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
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本说明书适用于RCS-943系列V2.**程序版本
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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 ................................................................................................................................................... 1 1.1 应用范围 ..................................................................................................................................... 1 1.2 保护配置 ..................................................................................................................................... 1 1.3 性能特征 ..................................................................................................................................... 2 2.技术参数 ........................................................................................................................................... 3 2.1 机械及环境参数 ......................................................................................................................... 3 2.2 额定电气参数 ............................................................................................................................. 3 2.3 主要技术指标 ............................................................................................................................. 3 3.软件工作原理 ................................................................................................................................... 7 3.1 装置总起动元件 ......................................................................................................................... 7 3.2 保护起动元件 ............................................................................................................................. 7 3.3 电流差动继电器 ......................................................................................................................... 7 3.4 距离继电器 ............................................................................................................................... 11 3.5 零序过流保护 ........................................................................................................................... 15 3.6 不对称相继速动保护................................................................................................................ 15 3.7 双回线相继速动保护................................................................................................................ 16 3.8 跳闸逻辑 ................................................................................................................................... 17 3.9 重合闸 ....................................................................................................................................... 18 3.10 正常运行程序 ......................................................................................................................... 19 4.硬件原理说明 ................................................................................................................................. 21 4.1 装置整体结构 ........................................................................................................................... 21 4.2 装置面板布置 ........................................................................................................................... 22 4.3 装置接线端子 ........................................................................................................................... 22 4.4 输出接点 ................................................................................................................................... 23 4.5 结构与安装 ............................................................................................................................... 24 4.6 各插件原理说明 ....................................................................................................................... 25 5.定值内容及整定说明 ..................................................................................................................... 36 5.1 装置参数及整定说明................................................................................................................ 36 5.2 保护定值及整定说明................................................................................................................ 37 5.3 压板定值 ................................................................................................................................... 41 5.4 IP地址 ....................................................................................................................................... 42 6.使用说明 ......................................................................................................................................... 43 6.1 指示灯说明 ............................................................................................................................... 43 6.2 液晶显示说明 ........................................................................................................................... 43 6.3 命令菜单使用说明.................................................................................................................... 44 6.4 装置运行说明 ........................................................................................................................... 46
7.调试大纲 ......................................................................................................................................... 47 7.1 试验注意事项 ........................................................................................................................... 47 7.2 交流回路校验 ........................................................................................................................... 47 7.3 输入接点检查 ........................................................................................................................... 47 7.4 整组试验 ................................................................................................................................... 47 7.5 输出接点检查 ........................................................................................................................... 48 7.6 打印动作报告 ........................................................................................................................... 49 7.7 通道调试说明 ........................................................................................................................... 49 7.8 光纤及光纤连接注意事项 ........................................................................................................ 51
NARI-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:
序号 1 2 3 4 5
后缀 A D Q Z M 基本型号 与A型相比起动快速复归 重合闸无压检定定值可整定 增加“TV检修”压板,保护起动重合闸可单独投退 2M光纤通道 功 能 含 义 RCS-943系列保护具体配置如下: 型 号 配 置 RCS-943A 基本配置(64K) 适用于无特殊要求线路 RCS-943AM RCS-943D RCS-943DM 分相电流差动 零序电流差动 三段接地和 相间距离保护 四段零序方向 过流保护 自动重合闸 基本配置(2M) 起动快速复归(64K) 起动快速复归(2M) 适用于无特殊要求线路 适用于负荷波动频繁的电铁、冶炼炉等线路 适用于负荷波动频繁的电铁、冶炼炉等线路 RCS-943AZ 增加“TV检修”压板,适用于需要投退“TV检修”压板保护起动重合闸可单独或要求保护起动重合闸可单独投投退(64K) 退的线路 增加“TV检修”压板,适用于需要投退“TV检修”压板保护起动重合闸可单独或要求保护起动重合闸可单独投投退(2M) 退的线路 重合闸无压检定 定值可整定(64K) 重合闸无压检定 定值可整定(2M) 用于负荷为小水电,重合闸无压检定定值需独立整定的线路 用于负荷为小水电,重合闸无压检定定值需独立整定的线路 RCS-943AZM RCS-943AQ RCS-943AQM 1
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RCS-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-943A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Ⅲ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/T667-1999(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。
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2.技术参数
2.1 机械及环境参数
机箱结构尺寸:482mm×177mm×291mm;嵌入式安装 正常工作温度:0~40℃ 极限工作温度:-10~50℃ 贮存及运输: -25~70℃
2.2 额定电气参数
直流电源:220V,110V 允许偏差: +15%,-20% 交流电压:100/3(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10S
40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=5A)
<0.5VA/相(In=1A)
交流电压: <0.5VA/相 直 流: 正常时<35W
跳闸时<50W
2.3 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:<25ms(差流>1.5倍差动电流高定值)距离保护Ⅰ段:<30ms
2.3.2 起动元件
电流变化量起动元件,整定范围0.1In~30In 零序过流起动元件,整定范围0.1In~30In 负序过流起动元件,整定范围0.1In~30In
