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RCS-943T型高压输电线路成套保护装置技术和使用说明书


ZL_XLBH0205.0509 

 

 

    RCS-943T 型   高压输电线路成套保护装置 
                     技术和使用说明书 

   
 

 

 

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                                                                    南瑞继保电气有限公司版权所有    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-relays.com 

 





1. 概述 .................................................................................................................................................................................... 1 1.1 应用范围.........................................................................................................................................................................1 1.2 保护配置.........................................................................................................................................................................1 1.3 性能特征.........................................................................................................................................................................1 2. 技术参数 ........................................................................................................................................................................... 2 2.1 机械及环境参数.............................................................................................................................................................2 2.2 额定电气参数 ................................................................................................................................................................2 2.3 主要技术指标 ................................................................................................................................................................2 3. 软件工作原理 .................................................................................................................................................................. 5 3.1 保护程序结构 ................................................................................................................................................................5 3.2 装置总起动元件 ...........................................................................................................................................................5 3.3 保护起动元件 ................................................................................................................................................................6 3.4 电流差动继电器.............................................................................................................................................................6 3.5 零序方向过流继电器 ..................................................................................................................................................11 3.6 距离继电器 ..................................................................................................................................................................12 3.7 不对称相继速动保护.................................................................................................................................................20 3.8 重合闸 ...........................................................................................................................................................................21 3.9 正常运行程序 ..............................................................................................................................................................21 3.10 各保护方框图 ............................................................................................................................................................22 4. 硬件原理说明 ................................................................................................................................................................28 4.1 装置整体结构 ..............................................................................................................................................................28 4.2 装置面板布置 ..............................................................................................................................................................29 4.3 装置接线端子 ..............................................................................................................................................................29 4.4 输出接点.......................................................................................................................................................................30 4.5 结构与安装 ..................................................................................................................................................................31 4.6 各插件原理说明 .........................................................................................................................................................31 5. 定值内容及整定说明 ......................................................................................................................................................41 5.1 装置参数及整定说明.................................................................................................................................................41 5.2 保护定值及整定说明 ..................................................................................................................................................42 5.3 压板定值.......................................................................................................................................................................46 5.4 IP 地址............................................................................................................................................................................46 6. 使用说明.............................................................................................................................................................................47 6.1 指示灯说明 ..................................................................................................................................................................47 6.2 液晶显示说明 ..............................................................................................................................................................47 6.3 命令菜单使用说明 .....................................................................................................................................................48 6.4 装置运行说明 ...............................................................................................................................................................50

7. 调试大纲 .........................................................................................................................................................................52 7.1 试验注意事项 ..............................................................................................................................................................52 7.2 交流回路校验 ..............................................................................................................................................................52 7.3 输入接点检查 ..............................................................................................................................................................52 7.4 整组试验.......................................................................................................................................................................52 7.5 输出接点检查 ..............................................................................................................................................................54 7.6 打印动作报告 ..............................................................................................................................................................54

 

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RCS-943T 型高压输电线路成套保护装置

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,可用作中性点直接接地 的 110kV“T”接输电线路的主保护及后备保护。  1.2 保护配置  “T”接线路保护共有两个型号,分别为 RCS-943T 和 RCS-943TM,两者保护功能完 全一样,仅通讯接口速率不同。RCS-943T 的通讯接口速率为 64Kb/s,RCS-943TM 的通讯 接口速率为 2M/s。  RCS-943T 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,可实现“T”接输电线路 的三端分相电流差动全线速动保护,同时也适用于双端线路;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。  1.3 性能特征  l l l l l l l l l l l l l l l l 设有分相电流差动和零序电流差动继电器,实现“T”接线路全线速跳功能,同时适 应两端线路。  装置配有两个高速数据通信接口(可选 64Kb/s 或 2M/s),线路三侧数据同步采样。  具有通道冗余功能,任意两侧装置之间有通道异常,仍可以三侧差动全线速动。   通道自动监测,通信误码率在线显示,通道异常自动闭锁差动保护。  三侧电流互感器变比可以不一致。  适应多种运行方式。  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 128 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  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~0.5In  零序过流起动元件,整定范围 0.1In~0.5In  负序过流起动元件,整定范围 0.1In~0.5In  2.3.3 距离保护  整定范围: 0.01~25Ω(In=5A)   0.05~125Ω(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  Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段跳闸时间: 0~10s

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2.3.4 零序过流保护  整定范围: 0.1In~20In  零序过流元件定值误差: <5%   Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ段零序跳闸延迟时间:0~10s     2.3.5 过负荷告警  整定范围: 0.1In~20In  过负荷元件定值误差: <5%   过负荷告警出口延迟时间:0~10s     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。    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: 
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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  两个 RS-485 通信接口 (可选光纤或双绞线接口),或光纤以太网接口,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  光纤接口位于 CPU 板背面, 光接头采用 FC/PC 型式; 发送器件为 1310nm InGaAsP/InP  MQW-FP 激光二极管(简称 LD) ;光接收器件采用 InGaAs 光电二极管(简称 PIN) 。  通道一般采用专用光纤,保护的发送功率可分为四档,由 CPU 插件上的跳线决定。
发送速率 跳线选择 JP301-OFF,JP302-OFF JP301-ON ,JP302-OFF JP301-OFF,JP302-ON JP301-ON ,JP302-ON 64Kb/s -16dBm -9 dBm -7 dBm -5 dBm 2Mb/s -16dBm -12dBm -9 dBm -8 dBm

  光纤类型:   单模 CCITT Rec.G652 接收灵敏度: -45dBm(64Kb/s) 、-35dBm(2Mb/s) 传输距离: <100kM(64Kb/s) 、<60kM(2Mb/s) 当采用 PCM 机复接时: 信道类型:  数字光纤或数字微波(可多次转接)  接口标准:  64Kb/s G.703 同向数字接口 或 2Mb/s E1 接口   时延要求:  单向传输时延 <15ms  装置出厂时发送功率默认为-16dBm, PCM 机复接时, 与 不用调整跳线。 专用光纤时, 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(6-10 dBm)。     

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3.软件工作原理 
3.1 保护程序结构  保护程序结构框图如图 3.1.1 所示。 

主程序 采样程序 N 起动? Y

正常运行程序

故障计算程序

 

图 3.1.1 保护程序结构框图   

   主程序按固定的采样周期接受采样中断进入采样程序,在采样程序中进行模拟量采 集与滤波、开关量的采集、装置硬件自检、交流电流断线、过负荷告警、频率跟踪计算 和起动判据的计算,根据是否满足起动条件而进入正常运行程序或故障计算程序。硬件 自检内容包括 RAM、E2PROM、跳闸出口三极管等。  正常运行程序中进行采样值自动零漂调整及运行状态检查,运行状态检查包括交流 电压断线、控制回路断线、检查开关位置状态、重合闸充电、准备手合判别等。不正常 时发告警信号,信号分两种,一种是运行异常告警,这时不闭锁装置,提醒运行人员进 行相应处理;另一种为闭锁告警信号,告警同时将装置闭锁,保护退出。  故障计算程序中进行各种保护的算法计算,跳闸逻辑判断以及事件报告、故障报告 及波形的整理。   3.2 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。    3.2.1 工频变化量起动 

I ΦΦMAX > 1.25I T + I ZD   I ΦΦMAX 是相间电流的半波积分的最大值;  I ZD 为可整定的固定门坎; 
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I T 为浮动门坎,随着变化量的变化而自动调整,取 1.25 倍可保证门坎始终略高
于不平衡输出。  该元件动作并展宽7秒,去开放出口继电器正电源。    3.2.2 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。    3.2.3 负序过流元件起动  当负序电流大于整定值时,且无 TA 断线时,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。    3.2.4 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。    3.2.5 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。    3.3 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。    3.4 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,通过两个通道采集另外两侧的电流    3.4.1 保护的连接方式  装置的 CPU 插件提供两个 64Kb/s 或 2Mb/s 的高速数据通道,分别为通道 A、通道 B, 可以直接连接光纤或通过专用的数字复接接口设备连接至 PCM 设备。两个通道可以都使 用专用光纤, 也可以都复接 PCM 设备, 还可以一个通道接专用光纤, 另一个通道复接 PCM 设备,通过定值的整定来决定各种方式。 

