定说明 (365.2保护定值及整定说明 (375.3压板定值 (415.4IP地址 (426.使用说

3、明 (436.1指示灯说明 (436.2液晶显示说明 (436.3命令菜单使用说明 (446.4装置运行说明 (467.调试大纲 (477.1试验注意事项 (477.2交流回路校验 (477.3输入接点检查 (477.4整组试验 (477.5输出接点检查 (487.6打印动作报告 (497.7通道调试说明 (497.8光纤及光纤连接注意事项 (51NARI-RELAYS RCS-943系列高压输电线路成套保护装置技术和使用说明书1.概述1.1 应用范围本装置为由微机实现的数字式输电线路成套快速保护装置,可用作110kV输电线路的主保护及后备保护。1.2 保护配置RCS-943包括以分相电流差动

4、和零序电流差动为主体的快速主保护,由三段相间和接地距离保护、四段零序方向过流保护构成的全套后备保护;装置配有三相一次重合闸功能、过负荷告警功能;装置还带有跳合闸操作回路以及交流电压切换回路。RCS-943系列保护根据功能有一个或多个后缀,各后缀的含义如下: 1RCS-943A用于无特殊要求的110kV高压输电线路,通讯接口速率为64kbit/s。RCS-943AM与RCS-943A保护功能完全一样,仅通讯接口速率不同,为2048kbit/s。RCS-943D专为负荷变化特别频繁的110kV高压线路设计,它可以应用于负荷为电气化铁路或大型冶炼电炉的输电线路中。其软件设计上的区别在于RCS-943

5、A的保护程序中,起动元件动作后将展宽7秒方返回。而RCS-943D的起动元件动作后不展宽7秒,而由距离段或零序起动电流保持,当上述两者都返回后,再延时200ms返回。其它均同RCS-943A。RCS-943DM与RCS-943D保护功能完全一样,仅通讯接口速率不同,为2048kbit/s。RCS-943AZ专为TV检修时需要投退“TV检修”压板或要求保护起动重合闸可单独投退的110kV高压线路设计。其在RCS-943A标准程序的基础上增加了“TV检修”硬压板和“投TV检修”软压板,两者为“与”逻辑。当两者均投入时,其处理同“TV断线”。同时还增加了“投保护起动重合”控制字用于单独投退保护起动重

6、合闸(一般用于电缆线路。RCS-943AZM与RCS-943AZ保护功能完全一样,仅通讯接口速率不同,为2048kbit/s。RCS-943AQ专为负荷带小水电的110kV高压线路设计。其与RCS-943A的区别在于在重合闸时若采用检线路无压或检母线无压方式时,无压检定定值可以由用户整定,即增加了两个定值:“检母线无压定值”和“检线路无压定值”。其它均同RCS-943A。RCS-943AQM与RCS-943AQ保护功能完全一样,仅通讯接口速率不同,为2048kbit/s。1.3 性能特征设有分相电流差动和零序电流差动继电器全线速跳功能。高速数据通信接口(可选64Kb/s或2.048Mb/s,线

7、路两侧数据同步采样,两侧电流互感器变比可以不一致。通道自动监测,通信误码率在线显示,通道故障自动闭锁差动保护。反应工频变化量的起动元件采用了具有自适应能力的浮动门槛,对系统不平衡和干扰具有极强的预防能力,因而起动元件有很高的灵敏度而不会频繁起动。先进可靠的振荡闭锁功能,保证距离保护在系统振荡加区外故障时能可靠闭锁,而在振荡加区内故障时能可靠切除故障。完善的事件报文处理,可保存最新64次动作报告,24次故障录波报告。与COMTRADE兼容的故障录波。友好的人机界面、汉字显示、中文报告打印。灵活的后台通信方式,配有RS-485通信接口(可选双绞线、光纤或以太网。支持电力行业标准DL/T667-19

8、99(IEC60870-5-103标准的通信规约。采用高速数字信号处理芯片(DSP与微处理器并行工作,保证了高精度的快速运算。高性能的硬件保证了装置在每一个采样间隔对所有继电器进行实时计算。电路板采用表面贴装技术,减少了电路体积,减少发热,提高了装置可靠性。装置采用整体面板、全封闭机箱,强弱电严格分开,取消传统背板配线方式,同时在软件设计上也采取相应的抗干扰措施,装置的抗干扰能力大大提高,对外的电磁辐射也满足相关标准。2.技术参数2.1 机械及环境参数机箱结构尺寸:482mm177mm291mm;嵌入式安装正常工作温度:040极限工作温度:-1050贮存及运输:-25702.2 额定电气参数直