2.3.3 距离保护
整定范围: 0.01~40Ω(In=5A) 0.05~200Ω(In=1A) 距离元件定值误差: <5% 精确工作电压: <0.25V
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最小精确工作电流: 0.1In 最大精确工作电流: 30In
Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段跳闸时间: 0~25s
2.3.4 零序过流保护
整定范围: 0.1In~30In
零序过流元件定值误差: <5%
Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ段零序跳闸延迟时间:0~25s
2.3.5 过负荷告警
整定范围: 0.1In~30In 过负荷元件定值误差: <5%
过负荷告警出口延迟时间:0~25s
2.3.6 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:<±3°
2.3.9 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 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。
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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 IEC60870-5-103)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:
发送速率 跳线选择 JP301-OFF,JP302-OFF JP301-ON ,JP302-OFF JP301-OFF,JP302-ON JP301-ON ,JP302-ON 64kbit/s -16dBm -9 dBm -7 dBm -5 dBm 2048kbit/s -16dBm -12dBm -9 dBm -8 dBm
光纤类型: 单模CCITT Rec.G652 波长:1310nm 接收灵敏度: -45dBm(64kbit/s)、-35dBm(2048kbit/s) 传输距离: <100kM(64kbit/s)、<60kM(2048kbit/s) 光过载点: >-5dBm
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2. 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:
传输速率 跳线选择 JP302-OFF 发送 功率 JP302-ON JP201-OFF 通信 速率 JP201-ON 64kbit/s 2048kbit/s -13.0±2.0 dBm -3.0±2.0 dBm 64kbit/s 2048kbit/s
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)、<90kM(2048kbit/s) 光过载点: >-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 <15ms
通道要求: 必须保证保护装置的收发路由时延一致
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3.软件工作原理
3.1 装置总起动元件
起动元件的主体由反应相间工频变化量的过流继电器实现,同时又配以反应全电流的零序过流继电器和负序过流继电器互相补充。反应工频变化量的起动元件采用浮动门坎,正常运行及系统振荡时变化量的不平衡输出均自动构成自适应式的门坎,浮动门坎始终略高于不平衡输出,在正常运行时由于不平衡分量很小,而装置有很高的灵敏度。
3.1.1 工频变化量起动
当相间电流变化量大于整定值,该元件动作并展宽7秒,去开放出口继电器正电源。 3.1.2 零序过流元件起动
当外接和自产零序电流均大于整定值,且无TA断线时,零序起动元件动作并展宽7秒,去开放出口继电器正电源。
3.1.3 负序过流元件起动
当负序电流大于整定值时,经40ms延时,负序起动元件动作并展宽7秒,去开放出口继电器正电源。
3.1.4 纵联差动或远跳起动
发生区内三相故障,弱电源侧电流起动元件可能不动作,此时若收到对侧的差动保护允许信号,则判别差动继电器动作相关相、相间电压,若小于60%额定电压,则辅助电压起动元件动作,去开放出口继电器正电源7秒。
当本侧收到对侧的远跳信号且定值中“远跳受本侧控制”置“0”时,去开放出口继电器正电源500ms。
3.1.5 重合闸起动
当满足重合闸条件则展宽10分钟,在此时间内,若有重合闸动作则开放出口继电器正电源500ms。
3.2 保护起动元件
保护起动元件与总起动元件相同,只是总起动元件由CPU计算,保护起动元件由DSP计算。
3.3 电流差动继电器
电流差动继电器由三部分组成:变化量相差动继电器、稳态相差动继电器和零序差动继电器。
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3.3.1 变化量相差动继电器
动作方程:
ICD0.75IR ICDIHA,B,CI即为两侧电流变化量矢量和的ICD为工频变化量差动电流,ICDIMN幅值;
I即为两侧电流变化量矢量差的幅IR为工频变化量制动电流;IRIMN值;
IH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Ⅰ段相差动继电器
动作方程:
ICD为差动电流,ICDIMIH 定义同上。
ICD0.75IR ICDIHA,B,C即为两侧电流矢量和的幅值; INI即为两侧电流矢量差的幅值; IR为制动电流;IRIMN3.3.3 稳态Ⅱ段相差动继电器
动作方程:
ICD0.75IR ICDILA,B,CIL为“差动电流低定值”和1.5倍实测电容电流的大值; ICD、IR定义同上。
稳态Ⅱ段相差动继电器经40ms延时动作。
3.3.4 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:
ICD00.75IR0 IMaxI,IQD0LCD0ICD0为零序差动电流,ICD0IM0IN0即为两侧零序电流矢量和的幅值;
I即为两侧零序电流矢量差的幅值; IR0为零序制动电流;IR0IM0N0IQD0为零序起动电流定值;
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IL定义同上;
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)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:‘0’;
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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. 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Ⅰ段或Ⅱ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。
跳闸位置 0&0&有流 TA断线差动元件 TA断线闭锁差动 TA断线 00M100>=1&00M20>=10M3向对侧发差动动作允许信号M400M500&差动保护投入 通道异常 0M60>=100&00>=1A相差动元件 0M140&M700&M18A相差动动作0&0M110M15&>=1B相差动元件 0M8000&0M120B相差动动作>=1C相差动元件 0M16&M9000M130&C相差动动作M17零序差动 对侧差动信号 0M10&0保护起动 0M19
图3.3.1 纵联差动保护方框图
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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Ⅰ、Ⅱ段阻抗特性向第Ⅰ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,Ⅰ、Ⅱ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。Ⅲ段距离继电器始终采用反门坎,因而三相短路Ⅲ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;
ZS为保护安装处背后等值电源阻抗,测量阻抗ZK在阻抗复数平面上的动作特性是以ZZD至ZS连线为直径的圆,动作特性包含原点表明正向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。
jXZZDjXZ'SZKZZDRRZSZK
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ZK在阻抗复数平面上的动作特性是以ZZD与Z'S连线为直径的圆,如图3.4.2,其中,Z'S为保护安装处到对侧系统的总阻抗。当ZK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
ZK方向故障时,测量阻抗ZK在阻抗复数平面上的动作特性如图3.4.3,反方向故障时,
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,Ⅰ、Ⅱ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Ⅲ段距离继电器的后备性能,Ⅲ段距离继电器始终采用反门坎,因而三相短路Ⅲ段稳态特性包含原点,不存在电压死区。
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jXD jX0ZZDZKRZREC C 15 ZKZZD A B R
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
3.4.2.1 Ⅲ段接地距离继电器
Ⅲ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,Ⅲ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,ZZD为接地Ⅲ段圆阻抗定值,ZREC为接地Ⅲ段四边形定值,四边形中BC段与ZZD平行,且与Ⅲ段圆阻抗相切;AD段延长线过原点偏移jX轴15°;AB段与CD段分别在ZZD/2和ZREC处垂直于ZZD。整定四边形定值时只需整定ZREC即可。
3.4.2.2 Ⅰ、Ⅱ段接地距离继电器
Ⅰ、Ⅱ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。
Ⅰ、Ⅱ段方向阻抗继电器的极化电压,较Ⅲ段增加了一个偏移角θ1,其作用是在短线路应用时,将方向阻抗特性向第Ⅰ象限偏移,以扩大允许故障过渡电阻的能力。。θ1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。
jXZZD11501300A100RZS图3.4.5 正方向故障时继电器特性
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3.4.3 相间距离继电器
3.4.3.1 Ⅲ段相间距离继电器
Ⅲ段相间距离继电器由阻抗圆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。 3.4.3.2 Ⅰ、Ⅱ段相间距离继电器
Ⅰ、Ⅱ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。
Ⅰ、Ⅱ段方向阻抗继电器的极化电压与接地距离Ⅰ、Ⅱ段一样,较Ⅲ段增加了一个偏移角θ2,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。θ2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。 3.4.4.1 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。
3.4.4.2 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。 3.4.4.3 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:
UOSUcos
U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,Ucos反应振荡中心的正序电压;在三相短路时,Ucos为弧光电阻上的压降,三相短路时过渡电阻是弧光电阻,弧光电阻上压降小于 5%UN。
本装置采用的动作判据分二部分:
● 0.03UNUOS0.08UN 延时150ms开放。 ● 0.1UNUOS0.25UN 延时500ms开放。
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3.4.5 距离保护逻辑
不对称故障开放元件 0>=101>=1对称故障开放元件 振闭过流元件 10ms00M10投振荡闭锁振荡闭锁开放0M3&01600保护起动 Ⅰ段接地距离 投Ⅰ段接地距离0M2>=1&0距离Ⅰ段时间距离Ⅰ段动作0M5Ⅰ段相间距离 Ⅱ段接地距离 投Ⅰ段相间距离投Ⅱ段接地距离0M4&0接地距离Ⅱ段时间0接地距离Ⅱ段动作>=1距离Ⅱ段动作0M600&投Ⅱ段相间距离M8相间距离Ⅱ段动作相间距离Ⅱ段时间Ⅱ段相间距离 0M7&000M90>=1投重合加速Ⅱ段距离00>=10&M100M1200>=1重合闸 0M13025ms距离加速动作>=1M15投重合加速Ⅲ段距离00M11&手动合闸 Ⅲ段接地距离 投Ⅲ段接地距离接地距离Ⅲ段时间相间距离Ⅲ段时间0M140>=1距离Ⅲ段动作Ⅲ段相间距离 投Ⅲ段相间距离0M16
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Ⅰ、Ⅱ段距离保护,否则距离保护Ⅰ、Ⅱ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Ⅱ段距离继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Ⅱ段距离”、“投重合加速Ⅲ段距离”、由不经振荡闭锁的Ⅱ段或Ⅲ段距离继电器加速跳闸。手合时总是加速Ⅲ段距离。
3. 接地距离Ⅰ、Ⅱ段经零序电流闭锁,为保证距离Ⅲ段的远后备作用,接地距离Ⅲ段不经零序电流闭锁。
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3.5 零序过流保护
自产零序起动元件 0&0&外接零序起动元件 零序功率正方向 0M100>=1M20M3TV断线 0>=11TV断线留零Ⅰ段Ⅰ段零序元件 0M400&零序Ⅰ段经方向00零序过流Ⅰ段时间零序Ⅰ段动作M5&零序过流Ⅱ段时间Ⅱ段零序元件 1零序Ⅱ段经方向0零序Ⅱ段动作01Ⅲ段零序元件 零序Ⅲ段经方向00M6&零序过流Ⅲ段时间零序Ⅲ段动作01Ⅳ段零序元件 零序Ⅳ段经方向00M7&零序过流Ⅳ段时间零序Ⅳ段动作10M8&100ms或200ms手合或重合 零序过流加速元件 TV断线 00零序过流加速动作M9&0TV断线过流Ⅰ段时间TV断线过流Ⅰ段元件 0M10&TV断线过流Ⅱ段时间TV断线过流Ⅰ段动作 0TV断线过流Ⅱ段元件 0M11过负荷时间TV断线过流Ⅱ段动作 过负荷元件 过负荷报警
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Ⅰ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Ⅰ段动作快速切除故障,由于
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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Ⅱ段距离元件连续动作不返回时,将M侧开关不经Ⅱ段延时即跳闸,将故障切除。
MABCN图3.6.1 不对称故障相继速动保护动作示意图
不对称速动投入 0&0 Ⅱ段距离元件 M10>=120000&300不对称故障速动动作0三相均有流 任一相无流 0M2M3
图3.6.2 不对称故障相继速动保护方框图
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Ⅲ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Ⅱ段距离相继速跳元件。
M1L1L23
N24
图3.7.1 双回线相继速动保护动作示意图
相间距离Ⅱ段继电器动作,且收到邻线来的FXJ信号,其后FXJ信号消失,Ⅱ段相间距离继电器经短延时跳闸。
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00>=100&发闭锁相邻线信号(FXJ)双回线速动投入 保护跳闸 M1Ⅲ段距离元件 M2Ⅱ段距离元件 0>=115收FXJ信号 00000&800双回线速动动作M3M4
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Ⅲ段、Ⅳ段跳闸、距离Ⅲ段跳闸可由用户经控制字“Ⅲ段及以上闭锁重合闸”选择是否闭锁重合闸。
纵差保护 距离Ⅰ段距离Ⅱ段距离Ⅲ段零序过流Ⅰ段零序过流Ⅱ段零序过流Ⅲ段零序过流Ⅳ段距离加速零序加速双回线速动不对称速动远 跳TV断线过流Ⅰ段TV断线过流Ⅱ段距离Ⅲ段零序过流Ⅲ段零序过流Ⅳ段TV断线多相故障距离加速零序加速远 跳00>=100M1>=10000M2>=100>=1跳闸出口0000000M3M4>=1000M5>=100Ⅲ段及以上闭重00M6TV断线闭锁重合多相故障闭重000>=1闭锁重合闸M7>=100M8
图3.8.1 跳闸逻辑方框图
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3.9 重合闸 1. 2. 3. 4.
