ZL_YJBH0305.0602 RCS-915F型微机母线保护装置技术和使用说明书.pdf
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1、 Z L _ Y J B H 0 3 0 5 . 0 6 0 2 R C S - 9 1 5 F 型 微 机 母 线 保 护 装 置 技术和使用说明书 说明:此页为封面,印刷时必须与公司标准图标合成,确保资料名称、资料编号及其相对位置与本封面一致 南瑞继保电气有限公司版权所有 此说明书适用于 R C S - 9 1 5 F 型 V 3 . 0 0 版本程序 本公司保留对此说明书修改的权利,届时恕不另行通知。产品与说明书不符之处,以实 际产品为准。 更多产品信息,请访问互联网:h t t p : / / w w w . n a r i - r e l a y s . c o m 目 录 1 概述
2、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 额定参数.2 2 . 2 功耗2 2 . 3 电源2 2 . 4 主要技术指标2 2 . 5 环境参数.2 2 . 6 电磁兼容.3 2 . 7 绝缘试验.3 2 . 8 机箱参数及安装方式.3 2 . 9 通讯3 3 工作原理4 3 . 1 装置硬件配置4 3 . 2 原理说明.4 4 装置整体介绍 1 4 4 . 1 输出接点1 4 4 . 2 装置接线端子1 5 4 . 3 结构与安装1 9 5 整定方法及用户选择. 2 1 5 . 1 装置参数定值2 1 5 . 2 系统参数定
3、值2 2 5 . 3 母差保护定值2 5 6 装置使用说明 2 8 6 . 1 装置液晶显示说明.2 8 6 . 2 命令菜单使用说明.3 2 7 调试大纲. 3 5 7 . 1 试验注意事项3 5 7 . 2 交流回路校验3 5 7 . 3 输入接点检查3 5 7 . 4 整组试验3 5 7 . 5 输出接点检查3 7 7 . 6 开关传动试验3 7 7 . 7 带负荷试验3 7 8 装置的运行说明 3 8 8 . 1 装置的组成3 8 8 . 2 装置异常信息含义及处理建议.3 8 8 . 3 安装注意事项4 0 8 . 4 保护运行注意事项4 0 附录 1 :模拟盘简介. 4 1 附录
4、2 :程序版本更新情况 4 5 NARI- RELAYS R C S - 9 1 5 F 型母线保护装置 1 1 概述 1 . 1 应用范围 R C S 9 1 5 F 型微机母线保护装置, 适用于 6 6 K V 及以下电压等级中性点不接地系统 (两 相式 C T )的单母线、 单母分段、双母线等各种主接线方式,母线上允许所接的线路与 元件数最多为 3 1 个(包括母联),并可满足有母联兼旁路运行方式主接线系统的要求。 1 . 2 保护配置 R C S 9 1 5 F 型微机母线保护装置设有母线差动保护、母联充电保护、母联死区保护、 母联失灵保护以及母联过流保护等功能。 1 . 3 性能特征
5、 ? 允许 T A 变比不同,T A 调整系数可以整定 ? 高灵敏比率差动保护 ? 新型的自适应阻抗加权抗 T A 饱和判据 ? 完善的事件报文处理 ? 友好的全中文人机界面 ? 灵活的后台通讯方式,配有 R S - 4 8 5 和光纤通讯接口( 可选) ? 支持电力行业标准 D L / T 6 6 7 - 1 9 9 9 (I E C 6 0 8 7 0 - 5 - 1 0 3 标准)的通讯规约 ? 与 C O M T R A D E 兼容的故障录波 NARI- RELAYS R C S - 9 1 5 F 型母线保护装置 2 2 技术参数 2 . 1 额定参数 直流电源: 2 2 0 V
6、,1 1 0 V 允许偏差: + 1 5 ,- 2 0 交流电压: V3100 交流电流: 5 A ,1 A 频 率: 5 0 H z 2 . 2 功耗 交流电流: 2 Ic d z d) 定值误差: UT + 0 . 0 5 UN 其中:u 为相电压工频变化量瞬时值;0 . 0 5 UN 为固定门坎;UT 是浮动门坎,随 着变化量输出变化而逐步自动调整。 b )差流元件,当任一相差动电流大于差流起动值时差流元件动作,其判据为: I d Ic d z d 其中:I d 为大差动相电流;Ic d z d为差动电流起动定值。 母线差动保护电压工频变化量元件或差流元件起动后展宽 5 0 0 m s
