RCS-9000馈线及站用变保护原理

南瑞继保电气有限公司•股份制企业民营企业•业务范围：•微机继电保护•变电站综合自动化•电网安全稳定控制•直流输电系统控制和保护公司情况简介(1)•国家级重点高新技术企业•江苏省软件企业•国内百强软件企业第32位•与南瑞集团双双进入中国电气100强。公司情况简介(2)•公司员工1000左右,80%具有大学学历,300多位硕士、10余位博士。•合同总额：2006年21亿•致力于为中国电力系统的技术进步服务•积极拓展海外市场.公司情况简介(3)RCS-9000保护及测控•RCS-9000系列馈线保护及测控•RCS-9000系列变压器保护及测控•RCS-9000系列备用电源自投保护及测控•RCS-9000系列电容器等保护及测控•辅助装置RCS-9000系列馈线保护及测控•RCS-9611馈线保护测控装置•RCS-9611A馈线保护测控装置•RCS-9612线路保护测控装置•RCS-9612A线路保护测控装置•RCS-9613线路差动保护测控装置•RCS-9615线路距离保护测控装置•RCS-9617横差保护装置•RCS-9621站用变/接地变保护测控装置•RCS-9621A站用变/接地变保护测控装置RCS-9611A(1)•保护方面的主要功能有：1）三段定时限过流保护，其中第三段可整定为反时限段；2）三段零序过流保护/小电流接地选线；3）三相一次重合闸（检无压或不检）；4）过负荷保护；5﹚过流/零序合闸后加速保护（前加速或后加速）；6）低周减载保护；7）独立的操作回路及故障录波。RCS-9611A(2)•过流Ⅲ段可通过控制字FSX选择采用定时限还是反（若为1，则过流Ⅲ段为反时限段，若为0，则过流Ⅲ段为定时限段）。根据国际电工委员会(IEC255-4)和英国标准规范(BS142.1996)的规定，一般采下列三个标准特性方程：一般反时限：非常反时限：极端反时限：tIIt1)(0.140.02tIIt1)(13.5pptIIt1)(802RCS-9611A(3)•遥控、遥测、遥信功能RCS-9611A(4)•遥控功能主要有三种：正常遥控跳闸操作，正常遥控合闸操作，接地选线遥控跳闸操作。RCS-9611A(5)•遥测量主要有：UA、UB、UC、U0、UAB、UBC、UCA、IA、IC、P、Q、COSφ、F，通过积分计算得出有功电度、无功电度。所有这些量都在当地实时计算，实时累加，三相有功无功的计算消除了由于系统电压不对称而产生的误差，且计算完全不依赖于网络，精度达到0.5级。RCS-9611A(6)•遥信量主要有：7路遥信开入、装置变位遥信及事故遥信，并作事件顺序记录，遥信分辨率小于2ms及4路脉冲电度输入。RCS-9611•RCS-9611与RCS-9611A相比过流保护为二段定时限过流保护•定时限过流：本装置设两段定时限过流保护，各段电流及时间定值可独立整定，分别设置整定控制字控制这两段保护的投退。专门设置一段加速段电流保护在手合和重合闸后投入3秒，而不是选择加速Ⅰ段或Ⅱ段。加速段的电流及时间可独立整定，并可通过控制字选择是前加速或是后加速。•过负荷保护：过负荷保护动作可通过控制字整定，“0”时只发信号，“1”时跳闸并且闭锁重合闸。•重合闸：重合闸起动方式有两种：不对应起动和保护起动，当重合闸不投时可选择整定控制字退出，装置可选取检无压重合方式，无压定值固定为额定电压的30%。重合闸必须在充电完成后投入，线路在正常运行状态(KKJ=1，TWJ=0)，无外部闭锁重合信号，经15秒充电完成。•重合闭锁信号有：①手跳(KKJ=0)②低周动作③外部端子闭锁输入④遥控跳闸⑤控制回路断线⑥弹簧未储能接点输入⑦过负荷跳闸。•低周减载：装置配有低电压闭锁及滑差闭锁功能的低周减载保护。当装置投入工作时频率必须在50±0.5Hz范围内，低周保护才允许投入。当系统发生故障，频率下降过快超过滑差闭锁定值时瞬时闭锁低周保护。