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。 三相电流全部消失时跳闸固定动作。
重合闸退出指定值中重合闸投入控制字置“0”。
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。
TWJ 合后位置 装置未起动 TV断线 重合闸退出 闭锁重合闸 控制回路断线 合闸压力闭重 40000&0>=100&0TV断线闭重000>=1000&M1&Tcd0M2000>=10M3TWJ 0M40&保护跳闸 三相均无流 线路TV断线 线路U<30V 母线U>40V 母线TV断线 母线U<30V 线路U>40V 线路U<30V 线路TV断线 母线U<30V 母线TV断线 线路U>40V 母线U>40V 同期满足 M50M6不检方式0&检线路无压母线有压00&检母线无压线路有压00&检线路无压母线无压00&检同期方式0M70000000000000&&&M12M80000>=1重合时间0150重合闸M14M13M9&M15M10M16M11
图3.9.1 重合闸逻辑方框图
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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Ⅰ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Ⅰ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。
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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。
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4.硬件原理说明
4.1 装置整体结构
A断*B路C器 **209210211212213214201202203204205206207208UaUbUcUnUxUx'IaIa'IbIb'IcIc'I0I0'电 压 输 入电 流 输 入AC61424V光耦++公共903GFH-191861524V光耦--中904过601对时+央BSJ-1BJJ-1905负GFH-1919荷GFH-2920602打印+信号XTJ-1907GFH-2921603投检修态+XHJ-1906TJ-2919604信号复归+公共908TJ-2920605投双回线相继速动+T遥跳606投距离保护+UBSJ-2911TJ-3921OBJJ-2913闸TJ-3922607投零序Ⅰ段+信TJ-1912TJ-4923608投零序Ⅱ段+HJ-1910TJ-4924609投零序Ⅲ段+相FXL-1901HJ-2925610投零序Ⅳ段+互FXL-1902重HJ-2926611投闭锁重合+闭FXL-2914合HJ-3927612投不对称故障速动+OPT锁FXL-2915闸HJ-3928617TV检修+618收相邻线闭锁+TDGJ-1801YC1-1809远619通道试验+TDGJ-1802传YC1-1810620投差动保护+通TDGJ-2803一YC1-28116211远跳+T道TDGJ-2804YC1-2812U622远传1+O异TDGJ-3805YC2-1813623远传2+常TDGJ-3806远YC2-1814624合后位置+TDGJ-4807传二YC2-2815625跳闸压力低+TDGJ-4808YC2-2816626合闸压力低+SH-1817627跳闸位置+手SH-1818628合闸位置1+合SH-2819629合闸位置2+SH-2820501485-1A公共B05502485-1B电正电源B01中TYJB25503485-1地源负电源B09央信HYJB27504485-2A跳跳闸线圈B17号TWJ-4B28合505485-2B闸合闸线圈B11HWJ-3506485-2地COM操B26回TWJ负端B13公共B02507对时485A作路HWJ负端B15KKJB19508对时485B跳保护跳闸B16TWJ-1B20509对时485地回保护合闸B18跳合HWJ-1B04打510对时485A闸手跳B14B21印511对时485B手合B12合HWJ-1TWJ-3B06机512路对时485地压跳闸压力低B25位TWJ-3B23力合闸压力低B27公共B03气压低B10HWJ-2B22101直流电源+TWJ-2B24102直流电源-1031YQJ-1E051YQJ-3E17104DC2YQJ-1E06电2YQJ-3E18至OPT板24V光耦+10524V光耦-YQJ-1E07压YQJ-3E19电切106大地压1YQJ-1E08换1YQJ-3E20切2YQJ-1E09E2111输2YQJ-3换YQJ-1E10出YQJ-3E2222QY输1YQJ-2E11接1YQJ-4E2333接地母线出E2444接2YQJ-2E12点2YQJ-4中文液晶显示点YQJ-2E13YQJ-4E2555友善的人机界面1YQJ-2E14TV失压E26662YQJ-2E15中央E2777信号同时动作YQJ-2E16公共E288899调试用模拟量输入DB15DB9RS232PC机123456789ABCEDCACLPFCPUCOMOPTOUT2OUT1SWIYQ直流交流低通中央处理通讯24V光耦继电器继电器电源输入滤波单元模块输入出口1出口操作回路电压切换图4.1.1 装置整体结构
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4.2 装置面板布置
图4.2.1是装置的正面面板布置图。
RCS-943高压线路成套保护装置南瑞继保电气有限公司信号复归
图4.2.1 面板布置图
图4.2.2是装置的背面面板布置图。
DC####AC##LPFCPURXCOMOPTOUTOUTSWI####YQ####TXRXTX
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。
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1DCIA2012ACIA'2023LPF4CPU5COM打印6OPT(24V)602对时6017空通道异常1通道异常2通道异常3通道异常48OUT802通道异常1801804通道异常2803806通道异常3805808通道异常4807810812814816818820822824826828830远传1-1远传1-2远传2-1远传2-2手合1手合2备用1-1备用1-2备用2-1备用2-2备用3809远传1811813远传2815817手合819821823825827829备用通道异常信号复归604投检修态603电IB直流电源101+IC直流电源102-I0103485-2地UA24V光耦104+UC24V光耦105-Ux大地106215大地打印地512213 Ux’214打印TXB511印630HWJ2629211UN212对时地压打印RXA510打HWJ1628TWJ627HYJ626TYJ625509209UB210电对时485A506507207I0'208485-2 B505205IC'206流485-1地485-2 A503504串口2收相邻线投差动保护投距离保护606双回线速动605608610投零序Ⅰ段投零序Ⅲ段203IB'204485-1 A485-1 B501502串口1投零序Ⅱ段投零序Ⅳ段不对称速动607609远传1-1远传1-2远传2-1远传2-2手合1手合2备用1-1备用1-2备用2-1备用2-2备用3612投闭锁重合61161324V光耦+61461624V光耦-615618620622624TV检修通道实验617619621623对时485B508时钟同步远传1KKJ远跳远传2
9OUT1FXL-1BSJ-1XHJ-1902FXL-1901相互闭锁A备用SWI1双跳圈时A插件为所有位置继电器B插件为跳合闸回路KKJ、TWJ1公共HWJ1公共BSWIB02正电源TWJ2、C备用YQB01公共或重动继电器插件EYQⅠ母常闭E02Ⅰ母常开E01Ⅱ母常闭E04Ⅱ母常开E032YQJ-11YQJ-1YQJ-1E06E08E10E12E14E16E18E20E22E24E261YQJ-1YQJ-12YQJ-11YQJ-2YQJ-22YQJ-21YQJ-3YQJ-32YQJ-31YQJ-4YQJ-4E05E07E09E11E13E15E17E19E21E23E25中央信号电压切换904信号公共903906BJJ-1XTJ-1905907中央信号B04HWJ2公共B03B06B08中央公共TWJ3公共B05B07远动公共908HJ-1TJ-1FXL-2HJ-2GFH-1GFH-2HJ-3TJ-2TJ-3TJ-4910远动公共909遥信912914916918920922924926928930BSJ-2BJJ-2FXL-2HJ-2GFH-1GFH-2HJ-3TJ-2TJ-3TJ-4911913915917919921合闸923跳闸1925跳闸2927929跳闸备用事件记录合闸备用气压低手合手跳B10负电源B09操作回路B12合闸线圈B11B14TWJ负HWJ负B13B152YQJ-21YQJ-2YQJ-22YQJ-31YQJ-3保护跳闸B16重合闸TWJ-1HWJ-2TWJ-2HWJ-3TWJ-4跳压低B18跳闸线圈B17B20B22B24B26B28B30KKJHWJ-1TWJ-3TYJHYJ合压低B19B21B23B25B27B29中央信号操作回路过负荷报警跳合位YQJ-32YQJ-4失压中央公共E28同时动作E27负电源E30E29
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。
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924TJ-2925926TJ-3927928922TJ-4HJ-3929923跳闸801803805807TDGJ-1TDGJ-2TDGJ-3TDGJ-4802804806808通道异常809811813815YC1-1YC1-2810812814816YC1-1YC1-2916817819903HJ-2917818820904SH-1SH-2BSJ-1BJJ-1XHJ-1XTJ-1TYJHYJTWJ-4905906907B25B27B28B05B26E28HWJ-31YQJ-82YQJ-8E261YQJ-92YQJ-9909电压远传一远传二合闸901914FXL-1FXL-2902915手合918920GFH-1GFH-2BSJ-2BJJ-2HJ-1TJ-1KKJTWJ-1HWJ-2TWJ-2HWJ-1TWJ-3919921911913910912B19B20B22B24B21B23相互闭锁过负荷E071YQJ-12YQJ-11YQJ-12YQJ-11YQJ-22YQJ-21YQJ-22YQJ-21YQJ-32YQJ-3E05E06E08E09E11E12E10中908遥信跳合闸位置E13切换E14E15E17E18E20E21E23E24E16央输B02信B03号B04B06E19出E221YQJ-32YQJ-31YQJ-42YQJ-4接E25点E27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。