7、。 2 )比率差动元件 a ) 常规比率差动元件 动作判据为: cdzd m j j II =1 (1 ) = m j j m j j IKI 11 (2 ) 其中:K 为比率制动系数;Ij为第 j 个连接元件的电流; cdzd I为差动电流起动定值。 ) 其动作特性曲线如图 3 . 2 所示。 NARI- RELAYS R C S - 9 1 5 F 型母线保护装置 6 j I j I cdzd I 动作区 = jj II = jj IKI 图 3 . 2 比例差动元件动作特性曲线 为防止在母联开关断开的情况下,弱电源侧母线发生故障时大差比率差动元件 的灵敏度不够,大差比例差动元件的比率制动
8、系数有高低两个定值。母联开关处于 合闸位置以及投单母或刀闸双跨时大差比率差动元件采用比率制动系数高值,而当 母线分列运行时自动转用比率制动系数低值。 小差比例差动元件则固定取比率制动系数高值。 b ) 工频变化量比例差动元件 为提高保护抗过渡电阻能力,减少保护性能受故障前系统功角关系的影响,本 保护除采用由差流构成的常规比率差动元件外,还采用工频变化量电流构成了工频 变化量比率差动元件,与制动系数固定为 0 . 2 的常规比率差动元件配合构成快速差 动保护。其动作判据为: cdzdT m j j DIDII+ =1 (1 ) = m j j m j j IKI 11 (2 ) 其中K为工频变化
9、量比例制动系数,母联开关处于合闸位置以及投单母或刀闸双跨 时K取 0 . 7 5 ,而当母线分列运行时则自动转用比率制动系数低值,小差则固定取 0 . 7 5 ;Ij为第 j 个连接元件的工频变化量电流;D IT为差动电流起动浮动门坎; D Ic d z d为差流起动的固定门坎, 由 Ic d z d得出。 3 )故障母线选择元件 差动保护根据母线上所有连接元件电流采样值计算出大差电流,构成大差比例差动 元件,作为差动保护的区内故障判别元件。 当大差抗饱和母差动作(下述 TA 饱和检测元件二检测为母线区内故障),且任一 小差比率差动元件动作,母差动作跳母联;当小差比率差动元件和小差谐波制动元件
10、同 时开放时,母差动作跳开相应母线。 对于分段母线或双母线接线方式,根据各连接元件的刀闸位置开入计算出两条母线 的小差电流,构成小差比率差动元件,作为故障母线选择元件。 当双母线按单母方式运行不需进行故障母线的选择时可投入单母方式压板。当元件 在倒闸过程中两条母线经刀闸双跨,则装置自动识别为单母运行方式。这两种情况都不 进行故障母线的选择,当母线发生故障时将所有母线同时切除。 NARI- RELAYS R C S - 9 1 5 F 型母线保护装置 7 母差保护另设一后备段,当抗饱和母差动作,且无母线跳闸,则经过 2 5 0 m s切除母 线上所有的元件。 另外,装置在比率差动连续动作 5 0
11、 0 m s后将退出所有的抗饱和措施,仅保留比率差 动元件( cdzd m j j II =1 , = m j j m j j IKI 11 ),若其动作仍不返回则跳相应母线。这是为了 防止在某些复杂故障情况下保护误闭锁导致拒动,在这种情况下母线保护动作跳开相应 母线对于保护系统稳定和防止事故扩大都是有好处的。 (而事实上真正发生区外故障时, TA的暂态饱和过程也不可能持续超过 500ms) 4 )T A 饱和检测元件 为防止母线保护在母线近端发生区外故障时 T A 严重饱和的情况下发生误动, 本装置 根据 T A 饱和波形特点设置了两个 T A 饱和检测元件,用以判别差动电流是否由区外故障
12、T A 饱和引起,如果是则闭锁差动保护出口,否则开放保护出口。 T A 饱和检测元件一: 采用新型的自适应阻抗加权抗饱和方法,即利用电压工频变化量起动元件自适应地开放 加权算法。 当发生母线区内故障时, 工频变化量差动元件B L C D 和工频变化量阻抗元件 Z与工频变化量电压元件U基本同时动作,而发生母线区外故障时,由于故障起始 T A尚未进入饱和,B L C D元件和Z元件的动作滞后于工频变化量电压元件。利用 B L C D 元件、Z 元件与工频变化量电压元件动作的相对时序关系的特点,我们得到了抗 T A 饱和的自适应阻抗加权判据。由于此判据充分利用了区外故障发生 T A 饱和时差流不 同
13、于区内故障时差流的特点,具有极强的抗 T A饱和能力,而且区内故障和一般转换性 故障(故障由母线区外转至区内)时的动作速度很快。在发生交流电压回路断线时,自 动将电压开放元件改为电流开放元件,并适当调整加权值,抗饱和能力不受影响。 T A 饱和检测元件二: 由谐波制动原理构成的 T A饱和检测元件。这种原理利用了 T A饱和时差流波形畸变 和每周波存在线性传变区等特点,根据差流中谐波分量的波形特征检测 T A是否发生饱 和。 以此原理实现的 T A 饱和检测元件同样具有很强抗 T A 饱和能力, 而且在区外故障 T A 饱和后发生同名相转换性故障的极端情况下仍能快速切除母线故障。 图 3 .