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采用专用光纤光缆时,线路三侧的装置通过光纤通道直接连接,见图3.4.1。 
光 收 通道A 光 发 光 收 光 发 光 收 通道A 光纤 64Kb/s或2Mb/s 光 收 光 发 光 发

RCS- 943T
通道B

RCS- 943T
通道B

光收 通道A

光发

光发

光收

通道B

RCS-943T

 

图3.4.1 专用光纤方式连接

若通过数字接口复接PCM设备时,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(用于通讯速率为64Kb/s)或MUX-2M(用于通讯速率为2Mb/s),见图 3.4.2。 
PCM设备
光 发 光纤 光 收

RCS-943T
光 收 光 发

MUX-64B 或MUX-2M

同向 接口 终端

64Kb/s 或2Mb/s

 
图3.4.2 数字复接方式连接

  3.4.2 采样同步 

943T
主机

光纤通道

943T
从机二

943T
从机一

  三侧装置及通道可如上图配置。其中一侧为主机,作为参考端,另两侧分别为从机 一、从机二,作为同步端。主从机由装置自动形成,不需整定(在保护状态→通道状态 菜单中能看到本机的主从机状态)。三侧以同步方式交换信息,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。两个同步端随时调整采样间隔,与参考 端保持同步,如果满足同步条件,就向两个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。 
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运行过程中,若从机一与从机二之间通道发生故障,同时线路上发生各种故障,分 相差动保护仍然能动作;若主机与任一从机之间通道发生故障,装置自动切换主从机, 如主机与从机一之间的通道发生故障,主机自动切换为从机一,从机一切换为从机二, 原来的从机二切换为主机,此时形成从机一与从机二之间通道异常的状态,通道异常灯 亮,主机的通道异常灯不亮,主机的差动保护不退出,线路故障时,主机发内部跳闸信 号使两个从机跳闸。故 在“T”接线路上,任意两个装置之间通道异常,差动保护不会 退出。  为了监视通道,装置设有通道异常灯。当通道由于各种原因,如有误码,收不到通 讯帧,误码率太高等使差动保护必须退出,延时 400ms 报通道异常,同时通道异常灯亮, 输出装置异常告警接点(BJJ) ,通道异常(TDGJ)接点,闭锁差动保护。通道通讯恢复后, 延时 3S 后通道异常灯灭。三侧差动方式时,只要有任何一个通道异常,通道异常灯亮, 两侧差动方式时,只有对应的通道有故障时通道异常灯才亮。当差动保护不投入时,此 时有通道异常,若没有其他异常,报警接点不输出,仅通道异常灯亮,通道异常接点闭 合。  保护状态菜单中可以显示两个通道的对侧电流以及差动电流的大小,对侧电流与本 侧电流的相位关系,在通道状态菜单中可以显示本机的主从机状态,两个通道的通道延 时,失步次数、误码总数、报文异常数等关于通道的一些状态量。    3.4.3 差动方式  本装置既能作为“T” 接线路的成套保护,也能适应双端线路运行的方式。  “T”接线路上,三侧保护均运行时,使用三侧差动的方式,此时每侧的保护装置均 用三侧的电流进行差动计算,实现全线速动。一侧开关跳开,处于冷、热备用状态时, 这侧保护不需要退出,三侧保护可以正常运行。平时一般采用三侧差动的方式,只有当 一侧线路的开关、保护需要检修,采用双端线路运行方式时,才需要通过投退相应的压 板,使保护适应这种运行方式,即两侧差动方式,此时保护装置用两侧的电流进行差动 计算,对另外一侧保护进行调试不会影响其他两个在运行的保护装置。对于远期准备采 用“T”接方式,但是目前只有两侧运行的线路也可以先采用两侧差动的方式。  需两侧运行时,在有关差动保护的软压板和定值控制字均投入的情况下,仅需改变 屏上硬压板的投退状态就能适应两侧运行方式。一般屏上有两个与差动保护有关的压 板: “投通道 A 差动保护”“投通道 B 差动保护” 、 ,三侧运行时,两个压板均投入;两侧 运行时,仅需投入一个对应的压板,如本机的 A 通道与对侧的 B 通道相连,则本侧投通 道 A 差动保护压板,通道 B 差动压板不投,对侧投通道 B 差动压板,通道 A 压板不投; 需要差动保护退出时,两个压板均不投。  装置主画面的左下角有关于差动方式的显示, “--”表示差动保护不投入; “A-”表 示仅投入通道 A 的差动保护,即两侧差动方式,适用于两侧运行方式; “-B”表示仅投 入通道 B 的差动保护; “AB”表示通道 A、B 的差动保护均投入,即三侧差动方式,适用 于三侧运行方式。    3.4.4 通信接口  数字差动保护的关键是线路两侧差动保护之间电流数据的交换,本装置中数据接口 采用ITU-G.703的64Kb/s或2Mb/s的同向数据接口标准。  采用64Kb/s或2Mb/s的同步通信方式,主要是考虑差动保护的数据信息,可以通过 64Kb/s或2Mb/s的同向接口复接到数字通信设备(数字微波或数字光纤)的通道上,从而
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实现远距离传送。有关“64Kb/s和2Mb/s的同向接口”技术指标参见ITU-G.703标准” 。 不论采用专用光纤,或复用通道传输,本装置的通信出入口都是采用光纤传输方式。  通信接口的原理如图3.4.3,其功能是将从串行通信控制器(SCC)来的NRZ码变换 成64Kb/s或2Mb/s的同向接口的线路码型,经光电转换后,由光纤通道来传输。  
数据发送 64Kb/s(或2Mb/s) 从SCC来 发时钟 时钟提取 DPLL 数据接收 64Kb/s(或2Mb/s) 去SCC      光纤接收 (主) 码型变换 光纤发送 (主) 光纤

内部时钟 64kHz晶振

码型变换

光纤

 

 
图3.4.3 通信接口框图   
内部时钟 发时钟 内部时钟 发时钟


RCS-900 系列纵联 差动保护 64Kb/s (2Mb/s)


RCS-900 系列纵联 差动保护

收时钟

收时钟





 
图3.4.4 内时钟(主─主)方式   

    由于装置是采用同步数据通信方式,就存在同步时钟提取问题,若通道是采用专用 光纤通道,装置的时钟应采用内时钟方式,即两侧的装置发送时钟工作在“主─主”方 式,见图3.4.4,数据发送采用本机的内部时钟,接收时钟从接收数据码流中提取。若 采用复用通道传输时,则应采用外部时钟方式,即两侧装置的发送时钟工作在“从─从” 方式,见图3.4.5,数据发送时钟和接收时钟为同一时钟源,均是从接收数据码流中提 取。复用通道时,对通道的误码率要求参照电力规划设计院颁发的DL/T 5062-1996《微 波电路传输继电保护信息设计技术规定》中有关条款。 
内部时钟 发时钟 64Kb/s (2Mb/s)

PCM设备


PCM设备
发 64Kb/s (2Mb/s)

内部时钟 发时钟


RCS-900 系列纵联 差动保护


(主侧) (从侧)




RCS-900 系列纵联 差动保护

收时钟



64Kb/s (2Mb/s)









64Kb/s (2Mb/s)

收时钟



 
图3.4.5 外时钟(从─从)方式 

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A、 通道采用专用光纤还是复用通道,需整定对应通道的控制字来决定通信时钟方 B 式。如控制字“通道 A 专用光纤”置为 1,则通道 A 自动采用内时钟方式;反之,自动 采用外时钟方式。    3.4.5 变化量相差动继电器 
动作方程:

I CDΦ > 0.75 × I RΦ I   CDΦ > I qdh Φ = A, B, C
& & & I CDΦ 为工频变化量差动电流; I CDΦ = IM Φ + IN Φ + IS Φ 为三侧电流变化量矢量

