RCS-931线路保护培训学习资料.docx

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1、RCS-931 线路保护培训学习资料目次1、 RCS-931 保护配置12、 RCS-931 压板作用13、 RCS-931 保护原理14、 RCS-931 保护中差动继电器的种类和特点35、 输电线路电流纵差保护的主要问题86、 保护装置通信接口原理127、 差动保护试验14RCS-931 线路保护1、 RCS-931 保护配置1.1、 主保护a） 光纤电流纵差保护；b） 工频变化量距离、接地和相间距离段。1.2、 后备保护以正序电压为极化量的阻抗继电器构成的三段式接地、相间距离保护、零序电流、段(带方向)、段(方向可选择)。1.3、 重合闸单相重合闸、三相重合闸、综合重合闸、重合闸仃用。2

2、、 RCS-931 压板作用2.1 、 投主保护差动保护；2.2 、 投距离保护；2.3 、 投零序保护；2.4 、 投闭重 勾三压板；2.5 、 出口压板有：跳 A、B、C、重合闸、还有启动失灵、启动重合闸等。2.6 、 RCS-931 压板定值软压板定 值 名 称定值 范围整 定 值投主保护压板0，1依据调度定值投距离保护压板0，1依据调度定值投零序保护压板0，1依据调度定值投闭重三跳压板0，1依据调度定值3、 RCS-931 保护原理3.1、 电流变化量起动：DI FF MAX 1.25 DIT+ DI ZD零序过流元件起动 ：当外接和自产零序电流均大于整定值时，零序起动元件动作并展宽秒

3、，去开放出口继电器正电源。位置不对应起动 ：这一局部的起动由用户选择投入，条件满足总起动元件动作并展宽 15 秒，去开放出口继电器正电源。总起动CPU与保护DSP的11关系 RCS-931 保护中差动继电器的种类和特点+24VQD(CPU)BSJ+24VTJ3.3 、 光纤电流纵差保护原理MI MI NN以母线流向被保护线路方向为正方向。动作电流(差动电流)为：fI=I&CD+ I&MN制动电流为：fI=I&R- I&MN动作电流与制动电流对应的工作点位于比率制动特性曲线上方，继电器动作。0 .75I cdqdI CD fI R f3.4 、 输电线路电流纵差保护原理线路内部短路动作电流：I=

4、 I&CD fM制动电流：+ I&N= I&KfI=I&RM- I&N由于 ICDIR继电器动作。但凡在线路内部有流出的电流，都成为动作电流。4、 RCS-931 保护中差动继电器的种类和特点4.1 、 稳态段分相差动继电器的构成：I CD f= I& M f+ I& N f 动作电流： 制动电流：0 .75I HI CD fI R f= I& M f- I& N f I R f取为定值单中差动电流高定值、4 倍实测电容电流和 4UN/Xc1 中的最大值。依靠定值躲电容电流。4.2 、 稳态段分相差动继电器的构成： 动作电流：MICDf = I& f+ I&Nf MI&MI&NNI&CM制动电

5、流：IRf = I& f- I&Nf ICDf0.75I HIRf取为定值单中差动电流低定值、 1.5 倍实测电容电流和 1.5UN/XC1 中的最大值。依靠定值躲电容电流。 经 40ms 延时动作。4.3 、 稳态相差动继电器段动作方程、IICDF 0.75 IRF I CDFHF = A, B,C段动作方程：IICDF 0.75 IRF I CDFMF = A, B,C延时 40ms 动作4.4 、 工频变化量分相差动继电器的构成M动作电流： 制动电流：DICDf = DI& f+ DI&Nf MDIRf = DI& f - DI&Nf IH 取为定值单中差动电流高定值、4倍实测电容电流和

