RCS-993失步解列装置.ppt

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1、RCS-993RCS-993 电力系统失步解列装置电力系统失步解列装置RCS-993RCS-993电力系统失步解列装置电力系统失步解列装置 概述概述 装置的总体方案与关键技术装置的总体方案与关键技术 试验与运行试验与运行 总结总结概述概述电力系统失去同步（或称稳定破坏）时，电力系统失去同步（或称稳定破坏）时，如不及时处理，将引起灾难性后果。失步解如不及时处理，将引起灾难性后果。失步解列作为保证电力系统安全运行的重要措施，列作为保证电力系统安全运行的重要措施，是保证整个电网不致完全崩溃的最后一道防是保证整个电网不致完全崩溃的最后一道防线。判定电网失步时将系统解列为两个部分线。判定电网失步时将系统

2、解列为两个部分或在送端大电厂采取切出足够数量的机组是或在送端大电厂采取切出足够数量的机组是防止事故扩大、电网崩溃的最有效措施。防止事故扩大、电网崩溃的最有效措施。RCS-993RCS-993电力系统失步解列装置电力系统失步解列装置 装置的总体方案与关键技术装置的总体方案与关键技术 试验与运行试验与运行 总结总结装置的总体方案及关键技术装置的总体方案及关键技术 设计精细、可靠的硬件方案设计精细、可靠的硬件方案 RCS-993的基本原理的基本原理 辅助功能辅助功能设计精细、可靠的硬件方案设计精细、可靠的硬件方案 装置采用与装置采用与RCS-900RCS-900系列线路保护一样系列线路保护一样的硬件

3、结构的硬件结构采用了大容量内存的高速采用了大容量内存的高速DSPDSP，硬件设计，硬件设计更加精细、简洁、可靠，冗余度高。装置更加精细、简洁、可靠，冗余度高。装置采用整体面板、全封闭机箱，取消传统背采用整体面板、全封闭机箱，取消传统背板配线方式板配线方式 ，强弱电完全分开，电磁兼容，强弱电完全分开，电磁兼容能力强；能力强； 装置的总体方案及关键技术装置的总体方案及关键技术 设计精细、可靠的硬件方案设计精细、可靠的硬件方案 RCS-993的基本原理的基本原理 辅助功能辅助功能装置的总体方案及关键技术装置的总体方案及关键技术 RCS-993的基本原理的基本原理失步继电器失步继电器起动继电器起动继电

4、器区域继电器区域继电器故障闭锁故障闭锁失步继电器（失步继电器（RCS-993A） 电力系统失步时，一般可以将所有机组分电力系统失步时，一般可以将所有机组分为两个机群，用两机等值系统分析其特性为两个机群，用两机等值系统分析其特性。如图所示两机等值系统接线图和电势向。如图所示两机等值系统接线图和电势向量图。量图。ZmZm、ZnZn分别为装置安装处到两侧系分别为装置安装处到两侧系统的等效阻抗。统的等效阻抗。失步继电器（失步继电器（RCS-993A）失步继电器（失步继电器（RCS-993A） x x共分共分6 6级，从级，从6868度开始，每级间隔度开始，每级间隔1818度。到最后一级为度。到最后一级

5、为158158度，在阻抗平面上度，在阻抗平面上表现为表现为6 6级阻抗圆，如失步继电器阻抗轨迹级阻抗圆，如失步继电器阻抗轨迹图所示。图所示。xx穿过穿过180180度装置判为失步。度装置判为失步。 电力系统振荡时，测量阻抗轨迹沿曲电力系统振荡时，测量阻抗轨迹沿曲线线 1 1、2 2顺次移动，加速失步时依曲线顺次移动，加速失步时依曲线1 1的的方向移动，减速失步时依曲线方向移动，减速失步时依曲线2 2的方向移动，的方向移动，当继电器判到移动到当继电器判到移动到6 6级并穿过级并穿过180180度时，度时，发出失步信号。发出失步信号。失步继电器（失步继电器（RCS-993A）失步继电器（失步继电器