和的幅值; 
& & & I RΦ 为工频变化量制动电流; I RΦ = I MΦ + I NΦ + I SΦ 为三侧电流变化量矢量

幅值的幅值;  
I qdh 为 3 倍“差动电流起动值” (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;    3.4.6 稳态相差动继电器  动作特性如下图所示: 
Icd
M N



K=0.75

K=0.4

Icdq 5IN

IR

 

动作方程: 
I CDΦ > I cdq I < 5I N I CDΦ > 0.4 × I RΦ       R   I I R ≥ 5I N CDΦ > 0.75 × I RΦ Φ = A, B , C
& & & I CDΦ 为差动电流, I CDΦ = IM Φ + IN Φ + IS Φ 为三侧电流矢量和的幅值;  & & & I RΦ 为制动电流; I RΦ = I MΦ + I NΦ + I SΦ 为三侧电流矢量幅值的和; 
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I cdq  为“差动电流起动值”(整定值)与 1 .5 倍实测电容电流的大值。 

3.4.7 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:  
I CD 0 > 0.75 × I R 0   I CD 0 > I QD 0
& & & I CD 0 为零序差动电流, I CD 0 = IM 0 + IN 0 + IS 0 为三侧零序电流矢量和的幅值;  & & & I R 0 为零序制动电流; I R 0 = I M0 + I N0 + I S 0 为三侧零序电流幅值的和; 
I QD0 为零序起动电流定值; 

零序差动继电器经 100ms 延时动作。    3.4.8 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,“TA 断线闭锁差动” 若 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。    3.4.9 TA 饱和  当发生区外故障且故障电流比较大时,TA 可能会暂态饱和,装置中采用了较高的制 动系数和自适应浮动制动门槛,同时还采用波形鉴别原理,从而保证了在较严重的饱和 情况下不会误动。              3.5 零序方向过流继电器  零序正反方向元件( F0+ 、 F0 )由零序功率 P0 决定, P0 由 3U 0 和 3I 0 × Z D 的乘积获 得( 3U 0 、3I 0 为自产零序电压电流,Z D 是幅值为 1 相角为 780 的相量),P0 >0 时 F0 动作; P0 <-1 伏安( I N =5A)或 P0 <-0.2 伏安( I N =1A)时 F0+ 动作。零序过流继电器可经控制 字选择投退方向元件。   

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3.6 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。     3.6.1 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,此时只可能有三相短路和系统振荡

两种情况;系统振荡由振荡闭锁回路区分,这里只需考虑三相短路。三相短路时,因三 个相阻抗和三个相间阻抗性能一样,所以仅测量相阻抗。  一般情况下各相阻抗一样,但为了保证母线故障转换至线路构成三相故障时仍能快 速切除故障,所以对三相阻抗均进行计算。低压距离继电器比较工作电压和极化电压的 相位:   工作电压:  UOPΦ = U Φ I Φ × Z ZD       极化电压:  U PΦ = U1Φ M                  这里:      Φ = A, B, C   UOPΦ 为工作电压 

U PΦ 为极化电压   Z ZD 为整定阻抗  U1Φ M 为记忆故障前正序电压
   正方向故障时,故障系统图如 3.6.1  

EM
ZS

I

EN

ZK

RG
 

图 3.6.1  正方向故障系统图 

   

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U Φ = I Φ × ZK  
   在记忆作用消失前: U1Φ M = EMΦ × e jδ                         E MΦ = (Z S + Z K ) × I Φ       因此,             U OPΦ = (Z K Z ZD ) × I Φ                         U PΦ = (Z S + Z K ) × I Φ e jδ    继电器的比相方程为:  90 0 < Arg
U OPΦ < 90 0   U PΦ

   则      

 

90 0 < Arg

Z K Z ZD < 900    jδ (Z S + Z K )e
jX
Z ZD

   设故障线母线电压与系统电势同相位δ=0,其暂态动作特性如图 3.6.2; 

ZK
R

ZS
  图 3.6.2 正方向故障时动作特性   

测量阻抗 Z K 在阻抗复数平面上的动作特性是以 Z ZD 至 Z S 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。当δ不为零时, 将是以 Z ZD 到 Z S 连线为弦的圆,动作特性向第Ⅰ或第Ⅱ象限偏移。  反方向故障时,故障系统图如 3.6.3  

EM

I

EN
Z 'S

RG

ZK

图 3.6.3  反方向故障的计算用图 

                       U Φ = I Φ × Z K  
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在记忆作用消失前: U 1ΦM = E NΦ × e jδ                       E NΦ = (Z ' S + Z K ) × I Φ       因此,           UOPΦ = (Z K + Z ZD ) × I Φ                       U PΦ = ( Z ' S + Z K ) × I Φ e jδ       继电器的比相方程为:                 90 0 < Arg
U OPΦ < 90 0   U PΦ

则    90 0 < Arg

(Z K + Z ZD ) < 90 0    jδ (Z ' S + Z K ) × e

测量阻抗 Z K 在阻抗复数平面上的动作特性是以 Z ZD 与 Z' S 连线为直径的圆,如图 3.6.4,当 Z K 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。 
jX Z 'S

jX

ZZD

Z ZD R ZK

ZK
R

图 3.6.4  反方向故障时的动作特性       图 3.6.5  三相短路稳态特性   

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:       U1Φ M = I Φ × Z K                        U OP = ( Z K Z ZD ) × I Φ                        U PΦ = I Φ × Z K                       90 0 < Arg
Z K Z ZD < 900   ZK

    反方向故障时:       U1ΦM = I Φ × Z K                            UOP = ( Z K Z ZD ) × I Φ   
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                         U PΦ = I Φ × ( Z K )                            90 0 < Arg
Z K + Z ZD < 900   ZK

正方向故障时,测量阻抗 Z K 在阻抗复数平面上的动作特性如图 3.6.5,反方向故障 时, Z K 动作特性也如图 3.6.5。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,因 此,对Ⅰ、Ⅱ段距离继电器设置了门坎电压,其幅值取最大弧光压降。同时,当Ⅰ、Ⅱ 距离继电器暂态动作后,将继电器的门坎倒置,相当于将特性圆包含原点,以保证继电 器动作后能保持到故障切除。为了保证Ⅲ段距离继电器的后备性能,Ⅲ段距离元件的门 坎电压总是倒置的,其特性包含原点。    3.6.2 接地距离继电器    3.6.2.1 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。    l 阻抗圆接地距离继电器:  工作电压:  UOPΦ = U Φ (I Φ + K × 3I 0 ) × Z ZD       极化电压:  U PΦ = U1Φ  

U PΦ 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 3.6.2、图 3.6.4,继电器有很好的方向性。   l 四边形接地距离继电器:    四边形距离继电器的动作特性如图 3.6.6 中的 ABCD, Z ZD 为接地Ⅲ段圆阻抗定

值, Z REC 为接地Ⅲ段四边形定值,四边形中 BC 段与 Z ZD 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 Z ZD /2 和 Z REC 处垂直于 Z ZD 。整 定四边形定值时只需整定 Z REC 即可。   

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D 15 0

jX

Z REC
C

Z ZD
A

ZK

B

R
 

图 3.6.6 四边形距离继电器的动作特性 

  3.6.2.2 Ⅰ、Ⅱ段接地距离继电器  l 由正序电压极化的方向阻抗继电器:       工作电压: U OPΦ = U Φ (I Φ + K × 3I 0 ) × Z ZD       极化电压: U PΦ = U 1Φ × e jθ 1   Ⅰ、Ⅱ段极化电压引入移相角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。其正方向故障时的特性如图 3.5.7 所 示。θ1 取值范围为 0°、15°、30°。    由图 3.6.7 可见,该继电器可测量很大的故障过渡电阻,但在对侧电源助增下可能 超越,因而引入了第二部分零序电抗继电器以防止超越。 
jX Z ZD θ 1 = 150 θ 1 = 300 A

θ 1 = 00

R ZS

  图 3.6.7  正方向故障时继电器特性      l 零序电抗继电器   工作电压:   UOPΦ = U Φ (I Φ + K × 3I 0 ) × Z ZD       极化电压:   U PΦ = I 0 × Z D          Z D 为模拟阻抗       比相方程为   90 0 < Arg
U Φ (I Φ + K × 3I 0 ) × Z ZD < 900   I0 × ZD