6、 4UN/4C1 中的最大值。由于IH大于电容电流,依靠定值躲电容电流影响.0 .75I HD I CD fRCS-931A工频变化量相差动继电器动作方程D I R fDIDICDF 0.75 DIRF IICDFH CDFI 0.3 IRF I CDFH工频变化量差动继电器的特点不受负荷电流的影响。因此负荷电流不会产生制动电流。受过渡电阻的影响也较小。在单侧电源线路上发生短路，只要短路前有负荷电流，短路后无电源侧的工频变化量电流也会形成动作电流。由于上述缘由该继电器很灵敏。提高了重负荷线路上发生经高电阻短路时的灵敏度。4.5 、 零序差动继电器的构成动作电流：I R 0= I& M 0- I

7、& N 0 制动电流：I CD0=I& M 0+I& N 0 IQD0 为定值单中零序起动电流定值。经 100ms 延时动作。零序差动继电器本身无选相功能，所以再另外用稳态分相差动继电器选相。两者构成与门。分相零差继电器动作方程：I CDBC 0 0.75 IRBC 0ICDBC 0 IQD0选相元件：II CDBCF CDBCF 0.15 I ILRBCF延时 100ms 动作4.6 、 零序差动继电器的特点由于不反响负荷电流，所以负荷电流不产生制动电流。受过渡电阻的影响较小。因此在重负荷线路上发生经高电阻短路时灵敏度较高。与零序差动继电器协作使用作为选相用的稳态分相差动继电器的构成： 动作

8、电流 ICDBC为经过电容电流补偿后的差动电流。制动电流：fffI=I&-I&CDMNIL 为 IQD0 、0.6 倍实测电容电流和 0.6UN/XC1 中的最大值。制动系数仅0 .15I LI CDBCfI Rf取为 0.15。4.7 、 选相用稳态分相差动继电器特点由于 IL 值和制动系数值都取得很小，所以该继电器很灵敏。不会影响零序差动继电器的灵敏度。由于 IL 比电容电流小，故动作电流要经电容电流补偿。电容电流的补偿XXXXX&U& M 1U& M 2U& M 0U& M 0U& M 0IMC= 2+ 2+ 2+ 2- 2C1C 2C0C1C1&= U Mf&+ UM 0- U& M

9、02 XC12 XC02 XC1fU&- U&=MM 0U&+M 02 XC12 XC0其中故而I&=CI&+I&MCNCU&= M f- U&0M+U M 0 U& + N f- U&0N+UN 02 X C 12 X C 0 2 X C 12 X C 0 12 C12 CIMCCj 2 XCMNj 2 XINC电容电流的补偿当计算电容电流与实测电容电流相差较大时、推断 TV 断线时、推断电容电流很小时，动作电流不再进展电容电流的补偿。为防止电容电流的影响， 将初始动作电流由 IL 抬高到 I M。由于电容电流的补偿要用到 TV 的电压和线路容抗的定值，而这些值现有可能是不正确的。4.8 、

10、RCS-931 保护中差动继电器的种类和特点选相用稳态分相差动继电器特点判别计算电容电流与实测电容电流相差较大的条件a） 0.75UN/XC1ICD 或 0.75 ICDUN/XC1 式中 ICD 为实测电容电流。上式说明可能整定的值有错。b） UN/XC10.1IN 或 ICD0.1IN 式中 IN 为 TA 二次额定电流。该式说明电容电流还比较大。与式构成与门。满足条件，不进展电容电流的补偿，而通过将起动电流定值提高到 IM 来躲过电容电流的影响。选相用稳态分相差动继电器特点判别电容电流很小的判据 UN/XC10.1IN 及 ICD0.1IN 满足上两判据说明电容电流很小，不需进展电容电流

11、的补偿。但为了在空载电容电流作用下该继电器不误动，将起始动作电流由 IL 抬高到 IM。由于电容电流很小，该 IM 值也不是很大，不会影响线路内部短路灵敏度。5、 输电线路电流纵差保护的主要问题5.1 、 电容电流的影响电容电流是从线路内部流出的电流，因此它构成动作电流。由于负荷电流是穿越性的电流，它只产生制动电流。所以在空载或轻载下电容电流最简洁造成保护误动。解决方法：a) 用起动电流定值躲本线路电容电流。b) 起动电流定值躲不了电容电流时，进展电容电流补偿。5.2 、 重负荷状况下线路内部经高电阻接地短路，灵敏度可能不够。负荷电流是穿越性的电流，它只产生制动电流而不产生动作电流。经高电阻短