9、流电源:220V,110V 允许偏差: +15%,-20%交流电压:3100(额定电压Un/交流电流:5A,1A (额定电流In频率:50Hz/60Hz过载能力:电流回路: 2倍额定电流,连续工作10倍额定电流,允许10S40倍额定电流,允许1S电压回路:1.5倍额定电压,连续工作功耗:交流电流:1VA/相(In=5A0.5VA/相(In=1A交流电压:0.5VA/相直流:正常时35W跳闸时50W2.3 主要技术指标2.3.1 整组动作时间差动保护全线路跳闸时间:1.5倍差动电流高定值距离保护段:30ms2.3.2 起动元件电流变化量起动元件,整定范围0.1In30In零序过流起动元件,整定范

10、围0.1In30In负序过流起动元件,整定范围0.1In30In2.3.3 距离保护整定范围: 0.0140(In=5A 0.05200(In=1A距离元件定值误差: 5%精确工作电压: 0.25V最小精确工作电流: 0.1In最大精确工作电流: 30In、段跳闸时间: 025s2.3.4 零序过流保护整定范围: 0.1In30In零序过流元件定值误差: 5%、段零序跳闸延迟时间:025s2.3.5 过负荷告警整定范围: 0.1In30In过负荷元件定值误差: 5%过负荷告警出口延迟时间:025s2.3.6 暂态超越快速保护均不大于2%2.3.7 测距部分单端电源多相故障时允许误差:2.5%单

11、相故障有较大过渡电阻时测距误差将增大2.3.8 自动重合闸检同期元件角度误差:32.3.9 电磁兼容幅射电磁场干扰试验符合国标:GB/T 14598.9的规定;快速瞬变干扰试验符合国标:GB/T 14598.10的规定;静电放电试验符合国标:GB/T 14598.14的规定;脉冲群干扰试验符合国标:GB/T 14598.13的规定;射频场感应的传导骚扰抗扰度试验符合国标:GB/T 17626.6的规定;工频磁场抗扰度试验符合国标:GB/T 17626.8的规定;脉冲磁场抗扰度试验符合国标:GB/T 17626.9的规定;浪涌(冲击抗扰度试验符合国标:GB/T 17626.5的规定。2.3.10

12、 绝缘试验绝缘试验符合国标:GB/T14598.3-93 6.0的规定;冲击电压试验符合国标:GB/T14598.3-93 8.0的规定。2.3.11 输出接点容量信号接点容量:允许长期通过电流8A切断电流0.3A(DC220V,V/R 1ms其它辅助继电器接点容量:允许长期通过电流5A切断电流0.2A(DC220V,V/R 1ms跳闸出口接点容量:允许长期通过电流8A切断电流0.3A(DC220V,V/R 1ms,不带电流保持2.3.12 通信接口六种通信插件型号可选,可提供RS-485通信接口,或以太网接口,通信规约可选择为电力行业标准DL/T667-1999(idt IEC60870-5

13、-103规约或LFP(V2.0规约,通信速率可整定;一个用于GPS对时的RS-485双绞线接口;一个打印接口,可选RS-485或RS-232方式,通信速率可整定;一个用于调试的RS-232接口(前面板。2.3.13 光纤接口RCS-943系列保护装置可通过专用光纤或经通信设备复接,与对侧交换数据。光纤接口位于CPU板背面,光接头采用FC/PC型式。光纤接口插件的发送功率由跳线决定,定义如下:1. 单一传输速率光纤接口插件(传输速率固定为:64kbit/s或2048kbit/s,参数如下:单通道光纤接口插件: 光纤类型:单模CCITT Rec.G652 波长:1310nm接收灵敏度:-45dBm

14、(64kbit/s、-35dBm(2048kbit/s传输距离:100kM(64kbit/s、-5dBm2. 可选传输速率光纤接口插件(传输速率可由跳线选择为:64kbit/s或2048kbit/s,参数如下:单通道光纤接口插件: 光纤类型:单模CCITT Rec.G652 波长:1310nm接收灵敏度:-38dBm(64kbit、-38dBm(2048kbit/s传输距离:90kM(64kbit/s、-5dBm装置出厂时,发送功率跳线均在“OFF”档。所有光纤接口插件的精确指标均以实际插件标注为准。当采用专用光纤通道传输时,只有在传输距离大于50km,接收功率不够时,才需要调整跳线,加大发送