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    正方向故障时:  U Φ = ( I Φ + K × 3I 0 ) × Z K   则   90 0 < Arg

( I Φ + K × 3 I 0 ) × (Z K
I0 × ZD

Z ZD )

< 90 0

 

90 0 + ArgZ D + Arg

I0 I0 < Arg ( Z K Z ZD ) < 270 0 + ArgZ D + Arg I Φ + K 3I 0 I Φ + K 3I 0

    上式为典型的零序电抗特性。如图 3.6.7 中直线A。       当 I 0 与 I Φ 同相位时,直线 A 平行于 R 轴,不同相时,直线的倾角恰好等于 I 0 相对 于 I Φ + K × 3I 0 的相角差。假定 I 0 与过渡电阻上压降同相位,则直线A与过渡电阻上压 降所呈现的阻抗相平行,因此,零序电抗特性对过渡电阻有自适应的特征。       实际的零序电抗特性由于 Z D 为 78°而要下倾 12°,所以当实际系统中由于二侧零 序阻抗角不一致而使 I 0 与过渡电阻上压降有相位差时,继电器仍不会超越。由带偏移角 θ1 的方向阻抗继电器和零序电抗继电器二部分结合,同时动作时,Ⅰ、Ⅱ段距离继电 器动作,该距离继电器有很好的方向性,能测量很大的故障过渡电阻且不会超越。     3.6.3 相间距离继电器    3.6.3.1 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。    l 阻抗圆相间距离继电器:  工作电压:   UOPΦΦ = UΦΦ I ΦΦ × Z ZD       极化电压:   U PΦΦ = U1ΦΦ        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 3.6.2、图 3.6.4,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 3.6.5。 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。     l 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 3.6.6,只是工作 电压和极化电压以相间量计算。    3.6.3.2 Ⅰ、Ⅱ段距离继电器   l 由正序电压极化的方向阻抗继电器: 
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工作电压: UOPΦΦ = UΦΦ I ΦΦ × Z ZD       极化电压: U PΦΦ = U1ΦΦ × e jθ 2       这里,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 也同样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。     l 电抗继电器:  工作电压:   UOPΦΦ = U ΦΦ I ΦΦ × Z ZD       极化电压:   U PΦΦ = I ΦΦ × Z D                    Z D 为模拟阻抗  正方向故障时:  U opΦ Φ = I Φ Φ × Z K I Φ Φ × Z ZD       比相方程为:   90 0 < Arg
Z K Z ZD < 900   ZD

              90 0 + ArgZ D < Arg ( Z K Z ZD ) < 2700 + ArgZ D       当 Z D 阻抗角为 90°时,该继电器为与R轴平行的电抗继电器特性,实际的 Z D 阻抗 角为 78°,因此,该电抗特性下倾 12°,使送电端的保护受对侧助增而过渡电阻呈容 性时不致超越。      以上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。    3.6.4 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。     3.6.4.1 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。        3.6.4.2 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,该元件的动作判据为:          

I 0 + I 2 > m × I 1    
以上判据成立的依据是:  
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l 系统振荡或振荡又区外故障时不开放       系统振荡时, I 0 、 I 2 接近于零,上式不开放是容易实现的。   振荡同时区外故障时,相间和接地阻抗继电器都会动作,这时上式也不应开放,这 种情况考虑的前提是系统振荡中心位于装置的保护范围内。      对短线路,必须在系统角为 180°时继电器才可能动作,这时线路附近电压很低, 短路时的故障分量很小,因此,容易取m值以满足上式不开放。       对长线路,区外故障时,故障点故障前电压较高,有较大的故障分量,因此,上式 的不利条件是长线路在电源附近故障时,不过这时线路上零序电流分配系数较低,短路 电流小于振荡电流,因此,仍很容易以最不利的系统方式验算m的取值。   本装置中m的取值是根据最不利的系统条件下,振荡又区外故障时振荡闭锁不开放 为条件验算,并留有相当的裕度。  l 区内不对称故障时振闭开放       当系统正常发生区内不对称相间或接地故障时,将有较大的零序或负序分量,这时 上式成立,振荡闭锁开放。       当系统振荡伴随区内故障时,如果短路时刻发生在系统电势角未摆开时,振荡闭锁 将立即开放。如果短路时刻发生在系统电势角摆开状态,则振荡闭锁将在系统角逐步减 小时开放,也可能由一侧瞬时开放跳闸后另一侧相继速跳。       因此,采用对称分量元件开放振荡闭锁保证了在任何情况下,甚至系统已经发生振 荡的情况下,发生区内故障时瞬时开放振荡闭锁以切除故障,振荡或振荡又区外故障时 则可靠闭锁保护。   3.6.4.3 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:                      UOS = U cos Φ  
U 为正序电压, Φ 是正序电压和电流之间的夹角。  

由图 3.6.8,假定系统联系阻抗的阻抗角为 90°,则电流向量垂直于 EM 、 E N 连线, 与振荡中心电压同相。在系统正常运行或系统振荡时, U cos Φ 恰好反应振荡中心的正 序电压;在三相短路时, U cos Φ 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% U N 。 
I EM

U
U OS

EN

U

D

Φ

O
Φ1

Φ

A
C

θ

ΦL

B

I

  图 3.6.8  系统电压向量图              图 3.6.9  短路电流电压向量图 

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而实际系统线路阻抗角不为 90°,因而需进行角度补偿,如图 3.6.9 所示。  OD 为测量电压, U cos Φ =OB,因而 OB 反应当线路阻抗角为 90°时弧光电阻压降,实 际的弧光压降为 OA,与线路压降 AD 相加得到测量电压 U 。  本装置引入补偿角 θ = 900 Φ L ,由 Φ 1 = Φ + θ ,上式变为 UOS = U cos Φ 1 ,三相短 路时, UOS = OC ≤ OA ,可见 U cos Φ 1 可反应弧光压降。  本装置采用的动作判据分二部分:    l 0.03U N < UOS < 0.08U N  延时 150ms 开放      实际系统中,三相短路时故障电阻仅为弧光电阻,弧光电阻上压降的幅值不大于 5 % U N ,因此,三相短路时,该幅值判据满足,为了保证振荡时不误开放,其延时应保 证躲过振荡中心电压在该范围内的最长时间; 振荡中心电压为 0.08 U N 时, 系统角为 171 °,振荡中心电压为-0.03 U N 时,系统角为 183.5°,按最大振荡周期 3"计,振荡中 心在该区间停留时间为 104ms,装置中取延时 150ms 已有足够的裕度。   l 0.1U N < U OS < 0.25U N  延时 500ms 开放。   该判据作为第一部分的后备,以保证任何三相故障情况下保护不可能拒动。振荡中 心电压为 0.25 U N 时,系统角为 151°,-0.1 U N 时,系统角为 191.5°,按最大振荡周 期 3"计,振荡中心在该区间停留时间为 337ms,装置中取 500ms 已有足够的裕度。         3.7 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 3.8.1 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 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。 


A B C



 
图 3.7.1 不对称故障相继速动保护动作示意图 

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3.8 重合闸      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。重合闸可采用检线路无压母线有压重合闸( “检线无压母有压”、检母线无压线路 ) 有压重合闸( “检母无压线有压”、检线路无压母线无压重合闸( ) “检线无压母无压” ) 或检同期重合闸,也可采用不检重合闸方式。  检线路无压母线有压时,检查线路电压小于 30V 同时三相母线电压均大于 40V;检 母线无压线路有压时,检查三相母线电压均小于 30V 同时线路电压大于 40V;检线路无 压母线无压时,检查线路电压和三相母线电压均小于 30V;上述三者可单独使用,也可 组合使用。检同期时,检查线路电压和三相母线电压都大于 40V,且线路和母线电压间 相位差在整定范围内。    3.9 正常运行程序  3.9.1 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。    3.9.2 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。   3.9.3 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。    3.9.4 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。 断线时可经控制字 TV 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。     3.9.5 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, 10 秒延时报线路 TV 异常。线路电压正常后,  经 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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  3.9.6 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。     3.9.7 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 各保护方框图  3.10.1 纵联差动保护方框图 
跳闸位置 