12、路，短路电流很小，因此动作电流很小因而灵敏度可能不够。解决方法：承受工频变化量比率差动继电器和零序差动继电器； 5.3、 TA 断线，差动保护会误动。为了在单侧电源线路内部短路时电流纵差保护能够动作，因此差动继电器在动作电流等于制动电流时应能保证动作。这样在一侧 TA 断线时差动保护会误动。解决方法：实行措施防止 TA 断线时差动继电器误动。5.4 、 防止 TA 断线误动的措施差动保护局部的计算，包括:差动继电器的计算、规律程序和出口程序都在故障计算程序中进展。也可以说只有起动元件起动后才投入差动保护。起动主程序采样程序N起动？Y正常运行程序故障计算程序元件假设不起动，在正常运行程序中差动保

13、护根本没有计算，相当于差动保护没有投入。防止 TA 断线误动的措施是：只有在两侧起动元件均起动，两侧差动继电器都动作的条件下才能发出跳闸命令。为此，每一侧差动继电器动作后都要向对侧发一个允许信号。差动保护要发跳闸命令必需满足如下条件: 本侧起动元件起动 本侧差动继电器动作 收到对侧差动动作的允许信号这样当一侧 TA 断线，由于电流有突变或者有零序电流，起动元件可能起动，差动继电器也可能动作。但对侧没有断线，起动元件没有起动，差动继电器没有进展计算，不能向本侧发差动动作的允许信号。所以本侧不误动。5.5 、 长期有差流的装置特别信号在 TA 断线时应发长期有差流的装置特别信号。为此在正常运行程序

14、中加一个有压差流元件。该差流元件就用选相用的稳态分相差动继电器，该继电器格外灵敏。可有效地检测出消灭差电流的特别状况。有压差流元件的动作条件: 差流元件动作 差流元件的动作相或动作相间电压 U、U0.65UN上两条件与门经 10 秒延时发长期有差流信号。第一个条件说明有差电流，其次个条件说明系统无故障，满足这两个条件说明可能是 TA 断线，也可能是电流的数据采集通道有故障。在 TA 断线侧假设起动元件没有起动例如轻载状况下发生断线，在正常运行运行程序中有压差流元件动作，10 秒后发长期有差流信号。假设起动元件起动了，程序进入故障计算程序。在该程序中，由于收不到对侧允许信号保护不会误动。起动元件

15、连续 7 秒不动作，返还正常运行程序。再经 10 秒后发长期有差流信号。在 TA 未断线侧在正常运行程序中 10 秒后也可发出长期有差流信号。装置发了长期有差流的信号后假设TA 断线闭锁差动掌握字 =1 则闭锁差动保护。以防止 TA 断线期间其它线路短路时误动。假设TA 断线闭锁差动掌握字=0 则不闭锁差动保护。但是将差动继电器的定值抬高到TA 断线差流定值。该定值应按躲过本线路的最大负荷电流整定。5.6 、 输电线路电流纵差保护的主要问题由于两侧 TA 暂态特性和饱和程度的差异、二次回路时间常数的差异在区外故障或区外故障切除时消灭差动电流动作电流，简洁造成差动继电器误动。解决方法：提高比率制

16、动特性的起动电流和制动系数。在制动量上增加浮动门槛。5.7、 三相 TWJ=1 发允许信号的作用在 N 侧断路器处于三相跳闸状态下线路上发生短路。N 侧全部起动元件都不会起动，故而 N 侧无法向 M 侧发允许信号，导致 M 侧电流纵差保护拒动。为此实行当三相时发允许信号的措施。这样当线路上发生短路时，对侧电流纵差保护就可以动作。5.8 、 输电线路电流纵差保护的主要问题两侧采样不同步，造成不平衡电流的加大。线路纵差保护与主设备保护中用的纵差保护不同，线路纵差保护两侧电流是由不同装置采样的。两侧电流采样时间不全都，使动作电流不是同一时刻的两侧电流的相量和，最大的误差是相隔一个采样周期931 保护