6、（RCS-993A）XI RI MZI NZI IUIIUUx失步继电器（失步继电器（RCS-993A）基于阻抗循序判别原理判别失步，在基于阻抗循序判别原理判别失步，在阻抗平面上表现为阻抗平面上表现为6 6个区域个区域; ;失步继电器的失步继电器的快跳段可以测量快跳段可以测量200200毫秒以上的失步周期，毫秒以上的失步周期，在测量到失步后的第一个周期出口跳闸，在测量到失步后的第一个周期出口跳闸，快跳段继电器必须快跳段继电器必须6 6个区域逐级动作时才有个区域逐级动作时才有输出，有更高的安全性，在任何故障转换输出，有更高的安全性，在任何故障转换过程中不会误动。过程中不会误动。失步继电器（失步继

7、电器（RCS-993A）失步继电器的慢跳段可以测量失步继电器的慢跳段可以测量100100毫秒毫秒以上的失步周期，慢跳段可以整定在失步以上的失步周期，慢跳段可以整定在失步后后2 2到到1515个周期后出口跳闸。当系统中有多个周期后出口跳闸。当系统中有多套失步解列装置工作或其它稳定控制措施套失步解列装置工作或其它稳定控制措施时，振荡中心可能在振荡若干个周期后才时，振荡中心可能在振荡若干个周期后才进入失步解列装置的动作区，这时由于振进入失步解列装置的动作区，这时由于振荡周期较短，将由慢跳段解列。荡周期较短，将由慢跳段解列。 失步继电器（失步继电器（RCS-993B）当系统失步运行时，随着功角的周期性

8、当系统失步运行时，随着功角的周期性变化，振荡中心电压也呈周期性变化。变化，振荡中心电压也呈周期性变化。利用装置安装处采集到的电压电流计算利用装置安装处采集到的电压电流计算振荡中心的电压，根据振荡中心电压的变振荡中心的电压，根据振荡中心电压的变化规律来区分失步振荡和同步振荡及短路化规律来区分失步振荡和同步振荡及短路故障故障)cos(tEN)cos(tEMt)2cos()2cos(costU失步继电器（失步继电器（RCS-993B）失步继电器（失步继电器（RCS-993B） 在振荡中心电压的变化平面上，可将的变在振荡中心电压的变化平面上，可将的变化范围分为化范围分为7 7个区，如下图所示：个区，如

9、下图所示：失步继电器（失步继电器（RCS-993B）失步继电器（失步继电器（RCS-993B）当系统失步运行时，振荡中心电压呈周期当系统失步运行时，振荡中心电压呈周期 性变化，即：若性变化，即：若大于大于0 0，即加速失步，即加速失步，的变化趋势为的变化趋势为0 0o o360360o o，振荡中心电压，振荡中心电压U U的变的变化曲线如图化曲线如图(a)(a)所示所示, ,若若小于小于0 0，即减速失，即减速失步，步，的变化趋势为的变化趋势为360360o o0 0o o, ,振荡中心电压振荡中心电压U U的变化曲线如图的变化曲线如图(b)(b)所示。所示。失步继电器（失步继电器（RCS-9

10、93B） 根据前面的分析可得出振荡中心电压在失根据前面的分析可得出振荡中心电压在失步振荡时的变化规律：步振荡时的变化规律： 加速失步时，的变化规律为加速失步时，的变化规律为0 01 12 23 34 45 56 60 0； 减速失步时，的变化规律为减速失步时，的变化规律为0 06 65 54 43 32 21 10 0。失步继电器（失步继电器（RCS-993B） 失步继电器快跳段可以测量失步继电器快跳段可以测量180180毫秒以毫秒以上的失步周期，慢跳段可以测量上的失步周期，慢跳段可以测量120120毫秒以毫秒以上的周期，并且可以整定在失步后上的周期，并且可以整定在失步后N N个周期个周期后出