& 有流  TA断线差动元件  TA断线闭锁差动  TA断线 
0 0

M1





0 0

M2


>=1

>=1


M3

向对侧发差动 动作允许信号

M4
0 0

M5
0 0



差动保护投入  通道异常 


M6



>=1
0 0


0 0

>=1 A相差动元件 


M14




M7






M18 A相差动动作




` 0

M11


M15


>=1 B相差动元件 


M8







0 0

M12




B相差动动作

>=1 C相差动元件 


M16


M9




M13




C相差动动作 M17

零序差动  对侧差动允许信号 



M10




保护起动 



M19

    图 3.10.1 纵联差动保护方框图   

1.  差动保护投入指屏上硬压板、定值控制字、软压板同时投入。本装置共有 A、B 两 个通道,通道 A、B 差动保护均投入表示用于“T”接线,为三侧差动方式;若仅 投入通道 A 差动保护,表示与通道 A 相连的装置构成纵联差动,此时与通道 B 相 连的装置对差动保护没有影响;若仅投入通道 B 差动保护,表示与通道 B 相连的
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RCS-943T 型高压输电线路成套保护装置

装置构成纵联差动,与通道 A 相连的装置对差动保护没有影响。  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,只是各自的差动特性有差异。  3.  三相开关在跳开位置同时有差流,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。 
5.  三侧差动方式时,要收到另外两侧发出的差动允许信号时,框图中对侧差动允许信号才满足 条件;两侧差动时,只要收到对应通道的差动允许信号时,框图中对侧差动允许信号才满足 条件。 

3.10.2 距离保护方框图 
不对称故障开放元件 


>=1


1 >=1

对称故障开放元件  振闭过流元件  10ms 0



M1


投振荡闭锁

振荡闭锁开放



M2

& 0 160


保护起动  Ⅰ段接地距离  投Ⅰ段接地距离



M3
>=1




距离Ⅰ段 时间

距离Ⅰ段动作



M5

Ⅰ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



M4




接地距离 Ⅱ段时间
0 0

接地距离Ⅱ段动作 >=1 距离Ⅱ段动作



M6

>=1





& 投Ⅱ段相间距离

M7
相间距离 Ⅱ段时间




M8
相间距离Ⅱ段动作

Ⅱ段相间距离 



M9


重合闸 




M10


>=1 投重合加速Ⅱ段距离
0 0


0 0

>=1 25ms 距离加速动作

M11
>=1 投重合加速Ⅲ段距离

>=1




M14




M16



M13





M12


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

M25


>=1 距离Ⅲ段动作

Ⅲ段相间距离 

投Ⅲ段相间距离



M17

 
图 3.10.2  距离保护方框图   

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RCS-943T 型高压输电线路成套保护装置

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。      3.10.3 不对称相继速动保护方框图   
不对称速动投入  0 & 0

Ⅱ段距离元件 

M1
0 >=1 20 0 0 0 & 30 0 不对称故障速动动作



0 三相均有流  任一相无流 

M2

M3

图 3.10.3 不对称故障相继速动保护方框图 

不对称故障时,保护测量到任一相负荷电流突然消失,Ⅱ段距离元件经延时将故障 切除。 

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3.10.4 过流保护方框图 
自产零序起动元件 





& 外接零序起动元件  零序功率正方向 


M1




>=1

M2


M3

TV断线 



>=1



TV断线留零Ⅰ段 Ⅰ段零序元件 



M4

0 0



零序Ⅰ段经方向

0 0

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



零序Ⅱ段动作



M6
& 零序过流 Ⅲ段时间

1 Ⅲ段零序元件  零序Ⅲ段经方向
0 0

零序Ⅲ段动作



M7
& 零序过流 Ⅳ段时间

1 Ⅳ段零序元件  零序Ⅳ段经方向
0 0

零序Ⅳ段动作

M8

100ms 或200ms




手合或重合  零序过流加速元件  TV断线 




零序过流加速动作

M9




TV断线过流 Ⅰ段时间

TV断线过流Ⅰ段元件 



M10
& TV断线过流 Ⅱ段时间

TV断线过流Ⅰ段动作  



TV断线过流Ⅱ段元件 



M11
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 3.10.4 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 护均可通过控制字决定是否经方向元件控制。  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。   

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RCS-943T 型高压输电线路成套保护装置

3.10.5 跳闸逻辑方框图 
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 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
0 0

>=1




M1
>=1

0 0 0


M2
>=1




>=1 跳闸出口

0 0 0




M3

M4




>=1




M5
>=1





Ⅲ段及以上闭重



M6
TV断线闭锁重合 多相故障闭重 >=1

0 0 0


>=1 闭锁重合闸

M7





M8

 

图 3.10.5 跳闸逻辑方框图  1.  采用三相跳闸方式,任何故障跳三相。  2.  严重故障如手合或重合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。     

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RCS-943T 型高压输电线路成套保护装置

3.10.6 重合闸逻辑方框图 
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  400 0 0 & 0 >=1 0 0 & 0 TV断线闭重 0 0 0 >=1 0 0


0 0 0 &

M1



Tcd



M2

>=1



M3

TWJ 



M4

0 & 不检方式 0 & 检线路无压 母线有压 0 0 & 检母线无压 线路有压 0 0 & 检线路无压 母线无压 0 0 & 检同期方式 0

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 

M5


M6

M7

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 & & &

M12

M8

0 0 0 0

>=1 重合时间 0 150 重合闸

M14

M13

M9


M15

M10

M16

M11

 
图 3.10.6 重合闸逻辑方框图 

1.  2.  3.  4. 

本装置重合闸为三相一次重合闸方式。  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 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 U X 与 U A 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。 
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RCS-943T 型高压输电线路成套保护装置

4.硬件原理说明 
4.1 装置整体结构 
A B C
断 路 器

* * *

209 Ua

210 Ub

211 Uc

212 Un

213 Ux

214 Ux'

201 Ia

202 Ia'

203 Ib

204 Ib'

205 Ic

206 Ic'

207 I0

208 I0'

电  压  输  入 AC 614 615 601 602 603 604 605 606 607 608 609 610 611 612 617 618 619 620 621 622 623 624 625 626 627 628 629 24V光耦+ 24V光耦- 对时 打印 投检修态 信号复归 备      用 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 投不对称故障速动 投通道B差动保护 备      用 备      用 投通道A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2 + - + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + RX A TX 501 502 503 504 505 506 507 508 打 印 机 509 510 511 512 101 102 103 485-1A 485-1B 485-1地 485-2A 485-2B 485-2地 对时485A 对时485B 对时485地 对时485A 对时485B 对时485地 1YQJ-1 直流电源+ 直流电源- 2YQJ-1 YQJ-1 1YQJ-1 电压 切换 输出 接点 2YQJ-1 YQJ-1 1YQJ-2 2YQJ-2 YQJ-2 1YQJ-2 2YQJ-2 YQJ-2 TX RX 正电源 负电源 跳闸线圈 合闸线圈 TWJ负端 HWJ负端 保护跳闸 保护合闸 手跳 手合 跳闸压力低 压力 合闸压力低 气压低 中 央 信 号 公共 BSJ-1 BJJ-1 XTJ-1 XHJ-1 公共

电  流  输  入

903 904 905 907 906 908 911 913 912 910 901 902 914 915 801 802 803 804 805 806 807 808

过负 荷

GFH-1 GFH-1 GFH-2 GFH-2 TJ-2 TJ-2

918 919 920 921 919 920 921 922 923 924 925 926 927 928 809 810 811 812 813 814 815 816 817 818 819 820 B05 B25 B27 B28 B26 B02 B19 B20 B04 B21 B06 B23 B03 B22 B24 E17 E18 E19 E20 E21 E22 E23 E24 E25 E26 E27 E28