291RCS-943高压线路成套保护装置南瑞继保电气有限公司图4.5.1 机箱结构图及屏面开孔图
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465.0451.0101.646.8177.0
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。
由低通滤波插件来A/DDSPCPLD光隔外部开入电源液晶显示出口继电器QDJ由低通滤波插件来A/DCPU打印串口+E
图4.6.1 硬件模块图
4.6.1 电源插件(DC)
从装置的背面看,第一个插件为电源插件,如图4.6.2(A)所示:
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DC101滤102104105106波器DC/DC+5V至装置±12V内部其+24V他插件光耦24V至OPT1插件( A )光耦24V++220V/+110V-220V/-110V101102保护装置104105615光耦24V-DC保护装置开入公共614106外部空接点开入OPT1接地铜排( 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。
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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:
ACABC此系统为典型接线断路器201203205207209211213202204206208210212214209U至低通插件201202203204205206207208I213214210至低U通插件UI211212UI至低通插件215I0215图4.6.3 交流输入变换插件与系统接线图
IA、IB、IC、I0,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30IN。
UA、UB、UC为三相电压输入,额定电压为100/3V;UX为重合闸中检无压、检
同期元件用的电压输入,额定电压为100V或100/3V,当输入电压小于30V时,检无压条件满足,当输入电压大于40V时,检同期中有压条件满足;如重合闸不投或不检重合,则该输入电压可以不接。如果重合闸投入且使用检无压或检同期方式(由定值中重合闸方式整定),则装置在正常运行时检查该输入电压是否大于40V,若小于40V,经10秒延时报线路TV断线告警,BJJ继电器动作。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。
215端子为装置的接地点,应将该端子接至接地铜排。
交流插件中三相电流和零序电流输入,按额定电流可分为1A、5A两种,订货时请注明,投运前注意检查。
4.6.3 低通滤波插件(LPF)
本插件无外部连线,其主要作用是:(1)滤除高频信号,(2)电平调整,(3)为利用本公司的专用试验仪(HELP-90A)测试创造条件。
从交流插件来加法器低通滤波起动CPU测量从试验仪来加法器低通滤波保护DSP测量图4.6.4 低通滤波原理图
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由上图可见,CPU与DSP采样从有源元件开始就完全独立,因此保证了任一器件损坏不致于引起保护误动。试验输入由装置前面板的DB15插座引入。
4.6.4 CPU插件(CPU)
该插件是装置核心部分,由单片机(CPU)和数字信号处理器(DSP)组成, CPU完成装置的总起动元件和人机界面及后台通信功能,DSP完成所有的保护算法和逻辑功能。装置采样率为每周波24点,在每个采样点对所有保护算法和逻辑进行并行实时计算,使得装置具有很高的固有可靠性及安全性。
起动CPU内设总起动元件,起动后开放出口继电器的正电源,同时完成事件记录及打印、保护部分的后台通信及与面板通信;另外还具有完整的故障录波功能,录波格式与COMTRADE格式兼容,录波数据可单独从串口输出或打印输出。
CPU插件还带有光端机,它通过64Kb/s(或2048kbit/s)高速数据通道(专用光纤或复用PCM设备),用同步通信方式与对侧交换电流采样值和信号。
4.6.5 通信插件(COM)
通信插件的功能是完成与监控计算机或RTU的连接,有六种型号可选:
5A 5B 接口1 类型 RS485 RS485 物理层 双绞线 光纤 绞线 10/100M光纤 绞线 双绞线 接口2 类型 RS485 RS485 以太网 以太网 以太网 RS485 物理层 双绞线 光纤 绞线 10/100M光纤 绞线 双绞线 RS485 RS485 以太网 RS485 接口3 类型 物理层 双绞线 双绞线 绞线 双绞线 以太网 接口4 类型 绞线 接口5 物理层 类型 物理层 5C 以太网 5D 以太网 5E 以太网 5F RS485 RS485 双绞线 RS485 双绞线 注:表中“绞线”指超五类屏蔽网络线
上表中所有接口均支持IEC60870-5-103规约,其中5E插件的以太网插件还支持IEC61850规约。六种插件的背板端子及外部接线图如图4.6.5。
所有型号的插件均设置了一个用于对时的RS485接口,该接口只接收GPS发送的秒脉冲信号,不向外发送任何信号。
所有型号的插件还设置了一个用于打印的RS485或RS232接口,通过整定控制字选择接口方式,如选用RS232方式,控制字“网络打印方式”设为“0”,同时将该插件上相应的端子短接于232位置,如选用RS485方式,控制字“网络打印方式”设为“1”,同时将该插件上相应的端子短接于485位置。与打印机通信的波特率应于打印机整定为一致。
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COM123456781091112COMRXTXRXTX123456COM1234567891RS485-1A2RS485-1B至控制系统3RS485-1地4RS485-2A5RS485-2B至控制系统6RS485-2地7对时485A8对时485B至GPS9对时485地10打印收至打印机或11打印发打印控制器12打印地(5A)
光纤接口1-RX光纤光纤接口1-TX至控制系统光纤接口2-RX光纤光纤接口2-TX至控制系统1对时485A2对时485B至GPS3对时485地4打印收至打印机或5打印发打印控制器6打印地(5B)
以太网接口1超五类屏蔽网络线10/100TX至控制系统以太网接口2超五类屏蔽网络线10/100TX至控制系统1RS-485-A2RS-485-B至控制系统3RS-485-地4对时485A对时485B至GPS56对时485地7打印收至打印机或8打印发打印控制器9打印地(5C)
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30 COM以太网接口1光纤RX10/100FX至控制系统TX以太网接口2光纤10/100FX至控制系统RX1RS-485-ATX2RS-485-B至控制系统3RS-485-地124对时485A34对时485B至GPS55676对时485地897打印收至打印机或8打印发打印控制器9打印地(5D)
超五类屏蔽网络线COM以太网接口110/100TX至控制系统以太网接口2超五类屏蔽网络线10/100TX至控制系统以太网接口3超五类屏蔽网络线10/100TX至控制系统以太网接口4超五类屏蔽网络线10/100TX至控制系统1RS-485-A2RS-485-B至控制系统3RS-485-地124对时485A3至GPS45对时485B5676对时485地897打印收至打印机或8打印发打印控制器9打印地(5E)
COM1RS485-1A2RS485-1B至控制系统3RS485-1地4RS485-2A5RS485-2B至控制系统6RS485-2地7RS485-3A8RS485-3B至控制系统9RS485-3地12310RS485-4A411RS485-4B至控制系统567812RS485-4地109对时1113485A1214对时485B至GPS13141515对时485地16171816打印收至打印机或17打印发打印控制器18打印地(5F)
图4.6.5 通信插件背板端子及外部接线图
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4.6.6 24V光耦插件(OPT)
10410524V光耦+(输出)24V光耦-(输出)24V光耦+(输入)24V光耦-(输入)对时打印投检修态信号复归投双回线相继速动投距离保护投零序Ⅰ段投零序Ⅱ段投零序Ⅲ段投零序Ⅳ段投闭锁重合投不对称相继速动TV检修收相邻线闭锁通道试验投差动保护远跳远传1远传2合后位置跳闸压力低合闸压力低跳闸位置合闸位置1合闸位置2OPT614615601602603604605606607608609610611612617618619620621622623624625626627628629601603604605606607608609610611612614615617618619620621622623624625626627628629602
图4.6.6 光耦插件背板端子及外部接线图
电源插件输出的光耦24V电源,其正端(104端子)应接至屏上开入公共端,其负端(105端子)应与本板的24V光耦负(615端子)直接相连;另外光耦24V正应与本板的24V光耦正(614端子)相连,以便让保护监视光耦开入电源是否正常。
601端子是对时输入,用于接收GPS或其它对时装置发来的秒脉冲接点或光耦信号,输入的信号必须是无源的,如下图所示,开入导通时的电流约3~5mA,推荐使用RS-485总线对时方式(参见通信插件说明),这两种对时方式实际使用时只能选用一种,若用总线对时方式,该输入不接。
601开入公共保护装置用光耦615
图4.6.7 对时输入接点示意图
602端子是打印输入,用于手动起动打印最新一次动作报告,一般在屏上装设打印按钮。装置通过整定控制字选择自动打印或手动打印,当设定为自动打印时,保护一有动作报告即向打印机输出,当设定为手动打印时,则需按屏上的打印按钮打印。
603端子是投检修态输入,他的设置是为了防止在保护装置进行试验时,有关报告
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经IEC60870-5-103规约接口向监控系统发送相关信息,而干扰调度系统的正常运行,一般在屏上设置一投检修态压板,在装置检修时,将该压板投上,在此期间进行试验的动作报告不会通过通信口上送,但本地的显示、打印不受影响;运行时应将该压板退出。
604端子是信号复归输入,用于复归装置的磁保持信号继电器和液晶的报告显示,一般在屏上装设信号复归按钮。信号复归也可以通过通信进行远方复归。
605~612,617,620端子为保护功能模块的投退压板。
618,619端子仅在双回线时有效,618端子是收相邻线闭锁输入,619端子是起动通道试验输入,用于双回线手动起动发相邻线闭锁信号通道交换,一般在屏上设置通道试验按钮。
621端子定义为远跳;主要为其它装置提供通道切除线路对侧开关,如本侧母差保护动作,跳闸信号经远跳,结合“远跳受起动控制”可直接或经对侧起动控制,跳对侧开关。
622,623端子定义为远传1,远传2;只是利用通道提供简单的接点传输功能,典型应用如本侧母差保护动作,跳闸信号经远传1(2),结合对侧就地判据跳对侧开关。