15、功率,使接收功率大于接收灵敏度,并有一定的裕度(3-10 dB。当专用光纤传输距离超过80公里时,需在订货时注明,按特殊工程处理,配用1550nm 激光器件。当采用复用通道传输时,装置发送功率为出厂时的默认功率,不用调整跳线。采用通信设备复接时:信道类型:数字光纤或数字微波(可多次转接接口标准: 64kbit/s G.703同向数字接口或 2048kbit/s E1接口保护对通道的要求:时延要求:单向传输时延 CD I 为工频变化量差动电流,+=N M CD I I I 即为两侧电流变化量矢量和的幅值;R I 为工频变化量制动电流;-=N M R I I I 即为两侧电流变化量矢量差的幅值;H

16、 I 为“差动电流高定值”(整定值和4倍实测电容电流的大值;实测电容电流由正常运行时的差流获得;3.3.2 稳态段相差动继电器动作方程:CB A I I I I HCD R CD ,75.0= CD I 为差动电流,+=N M CD I I I 即为两侧电流矢量和的幅值; R I 为制动电流;-=N M R I I I 即为两侧电流矢量差的幅值; H I 定义同上。3.3.3 稳态段相差动继电器动作方程:CB A I I I I CD R CD ,75.0L= L I 为“差动电流低定值”和1.5倍实测电容电流的大值; CD I 、R I 定义同上。稳态段相差动继电器经40ms 延时动作。3.

17、3.4 零序差动继电器对于经高过渡电阻的接地故障,零序差动继电器具有较高的灵敏度,其动作方程:(L QD CD R CD I I Max I I I ,75.0000 0CD I 为零序差动电流,0N M CD I I I +=即为两侧零序电流矢量和的幅值;0R I 为零序制动电流;000N M R I I I -=即为两侧零序电流矢量差的幅值; 0QD I 为零序起动电流定值;I定义同上;L零序差动继电器经100ms延时动作。3.3.5 采样同步两侧装置一侧作为同步端,另一侧作为参考端。以同步方式交换两侧信息,参考端采样间隔固定,并在每一采样间隔中固定向对侧发送一帧信息。同步端随时调整采样间

18、隔,如果满足同步条件,就向对侧传输三相电流采样值;否则,启动同步过程,直到满足同步条件为止。3.3.6 TA断线TA断线瞬间,断线侧的起动元件和差动继电器可能动作,但对侧的起动元件不动作,不会向本侧发差动保护动作信号,从而保证纵联差动不会误动。非断线侧经延时后报“长期有差流”,与TA断线作同样处理。TA断线时发生故障或系统扰动导致起动元件动作,若“TA断线闭锁差动”整定为“1”,则闭锁电流差动保护;若“TA断线闭锁差动”整定为“0”,且该相差流大于“TA断线差流定值”,仍开放电流差动保护。3.3.7 TA饱和当发生区外故障时,TA可能会暂态饱和,装置中由于采用了较高的制动系数和自适应浮动制动门

19、槛,从而保证了在较严重的饱和情况下不会误动。3.3.8 通信时钟数字差动保护的关键是线路两侧装置之间的数据交换。本系列装置采用同步通信方式(装置型号中带有字母M的通信速率为2048kbit/s,不带有字母M的通信速率为64kbit/s,如:RCS-943A通信速率为64kbit/s,RCS-943AM通信速率为2048kbit/s。差动保护装置发送和接收数据采用各自的时钟,分别为发送时钟和接收时钟。保护装置的接收时钟固定从接收码流中提取,保证接收过程中没有误码和滑码产生。发送时钟可以有两种方式,1、采用内部晶振时钟;2、采用接收时钟作为发送时钟。采用内部晶振时钟作为发送时钟常称为内时钟(主时钟

20、方式,采用接收时钟作为发送时钟常称为外时钟(从时钟方式。两侧装置的运行方式可以有三种方式:1、两侧装置均采用从时钟方式;2、两侧装置均采用内时钟方式;3、一侧装置采用内时钟,另一侧装置采用从时钟(这种方式会使整定定值更复杂,故不推荐采用。RCS-943系列装置通过整定控制字“专用光纤”来决定通信时钟方式。控制字“专用光纤”置为1,装置自动采用内时钟方式;反之,自动采用外时钟方式。对于64kbit/s速率的装置,其“专用光纤”控制字整定如下:1.保护装置通过专用纤芯通信时,两侧保护装置的“专用光纤”控制字都整定成:1;2.保护装置通过PCM机复用通信时,两侧保护装置的“专用光纤”控制字都整定成:

21、0;对于2048kbit/s速率的装置,其“专用光纤”控制字整定如下:1.保护装置通过专用纤芯通信时,两侧保护装置的“专用光纤”控制字都整定成:1;2.保护装置通过复用通道传输时,两侧保护装置的“专用光纤”控制字按如下原则整定:a.当保护信息直接通过同轴电缆接入SDH设备的2048kbit/s板卡,同时SDH设备中2048kbit/s通道的“重定时”功能关闭时,两侧保护装置的“专用光纤”控制字置1(推荐采用此方式;b. 当保护信息直接通过同轴电缆接入SDH设备的2048kbit/s板卡,同时SDH设备中2048kbit/s通道的“重定时”功能打开时,两侧保护装置的“专用光纤”控制字置0;c.