OUT

遥 信

BSJ-2 BJJ-2 TJ-1 HJ-1 备 用 备 用 备 用 备 用 TDGJ-1 TDGJ-1

跳 闸

TJ-3 TJ-3 TJ-4 TJ-4 HJ-2 HJ-2 HJ-3 HJ-3 YC1-1 YC1-1 YC1-2 YC1-2 YC2-1 YC2-1 YC2-2 YC2-2 SH-1 SH-1

重合 闸

OUT1

OPT
通道 异常

TDGJ-2 TDGJ-2 TDGJ-3 TDGJ-3 TDGJ-4 TDGJ-4

远传 一

远传 二

手合

SH-2 SH-2 公共 TYJ HYJ TWJ-4 HWJ-3 公共 KKJ TWJ-1

光纤

光 纤 接 B口

电源 操
跳 合 闸 回 路

B01 B09 B17 B11 B13 B15 B16 B18 B14 B12 B25 B27 B10

中央 信号

作 回

COM DC

跳 合 闸

跳 合 位

HWJ-1 HWJ-1 TWJ-3 TWJ-3 公共 HWJ-2 TWJ-2



E05 E06 E07 E08 E09 E10 E11 E12 E13 E14 E15 E16
中 央 信 号

1YQJ-3 2YQJ-3 YQJ-3 电压 切换 输出 接点 1YQJ-3 2YQJ-3 YQJ-3 1YQJ-4 2YQJ-4 YQJ-4 TV失压 同时动作 公共

至OPT板

104 105 106

24V光耦+ 24V光耦- 大地

接地母线

中文液晶显示 友善的人机界面 调试用模拟量输入

1 2 3 4 5 6 7 8 9

1 2 3 4 5 6 7 8 9 PC机

YQ

DB15 1 DC
直流 电源

DB9 3 4 CPU
中央处理 单元

RS232

2 AC
交流 输入

5 COM
通讯 模块

6 OPT
24V光耦 输入









B SWI
操作回路



E YQ
电压切换

LPF
低通 滤波

OUT2 OUT1
继电器 出口1 继电器 出口

图 4.1.1 装置整体结构 

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RCS-943T 型高压输电线路成套保护装置

4.2 装置面板布置  图 4.2.1 是装置的正面面板布置图。 
3×3键盘
运   行 TV 断线 充   电 通道异常 跳   闸 重合闸 跳   位 合   位 Ⅰ   母
区号 确认 取消

RCS-943T
输电线路成套保护装置

汉字显示器

Ⅱ   母 信号复归

液晶对比度调整

调试通讯口

模拟量输入

  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 A C LPF CPU
R X A T X

COM

OPT

OUT2

OUT1

SWI

Y Q

R X B TX

 

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。   

D C I A 201


A C IA' 202 电 I B 203 IB' 204


LPF


CPU


COM 打印


OPT(24V) 602 对 时 601



通道异常1 802 通道异常2 804 通道异常3 806 通道异常4 808


OUT2
通道异常1 801 通道异常2 803 通道异常3 805 通道异常4 807

R X A T X 485-1 A R X 501 502 串 口 1

信号复归 604 投检修态 603 投距离 606
备  用

605

通道 异常

直流电源 101 + I C 直流电源 102 - I 0 103 207 I0' 208 205 IC' 206 流

投零序Ⅱ段 608 投零序Ⅳ段 610

投零序Ⅰ段 607 投零序Ⅲ段 609

B T X

485-1 B

远传1-1 810 远传1-2 812 远传2-1 814 远传2-2 816 手合1 手合2 818 820

远传1-1 809 远传1 远传1-2 811 远传2-1 813 远传2 远传2-2 815 手合1 手合2 817 手合 819

4 8 5 - 1 地 503 485-2 A 485-2 B 504 505 串 口 2

投不对称故 612 投闭锁重合 611 障速动

24V光耦+ 614

613

616 24V光耦- 615
备  用

485-2地 506 U A 24V光耦 104 + U C 24V光耦 105 - U x 大 地 106 215 大地 打印地 512 213  Ux’ 214 打印TXB 511 印 211 UN 212 对时地 压 打印RXA 510 打 509 209 UB 210 对时485A 507 电 对时485B 508 时 钟 同 步

618

投通道B差 动保护 617

投通道A差 620 动保护

备  用 远 跳 远传2 TYJ TWJ HWJ2

619 621 623 625 627 629

远传1 KKJ HYJ HWJ1

622 624 626 628 630

备用1-1 822 备用1-2 824 备用2-1 826 备用2-2 828 备用3 830

备用1-1 821 备用1-2 823 备用2-1 825 备用2-2 827 备用3 829 备用

 
29

NARI-RELAYS

OUT1 BY-1 BSJ-1 XHJ-1 902 BY-1 901 双跳圈时 904 信号公共 903 906 BJJ-1 XTJ-1 905 907 遥信 TJ-1 BY-2 HJ-2 GFH-1 GFH-2 HJ-3 TJ-2 TJ-3 TJ-4 912 914 916 918 920 922 924 926 928 930 BSJ-2 BJJ-2 BY-2 HJ-2 GFH-1 GFH-2 HJ-3 TJ-2 TJ-3 TJ-4 911 913 915 917 919 921 合闸 923 跳闸1 925 跳闸2 927 929
跳闸 备用 事件 记录 合闸 备用

RCS-943T 型高压输电线路成套保护装置

备用SWI1
KKJ、 TWJ1公共 HWJ1公共


SWI B02 B04 B06 B08
正电源 TWJ2、 HWJ2公共 中央公共


备用YQ B01 B03 B05 B07 公共 或重动继 电器插件


Y Q Ⅰ母常闭 E02 Ⅰ母常开 E01 Ⅱ母常闭 E04 Ⅱ母常开 E03 2YQJ-1 E06 1YQJ-1 E08 YQJ-1 E10 1YQJ-1 E05 YQJ-1 E07

中央 信号

A插件为 所有位置 继电器 B插件为 跳合闸回 路

TWJ3公共

远动公共 908 HJ-1

910 远动公共 909

气压低 手合 手跳

B10

负电源

B09 操 作 回 路

2YQJ-1 E09 1YQJ-2 E11 YQJ-2 E13 电 压 切 换

B12 合闸线圈 B11 B14 TWJ负 HWJ负 B13 B15

2YQJ-2 E12 1YQJ-2 E14 YQJ-2 E16

保护跳闸 B16 重合闸 TWJ-1 HWJ-2 TWJ-2 HWJ-3 TWJ-4 跳压低

2YQJ-2 E15 1YQJ-3 E17 YQJ-3 E19

B18 跳闸线圈 B17 B20 B22 B24 B26 B28 B30 KKJ HWJ-1 TWJ-3 TYJ HYJ 合压低 B19 B21 B23 B25 B27 B29 中央 信号
操作 回路

2YQJ-3 E18 1YQJ-3 E20 跳 合 位 YQJ-3 E22

过负 荷报 警

2YQJ-3 E21 1YQJ-4 E23 YQJ-4 E25 中央 信号

2YQJ-4 E24 失压 E26

中央公共 E28 同时动作 E27 负电源 E30 E29

 

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 
924 926
TJ-2

925 927

TJ-3

928 922

TJ-4 HJ-3

929 923

}
} }

801 跳 闸 803 805 807

TDGJ-1 TDGJ-2 TDGJ-3 TDGJ-4

802 804 806 808

}

809 通 道 异 常 811 813 815 相 互 闭 锁 过 负 荷

YC1-1 YC1-2

810 812 814 816

YC1-1 YC1-2

916 817 819 903

HJ-2

合 闸

901 914

备 用 备 用

902 915

917 818 820 904

SH-1 SH-2

BSJ-1 BJJ-1 XHJ-1 XTJ-1 TYJ HYJ TWJ-4

905 906 907 B25 B27 B28

B05

B26 E28

HWJ-3

1YQJ-8 2YQJ-8

E26
1YQJ-9 2YQJ-9

E27

}

手 合

918 920 909

GFH-1 GFH-2

919 921 911 913 910 912 B19 B20 B22 B24 B21 B23

} }

} }

远 传 一 远 传 二

E07

1YQJ-1 2YQJ-1 1YQJ-1 2YQJ-1

E05 E06 E08 E09 E11 E12 换 E14 E15 E17 E18 E20 E21 E23 E24 点 出 接 输 切 电

E10



BSJ-2 BJJ-2

中 908 央 B02 信 B03 号 B04 B06

HJ-1 TJ-1 KKJ TWJ-1 HWJ-2 TWJ-2 HWJ-1 TWJ-3

}

E13 遥 信 E16

1YQJ-2 2YQJ-2

1YQJ-2 2YQJ-2 1YQJ-3 2YQJ-3

}

E19 跳 合 闸 位 置

E22

1YQJ-3 2YQJ-3

E25

1YQJ-4 2YQJ-4

 
图 4.4.1 输出接点图 

30

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RCS-943T 型高压输电线路成套保护装置

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。   
482.0 291.0 465.0
3×3键盘
运   行 TV 断线