17、是 0.833ms,折合工频电角度为 15 度。这将加大区外故障时的不平衡电流。解决方法：使两侧采样同步，或进展相位补偿。931 保护承受小步幅调整采样周期到达采样同步。5.9 、 同步采样装置刚上电时，或测得的两侧采样时间差超过规定值时，启动一次同步过程。在同步过程中测量信号传输延时 Td，并计算两侧采样时间差Ts。然后由从机将采样时刻作屡次的小步幅调整，直到两侧采样同步为止。在同步过程中两侧电流纵联差动保护自动退出。但由于每次仅作小步幅调整，所以其它保护照旧能正常工作，不必退出。在正常运行中始终在测量两侧采样时间差Ts。当测得的Ts 大于步幅调整的时间时，从机马上将采样时刻作小步幅调整。由

18、于此时Ts 的值很小，对保护没有影响，故作这种调整时电流纵差保护仍旧是投入的。5.10 、采样数据的传输 在 64kb/s 通信接口的条件下，实现了每周 12 点采样数据的传输，而其他有些厂家的差动保护每周仅传输 46 点。每周 12 点的采样数据保证了差动继电器工作的正确性和工频变化量差动继电器的实现。在 2Mb/s 通信接口的条件下，实现了每周 24 点采样数据的传输及差动计算。5.11、弱电侧电流纵差保护存在的问题当有一侧是弱电源侧或无电源侧，在线路内部短路时，无电源侧起动元件可能不起动。例如无电源侧变压器中性点不接地，短路前线路空载，短路后由于既无电流突变量又无零序电流，起动元件不动作

19、。起动元件不动作，程序在正常运行程序。此时无电源侧差动继电器没有进展计算，不会向对侧发允许信号。导致电源侧电流纵差保护拒动。为解决该问题，931 保护中增加一个低压差流起动元件。5.12、低压差流起动元件除两相电流差突变量起动元件、零序电流起动元件和不对应起动元件外，931保护再增加一个低压差流起动元件。低压差流起动元件起动条件： 差流元件动作。该差流元件的特性就是选相用的稳态分相差动继电器的特性。 差流元件的动作相或动作相间电压 U、U0.65UN。 收到对侧的允许信号。5.13、低压差流起动元件这样在空载线路上发生短路时，假设无电源侧变压器中性点又不接地，使电流突变量和零序起动元件没有起动

20、。但无电源侧由于：差流元件动作。差流元件动作相和动作相间的电压就是短路点的电压。该电压低于 0.65 倍额定电压。电源侧短路后起动元件能起动，差动继电器动作，向无电源侧发允许信号。所以无电源侧能收到允许信号。满足上述三个条件无电源侧差流起动元件起动，在故障计算程序中差动继电器动作。向电源侧发允许信号。所以电源侧电流纵差保护可以动作发跳闸命令。6、 保护装置通信接口原理其功能是将各电流量和开关量的二进制的电信号转变成编码形式的光信号。装置中的数据承受 64Kb/s 高速数据通道、同步通信方式。承受 64Kb/s 的传输速率，主要是考虑差动保护的数据信息，可以复接数字通信设备 (PCM 微波或PC

21、M 光纤通信) 的 64Kb/s 数字接口，从而实现远距离传送。具体功能是将串行通信掌握器SCC收发的反响电流量和开关量的电信号的 NRZI 码变换成 64Kb/s 同向接口的线路码型，然后经光电转换变成光信号，再由光纤通道来传输。码型变换光纤发送主数据发送光纤64Kb/s 从SCC来内部时钟64kHz晶振时钟提取DPLL码型变换光纤接收主发时钟数据接收光纤64Kb/s 去SCC6.1 、外部通信方式一专用光纤方式承受专用光纤光缆时，线路两侧的装置通过光纤通道直接连接。RCS900系列纵联差动保护光发光纤光收RCS900系列纵联差动保护光光收64Kb/s发专用光纤方式时的同步时钟提取由于装置是