22、当保护信息通过通道切换等装置接入SDH设备的2048kbit/s板卡,两侧保护装置的“专用光纤”控制字的整定需与其它厂家的设备配合。3.3.9 纵联差动保护方框图1.差动保护投入指屏上“投差动保护压板”和定值控制字“投纵联差动保护”同时投入。2.“A相差动元件”、“B相差动元件”、“C相差动元件”包括变化量差动、稳态量差动段或段动作时的分相差动,只是各自的定值有差异。3.三相开关在跳开位置或经保护起动控制的差动继电器动作,则向对侧发差动动作允许信号。4.TA断线瞬间,断线侧的起动元件和差动继电器可能动作,但对侧的起动元件不动作,不会向本侧发差动保护动作信号,从而保证纵联差动不会误动。TA断线时

23、发生故障或系统扰动导致起动元件动作,若“TA断线闭锁差动”整定为“1”,则闭锁电流差动保护;若“TA断线闭锁差动”整定为“0”,且该相差流大于“TA断线差流定值”,仍开放电流差动保护。 A相差动动作B相差动动作C相差动动作图3.3.1 纵联差动保护方框图3.4 距离继电器本装置设有三阶段式相间、接地距离继电器和两个作为远后备的四边形相间、接地距离继电器。继电器由正序电压极化,因而有较大的测量故障过渡电阻的能力;当用于短线路时,为了进一步扩大测量过渡电阻的能力,还可将、段阻抗特性向第象限偏移;接地距离继电器设有零序电抗特性,可防止接地故障时继电器超越。正序极化电压较高时,由正序电压极化的距离继电

24、器有很好的方向性;当正序电压下降至10%Un 以下时,进入三相低压程序,由正序电压记忆量极化,、段距离继电器在动作前设置正的门坎,保证母线三相故障时继电器不可能失去方向性;继电器动作后则改为反门坎,保证正方向三相故障继电器动作后一直保持到故障切除。段距离继电器始终采用反门坎,因而三相短路段稳态特性包含原点,不存在电压死区。3.4.1 低压距离继电器当正序电压小于10%Un 时,进入低压距离程序。正方向故障时,低压距离继电器暂态动作特性如图3.4.1;S Z 为保护安装处背后等值电源阻抗,测量阻抗K Z 在阻抗复数平面上的动作特性是以ZD Z 至S Z -连线为直径的圆,动作特性包含原点表明正向

25、出口经或不经过渡电阻故障时都能正确动作,并不表示反方向故障时会误动作;反方向故障时的动作特性必须以反方向故障为前提导出。 RRjX图3.4.1 正方向故障时动作特性图 图3.4.2 反方向故障时的动作特性反方向故障时,测量阻抗K Z -在阻抗复数平面上的动作特性是以ZD Z 与S Z 连线为直径的圆,如图 3.4.2,其中,S Z 为保护安装处到对侧系统的总阻抗。当K Z -在圆内时动作,可见,继电器有明确的方向性,不可能误判方向。以上的结论是在记忆电压消失以前,即继电器的暂态特性,当记忆电压消失后,正方向故障时,测量阻抗K Z 在阻抗复数平面上的动作特性如图3.4.3,反方向故障时,K Z

26、-动作特性也如图3.4.3。由于动作特性经过原点,因此母线和出口故障时,继电器处于动作边界;为了保证母线故障,特别是经弧光电阻三相故障时不会误动作,、段距离继电器在动作前设置正的门坎,其幅值取最大弧光压降,保证母线三相故障时继电器不可能失去方向性;继电器动作后则改为反门坎,相当于将特性圆包含原点,保证正方向出口三相故障继电器动作后一直保持到故障切除。为了保证段距离继电器的后备性能,段距离继电器始终采用反门坎,因而三相短路段稳态特性包含原点,不存在电压死区。 RjX 图3.4.3 三相短路稳态特性 图3.4.4四边形相间距离继电器的动作特性3.4.2 接地距离继电器 段接地距离继电