177.0 101.6

RCS_943T
输电线路成套保护装置

充   电 通道异常 跳   闸 重合闸 跳   位 合   位 Ⅰ   母 区号 确认 取消

汉字显示器

Ⅱ   母 信号复归

液晶对比度调整

调试通讯口

模拟量输入

图 4.5.1 机箱结构图及屏面开孔图 
465.0 451.0

101.6

4 Φ 6.8

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)、继电器出口插件(OUT)、继 电器出口 1 插件(OUT1) 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。 

179.0

由低通滤 波插件来

A/D

DSP

CPLD

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/D CPU 打印 串口 +E
 

  图 4.6.1 硬件模块图 

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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:   
DC

101 滤 102 104 105 106 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/-110V

101 102 保 护 装 置

104 105 615

光耦24V-

D C 保 护 装 置

开入公共

614

106
外部空接点开入

O P T 1

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:   
AC

A B C

此系统为典型接线

断 路 器

201 203 205 207 209 211 213

202 204 206 208 210 212 214

209

UA

201 至 低 通 插 件 202 203 204 205 206 207 208

IA

213 214

至 低
UX 通

插 件

210

UB

IB

211 212

UC

IC

至 低 通 插 件

215
215

I0

图 4.6.3 交流输入变换插件与系统接线图   

I A 、 I B 、 I C 、 I 0 ,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,如零序过流等,电流变换器的线性工作范围为 30 I N 。 

U A 、 U B 、 U C 为三相电压输入,额定电压为 100 / 3 V; U X 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 / 3 V,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 U X 与 U A 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。   

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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          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 插件还带有两个光端机,它通过 64Kb/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,有三种型号可选:   
  5A  5B  5C  A  RS485  RS485  以太网  B  RS485  RS485  物理层  双绞线  光纤  10/100M 光纤  规约  IEC60870  -5-103 

CPU
RX 光收A TX 光发 RX 光收



TX 光发

  5A、5B 插件设置了两个用于向监控计算机或 RTU 传送报告的 RS485 接口,5C 插件 通过以太网上送报告。三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
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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。   
COM
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 RS485-1A RS485-1B RS485-1地 RS485-2A RS485-2B RS485-2地 对时485A 对时485B 对时485地 打印收 打印发 打印地 至打印机或 打印控制器 至控制系统

至控制系统

至GPS

(5A) COM
RX TX RX TX 1 2 3 4 5 6 对时485A 对时485B 对时485地 打印收 打印发 打印地 至打印机或 打印控制器 至GPS 光纤接口 光纤接口

 
至控制系统 至控制系统

光纤接收1 光纤发送1 光纤接收2 光纤发送2

(5B) COM
以太网接口 光纤接口 至控制系统

1 2 3 4 5 6

对时485A 对时485B 对时485地 打印收 打印发 打印地

至GPS

至打印机或 打印控制器

(5C)
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) 
104 105 24V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 备    用 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 投通道B差动保护 备    用 备    用 投通道A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2

OPT

614 615 601 602

602 604 606 608 610 612 614 618 620 622 624 626 628

601 603 605 607 609 611 615 617 619 621 623 625 627 629

603 604 605 606 607 608 609 610 611 612 617 618 619 620 621 622 623 624 625 626 627 628 629

 

 
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 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,
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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。  606~612,617,620 端子为保护功能模块的投退压板。  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“远跳受本侧控制”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: 
924
TJ-2

925

926

TJ-3

927

928 922

TJ-4 HJ-3

929 923

}
}

BSJ-1

903

904
BJJ-1 XHJ-1

跳 闸

905 906 907

XTJ-1

}
}

909

BSJ-2 BJJ-2

911 913 910 912

中 央 信 号

908

HJ-1 TJ-1

}
}

遥 信

901

备用 备用

902 915



918 920

GFH-1 GFH-2

919 921

916

HJ-2

合 闸

914

917



过 负 荷

图 4.6.8  OUT 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,发告警信号,BJJ 继电器动作,接点闭合。  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。  GFH 为过负荷报警继电器,输出接点 GFH-1、GFH-2 均为常开接点。  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
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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: 
801 803 805 807
TDGJ-1 TDGJ-2 TDGJ-3 TDGJ-4

802 804 806 808

}

809 通 道 异 常 811 813 815

YC1-1 YC1-2 YC1-1 YC1-2

810 812 814 816

} }

远 传 一 远 传 二

817 819

SH-1 SH-2

818 820

}

手 合 允 许

 
图 4.6.9 OUT1 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 (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, 为手合允许继电 SH 器,其输出接点为常开接点,手合允许时(检线路无压、检母线无压、检同期条件满足, 且没有母线 TV 断线,线路 TV 断线)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 和跳闸 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’ ,跳合闸电流小于 4A 可以不用并联电阻。 )
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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。  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  110kV  57.73V  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电压值,为线电压;  6.  电压二次额定值:为一次系统中电压互感器副边的额定电压值,为相电压;  7.  电流一次额定值:为一次系统中电流互感器原边的额定电流值;  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 RCS-943T 保护定值如表    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。   
序号  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    34    35    36    37    38    39    42 定 值 名 称  电流变化量起动值  零序起动电流  负序起动电流  TA 变比系数  差动电流起动值  TA 断线差流定值  零序补偿系数  振荡闭锁过流  接地距离Ⅰ段定值  接地距离Ⅰ段时间  接地距离Ⅱ段定值  接地距离Ⅱ段时间  接地距离Ⅲ段定值  接地Ⅲ段四边形  接地距离Ⅲ段时间  相间距离Ⅰ段定值  相间距离Ⅱ段定值  相间距离Ⅱ段时间  相间距离Ⅲ段定值  相间Ⅲ段四边形  相间距离Ⅲ段时间  正序灵敏角  零序灵敏角  接地距离偏移角  相间距离偏移角  零序过流Ⅰ段定值  零序过流Ⅰ段时间  零序过流Ⅱ段定值  零序过流Ⅱ段时间  零序过流Ⅲ段定值  零序过流Ⅲ段时间  零序过流Ⅳ段定值  零序过流Ⅳ段时间  零序过流加速段  相电流过负荷定值  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  定 值 范 围  0.1~0.5A ×In  0.1~0.5A ×In  0.1~0.5A ×In  0.25~1.00  0.1~2A ×In  0.1~20A ×In  0~2  0.8~2.2A ×In  0.05~125Ω/In  0~10S  0.05~125Ω/In  0.01~10S  0.05~125Ω/In  0.05~125Ω/In  0.01~10S  0.05~125Ω/In  0.05~125Ω/In  0.01~10S  0.05~125Ω/In  0.05~125Ω/In  0.01~10S  45°~89°  45°~89°  0°,15°, 30°  0°,15°, 30°  0.1~20A ×In  0~10S  0.1~20A ×In  0.01~10S  0.1~20A ×In  0.5~10S  0.1~20A ×In  0.5~10S  0.1~20A ×In  0.1~20A ×In  0~10S  0.1~20A ×In  0.1~10S  0.1~20A ×In  步    长  0.01A  0.01A  0.01A  0.01  0.01A  0.01A  0.01  0.01A  0.01Ω  0.01S  0.01Ω  0.01S  0.01Ω  0.01Ω  0.01S  0.01Ω  0.01Ω  0.01S  0.01Ω  0.01Ω  0.01S  1°  1°  15°  15°  0.01A  0.01S  0.01A  0.01S  0.01A  0.01S  0.01A  0.01S  0.01A  0.01A  0.01S  0.01A  0.01S  0.01A 