624~629端子为操作回路的输入输出接点,它们仅在不使用本装置的SWI插件时有效,不推荐使用。
624端子为合后位置接点输入,带自保持功能,由操作回路提供,用于重合闸起动判别。
625端子是跳闸压力输入,由操作回路提供。
626端子是合闸压力输入,由操作回路提供,经延时后使重合闸放电。 627端子为跳闸位置继电器接点输入,位置接点的作用是:(1)重合闸用;(2)判别线路是否处于运行状态;(3)TV三相失压且线路无流时,看开关是否在合闸位置,若是则经1.25秒报TV断线。
628、629端子为合闸位置继电器接点输入,由操作回路提供。两者任一开入,则认为开关在合闸状态。
4.6.7 继电器出口插件(OUT1)
本插件提供输出空接点,如下图所示:
924TJ-2925926TJ-3927928922TJ-4HJ-3929923BSJ-1903904BJJ-1XHJ-1跳闸905906907XTJ-1909BSJ-2BJJ-2HJ-1TJ-1911913910912中央信号908遥信901FXL-1FXL-2902915916HJ-2合闸914917相互闭锁918920GFH-1GFH-2919921过负荷图4.6.8 OUT1插件接点输出图
BSJ为装置故障告警继电器,其输出接点BSJ-1、BSJ-2均为常闭接点,装置退出运行如装置失电、内部故障时均闭合。
BJJ为装置异常告警继电器,其输出接点BJJ-1、BJJ-2为常开接点,装置异常如TV断线、TWJ异常、CT断线等,仍有保护在运行时,发告警信号,BJJ继电器动作,接点闭合。
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XTJ、XHJ分别为跳闸和重合闸信号磁保持继电器,保护跳闸时XTJ继电器动作并保持,重合闸时XHJ继电器动作并保持,需按信号复归按钮或由通信口发远方信号复归命令才返回。
FXL为双回线的相互闭锁继电器,其输出接点FXL-1、FXL-2均为常开接点。当本线路Ⅲ段距离元件动作时接点闭合。
GFH为过负荷报警继电器,输出接点GFH-1、GFH-2均为常开接点。该接点根据现场需要由用户接入外回路告警回路,也可直接接跳闸回路出口跳闸
TJ、HJ为跳闸出口接点和重合闸出口接点,均为瞬动接点;用TJ-2和HJ-3去起动操作回路的跳合线圈,其它供作遥信、故障录波起动、失灵用。如果断路器有两个跳闸线圈,则用TJ-3去起动操作回路的第二个跳圈。
4.6.8 继电器出口1插件(OUT2)
OUT2插件输出接点如下图所示:
801803805807TDGJ-1TDGJ-2TDGJ-3TDGJ-4802804806808通道异常809811813815YC1-1YC1-2YC1-1YC1-2810812814816远传一远传二817819SH-1SH-2818820手合图4.6.9 OUT2插件接点输出图
装置收不到对侧信号,信号传送过程中帧异常,两侧装置与通道相关的定值有误(装置地址、主机方式、专用光纤、通道自环试验等),或者通道误码率过高(大于千分之一)都可能引起差动保护不能正常工作,此时装置报通道异常,4组通道异常常开接点闭合。
通道正常,对侧远传1(2)开入,对应的本侧远传一(二)2组常开接点闭合。母差保护动作,跳闸信号可经远传1(2),结合对侧就地判据跳对侧开关。
为满足手合检同期的要求,本插件提供两副手合允许输出接点,SH为手合允许继电器,其输出接点为常开接点,手合允许时(包括不检、检无压、检同期方式条件满足)接点闭合。
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4.6.9 操作回路插件(SWI)
SWI插件原理及输出接点如下图所示:
R1'R2'图4.6.10 SWI插件原理及接点输出图
保护开入部分直接由操作回路引入跳闸位置、合后位置KK、合闸压力HYJ合跳闸压力TYJ的弱电信号,其+5V电源即为保护的电源。图中KKJ为磁保持继电器,合闸时该继电器动作并磁保持,仅手跳该继电器才复归,保护动作或开关偷跳该继电器不复归,因此其输出接点为合后KK位置接点。用本装置的操作回路,就不需要从KK把手取合后KK位置。也适应了无控制屏的无人值守变电站的要求。
断路器操作回路中跳合闸直流电流保持回路,可根据现场断路器跳合闸电流大小选择相应的并联电阻(R1’,R2’,跳合电流小于等于4A时可不并)。
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4.6.10 电压切换回路(YQ)
+
图4.6.11 电压切换插件原理及接点输出图
所有YQJ为磁保持继电器,如现场不需磁保持,订货时请注明。
4.6.11 显示面板(LCD)
显示面板单设一个单片机,负责汉字液晶显示、键盘处理,通过串口与CPU交换数据。
显示面板还提供一个与PC机或HELP-90A通信的接口(9芯),一个调试用模拟量输入端子(15芯)。
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5.定值内容及整定说明
装置定值包括装置参数、保护定值、压板定值和IP地址。所有RCS-943系列线路保护的装置参数均相同。 5.1 装置参数及整定说明
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 定 值 名 称 定值区号 通信地址 串口1波特率 串口2波特率 打印波特率 调试波特率 系统频率 电压一次额定值 电压二次额定值 电流一次额定值 电流二次额定值 厂站名称 网络打印 自动打印 规约类型 分脉冲对时 可远方修改定值 103规约有INF 定 值 范 围 0~29 0~254 4800,9600,19200,38400 4800,9600,19200,38400 4800,9600,19200,38400 4800,9600 50,60Hz 10~110kV 57.74V 100~65535A 1,5A 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 整 定 值 1. 定值区号:保护定值有30套可供切换,装置参数不分区,只有一套定值; 2. 通信地址:指后台通信管理机与本装置通信的地址;
3. 串口1波特率、串口2波特率、打印波特率、调试波特率:只可在所列波特率数
值中选其一数值整定;
4. 系统频率:为一次系统频率,请整定为50Hz;
5. 电压一次额定值:为一次系统中电压互感器原边的额定相电压值; 6. 电压二次额定值:为一次系统中电压互感器副边的额定相电压值; 7. 电流一次额定值:为一次系统中电流互感器原边的额定相电流值; 8. 电流二次额定值:为一次系统中电流互感器副边的额定相电流值; 9. 厂站名称:可整定汉字区位码(12位),或ASCII码(后6位),装置将自动识别,
此定值仅用于报文打印。
10. 自动打印:保护动作后需要自动打印动作报告时置为“1”,否则置为“0”; 11. 网络打印:需要使用共享打印机时置为“1”,否则置为“0”。使用共享打印机指
的是多套保护装置共用一台打印机打印输出,这时打印口应设置为RS-485方式(参见4.6.5通信插件说明),经专用的打印控制器接入打印机;而使用本地打印机时,应设置为RS-232方式,直接接至打印机的串口。 12. 规约类型:当采用IEC60870-5-103规约置为“0”,采用LFP规约置为“1”。 13. 分脉冲对时:当采用分脉冲对时置为“1”,秒脉冲对时置为“0”。 14. 可远方修改定值:允许后台修改装置的定值时置为“1”,否则置为“0”。 15. 103规约有INF:固定置“1”。
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5.2 保护定值及整定说明 5.2.1保护定值列表
保护的所有定值均按二次值整定,定值范围中In为1或5,分别对应于二次额定电流为1A或5A。
各保护型号的定值按各自的序号排列,表格中斜线项表示该保护型号无此项定值。如RCS-943A型保护共50个数字定值和32个控制字定值。
保 护 型 号 A/D/AZ(M) AQ(M) 定 值 名 称 单位 定 值 范 围 1 1 电流变化量起动值 A 0.1~30A ×In 2 2 零序起动电流 A 0.1~30A ×In 3 3 负序起动电流 A 0.1~30A ×In 4 4 TA变比系数 0.25~1.00 5 5 差动电流高定值 A 0.1~30A ×In 6 6 差动电流低定值 A 0.1~30A ×In 7 7 TA断线差流定值 A 0.1~30A ×In 8 8 零序补偿系数 A 0~2 9 9 振荡闭锁过流 A 0.8~2.2A ×In 10 10 接地距离Ⅰ段定值 Ω 0.05~200Ω/In 11 11 距离Ⅰ段时间 S 0~25S 12 12 接地距离Ⅱ段定值 Ω 0.05~200Ω/In 13 13 接地距离Ⅱ段时间 S 0.01~25S 14 14 接地距离Ⅲ段定值 Ω 0.05~200Ω/In 15 15 接地Ⅲ段四边形 Ω 0.05~200Ω/In 16 16 接地距离Ⅲ段时间 S 0.01~25S 17 17 相间距离Ⅰ段定值 Ω 0.05~200Ω/In 18 18 相间距离Ⅱ段定值 Ω 0.05~200Ω/In 19 19 相间距离Ⅱ段时间 S 0.01~25S 20 20 相间距离Ⅲ段定值 Ω 0.05~200Ω/In 21 21 相间Ⅲ段四边形 Ω 0.05~200Ω/In 22 22 相间距离Ⅲ段时间 S 0.01~25S 23 23 正序灵敏角 ° 45°~89° 24 24 零序灵敏角 ° 45°~89° 25 25 接地距离偏移角 ° 0°,15°, 30° 26 26 相间距离偏移角 ° 0°,15°, 30° 27 27 零序过流Ⅰ段定值 A 0.1~30A ×In 28 28 零序过流Ⅰ段时间 S 0~25S 29 29 零序过流Ⅱ段定值 A 0.1~30A ×In 30 30 零序过流Ⅱ段时间 S 0.01~25S 31 31 零序过流Ⅲ段定值 A 0.1~30A ×In 32 32 零序过流Ⅲ段时间 S 0.5~25S 33 33 零序过流Ⅳ段定值 A 0.1~30A ×In 34 34 零序过流Ⅳ段时间 S 0.5~25S 35 35 零序过流加速段 A 0.1~30A ×In 36 36 相电流过负荷定值 A 0.1~30A ×In 37
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37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50