27、器段接地距离继电器由阻抗圆接地距离继电器和四边形接地距离继电器相或构成,四边形接地距离继电器可作为长线末端变压器后故障的远后备。 阻抗圆接地距离继电器:继电器的极化电压采用当前正序电压,非记忆量,这是因为接地故障时,正序电压主要由非故障相形成,基本保留了故障前的正序电压相位,因此,段接地距离继电器的特性与低压时的暂态特性完全一致,见图3.4.1、图3.4.2,继电器有很好的方向性。 四边形接地距离继电器:四边形接地距离继电器的动作特性如图3.4.4中的ABCD ,ZD Z 为接地段圆阻抗定值,REC Z 为接地段四边形定值,四边形中BC 段与ZD Z 平行,且与段圆阻抗相切;AD 段延长线过原

28、点偏移jX 轴15;AB 段与CD 段分别在ZD Z /2和REC Z 处垂直于ZD Z 。整定四边形定值时只需整定REC Z 即可。 、段接地距离继电器、段接地距离继电器由方向阻抗继电器和零序电抗继电器相与构成。、段方向阻抗继电器的极化电压,较段增加了一个偏移角1,其作用是在短线路应用时,将方向阻抗特性向第象限偏移,以扩大允许故障过渡电阻的能力。1的整定可按0,15,30三档选择。方向阻抗与零序电抗继电器二部分结合,增强了在短线上使用时允许过渡电阻的能力。 R1图3.4.5 正方向故障时继电器特性3.4.3 相间距离继电器 段相间距离继电器段相间距离继电器由阻抗圆

29、相间距离继电器和四边形相间距离继电器相或构成,四边形相间距离继电器可作为长线末端变压器后故障的远后备。 阻抗圆相间距离继电器:继电器的极化电压采用正序电压,不带记忆。因相间故障其正序电压基本保留了故障前电压的相位;故障相的动作特性见图3.4.1、图3.4.2,继电器有很好的方向性。三相短路时,由于极化电压无记忆作用,其动作特性为一过原点的圆,如图3.4.3。由于正序电压较低时,由低压距离继电器测量,因此,这里既不存在死区也不存在母线故障失去方向性问题。 四边形相间距离继电器:四边形相间距离继电器动作特性同四边形接地距离继电器,如图 3.4.4,只是工作电压和极化电压以相间量计算。 3.4.3.

30、2 、段相间距离继电器、段相间距离继电器由方向阻抗继电器和电抗继电器相与构成。、段方向阻抗继电器的极化电压与接地距离、段一样,较段增加了一个偏移角2,其作用也是为了在短线路使用时增加允许过渡电阻的能力。2的整定可按0,15,30三档选择。方向阻抗与电抗继电器二部分结合,增强了在短线上使用时允许过渡电阻的能力。3.4.4 振荡闭锁装置的振荡闭锁分三个部分,任意一个元件动作开放保护。 起动开放元件起动元件开放瞬间,若按躲过最大负荷整定的正序过流元件不动作或动作时间尚不到10ms ,则将振荡闭锁开放160ms 。该元件在正常运行突然发生故障时立即开放160ms ,当系统振荡时,正序过

31、流元件动作,其后再有故障时,该元件已被闭锁,另外当区外故障或操作后160 ms 再有故障时也被闭锁。 不对称故障开放元件不对称故障时,振荡闭锁回路还可由对称分量元件开放。 对称故障开放元件在起动元件开放160ms 以后或系统振荡过程中,如发生三相故障,则上述二项开放措施均不能开放振荡闭锁,本装置中另设置了专门的振荡判别元件,即测量振荡中心电压:=cos U U O SU 为正序电压,是正序电压和电流之间的夹角。在系统正常运行或系统振荡时,cos U 反应振荡中心的正序电压;在三相短路时,cos U 为弧光电阻上的压降,三相短路时过渡电阻是弧光电阻,弧光电阻上压降小

32、于 5%N U 。本装置采用的动作判据分二部分: N O S N U U U 08.003.0- 延时150ms 开放。 N OS N U U U 25.01.0- 延时500ms 开放。3.4.5 距离保护逻辑 距离加速动作图3.4.6 RCS-943距离保护方框图1.保护起动时,如果按躲过最大负荷电流整定的振荡闭锁过流元件尚未动作或动作不到10ms,则开放振荡闭锁160ms,另外不对称故障开放元件、对称故障开放元件任一元件开放则开放振荡闭锁;用户可选择“投振荡闭锁”去闭锁、段距离保护,否则距离保护、段不经振荡闭锁而直接开放;2.合闸于故障线路时加速跳闸可由二种方式:一是受振闭控制的段距离继