NARI-RELAYS 40  41  42  43  44  45  46  47  48  49                      TV 断线过流Ⅱ段时间  固定角度差定值  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 

RCS-943T 型高压输电线路成套保护装置 0.1~10S  0°~359°  0.1~10S  0°~90°  0.01~655.35Ω  0.01~655.35Ω  0.01~655.35Ω  0.01~655.35Ω  0~655.35kM  0~65535  0.01S  1°  0.01S  1°  0.01Ω  0.01Ω  0.01Ω  0.01Ω  0.01kM  1 

RCS-943T 运行方式控制字 SW(n)  整定 “1”表示投入, “0”表示退出  1    通道 A 差动保护  0,1    2    通道 B 差动保护  0,1    3    通道 A 专用光纤  0,1    4    通道 B 专用光纤 0,1    5    通道 A 自环试验  0,1    6    通道 B 自环试验  0,1    7    TA 断线闭锁差动  0,1    8    远跳受本侧控制  0,1    9    投振荡闭锁   0,1    10    投Ⅰ段接地距离  0,1    11    投Ⅱ段接地距离  0,1    12    投Ⅲ段接地距离  0,1    13    投Ⅰ段相间距离  0,1    14    投Ⅱ段相间距离  0,1    15    投Ⅲ段相间距离  0,1    16    重合加速Ⅱ段距离  0,1    17    重合加速Ⅲ段距离  0,1    18    不对称相继速动  0,1    19    投Ⅰ段零序方向  0,1    20    投Ⅱ段零序方向  0,1    21    投Ⅲ段零序方向  0,1    22    投Ⅳ段零序方向  0,1    23    投相电流过负荷  0,1    24    投重合闸  0,1    25    投检同期方式  0,1    26    检线无压母有压   0,1    27    检母无压线有压   0,1    28    检线无压母无压   0,1    29    投重合闸不检  0,1    30    TV 断线留零Ⅰ段  0,1    31    TV 断线闭锁重合  0,1    32    Ⅲ段及以上闭重  0,1    33    多相故障闭重  0,1   

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5.2.2 RCS-943T 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~0.5In。  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~0.5In。  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~0.5In。  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.  差动电流起动值: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。  6.  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。  7.  零序补偿系数: K =
Z 0 L Z1 L ,其中 Z 0L 和 Z1L 分别为线路的零序和正序阻抗;建 3Z1L

8.  9. 

10.  11.  12.  13.  14.  15.  16.  17.  18.  19. 

20.  21.  22.  23.  24. 

议采用实测值,如无实测值,则将计算值减去 0.05 作为整定值。  振荡闭锁过流:按躲过线路最大负荷电流整定。  接地距离Ⅰ段定值:两侧运行时按全线路阻抗的 0.8~0.85 倍整定,对于有互感 的线路,应适当减小。三侧方式运行时,应适当减小,最保守的做法可以整定到 T 接点。  相间距离Ⅰ段定值:同接地距离Ⅰ段定值整定原则一样。  距离Ⅰ段时间:接地和相间距离Ⅰ段公用一个延时定值。  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。  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。  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。  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°。   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°。  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。  TV 断线相过流定值:仅在 TV 断线时自动投入。  固定角度差定值:手合检同期或重合检同期时,当 UA 和 UX 的角度与此定值的差 值小于同期合闸角定值时,同期条件满足。该定值的整定与实际系统中线路电压 的接线方式对应。  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。  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。  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。  线路编号:按实际线路编号整定,打印报告时用。  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; 

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25.  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。    5.2.3 RCS-943T 运行方式控制字整定说明  1,2  “通道 A 差动保护”“通道 B 差动保护”:这两个控制字组合可以适应不同的运行 、 方式。在屏上对应的硬压板和定值中对应的软压板都投入的情况下,这两个控制 字都投入表示保护运行在三侧差动的方式;若仅投入一个控制字表示保护运行在 两侧差动方式;若都不投入表示差动保护退出;也可以通过投退屏上的硬压板来 使差动保护适应不同的运行方式。  3,4   通道 A 专用光纤”“通道 B 专用光纤” “ 、 :当通道采用专用光纤时, 该控制字置 “1” , 当与 PCM 设备复接时,该控制字置“0” 。  5,6  “通道 A 自环试验”“通道 B 自环试验” 、 :当通道自环试验时,这两个控制字均置 “1” ,正常运行时该控制字均置“0” 。  7.  “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”  8.  “远跳受本侧控制” :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” 。  9.   “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”  。 10.  “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。  11.  “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。  12.  “不对称相继速动” :置“1”时该功能投入,否则退出。  13.  “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。  14.  “投相电流过负荷” :置“1”时该功能投入,否则退出。  15.   “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。  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,同时母线电压大于 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
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17.  18.  19.  20. 

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,且没有母线 TV 断线,线路 TV 断线,输出手合允许接点。   “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。  “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。  “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。  “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    定 值 名 称  通道 A 差动保护  通道 B 差动保护  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  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  整 定 值                   

   1.  “通道 A 差动保护”“通道 B 差动保护”“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”这八个控制字和屏上对应的硬压板为“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,必须将这八 个控制字整定为“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   
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该定值用于以太网接口,当无以太网接口时,该定值可不整定。

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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: 

0 1 -0 1 1 1 :2 2 :3 3 电 流 I= 0 00 . 01 A 电 压 U= 0 00 . 01 V AB 区 号 0 1
6.2.2 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 差动方式  

  本装置能存储 128 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 0 01 0 1 - 0 1 - 0 1 1 1 : 2 2: 3 3 : 4 44 M S 1 . 电流差动保护 0 0 0 0 5M S 2. 故 障 测 距 结 果 BC 0 5 0 .5 k M

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 128 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,格式如下: 
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自检报告序号

自 检 00 1 0 1- 0 1 - 01 1 1 : 22 : 3 3 : 4 4 4 M S TV 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 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‘ ▲’‘▼’ 、 ‘确认’ 和‘取 、 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 0. 退    出 1. 装置参数 4. 整定定值 5. 修改时钟 6. 程序版本 0. 退    出 2. 保护定值 3. 压板定值 4. 网络参数 5. 拷贝定值 0. 退    出

自检报告信息

 

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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 128 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 128 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  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  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  该区定值无效  光耦电源异常  零序长期起动  突变量长起动  TV 断线  线路 TV 断线  同期 TV 断线  TA 断线  TWJ 异常  控制回路断线  角差整定异常  通道异常  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  同期电压回路断线,  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 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

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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 I < U/Z ZD1 , 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)通道 A、B 的接收“RX”和发送“TX”用尾纤短接, 构成自发自收方式。  2.  投屏上“投通道 A 差动”“投通道 B 差动”硬压板,重合把手切在“综重方式”   , 。 3.  整定保护定值控制字中“通道 A 差动保护”“通道 B 差动保护”“通道 A 专用 、 、 光纤”“通道 B 专用光纤”“通道 A 自环试验”“通道 B 自环试验”“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*0.34*差动电流起动值,模拟单相或多相区内故障。装置 面板上跳闸灯亮,重合灯亮,液晶上显示“电流差动保护” ,动作时间为 10~ 25ms。  6.  加故障电流,I<0.95*0.33*差动电流起动值,装置仅起动,差动保护不动作。   
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7.4.2 距离保护  1.  仅投距离保护压板,重合把手切在“综重方式” ;  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 U = 0.95 * I * Z ZD1 ( Z ZD1 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 10~25ms,动作相为“ABC” ;  5.  加故障电流 I=5A,故障电压 U = 0.95 * (1 + K ) * I * Z ZD1 (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 10~25ms;  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。    7.4.2 零序保护  1.  仅投零序保护Ⅰ段压板。  2.  整定保护定值控制字中“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 * I 01ZD (其中 I 01ZD 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 * I 01ZD ,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 * I 01ZD ,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。    注: RCS-943T 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,试验时如要考验测距的正确性,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。   

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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;  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。  

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