37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 相电流过负荷时间 TV断线过流Ⅰ段定值 TV断线过流Ⅰ段时间 TV断线过流Ⅱ段定值 TV断线过流Ⅱ段时间 固定角度差定值 检母线无压定值 检线路无压定值 重合闸时间 同期合闸角 线路正序电抗 线路正序电阻 线路零序电抗 线路零序电阻 线路总长度 线路编号 S A S A S ° V V S ° Ω Ω Ω Ω kM 0~25S 0.1~30A ×In 0.1~25S 0.1~30A ×In 0.1~25S 0°~359° 5.00~60.00 5.00~60.00 0.1~25S 0°~90° 0.01~655.35Ω 0.01~655.35Ω 0.01~655.35Ω 0.01~655.35Ω 0~655.35kM 0~65535 保 护 型 号 A/D/AQ(M) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 AZ(M) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 运行方式控制字SW(n) 投纵联差动保护 TA断线闭锁差动 主机方式 专用光纤 通道自环试验 远跳受本侧控制 投振荡闭锁 投Ⅰ段接地距离 投Ⅱ段接地距离 投Ⅲ段接地距离 投Ⅰ段相间距离 投Ⅱ段相间距离 投Ⅲ段相间距离 重合加速Ⅱ段距离 重合加速Ⅲ段距离 双回线相继速动 不对称相继速动 投Ⅰ段零序方向 投Ⅱ段零序方向 投Ⅲ段零序方向 投Ⅳ段零序方向 投相电流过负荷 投重合闸 投检同期方式 投保护起动重合 检线无压母有压 检母无压线有压 检线无压母无压 投重合闸不检 TV断线留零Ⅰ段 TV断线闭锁重合 Ⅲ段及以上闭重 多相故障闭重 “1”表示投入 “0”表示退出 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 38
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5.2.2 RCS-943保护定值整定说明
1. 电流变化量起动值:按躲过正常负荷电流波动最大值整定,一般整定为0.2In。对于
负荷变化剧烈的线路(如电气化铁路、轧钢、炼铝等),可以适当提高定值以免装置频繁起动,定值范围为0.1In~30In。
2. 零序起动电流:按躲过最大零序不平衡电流整定,定值范围为0.1In~30In。 3. 负序起动电流:按躲过最大负序不平衡电流整定,定值范围为0.1In~30In。
4. TA变比系数:将电流一次额定值大的一侧整定为1,小的一侧整定为本侧电流一次
额定值与对侧电流一次额定值的比值,与两侧的电流二次额定值无关。例如:本侧一次电流互感器变比为1250/5,对侧变比为2500/1,则本侧TA变比系数整定为0.5,对侧整定为1.00。
5. 差动电流高定值:按不小于4倍的电容电流整定; 一般而言,应按不小于0.2倍额
定电流整定,根据区内故障短路电流校验其灵敏度。两侧应按一次电流相同整定。 6. 差动电流低定值:按不小于1.5倍的电容电流整定;一般按不小于0.1倍额定电流
整定,根据最小运行方式下区内故障短路电流校验其灵敏度。 7. TA断线差流定值:当TA不闭锁差动保护时,差动保护的动作值。
ZZ1L8. 零序补偿系数:K0L,其中Z0L和Z1L分别为线路的零序和正序阻抗;建议
3Z1L采用实测值,如无实测值,则将计算值减去0.05作为整定值。 9. 振荡闭锁过流:按躲过线路最大负荷电流整定。
10. 接地距离Ⅰ段定值:按全线路阻抗的0.8~0.85倍整定,对于有互感的线路,应适
当减小。
11. 相间距离Ⅰ段定值:按全线路阻抗的0.8~0.9倍整定。 12. 距离Ⅰ段时间:接地和相间距离Ⅰ段公用一个延时定值。
13. 距离Ⅱ、Ⅲ段的阻抗和时间定值按段间配合的需要整定,对本线末端故障有灵敏度。 14. 接地和相间四边形距离定值:不需要四边形距离继电器时定值整为与Ⅲ段距离定值
相同。
15. 正序灵敏角、零序灵敏角:分别按线路的正序、零序阻抗角整定。
16. 接地距离偏移角:为扩大测量过渡电阻能力,接地距离Ⅰ、Ⅱ段的特性圆可向第一
象限偏移,建议线路长度≥40kM时取0°,≥10kM时取15°,<10kM时取30°。 17. 相间距离偏移角:为扩大测量过渡电阻能力,相间距离Ⅰ、Ⅱ段的特性圆可向第一
象限偏移,建议线路长度≥10kM时取0°,≥2kM时取15°,<2kM时取30°。 18. 零序过流加速段:应保证线路末端接地故障有足够的灵敏度。 19. TV断线相过流定值:仅在TV断线时自动投入。
20. 固定角度差定值:用于检无压或同期的方式,线路电压UX可接入相或相间电压,该
定值指检同期时线路电压UX相对于母线电压UA的角度,典型的整定值如下表:
线路电压相别 整定值(度) A 0 B 240 C 120 AB 30 BC 270 CA 150
21. 检母线无压定值:手合或重合闸检母线无压时的无压检定电压定值,建议整定为30V
(RCS-943AQ)。
22. 检线路无压定值:手合或重合闸检线路无压时的无压检定电压定值,建议整定为30V
(RCS-943AQ)。
23. 同期合闸角:检同期合闸方式时母线电压对线路电压的允许角度差。
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24. 线路正序电抗、线路正序电阻、线路零序电抗、线路零序电阻:线路全长的参数(二
次值),用于测距计算。
25. 线路总长度:按实际线路长度整定,单位为公里,用于测距计算。 26. 线路编号:按实际线路编号整定,打印报告时用。
27. 对于阻抗定值,即使某一元件不投,仍应按整定原则和配合关系整定,如四边形阻
抗≥Ⅲ段阻抗≥Ⅱ段阻抗≥Ⅰ段阻抗,Ⅱ段阻抗对本线末端故障有灵敏度;
28. 对于各零序电流定值,均应大于零序起动电流定值,且Ⅰ段零序电流定值≥Ⅱ段零
序电流定值≥Ⅲ段零序电流定值≥Ⅳ段零序电流定值;对于起动元件(电流变化量起动和零序电流起动、负序电流起动),线路两侧宜按一次电流定值相同折算至二次整定。
29. 对于TV断线过流定值,即使某一段不投,仍应按整定原则和配合关系整定,即TV
断线过流Ⅰ段定值≥TV断线过流Ⅰ段定值。
5.2.3 RCS-943运行方式控制字整定说明
1. “投纵联差动保护”:运行时将这个控制字置“1”,要将纵联保护退出,可通过退出
屏上的主保护压板实现。 2. “TA断线闭锁差动”:当TA发生断线时,若需闭锁差动保护,则将该控制字置为“1”,
否则置为“0”。 3. “主机方式”:指装置运行在主机还是从机方式,两侧保护装置必须一侧为主机方式,
另一侧为从机方式。 4. “专用光纤”:参见3.3.8。 5. “通道自环试验”:当通道自环试验时,该控制字置“1”,正常运行时该控制字置“0”。 6. “远跳受起动控制”:当收到对侧的远跳信号时,若需本侧起动才开放跳闸出口,则
需将该控制字置“1”,否则该控制字置“0”。不使用远跳功能时,建议将该控制字置“1”。
7. “投振荡闭锁”:当所保护的线路不会发生振荡时,该控制字置“0”,否则置“1”。 8. “投Ⅰ段接地距离”、“投Ⅱ段接地距离”、“投Ⅲ段接地距离”、“投Ⅰ段相间距离”、
“投Ⅱ段相间距离”、“投Ⅲ段相间距离”:分别为三段接地距离和三段相间距离保护的投入控制字,置“1”时相应的距离保护投入,置“0”时退出。 9. “重合加速Ⅱ段距离”、“重合加速Ⅲ段距离”:当重合闸不可能出现系统振荡时投
入,则重合时分别加速不受振荡闭锁控制的Ⅱ段或Ⅲ段距离保护。若上述控制字均不投(置“0”)则加速受振荡闭锁控制的Ⅱ段距离。 10. “双回线相继速动”:置“1”时该功能投入,否则退出,该控制字仅在双回线时投
入有效。
11. “不对称相继速动”:置“1”时该功能投入,否则退出。 12. “投Ⅰ段零序方向”、 “投Ⅱ段零序方向”、 “投Ⅲ段零序方向”、 “投Ⅳ段零序
方向”:分别为四段零序过流元件的方向投入控制字,置“1”时相应的方向元件投入,置“0”时退出。 13. “投相电流过负荷”:置“1”时该功能投入,否则退出。 14. “投重合闸”:为本装置重合闸投入控制字,当重合闸长期不投时置“0”,一般应置
“1”,参见重合闸逻辑部分。 15. “投保护起动重合”:为保护起动重合闸投退控制字。置“1”时投入保护起动重合
闸功能;置“0”时退出保护起动重合闸功能,保护跳闸后放电闭锁重合闸。(RCS-943AZ)
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16. “投检同期方式”、“检线无压母有压”、“检母无压线有压”、“检线无压母无压”、
“投重合闸不检”:为重合闸方式控制字,重合闸不投时,这些控制字无效。 “投检同期方式”:置“1”时投入重合闸检同期方式。当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。 “检线无压母有压”:置“1”时投入重合闸检线路无压母线有压方式。当线路电压小于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。 “检母无压线有压”:置“1”时投入重合闸检母线无压线路有压方式。当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。 “检线无压母无压”:置“1”时投入重合闸检线路无压母线无压方式。当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。
上述控制字可单独使用,也可组合使用,如“检线无压母有压”、“检线无压母无压”同时投入即为“检线路无压方式”;“检母无压线有压”、“检线无压母无压”同时投入即为“检母线无压方式”;三者同时投入即为“检任一无压方式”;上述三者使用时可同时投入“投检同期方式”。
当采用手合允许继电器时,手合方式不受重合闸投入与否以及重合闸方式控制字的控制,固定投入检同期方式和检无压方式,即同期、线路无压、母线无压三者满足任一条件即输出手合接点。
17. “TV断线留零Ⅰ段”:为TV断线时是否保留零序Ⅰ段的控制字,置“1”时在TV断
线时仍保留零序Ⅰ段。 18. “TV断线闭锁重合闸”:为 TV断线时是否闭锁重合闸控制字。置“1”在TV断线时
重合闸放电。
19. “Ⅲ段及以上闭锁重合”:为Ⅲ段及大于Ⅲ段的保护动作时闭锁重合闸的控制字,置
“1”时,Ⅲ段及大于Ⅲ段的保护动作闭锁重合闸。 20. “多相故障闭重”:为两相及以上故障跳闸时是否闭锁重合闸控制字。置“1”在多
相故障跳闸时重合闸放电。 5.3 压板定值
装置设有软压板功能,压板可通过定值投退(远方或就地)
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 定 值 名 称 投差动保护压板 投距离保护压板 投零序Ⅰ段压板 投零序Ⅱ段压板 投零序Ⅲ段压板 投零序Ⅳ段压板 不对称速动压板 双回线速动压板 投TV检修压板 投闭锁重合压板 定 值 范 围 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 整 定 值 41
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1. “投差动保护压板”、“投距离保护压板”、“投零序Ⅰ段压板”、“投零序Ⅱ段压
板”、 “投零序Ⅲ段压板”、“投零序Ⅳ段压板”、“不对称速动压板”、“双回线速动压板”、“投TV检修压板”(RCS-943AZ)这九个控制字和屏上硬压板为“与”的关系,当需要利用软压板功能时,必须投上硬压板,当不需软压板功能时,必须将这九个软压板整定为“1”。
2. “投闭锁重合压板”和屏上硬压板为“或”的关系,“投闭锁重合压板”置“1”时,
任何故障闭锁重合闸,一般应置“0”。
注意:当无压板投入时(综合软硬压板),所有保护将退出。
5.4 IP地址