33、电器在合闸过程中加速跳闸,二是在合闸时,还可选择“投重合加速段距离”、“投重合加速段距离”、由不经振荡闭锁的段或段距离继电器加速跳闸。手合时总是加速段距离。3.接地距离、段经零序电流闭锁,为保证距离段的远后备作用,接地距离段不经零序电流闭锁。3.5 零序过流保护 图3.5.1 零序过流保护方框图1.本装置设置了四个带延时段的零序方向过流保护,各段零序可由用户选择经或不经方向元件控制。在TV断线时,零序段可由用户选择是否退出;四段零序过流保护均不经方向元件控制。2.所有零序电流保护都受零序起动过流元件控制,因此各零序电流保护定值应大于零序起动电流定值。3.当最小相电压小于0.8Un时,零序加速延

34、时为100ms,当最小相电压大于0.8Un时,加速时间延时为200ms,其过流定值用零序过流加速段定值。4.TV断线时,本装置自动投入两段相过流元件,两个元件延时段可分别整定。3.6 不对称相继速动保护不对称故障时,利用近故障侧切除后负荷电流的消失,可以实现不对称故障时相继跳闸。如图3.6.1所示,当线路末端不对称故障时,N 侧段动作快速切除故障,由于三相跳闸,非故障相电流同时被切除,M 侧保护测量到任一相负荷电流突然消失,而段距离元件连续动作不返回时,将M 侧开关不经段延时即跳闸,将故障切除。MN 图3.6.1 不对称故障相继速动保护动作示意图 不对称故障速动动作图3.6.2 不对称故障相继

35、速动保护方框图3.7 双回线相继速动保护双回线相继速动保护原理见图 3.7.1,两条线路中的段距离元件动作或其它保护跳闸时,输出FXJ 信号分别闭锁另一回线段距离相继速跳元件。MN 图3.7.1 双回线相继速动保护动作示意图相间距离段继电器动作,且收到邻线来的FXJ 信号,其后FXJ 信号消失,段相间距离继电器经短延时跳闸。发闭锁相邻线信号 (FXJ 双回线速动动作图3.7.2 双回线相继速动保护方框图3.8 跳闸逻辑1. 采用三相跳闸方式,任何故障跳三相。2. 严重故障如手合或合闸于故障线路跳闸时闭锁重合闸,远跳时闭锁重合闸。3. TV 断线时跳闸可由用户经控制字“TV 断线闭锁重合闸”选择

36、是否闭锁重合闸;两相及以上故障跳闸时可由用户经控制字“多相故障闭重”选择是否闭锁重合闸;零序段、段跳闸、距离段跳闸可由用户经控制字“段及以上闭锁重合闸”选择是否闭锁重合闸。 跳闸出口 闭锁重合闸图3.8.1 跳闸逻辑方框图3.9 重合闸1.本装置重合闸为三相一次重合闸方式,可根据故障的严重程度引入闭锁重合闸的方式。2.三相电流全部消失时跳闸固定动作。3.重合闸退出指定值中重合闸投入控制字置“0”。4.重合闸充电在正常运行时进行,重合闸投入、无TWJ、无控制回路断线、无TV断线或虽有TV断线但控制字“TV断线闭锁重合闸”置“0”,经10秒后充电完成。5.重合闸由独立的重合闸起动元件来起动。当保护

37、跳闸后或开关偷跳均可起动重合闸。6.重合方式可选用检线路无压母线有压重合闸、检母线无压线路有压重合闸、检线路无压母线无压重合闸、检同期重合闸,也可选用不检而直接重合闸方式。检线路无压母线有压时,检查线路电压小于30V且无线路电压断线,同时三相母线电压均大于40V时,检线路无压母线有压条件满足,而不管线路电压用的是相电压还是相间电压;检母线无压线路有压时,检查三相母线电压均小于30V且无母线TV断线,同时线路电压大于40V时,检母线无压线路有压条件满足;检线路无压母线无压时,检查三相母线电压均小于30V且无母线TV断线,同时线路电压小于30V且无线路电压断线时,检线路无压母线无压条件满足;检同期

38、时,检查线路电压和三相母线电压均大于40V且线路电压和母线电压间的相位在整定范围内时,检同期条件满足。正常运行时测量Ux与UA之间的相位差,与定值中的固定角度差定值比较,若两者的角度差大于10,则经500ms报“角差整定异常”告警。7.重合闸条件满足后,经整定的重合闸延时,发重合闸脉冲150ms。 图3.9.1 重合闸逻辑方框图3.10 正常运行程序3.10.1 检查开关位置状态三相无电流,同时TWJ动作,则认为线路不在运行,开放准备手合于故障400ms;线路有电流但TWJ动作,经10秒延时报TWJ异常。3.10.2 控制回路断线TWJ和HWJ均不动作,经500ms延时报控制回路断线。控制回路