22、承受 64Kb/s 同步数据通信方式，就存在同步时钟提取问题。承受专用光纤通道时，装置的时钟应承受内时钟方式，即两侧的装置发送时钟工作在“主主”方式，数据发送承受本机的内部时钟，接收时钟从接收数据码流中提取。内部时钟内部时钟发时钟发时钟RCS900系列纵联差动保护64Kb/s收时钟收时钟RCS900系列纵联差动保护6.2 、 外部通信方式二通过 64Kb/s 同向接口复接 PCM 通信设备；需在通信机房内加装一台专用光电变换的数字复接接口设备 MUX-64。它通过双绞线与 PCM承受 PDH 准同步通信设备，还得对两侧的PDH 通信设备进展通信时钟设定。即把一侧的通信时钟设为主时钟既内时钟，另

23、一侧通信时钟设为从时钟，两侧装置的“专用光纤”掌握字都整定为 0设备相连。即两侧的装置发送时钟工作在“从从”方式。PCM设备RCS900系列纵联差动保护光发光纤光收PDHMUX-64同向接口终端光收64Kb/s光发7、 差动保护试验1、 参加 1.05 倍 Ih/2 单相电流，保护选相单跳，动作时间 30 毫秒以内,此时为稳态一段差动继电器。Ih 为“差动电流高定值”、“4Un/Xcl”中的高值； 2、 参加 1.05 倍 Im/2 单相电流保，保护选相单跳，动作时间 60 毫秒左右, 此时为稳态二段差动继电器。Im 为“差动电流低定值”、“1.5Un/Xcl”中的高值。7.1 、 零序差动试

24、验通道自环a 抬高差动电流高定值、差动电流低定值， b 整定 Xc1，使得 Un/Xc10.1In3、c） 加三相Un ,I=Un/2Xc190，满足补偿条件d） 撤掉一相电流，使得零序电流两相容性电流形成的零序电流 max零序启动电流、0.6UN/XC1，零序差动动作，动作时间为 120ms 左右。7.2 、 通道联调试验1） 跳闸校验a） 将 N 侧开关分位，M 侧参加单相电流 Ih,M 侧保护可选相动作，动作时间 30 毫秒左右。b） 将 M 侧开关分位，N 侧参加单相电流 Ih,M 侧保护可选相动作，动作时间 30 毫秒左右。2） 通道联调试验a） 两侧开关均在合位，M 侧参加电流 I

25、h，要有 5 伏零序电压，故障时间 140 毫秒以上，两侧保护选相动作 M 侧动作时间 120 毫秒左右，N 侧 10 毫秒左右。实际 N 侧在 M 侧动完后才动。N 侧试验方法一样。b） 两侧开关均在合位，M 侧加三相正常电压，PT 断线报警恢复后，M 侧参加电流 Ih，N 侧加大于 33.5V 小于 35V防止 PT 断线的三相电压，M 侧保护可选相动作，动作时间 30 毫秒左右，N 侧保护亦能动作。通道联调试验解释试验 1、2检验装置在线路对侧开关为跳位的状况下保护的跳闸规律，同时检测二次回路的正确性。试验 3检验的是当长线路一侧出口发生高阻接地故障时，对侧保护感受不到故障发生，本侧靠零序电压开放零序差动保护试验 4检验的是当 N 侧为弱馈时，差动保护的动作规律RCS-931 线路保护17装置指示灯说明“运行”灯为绿色，装置正常运行时点亮； b “TV 断线”灯为黄色，当发生电压回路断线时点亮； c “充电”灯为黄色，当重合充电完成时点亮；d “通道特别”灯为黄色，当通道故障时点亮“跳 A”、“跳 B”、“跳 C”、“重合闸”灯为红色，当 保 护 动 作 出 口 点 亮 ， 在 “ 信 号 复 归 ” 后 熄 灭 。