该定值用于部分COM板通信的设置,各个通信口对应的定值如下表: 接口 5A 5B 5C 5D 5E 用于设置装置CPU板与COM板通信速率,请勿随意5F 更改 RS-485-4 装置参数 串口1波特率 RS-485-1 光纤接收1 串口2波特率 RS-485-2 光纤接收2 RS-485 RS-485 RS-485 IP地址1 无用 无用 网络参数 IP地址2 无用 无用 IP地址3 无用 无用 无用 无用 IP地址4 无用 无用 无用 无用 以太网接口4 以太网接口1 以太网接口2 以太网接口1 以太网接口2 以太网接口1 以太网接口2 以太网接口3 RS-485-1 RS-485-2 RS-485-3 无用 无用 无用 对于5F板,其前三个485口的串口波特率设置使用IP地址1的前三个数字,每个串口波特率设置对应如下:
001=4800bps 002=9600bps 003=19200bps 004=38400bps 005=57600bps 其它=9600bps
例如:IP地址1整定为: 001.002.003.xxx,
表示第1个串口波特率为:4800,第2个串口波特率为:9600,第3个串口波特率为: 19200。第4个串口波特率在装置参数的串口2波特率中设置。
串口波特率推荐使用4800bps或9600bps。
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6.使用说明
6.1 指示灯说明
运 行TV 断线充 电通道异常跳 闸合 闸跳 位合 位Ⅰ 母Ⅱ 母信号复归 装置面板布置参见图4.2.1,指示灯定义如左图所示。
“运行”灯为绿色,装置正常运行时点亮,装置闭锁时熄灭; “TV断线”灯为黄色,当发生电压回路断线时点亮; “充电”灯为黄色,当重合充电完成时点亮;
“通道异常”灯为黄色,当通道故障或异常时点亮; “跳闸”、“重合闸”灯为红色,当保护动作出口点亮,在“信号复归”后熄灭。
“跳位”灯为红色、“合位” 灯为绿色,指示当前开关位置;“Ⅰ母”、“Ⅱ母” 灯均为绿色,指示当前母线位置。
6.2 液晶显示说明
6.2.1 保护运行时液晶显示说明
装置上电后,正常运行时液晶屏幕将显示主画面,格式如下:
01-0111:22:33电流I=000.01A电压U=000.01V定值区号016.2.2 保护动作时液晶显示说明
实时时钟三相平均值重合充电标志当前定值区号
本装置能存储64次动作报告,24次故障录波报告,当保护动作时,液晶屏幕自动显示最新一次保护动作报告,当一次动作报告中有多个动作元件时,所有动作元件及测距结果将滚屏显示,格式如下:
动作序号动作元件序号动作00101-01-0111:22:33:444MS1.电流差动保护00005MS2.故障测距结果BC050.5kM起动绝对时间动作元件动作相对时间故障相别故障测距结果
6.2.3 装置自检报告
本装置能存储64次装置自检报告,保护装置运行中,硬件自检出错或系统运行异常将立即显示自检报告,当一次自检报告中有多个出错信息时,所有自检信息将滚屏显示,
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格式如下:
自检报告序号自检00101-01-0111:22:33:444MSTV断线自检报告时间
按装置或屏上复归按钮可切换显示跳闸报告、自检报告和装置正常运行状态,除了以上几种自动切换显示方式外,保护还提供了若干命令菜单,供继电保护工程师调试保自检报告信息护和修改定值用。
6.3 命令菜单使用说明
在主画面状态下,按‘▲’键可进入主菜单,通过‘▲’、‘▼’ 、 消’键选择子菜单。命令菜单采用如下的树形目录结构:
1. DSP采样值2. CPU采样值1. 保护状态3. 相角显示4. 开入显示5. 通道状态0. 退 出1. 动作报告2. 显示报告2. 自检报告3. 开入变位0. 退 出1. 定值清单2. 动作报告3. 自检报告主 菜 单3. 打印报告4. 开入变位5. 保护状态6. 程序版本7. 通道自检0. 退 出1. 装置参数4. 整定定值2. 保护定值3. 压板定值5. 修改时钟4. 网络参数6. 程序版本5. 拷贝定值0. 退 出0. 退 出44 和‘取
‘确认’ NARI-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
6.3.1 保护状态
本菜单的设置主要用来显示保护装置电流电压实时采样值和开入量状态,它全面地反映了该保护运行的环境,只要这些量的显示值与实际运行情况一致,则保护能正常运行,本菜单的设置为现场人员的调试与维护提供了极大的方便。对于开入状态,‘1’表示投入或收到接点动作信号,‘0’表示未投入或没收到接点动作信号。
6.3.2 显示报告
本菜单显示保护动作报告,自检报告,及开入变位报告。由于本保护自带掉电保持,不管断电与否,它能记忆上述报告各64次。显示格式同上“液晶显示说明”,首先显示的是最新一次报告,按键‘▲’显示前一个报告,按键‘▼’显示后一个报告,按键‘取消’退出至上一级菜单。
6.3.3 打印报告
本菜单选择打印定值清单、动作报告、自检报告、压板变位、保护状态、程序版本。打印动作报告时需选择动作报告序号,动作报告中包括动作元件、动作时间、动作初始状态、开关变位、动作波形、对应保护定值等,其中动作报告记忆最新64次,故障录波只记忆最新24次。
6.3.4 整定定值
按键‘▲’、‘▼’用来滚动选择要修改的定值,按键‘◄’、‘►’用来将光标移到要修改的那一位,‘+’和‘-’用来修改数据,按键‘取消’为不修改返回,按‘确认’键完成定值整定后返回。
整定定值菜单中的“拷贝定值”子菜单,是将“当前区号”内的“保护定值”拷贝到“拷贝区号”内,“拷贝区号”可通过‘+’和‘-’修改。 注:若整定出错,液晶会显示错误信息,需重新整定。另外,“系统频率”、“电流二次额定值”整定后,保护定值必须重新整定,否则装置认为该区定值无效。整定定值的口令为:键盘的‘+’、‘◄’、‘▲’、‘-’,输入口令时,每按一次键盘,液晶显示由‘.’变为‘*’,当显示四个‘*’时,方可按确认。
6.3.5 修改时钟
显示当前的日期和时间。 按键‘▲’、‘▼’、‘◄’、‘►’用来选择,‘+’和‘-’用来修改。按键‘取消’为不修改返回,‘确认’为修改后返回。
6.3.6 程序版本
液晶显示程序版本、校验码以及程序生成时间。
6.3.7 修改定值区号
按键盘的‘区号’键,液晶显示‘当前区号’和‘修改区号’,按‘+’或‘-’来修改区号,按键‘取消’为不修改返回,按‘确认’键完成区号修改后返回。
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6.4 装置运行说明 6.4.1 装置正常运行状态
装置正常运行时,“运行”灯应亮,所有告警指示灯(黄灯,“充电”灯除外)应不亮。 “合位”灯亮,“跳位”灯不亮,若采用本装置的电压切换回路,“Ⅰ母”、“Ⅱ母”两个指示灯应有一个亮,但不可两个同时亮。
按下“信号复归”按钮,复归所有跳闸、重合闸指示灯,并使液晶显示处于正常显示主画面。
6.4.2 装置异常信息含义及处理建议
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 自检出错信息 存储器出错 程序出错 定值出错 采样数据异常 跳合出口异常 直流电源异常 DSP定值出错 含 义 RAM芯片损坏,闭锁保护 FLASH内容被破坏,闭锁保护 定值区内容被破坏,闭锁保护 模拟输入通道出错,闭锁保护 出口三极管损坏,闭锁保护 直流电源不正常,闭锁保护 DSP定值自检出错,闭锁保护 装置参数中二次额定电流更改后,保护定值未重新整定 24V或220V光耦正电源失去,闭锁保护 零序起动超过10秒,发告警信号,不闭锁保护 突变量起动超过10秒,发告警信号,不闭锁保护 电压回路断线,发告警信号,闭锁部分保护 线路电压回路断线,发告警信号 电流回路断线,发告警信号,不闭锁保护 TWJ=1且该相有电流,或三相长期不一致,发告警信号,不闭锁保护 TWJ和HWJ都为0,重合闸放电 母线电压UA与线路电压UX的实际接线与固定角度差定值不符 光纤通道有误码,通道不通,定值中有关通道的部分整定不正确 远跳长期开入 处 理 建 议 通知厂家处理 通知厂家处理 通知厂家处理 通知厂家处理 通知厂家处理 通知厂家处理 通知厂家处理 将保护定值重新整定 检查开入板的隔离电源是否接好 检查电流二次回路接线 检查电流二次回路接线 检查电压二次回路接线 检查线路电压二次回路接线 检查电流二次回路接线 检查开关辅助接点 检查开关辅助接点 检查线路电压二次回路接线 检查与通道相关的部分 检查远跳开入 该区定值无效 光耦电源异常 10 零序长期起动 11 突变量长起动 12 TV断线 13 线路TV断线 14 TA断线 15 TWJ异常 16 控制回路断线 17 角差整定异常 18 通道异常 19 远跳异常 6.4.3 安装注意事项
1. 保护柜本身必须可靠接地,柜内设有接地铜排,须将其可靠连接到电站的接地
网上。
2. 可能的情况下应采用屏蔽电缆,屏蔽层在开关场与控制室同时接地,各相电流
线及其中性线应置于同一电缆内。
3. 电流互感器二次回路仅在保护柜内接地。
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7.调试大纲
7.1 试验注意事项
1. 试验前请仔细阅读本试验大纲及有关说明书。
2.尽量少拔插装置模件,不触摸模件电路,不带电插拔模件。 3.使用的电烙铁、示波器必须与屏柜可靠接地。
4.试验前应检查屏柜及装置在运输中是否有明显的损伤或螺丝松动。特别是TA回路的螺丝及连片。不允许有丝毫松动的情况。 5.校对程序校验码及程序形成时间
7.2 交流回路校验
进入“保护状态”菜单中“DSP采样值”子菜单,在保护屏端子上分别加入额定的电压、电流量,在液晶显示屏上显示的采样值应与实际加入量相等,其误差小于±5%。
7.3 输入接点检查
进入“保护状态”菜单中“开入状态”子菜单,在保护屏上分别进行各接点的模拟导通,在液晶显示屏上显示的开入量状态应有相应改变。
7.4 整组试验
试验前整定压板定值中的内部压板控制字“投闭锁重合压板”置0,其它内部保护压板投退控制字均置1,以保证内部压板有效,试验中仅靠外部硬压板投退保护。
试验时必须接入零序电流,在做反方向故障时,应保证所加故障电流IU/ZZD1,U为额定电压,ZZD1为阻抗Ⅰ段定值。
7.4.1 光纤纵差保护
1. 将光端机(在CPU插件上)的接收“RX”和发送“TX”用尾纤短接,构成自发
自收方式;
2. 仅投差动保护压板;
3. 整定保护定值控制字中“投纵联差动保护”、“专用光纤” “通道自环”、“投重
合闸” 和“ 投重合闸不检” 均置1。此时通道异常灯应不亮; 4. 等保护充电,直至“充电”灯亮,且TV断线灯不亮;
5. 加故障电流I>1.05*0.5*差动电流高定值,模拟单相或多相区内故障; 6. 装置面板上相应跳闸灯亮,液晶上显示“电流差动保护”,动作时间为10~25ms; 7. 加故障电流I>1.05*0.5*差动电流低定值,模拟单相或多相区内故障; 8. 装置面板上相应跳闸灯亮,液晶上显示“电流差动保护”,动作时间为40~60ms; 9. 加故障电流I<0.95*0.5差动电流低定值,装置应可靠不动作。
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7.4.2 距离保护
1. 仅投距离保护压板;
2. 整定保护定值控制字中“投Ⅰ段接地距离”置1、“投Ⅰ段相间距离”置1、“投
重合闸” 置1、“ 投重合闸不检” 置1; 3. 等保护充电,直至“充电”灯亮;
4. 加故障电流I=5A,故障电压U0.95*I*ZZD1(ZZD1为距离Ⅰ段阻抗定值)模
拟三相正方向瞬时故障,装置面板上相应灯亮,液晶上显示“距离Ⅰ段动作”,动作时间为10~30ms,动作相为“ABC”;
5. 加故障电流I=5A,故障电压U0.95*(1K)*I*ZZD1(K为零序补偿系数)分