39、断线则重合闸放电。3.10.3 交流电流断线(始终计算自产零序电流小于0.75倍的外接零序电流,或外接零序电流小于0.75倍的自产零序电流,延时200ms发TA断线异常信号;有自产零序电流而无零序电压,则延时10秒发TA断线异常信号。3.10.4 交流电压断线三相电压向量和大于8伏,保护不起动,延时1.25秒发TV断线异常信号;正序电压小于33V时,当任一相有流元件动作或TWJ不动作时, 延时1.25秒发TV 断线异常信号。TV断线信号动作的同时,退出距离保护,自动投入两段TV断线相过流保护,零序过流元件退出方向判别,零序过流段可经控制字选择是否退出。TV断线时可经控制字选择是否闭锁重合闸。T

40、V断线相过流保护受距离压板的控制。三相电压正常后, 经10秒延时TV断线信号复归。对RCS-943AZ保护装置,当屏上“TV检修”硬压板和软压板“投TV检修压板”均投入时,无论母线TV是否断线,均报“TV断线”,面板“TV断线”灯亮,但BJJ告警接点不闭合。其处理原则同TV断线,即报TV断线信号的同时,退出距离保护,自动投入两段TV断线相过流保护,零序过流元件退出方向判别,零序过流段可经控制字选择是否退出。TV断线时可经控制字选择是否闭锁重合闸。TV断线相过流保护受距离压板或“TV检修”压板的控制。3.10.5 线路电压断线当重合闸投入且装置整定为重合闸检同期或检线路无压母线有压、检母线无压线

41、路有压重合闸、检线路无压母线无压重合闸方式时,则要用到线路电压,TWJ不动作或线路有流时检查输入的线路电压小于40V,经10秒延时报线路TV异常。线路电压正常后, 经10秒延时线路TV断线信号复归。如重合闸不投、或不检同期、或检母线无压线路有压和检线路无压母线无压方式同时投入(即检母线无压方式时,线路电压可以不接入本装置,装置也不进行线路电压断线判别。3.10.6 角差整定异常告警当重合闸投入且装置整定为重合闸检同期方式时,若装置实时监测的线路电压与母线A相电压的角度与整定值的差大于100,TWJ不动作或线路有流,且线路电压和母线电压均大于40V,则经500ms延时报角差整定异常。角差恢复正常

42、后, 经500ms延时角差整定异常信号复归。3.10.7 电压、电流回路零点漂移调整随着温度变化和环境条件的改变,电压、电流的零点可能会发生漂移,装置将自动跟踪零点的漂移。4.硬件原理说明4.1 装置整体结构 123456789A B C EDC AC LPF CPU COM OPT OUT1直流电源交流输入低通滤波中央处理单元通讯模块24V光耦输入SWI继电器出口操作回路YQ电压切换PC机OUT2继电器出口1图4.1.1 装置整体结构4.2 装置面板布置图4.2.1是装置的正面面板布置图。 图4.2.1 面板布置图图4.2.2是装置的背面面板布置图。OUT OPT OUT SWI#YQ#CO

43、M DC#TXRXTXAC#CPULPF RX图4.2.2 端子布置图(背视4.3 装置接线端子图4.3.1为端子定义图,虚线为可选件。601603605607609611613615617619621623625627629602604606608610612614616618*626628630对时投检修态打印双回线速动投距离保护信号复归投零序段投闭锁重合投零序段投零序段投零序段不对称速动收相邻线TV 检修远传1远传2KKJHYJHWJ1TYJTWJHWJ2OPT (24V 6投差动保护通道实验远跳24V 光耦+24V 光耦-101102103104105直流电源+大地DC直流电源-110

44、624V 光耦+24V 光耦-202204206208210212214201203205207209211213IAIBICIAIBUAUBICUCUxUNUx AC I0I0电流电压2大地215LPF3CPU4空7通道异常1通道异常2通道异常3通道异常1通道异常2通道异常4通道异常4通道异常3远传1-1远传2-1远传1-2远传1-1远传1-2远传2-1远传2-2远传2-2手合1手合1手合2手合2备用1-1备用1-1备用1-2备用2-1备用2-2备用1-2备用2-1备用2-2备用3 远传1远传2OUT 8通道异常8028048068088108128148168188208228248268

45、28830801803805807809811813815817819821823825827829备用备用3手合FXL-1信号公共BJJ-1FXL-1BSJ-1XTJ-1远动公共XHJ-1远动公共BJJ-2BSJ-2HJ-1TJ-1FXL-2HJ-2FXL-2HJ-2GFH-1GFH-1GFH-2GFH-2HJ-3TJ-2TJ-3TJ-4HJ-3TJ-2TJ-3TJ-4遥信相互闭锁事件记录合闸备用过负荷报警合闸OUT19中央信号B01B03B05B07B09B11B13B15B17B19B21B23B25B27B29B02B04B06B08B10B12B14B16B18B20B22B24B2