11、口跳闸，后出口跳闸，N N的取值范围为的取值范围为(1(115)15)装置的总体方案及关键技术装置的总体方案及关键技术 RCS-993的基本原理的基本原理失步继电器失步继电器起动继电器起动继电器区域继电器区域继电器故障闭锁故障闭锁起动继电器（起动继电器（RCS-993A）起动方程式：起动方程式： 其中：其中：140argIIIUUMACCAIZIIUU)(NACCAIIZIIUU)(起动继电器（起动继电器（RCS-993B）起动条件起动条件：（其中：（其中： 为起动门槛值）为起动门槛值）满足上述条件装置起动，开放出口正电源。满足上述条件装置起动，开放出口正电源。TCAUu |cos|TU装置的

12、总体方案及关键技术装置的总体方案及关键技术 RCS-993的基本原理的基本原理失步继电器失步继电器起动继电器起动继电器区域继电器区域继电器故障闭锁故障闭锁区域继电器区域继电器 装置设有专门的区域测量元件（用装置设有专门的区域测量元件（用Ubc线电压计算得到），用以整定解列装线电压计算得到），用以整定解列装置的动作区；采用这种区域元件的好处首置的动作区；采用这种区域元件的好处首先是这种继电器只有在振荡时及先是这种继电器只有在振荡时及BCBC相间故相间故障和三相故障时才动作。因此，不失步状障和三相故障时才动作。因此，不失步状况下动作的机会极少，与失步继电器、起况下动作的机会极少，与失步继电器、起动

13、继电器一起，可对出口回路可靠地构成动继电器一起，可对出口回路可靠地构成三重化，保证了在装置运行过程中不会由三重化，保证了在装置运行过程中不会由于个别器件的损坏而误跳闸。于个别器件的损坏而误跳闸。 区域继电器（区域继电器（RCS-993A）该区域继电器的动作判据为：该区域继电器的动作判据为： ( ( 一般取一般取 ) )IVIIIUUarg90XCBBCIIIZIIUU)(YCBBCIVZIIUU)(区域继电器（区域继电器（RCS-993A）区域继电器动作特性区域继电器动作特性区域继电器（区域继电器（RCS-993B） 振荡过程中，随着振荡过程中，随着EMEM与与ENEN的夹角的的夹角的不断增大

14、，母线电压的变化趋势如图中椭不断增大，母线电压的变化趋势如图中椭圆所示。当圆所示。当EMEM和和ENEN的夹角增大到的夹角增大到180180度时，度时，母线电压最小，而这一最小值由装置安装母线电压最小，而这一最小值由装置安装处到振荡中心的距离决定，距离振荡中心处到振荡中心的距离决定，距离振荡中心越近，电压最小值也越小越近，电压最小值也越小( (振荡中心电压振荡中心电压最小值为零最小值为零) )。利用这一特点，可以知道振荡中心距离利用这一特点，可以知道振荡中心距离装置安装处的远近，从而确定解列装置的装置安装处的远近，从而确定解列装置的保护范围。保护范围。区域继电器（区域继电器（RCS-993B）

15、装置的总体方案及关键技术装置的总体方案及关键技术 RCS-993的基本原理的基本原理失步继电器失步继电器起动继电器起动继电器区域闭锁区域闭锁故障闭锁故障闭锁故障闭锁故障闭锁 当系统出现下列情况时闭锁失步解列功能：当系统出现下列情况时闭锁失步解列功能： 1 1）TVTV断线断线 2 2）TATA断线断线 3 3）零序电压超过门槛值）零序电压超过门槛值 4 4）零序电流超过门槛值）零序电流超过门槛值 装置的总体方案及关键技术装置的总体方案及关键技术 设计精细、可靠的硬件方案设计精细、可靠的硬件方案 RCS-993的基本原理的基本原理 辅助功能辅助功能完善的事件报文处理完善的事件报文处理 可保存最新