别模拟单相接地、两相接地正方向瞬时故障,装置面板上相应灯亮,液晶上显示“距离Ⅰ段动作”,动作时间为10~30ms; 6. 同1~5条分别校验Ⅱ、Ⅲ段距离保护,注意加故障量的时间应大于保护定值时间; 7. 加故障电流20A,故障电压0V,分别模拟单相接地、两相、两相接地和三相反
方向故障,距离保护不动作(低压距离Ⅲ段固定包含原点,反向出口三相短路会动作)。
7.4.3 零序过流保护
1. 仅投零序保护Ⅰ段压板; 2. 整定定值控制字中“投Ⅰ段零序方向”置1、“投重合闸”置1、“投重合闸不检”
置1;
3. 等保护充电,直至“充电”灯亮;
4. 加故障电压30V,故障电流1.05*I01ZD(其中I01ZD为零序过流Ⅰ段定值),模拟单相正方向故障,装置面板上相应灯亮,液晶上显示“零序过流Ⅰ段”;
5. 加故障电压30V,故障电流0.95*I01ZD,模拟单相正方向故障,零序过流Ⅰ段保护不动;
6. 加故障电压30V,故障电流1.2*I01ZD,模拟单相反方向故障,零序过流保护不动;
7. 同1~6条分别校验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ段零序过流保护,注意加故障量的时间应大于保
护定值时间;
7.5 输出接点检查
1. 关闭装置电源,闭锁接点(903-904、909-911)闭合,装置处于正常运行状态,
闭锁接点断开;
2. 当装置TV断线时,所有报警接点(903-905、909-913)应闭合;
3. 断开保护装置的出口跳闸回路,投入差动保护、距离保护、零序保护压板,加
故障电压0V,故障电流10A,模拟ABC三相故障,此时跳闸接点(903-907、908-912、924-925、926-927、928-929)应由断开变为闭合;
4. 断开保护装置的出口跳闸回路,投入差动保护、零序保护、过流保护压板,重
合闸整定在“不检”方式,等重合闸充电完成后加故障电压0V,故障电流10A,模拟ABC三相故障,当保护重合闸动作时,合闸接点(903-906、908-910、916-917、922-923)应由断开变为闭合;
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5. 断开保护装置的出口跳闸回路,投入过负荷告警控制字,加负荷电流大于过负
荷定值,模拟线路过负荷,过负荷接点(918-919、920-921)应由断开变为闭合;
6. 短接+24V和“远传1”开入(614-622),远传1开出接点(809-810、811-812)
应由断开变为闭合;短接+24V和“远传2”开入(614-623),远传2开出接点(813-814、815-816)应由断开变为闭合; 7. 将连接光端机“接收”(RX)和“发送”(TX)的尾纤断开,面板上的“通道告
警”灯应发光,同时,通道告警接点(801-802、803-804、805-806、807-808)应由断开变为闭合。
8. 断路器在跳位,不加母线电压或线路电压,手合允许接点(817-818、819-820)
应闭合。
7.6 打印动作报告
可通过菜单或屏上按钮打印动作报告,屏上按钮只可打印最后一次动作报告,一次完整的动作报告包括以下内容
1、动作事件报告。
2、装置起动时的开入量。
3、装置起动过程中自检和开入量的变位。 4、与COMTRADE兼容的故障录波波形。 5、保护动作时的定值。
注:RCS-943系列线路保护装置故障选相及测距利用跳闸脉冲发出后一个周波内的数据进行计算,试验时请确保试验仪在收到保护跳闸命令20ms后再切除故障电流,即至少模拟20ms的断路器跳闸时间。
7.7 通道调试说明
7.7.1 通道良好的判断方法:
1. 保护装置没有“通道异常”告警,装置面板上“通道异常灯”不亮,TDGJ接点
不闭合。
2. “保护状态”→“通道状态”中有关通道状态统计的计数应恒定不变化(长时
间可能会有小的增加,以每天增加不超过10个为宜)。
必须满足以上两个条件才能判定保护装置所使用的光纤通道通信良好,可以将差动保护投入运行。
7.7.2 通道调试前的准备工作
1. 通道调试前首先要检查光纤头是否清洁?光纤连接时,一定要注意检查FC连接
头上的凸台和砝琅盘上的缺口对齐,然后旋紧FC连接头。当连接不可靠或光纤头不清洁时,仍能收到对侧数据,但收信裕度大大降低,当系统扰动或操作时,会导致通道异常,故必须严格校验光纤连接的可靠性。
2. 若保护使用的通道中有通道接口设备,应保证通道接口装置良好接地,接口装
置至通讯设备间的连接线选用应符合厂家要求,其屏蔽层两端应可靠接地,通讯机房的接地网应与保护设备的接地网物理上完全分开。
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7.7.3 专用光纤通道的调试步骤:
1. 用光功率计和尾纤,检查保护装置的发光功率是否和通道插件上的标称值一致,
常规插件波长为1310nm的发信功率在-16dBm左右,超长距离波长为1550nm的发信功率在-11dBm左右。
2. 用光功率计检查由对侧来的光纤收信功率,校验收信裕度,常规插件波长为
1310nm的接收灵敏度为-45dBm(64K)或-35dBm(2M);超长距离波长为1550nm的接收灵敏度为-45dBm(64K)或-40dBm(2M);应保证收信功率裕度(功率裕度=收信功率-接收灵敏度)在6dB以上,最好要有10dB。若线路比较长导致对侧接收光功率不满足接收灵敏度要求时,可以在对侧装置内通过跳线(见2.3.13)增加发送功率,同时检查光纤的衰耗是否与实际线路长度相符(尾纤的衰耗一般很小,应在2dB以内,光缆平均衰耗:1310nm为0.35dB/km;1550nm为0.2dB/km)。
3. 分别用尾纤将两侧保护装置的光收、发自环,将“专用光纤”、“通道自环试验”
控制字置1,经一段时间的观察,保护装置不能有“通道异常”告警信号,同时通道状态中的各个状态计数器均维持不变。
4. 恢复正常运行时的定值,将通道恢复到正常运行时的连接,投入差动压板,保
护装置通道异常灯应不亮,无通道异常信号,通道状态中的各个状态计数器维持不变。 7.7.4 复用通道的调试步骤:
1. 检查两侧保护装置的发光功率和接收功率,校验收信裕度,方法同专用光纤。 2. 分别用尾纤将两侧保护装置的光收、发自环,将“专用光纤”、“通道自环试验”
控制字置1,经一段时间的观察,保护装置不能有通道异常告警信号,同时通道状态中的各个状态计数器均维持不变。
3. 两侧正常连接保护装置和MUX之间的光缆,检查MUX装置的光发送功率、光接
收功率(MUX的光发送功率一般为-13.0dBm,接收灵敏度为-30.0dBm)。MUX的收信光功率应在-20dBm以上,保护装置的收信功率应在-15dBm以上。站内光缆的衰耗应不超过1~2dB。 4. 两侧在接口设备的电接口处自环,将“专用光纤”、“通道自环试验”控制字置1,
经一段时间的观察,保护不能报通道异常告警信号,同时通道状态中的各个状态计数器均不能增加。
5. 利用误码仪测试复用通道的传输质量,要求误码率越低越好(要求短时间误码
率至少在1.0E-6以上)。同时不能有NO SIGNAL、AIS、PATTERN LOS等其它告警。通道测试时间要求至少超过24小时。
6. 如果现场没有误码仪,可分别在两侧远程自环测试通道。方法如下:将本侧保
护装置的“专用光纤”控制字置0(64K速率的装置,如RCS-943A;对于2M速率的装置,如RCS-943AM,此控制字仍置1)、“通道自环试验”控制字置1;在对端的电口自环。经一段时间测试(至少超过24小时),保护不能报通道异常告警信号,同时通道状态中的各个状态计数器维持不变(长时间后,可能会有小的增加),完成后再到对侧重复测试一次。
7. 恢复两侧接口装置电口的正常连接,将通道恢复到正常运行时的连接。将定值
恢复到正常运行时的状态。
8. 投入差动压板,保护装置通道异常灯不亮,无通道异常信号。通道状态中的各
个状态计数器维持不变(长时间后,可能会有小的增加)。
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7.8 光纤及光纤连接注意事项 7.8.1 概述
光纤、尾纤是通过光砝琅盘进行连接。单模光纤的纤芯直径很细,约为9μm。为了保证光纤连接时衰减(损耗)最小,必须保证两根光纤在对准时的同心度。而光砝琅盘内最内层是一瓷芯套管,这是保证光纤连接精度的关键部件,为了使光纤插头的瓷芯能插入光砝琅盘,瓷芯套管必须纵向开槽,(开槽瓷芯套管保证了光纤既能插入,又能保证一定的松紧度及连接的精度)由于瓷管本身很薄,又开槽,所以当受到外力超过一定程度时就极易碎裂。在现场施工中由于操作人员对光器件使用不甚了解及野蛮操作,所以光砝琅内瓷芯碎裂时有发生。一旦发生内瓷芯碎裂,光通信必然中断。而且这类中断是很难查找到故障砝琅盘的。必须借助于专用仪表(光功率计、ODTR、光衰耗器等)。尤其是当光接收端的砝琅盘内瓷芯碎裂时,通过光功率的测量也无法发现,必须要通过灵敏度检查才能发现问题。砝琅盘内瓷芯严重碎裂时,通过肉眼观测就能发现碎裂、碎片。砝琅盘内瓷芯发生较轻的碎裂时,一般只有裂纹,通过肉眼观测比较难发现,只有通过传输光功率测量才能发现。
(必须说明:尽管瓷芯比较脆弱,但在正确操作时是非常耐用的,又因为材料是陶瓷,非常耐磨而且光滑,所以光砝琅连续插拔数千次乃至上万次都不会损坏,而且还能保证光纤的连接精度。)
7.8.2 清洁处理
光纤在通过光砝琅盘连接时,光跳线(尾纤)的瓷芯端面必须干净清洁。有时甚至在肉眼都看不到有脏物、灰尘时,由于瓷芯端面未擦拭干净都会产生较大衰减,甚至达几十dB。
清洁:光纤在插入砝琅前,纤芯的瓷芯端面应用浸有无水酒精的纱布擦干净,
并用吹气球吹干(吹气球可用医用“洗耳球”)。酒精必须是纯净的无水酒精,最好用分析纯或化学纯。
擦拭干净后的光纤端面在插入光砝琅的过程中不得碰到任何物品。
光纤和光砝琅在未连接时都必须用相应的保护罩套好,以保证脏物不进入光砝
琅或污染光纤端面。
光纤端面被弄脏后与另一端光器件连接时,可能会把脏物转移到对端。在现场
安装时这一后果有时是严重的,如被转移对端是光端机的光接收端,由于脏物存在,接收到光信号被衰减,但尚且能正常工作,当这种设备运行一段时间后,由于器件老化等原因,当光信号有所衰减就会出现故障,即使原来系统的设计是留有足够的冗余度的。
7.8.3 光纤与砝琅连接
光纤与砝琅在连接前必须经过上面第2步的处理。
必须在眼睛可视的情况下,做光纤与光砝琅的连接,绝不能仅凭手的感觉进行
操作。
光纤在插入光砝琅时,要保持在同一轴线上插入;并且光纤上的凸出定位部分
要对准砝琅的缺口。
光纤插入砝琅时一般都有一定阻力,可以把光纤一边往里轻推,一边来回轻轻
转动,直到插到位,最后拧紧。注意:光纤插入砝琅过程中千万不能左右、上下晃动,这样会使光砝琅内的陶瓷套管破裂。
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7.8.4 光纤、尾纤的盘绕与保护
尽量避免光纤弯曲、折叠,过大的曲折会使光纤的纤芯折断。在必须弯曲时,必须保证弯曲半径必须大于3cm(直径大于6cm),否则会增加光纤的衰减。 光缆、光纤、尾纤铺放、盘绕时只能采用圆弧型弯曲,绝对不能弯折,不能使
光缆、光纤、尾纤呈锐角、直角、钝角弯折。
对光缆、光纤、尾纤进行固定时,必须用软质材料进行。如果用扎线扣固定时,
千万不能将扎线扣拉紧。
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