14、3 . 1 为动模实验室实录的母线区外发生 A B C 三相故障时 T A 极度饱和波形, 在此 情况下本保护可靠制动,可见其优异的抗 T A 饱和性能。 NARI- RELAYS R C S - 9 1 5 F 型母线保护装置 8 - 40 - 20 0 20 40 60 80 100 120 - 100 0 100 A 相(A) - 40 - 20 0 20 40 60 80 100 120 - 100 0 100 B相(A) - 40 - 20 0 20 40 60 80 100 120 - 100 0 100 C相(A) t (ms) 饱和 T A 一次电流 饱和 T A 二次电流 图
15、 3 . 3 . 1 动模实验室实录的母线区外发生 A B C 三相故障时 T A 饱和波形 图 3 . 3 . 2 为区内故障伴随电流互感器深度饱和,保护 1 0 m s 快速出口(包括出口继电 器时间 5 m s )。 图 3 . 3 . 2 区内短路波形伴随电流互感器饱和的动作波形 5 )电压闭锁元件 其判据为 Ul Ub s;U2U2 s l 其中 Ul为线电压,U2为负序相电压,Ub s为线电压闭锁值,U2 s l为负序电压闭锁定值。 以上两个判据任一动作时,电压闭锁元件开放。在动作于故障母线跳闸时必须经相应的 母线电压闭锁元件闭锁。 NARI- RELAYS R C S - 9 1
16、 5 F 型母线保护装置 9 母差保护的工作框图(以 I 母为例)如图 3 . 4 所示。 B L C D 1 U 1 加 权 算 法 B L C D 当置在母位置, 引入装置的电压都为母电压,即 U A 2 = U A 1 ,U B 2 = U B 1 ,U C 2 = U C 1 ; 当置在母位 置,引入装置的电压都为母电压,即 U A 1 = U A 2 ,U B 1 = U B 2 ,U C 1 = U C 2 。 注意:当就地操作时由电压切换开关进行切换,请将整定控制字中的投一母方式、 投二母方式置为 0 ; 当远方操作时由整定控制字进行 T V 切换, 请将电压切换开关打在双 母位
17、置。 当母联代路运行或两母线分列运行时 P T 切换不再起作用, 各母线取各自 P T 的电压, 而双母方式或单母方式运行(包括投单母方式、双跨)时,P T 切换一直起作用,所以此 时如果有 P T 检修则必须将 T V 切换至未检修侧 P T , 不应打在双母位置。 如为单母主接线 方式,则程序中固定投一母 T V 。 NARI- RELAYS R C S - 9 1 5 F 型母线保护装置 14 4 装置整体介绍 4 . 1输出接点 输出接点如图 4 . 1 所示。 1 T J 1 - 1 1 B 2 91 B 3 0 1 跳闸1 1 T J 1 - 2 1 B 2 71 B 2 8 1
18、跳闸2 1 T J 2 - 1 1 B 2 51 B 2 6 2 跳闸1 1 T J 2 - 2 1 B 2 31 B 2 4 2 跳闸2 1 T J 3 - 1 1 B 2 11 B 2 2 3 跳闸1 1 T J 3 - 2 1 B 1 91 B 2 0 3 跳闸2 1 T J 4 - 1 1 B 1 71 B 1 8 4 跳闸1 1 T J 4 - 2 1 B 1 51 B 1 6 4 跳闸2 1 T J 5 - 1 1 B 1 31 B 1 4 5 跳闸1 1 T J 5 - 2 1 B 1 11 B 1 2 5 跳闸2 2 T J 1 - 1 2 B 2 92 B 3 0 6 跳闸1