另外线路如果不在运行状态（I≤0.06In），则低周保护自动退出。低周保护动作同时闭锁线路重合闸。•接地保护：由于装置应用于不接地或小电流接地系统，在系统中发生接地故障时，其接地故障点零序电流基本为电容电流，且幅值很小，用零序过流继电器来保护接地故障很难保证其选择性。在本装置中接地保护实现时，由于各装置通过网络互联，信息可以共享，故采用上位机比较同一母线上各线路零序电流基波或五次谐波幅值和方向的方法来判断接地线路，并通过网络下达接地试跳命令来进一步确定接地线路。在经小电阻接地系统中，接地零序电流相对较大，故采用直接跳闸方法，装置中设一段零序过流继电器（“零序过流投入”整定控制字整定“0”时只报警，整定为“1”时跳闸）。当然在某些不接地系统中，电缆出线较多，电容电流较大，也可采用零序电流继电器直接跳闸方式。PT断线检查•装置具有PT断线检查功能，可通过控制字投退。装置检测母线电压异常时报PT断线，待电压恢复正常后保护也自动恢复正常。•如果重合闸选择检无压方式，则线路电压异常时发出告警信号，并闭锁自动重合闸，待线路电压恢复正常时保护也自动恢复正常。装置闭锁和运行异常告警：•当装置检测到本身硬件故障时，发出装置故障闭锁信号（BSJ继电器返回），同时闭锁整套保护。硬件故障包括：RAM出错、EPROM出错、定值出错、电源故障。•当装置检测到下列件状况时，发出运行异常信号（BJJ继电器动作）：1）线路电压报警；2）PT断线；3）频率异常；4）CT断线；5）TWJ异常；6）控制回路断线；7）弹簧未储能；8）零序电流报警；9）过负荷报警；10）接地报警。RCS-9611A逻辑框图GLJSQD11IAIjszd3sLATWJ1LCLB11CDTWJVCCIBIjszdICIjszdQJSCD15s&&tchCH3s&1LJS&I0sI0jszdVCCVCCLA,B,CfflzdUxUlfzddf/dtDFzdLFDFL0JSLF&+VCC&GNDQJS120ms1&tjsL0JS&t0jsTf1I0sI03ZDI0sI02ZDICIgfhzdI0sI01ZDIBIgfhzdIAIgfhzd&LO3LO2&&LO11GFH&IAI2ZDIAI3ZDICI3ZDIBI3ZDICI2ZDIBI2ZDIAI1ZDIBI1ZDICI1ZDLF1L31L2GL3&&L11&L01,L02,L03,L0jsL1,L2,L3,LjsTWJGFH&10sT03T02L03L02TgfhT01L01GFHGL2IDMT.t2FSXFSXt3GL1t1QDQJBSJQJRCS-9612A线路保护测控装置•保护方面的主要功能有：1）三段式可经低电压闭锁的定时限方向过流保护，其中第三段可整定为反时限段；2)三段零序过流保护（可选择经方向闭锁）/小电流接地选线；3)三相一次/二次重合闸(检无压、同期、不检)；4）过负荷保护；5)过流/零序合闸加速保护(前加速或后加速)；6)低周减载保护等；7)独立的操作回路及故障录波。RCS-9612与RCS-9612A的区别•三段式可经低电压闭锁的定时限方向过流保护（第三段为定时限）•定时限过流：定时限过流同RCS-9611A•过负荷保护：过负荷保护动作可通过控制字整定，“0”时只发信号，“1”时跳闸并且闭锁重合闸。•接地保护：接地保护同RCS-9611ARCS-9612A接地保护在经小电阻接地系统中，接地零序电流相对较大，故采用直接跳闸方法，装置中设置三段零序过流保护，其中零序过流Ⅲ段可整定为报警或跳闸。作用于跳闸的零序电流可选用自产零序电流，也可从零序CT引入，必须在装置参数里整定（“0”为外加，“1”为自产），而小电流接地选线所采用的电流只能使用从零序CT引入的电流。三段零序也可选择经零序电压方向闭锁（即选择零序功率方向），这项整定可在定值项中选择，对于不接地系统灵敏角为90°，对于直接接地系统，灵敏角为225°（以上角度指3U0和3I0之间的夹角）。