16、可保存最新128128次动作报告，保存最新次动作报告，保存最新2424次故障录波报告，可自动锁存最新次故障录波报告，可自动锁存最新8 8次跳次跳闸报告闸报告 故障录波报告包括系统扰动时的波形、开故障录波报告包括系统扰动时的波形、开关量和保护定值关量和保护定值 录波格式与录波格式与COMTRADECOMTRADE格式兼容格式兼容辅助功能辅助功能 装置配有两个装置配有两个RS-485RS-485通信接口通信接口( (可选双绞可选双绞线、光纤线、光纤) )或以太网。或以太网。 支持电力行业标准支持电力行业标准DL/T667-1999 (DL/T667-1999 (等同于等同于 IEC60870-5-

17、103)IEC60870-5-103)通信规约通信规约 GPSGPS总线和接点对时总线和接点对时 配合无人值班站，采用软压板功能配合无人值班站，采用软压板功能 强大的调试分析软件，操作、调试方便强大的调试分析软件，操作、调试方便辅助功能辅助功能静态失稳静态失稳静态失稳静态失稳B静态失稳静态失稳B静态失稳静态失稳A静态失稳静态失稳A静态失稳静态失稳最短振荡最短振荡周期为周期为107ms线路区内线路区内AB相间相间故障故障AB相间故障相间故障AB相间故障相间故障三相故障引起三相故障引起失步失步非同期合闸引非同期合闸引起失步起失步详尽的打印报告详尽的打印报告一次完整的动作报告包括以下内容一次完整的动

18、作报告包括以下内容 动作事件报告。动作事件报告。 装置起动时的开入量。装置起动时的开入量。 装置起动过程中自检和开入量的变位。装置起动过程中自检和开入量的变位。 与与COMTRADECOMTRADE兼容的故障录波波形。兼容的故障录波波形。 保护动作时的定值。保护动作时的定值。辅助功能辅助功能总结总结RCSRCS993993系列电力系统失步解列装置系列电力系统失步解列装置具有如下突出的特点：具有如下突出的特点：防误动性能好，在系统发生短路故障、同防误动性能好，在系统发生短路故障、同步振荡等非失步情况下，装置能可靠不动步振荡等非失步情况下，装置能可靠不动作作装置能准确的，仅在失步断面按定值整定装置

19、能准确的，仅在失步断面按定值整定要求动作要求动作总结总结在系统失步时，可根据定值正确动作，并在系统失步时，可根据定值正确动作，并能够按需要在第一个失步周期快速发出跳能够按需要在第一个失步周期快速发出跳闸命令闸命令概念清晰，整定方便，能自动适应系统运概念清晰，整定方便，能自动适应系统运行方式的变化，可以检测到最短振荡周期行方式的变化，可以检测到最短振荡周期为为100ms100ms的失步振荡的失步振荡总结总结记录信息量大，记录信息完整、安全、记录信息量大，记录信息完整、安全、可靠，具有与可靠，具有与COMTRADECOMTRADE兼容的故障录波兼容的故障录波功能功能支持电力行业标准支持电力行业标准

20、DL/T667-1999DL/T667-1999（等同（等同于于IEC60870-5-103IEC60870-5-103）通讯规约，具有以）通讯规约，具有以太网接口和太网接口和RS-485RS-485接口接口后台调试分析软件全面，操作维护方便后台调试分析软件全面，操作维护方便总结总结采用了大容量内存的高速采用了大容量内存的高速DSPDSP，硬件设计，硬件设计更加更加精细、简洁、可靠，冗余度高精细、简洁、可靠，冗余度高。装。装置采用整体面板、全封闭机箱，取消传置采用整体面板、全封闭机箱，取消传统背板配线方式统背板配线方式 ，强弱电完全分开，强弱电完全分开，电电磁兼容能力强磁兼容能力强；谢谢 谢谢 ！