19、 2 T J 1 - 2 2 B 2 7 2 B 2 8 6 跳闸2 2 T J 2 - 1 2 B 2 52 B 2 6 7 跳闸1 2 T J 2 - 2 2 B 2 32 B 2 4 7 跳闸2 2 T J 3 - 1 2 B 2 12 B 2 2 8 跳闸1 2 T J 3 - 2 2 B 1 92 B 2 0 8 跳闸2 2 T J 4 - 1 2 B 1 72 B 1 8 9 跳闸1 2 T J 4 - 2 2 B 1 52 B 1 6 9 跳闸2 2 T J 5 - 1 2 B 1 32 B 1 4 1 0 跳闸1 2 T J 5 - 2 2 B 1 1 2 B 1 2 1 0
20、跳闸2 3 T J 1 - 1 3 B 2 93 B 3 0 1 1 跳闸1 3 T J 1 - 2 3 B 2 73 B 2 8 1 1 跳闸2 3 T J 2 - 1 3 B 2 53 B 2 6 1 2 跳闸1 3 T J 2 - 2 3 B 2 33 B 2 4 1 2 跳闸2 3 T J 3 - 1 3 B 2 13 B 2 2 1 3 跳闸1 3 T J 3 - 2 3 B 1 93 B 2 0 1 3 跳闸2 3 T J 4 - 1 3 B 1 73 B 1 8 1 4 跳闸1 3 T J 4 - 2 3 B 1 53 B 1 6 1 4 跳闸2 3 T J 5 - 1 3 B
21、1 33 B 1 4 1 5 跳闸1 3 T J 5 - 2 3 B 1 13 B 1 2 1 5 跳闸2 4 T J 1 - 1 4 B 2 94 B 3 0 1 6 跳闸1 4 T J 1 - 2 4 B 2 74 B 3 0 1 6 跳闸2 4 T J 2 - 1 4 B 2 54 B 2 6 1 7 跳闸1 4 T J 2 - 2 4 B 2 34 B 2 4 1 7 跳闸2 4 T J 3 - 1 4 B 2 14 B 2 2 1 8 跳闸1 4 T J 3 - 2 4 B 1 94 B 2 0 1 8 跳闸2 4 T J 4 - 1 4 B 1 74 B 1 8 1 9 跳闸1 4
22、 T J 4 - 2 4 B 1 54 B 1 6 1 9 跳闸2 4 T J 5 - 1 4 B 1 34 B 1 4 2 0 跳闸1 4 T J 5 - 2 4 B 1 14 B 1 2 2 0 跳闸2 T J M L - 1 5 B 2 75 B 2 8 跳母联1 T J M L - 2 5 B 2 55 B 2 6 跳母联2 5 T J 1 - 1 5 B 2 35 B 2 4 2 1 跳闸1 5 T J 1 - 2 5 B 2 15 B 2 2 2 1 跳闸2 5 T J 2 - 1 5 B 1 95 B 2 0 2 2 跳闸1 5 T J 2 - 2 5 B 1 75 B 1 8
23、2 2 跳闸2 5 T J 3 - 1 5 B 1 55 B 1 6 2 3 跳闸1 5 T J 3 - 2 5 B 1 35 B 1 4 2 3 跳闸2 5 T J 4 5 B 1 15 B 1 2 2 4 跳闸 5 T J 5 5 B 95 B 1 0 2 5 跳闸 5 T J 6 5 B 75 B 8 2 6 跳闸 5 T J 7 5 B 55 B 6 2 7 跳闸 5 T J 8 5 B 35 B 4 2 8 跳闸 5 T J 9 5 B 15 B 2 2 9 跳闸 5 T J 1 0 5 B 2 95 B 3 0 3 0 跳闸 图 4 . 1 a 输出接点图一 NARI- RELAY
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