46、6B28B30负电源TWJ-4跳压低HYJ 合压低KKJ、TWJ1公共SWI 公共手合保护跳闸重合闸TWJ-1HWJ-2TWJ-2HWJ-3气压低跳闸线圈HWJ负HWJ-1KKJ TYJ TWJ-3BHWJ1公共正电源合闸线圈操作回路TWJ2、HWJ2公共中央公共TWJ3公共手跳TWJ负E01E03E05E07E09E11E13E15E17E19E21E23E25E27E29E02E04E06E08E10E12E14E16E18E20E22E24E26E28E302YQJ-1中央公共负电源同时动作母常闭YQ2YQJ-2YQJ-22YQJ-31YQJ-3YQJ-32YQJ-4失压YQJ-11YQ

47、J-32YQJ-22YQJ-3YQJ-3YQJ-41YQJ-4E母常闭母常开1YQJ-2母常开1YQJ-12YQJ-11YQJ-2YQJ-2备用SWI1A备用YQC跳闸备用跳闸1跳闸2操作回路中央信号跳合位1YQJ-1YQJ-1中央信号电压切换902904906908910912914916918920922924926928930901903905907909911913915917919921923925927929或重动继电器插件双跳圈时A插件为所有位置继电器B插件为跳合闸回路图4.3.1 端子定义图(背视4.4 输出接点输出接点如图4.4.1所示。电压切换输出接点通道异常804 803

48、806 805808 807802 801814 813816 815远传二810 809812 811远传一B20 B19B02B24 B22B03 B21B04B23B06跳合闸位置913 911909912 910 908遥信919 918921920 过负荷902 901915914相互闭锁917 923 922916合闸E24 E23E25 E21E20E22E18 E17E19 E15E14E16E12 E11E13E09 E08E10 E06E05E07907906905中央信号 904903B26B28B27 B25B05E28 E27 E26929 928927 跳闸9259

49、24926818817820819手合图4.4.1 输出接点图4.5 结构与安装装置采用4U 标准机箱,用嵌入式安装于屏上。机箱结构和屏面开孔尺寸分别见图4.5.1、图4.5.2。 图4.5.1 机箱结构图及屏面开孔图 图4.5.2 机箱结构图及屏面开孔图4.6 各插件原理说明组成装置的插件有:电源插件(DC、交流插件(AC、低通滤波器(LPF,CPU 插件(CPU、通信插件(COM、24V光耦插件(OPT、跳闸出口插件(OUT、操作回路插件(SWI、电压切换插件(YQ、显示面板(LCD。具体硬件模块图见图4.6.1。 外部开入图4.6.1 硬件模块图4.6.1 电源插件(DC从装置的背面看,

50、第一个插件为电源插件,如图4.6.2(A所示:DC 接地铜排( A ( B ( C 图4.6.2 电源插件原理及输入接线图保护装置的电源从101端子(直流电源220V/110V+端、102端子(直流电源220V/110V-端经抗干扰盒、背板电源开关至内部DC/DC转换器,输出+5V、12V、+24V(继电器电源给保护装置其它插件供电;另外经104、105端子输出一组24V光耦电源,其中104为光耦24V+,105为光耦24V-。输入电源的额定电压有220V和110V两种,订货时请注明,投运时请检查所提供电源插件的额定输入电压是否与控制电源电压相同,电源输入连接如图4.6.2(B。光耦电源的连接

51、如图4.6.2(C,电源插件输出光耦24V-(105端子,经外部连线直接接至OPT插件的光耦24V-(615端子;输出光耦24V+(104端子接至屏上开入公共端子;为监视开入24V电源是否正常,需从开入公共端子或104端子经连线接至OPT插件的光耦24V+(614端子,其它开入的连接详见OPT插件。4.6.2 交流输入变换插件(AC 交流输入变换插件(AC 与系统接线图如下:A B C X 至低通插件201202203204205206208210212214213211209207AC215图4.6.3 交流输入变换插件与系统接线图A I 、B I 、C I 、0I ,分别为三相电流和零序电流输入,值得注意的是:虽然保护中零序方向、零序过流元件均采用自产的零序电流计算,但是零序电流起动元件仍由外部的输入零序电流计算,因此如果零序电流不接,则所有与零序电流相关的保护均不能动作,如纵联零序方向、零序过流等,电流变换器的线性工作范围为30N I 。A U 、B U 、C U 为三相电压输入,额定电压为3/100V ;X U 为重合闸中检无压、检同期元件用的电压