因此，必须对装置参数中的“中性点接地方式”一项给予整定（“0”为中性点不接地系统，“1”为小电阻接地或直接接地系统）。重合闸•重合闸起动方式有两种：不对应起动和保护起动，当重合闸不投时可选择整定控制字退出，通过整定控制字选择是检同期，检无压，还是不检。检同期，无压用的线路电压可以是额定100V或57.7V，可通过整定控制字选择。线路电压的相位由装置正常运行时自动识别，无特殊要求不需整定，只需将线路电压接入即可，二次重合闸的功能可根据控制字投退。重合闸必须在充电完成后投入，线路在正常运行状态(KKJ=1，TWJ=0)，无外部闭锁重合信号，经15秒充电完成。重合闭锁信号有：•①手跳(KKJ=0)②低周动作③外部端子闭锁输入④遥控跳闸⑤控制回路断线⑥弹簧未储能接点输入•加速段保护：加速段保护同RCS-9611A•装置闭锁和运行异常告警：当装置检测到本身硬件故障时，发出装置故障闭锁信号（BSJ继电器返回），同时闭锁整套保护。硬件故障包括：RAM出错、EPROM出错、定值出错、电源故障。当装置检测到下列件状况时，发出运行异常信号（BJJ继电器动作）：1）线路电压报警；2）PT断线；3）频率异常；4）CT断线；5）TWJ异常；6）控制回路断线；7）弹簧未储能；8）零序电流报警；9）过负荷报警；10）接地报警。RCS-9612A测控方面的主要功能有：•1）7路遥信开入采集、装置遥信变位、事故遥信；2）正常断路器遥控分合、小电流接地探测遥控分合；3）UA、UB、UC、U0、UAB、UBC、UCA、IA、IC、I0、P、Q、COSф、F14个模拟量的遥测；4）开关事故分合次数统计及事件SOE等；5）4路脉冲输入。RCS-9612A逻辑框图L03LO3I0sI03ZD11Ux0.3UNUx0.7UN&LB111TWJQDLC15s&LATWJVCCCD&JTQJWYBJ&1&GNDQJS&3sVCCIBIjszdICIjszdIAIjszdVCCI0sI0jszd零序正向df/dtDFzdLA,B,CfflzdUxUlfzdLJS1+VCCDFLFFBL03LF&VccQJStch二次重合闸动作CH2&GND13s120msL0JSGLJS&&&&&TfT03tjst0jsFBL1L3ICIgfhzd零序正向零序正向I0sI02ZDI0sI01ZDIBIgfhzdIAIgfhzdFBL01FBL02LO2LO1GFH1FBL1UBL1UBL1FBL1UBL11UbcUlzdUcaUlzdICI1ZDUbcUlzdC相正方向1UcaUlzdIBI1ZDB相正方向UabUlzdA相正方向UabUlzdIAI1ZD1&L2&&L11L01,L02,L03,L0jsL1,L2,L3,LjsGFHLFTWJ&1t3IDMT.&&L02T02L01T01&&GFHTgfhFSX&GL3t2FSXGL2&GL1t1BSJQD10sQJQJ光发光收附图RCS-9611A背板端子418420419413416417414415411412410318320319314316317315312313311310409404407408405406402403401301305309308307306303304302CPUAC位置信号信号公共HWJTWJ信号公共装置报警控制回路断线保护跳闸出口控制电源负保护动作重合闸出口远动信号合闸入口事故总信号保护跳闸入口控制电源正手动跳闸入口遥控电源输入跳闸线圈合闸线圈TWJ负端OUT装置电源-装置电源+电源地弹簧未储能闭锁重合闸信号复归置检修状态光耦公共负开入7投低周减载开入6合后位置开入5开入1开入2开入3开入4重合闸信号DC地P485A213P485B214215脉冲开入4SYNA485A485BSYNB地RXDTXD209210212211时钟同步208205206207脉冲开入公共+24V脉冲开入3脉冲开入1脉冲开入220