ZL_YJBH0401.0509 RCS-915AB型上海地区版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 4 0 1 . 0 5 0 9 R C S - 9 1 5 A B 型上海地区 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 A B 型上海地区版 V 3 . * * 版本程序 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:h t t p : / / w w w . n a r i - r e l a y s . c o m
2、 目 录 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 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2 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.10 4.1 输出接点10 4.2 装置接线端子 .11 4.3 结构与安装15 4.4 装置面板布置 .16 5整定方法及用户选择.17 5.1 装置参数定值 .17 5.2 系统参数定值 .18 5.3 母差保护定值 .19 6. 装
3、置使用说明.22 6.1 装置液晶显示说明 22 6.2 命令菜单使用说明 24 7.调试大纲.27 7.1 试验注意事项 .27 7.2 交流回路校验 .27 7.3 输入接点检查 .27 7.4 整组试验27 7.5 输出接点检查 .28 7.6 开关传动试验 .29 7.7 带负荷试验29 8装置的运行说明30 8.1 装置的组成30 8.2 装置异常信息含义及处理建议30 8.3 安装注意事项 .31 8.4 保护运行注意事项31 NARI- RELAYS R C S - 9 1 5 A B型上海地区版母线保护装置 1 1 概述 1 . 1 应用范围 RCS915AB上海版微机母线保护
4、装置,主要适用于 110KV的单母分段和单母三分 段主接线方式,母线上允许所接的线路与元件数最多为 18个(不包括分段开关)。 1 . 2 保护配置 RCS915AB 上海版微机母线保护装置设有母线差动保护、分段充电保护、分段死 区保护、分段失灵保护、分段过流保护等功能。 1 . 3 性能特征 ? 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 TA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 -
5、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 A B型上海地区版母线保护装置 2 2 技术参数 2 . 1 额定参数 直流电源:220V,110V 允许偏差: +15,- 20 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: U T + 0 . 0 5 U N NARI- RELAYS R C S - 9 1 5 A B型上海地区版母线保护装置 5
6、 其中:u为相电压工频变化量瞬时值;0 . 0 5 U N 为固定门坎;U T 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 。 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
7、为差动电流起动定值。 ) 其动作特性曲线如图 3 . 3 所示。 j I j I cdzd I 动作区 = jj II = jj IKI 图 3 . 3 比例差动元件动作特性曲线 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为工频变化量比例制动系数
8、,变化量比例制动系数固定取 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。 NARI- RELAYS R C S - 9 1 5 A B型上海地区版母线保护装置 6 装置在比率差动连续动作 500ms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
9、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 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
10、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。 T A 饱和检测元件二: 由谐波制动原理构成的 TA饱和检测元件。 这种原理利用了 TA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
11、特征检测 TA是否发生饱 和。以此原理实现的 TA 饱和检测元件同样具有很强抗 TA 饱和能力,而且在区外故障 TA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 3.4为动模实验室实录的母线区内、外故障波形。图 3.4.1为区外故障,短路支路 电流互感器极度饱和的情况下,差动保护也不会误动。图 3.4.2为区内故障 图 3 . 4 . 1 区外故障伴随电流互感器饱和的电流波形 NARI- RELAYS R C S - 9 1 5 A B型上海地区版母线保护装置 7 图 3 . 4 . 2 区内短路波形伴随电流互感器饱和的动作波形 伴随电流互感器深度饱和,保护 10ms快速出
12、口(包括出口继电器时间 5ms)。 5)电压闭锁元件 其判据为 U Ub s 3 U0U0 b s U2U2 b s 其中 U为相电压,3 U0为三倍零序电压( 自产) , U2为负序相电压, Ub s 为相电压闭锁值,U0 b s 和 U2 b s分别为零序、负序电压闭锁值。以上三个判据任一个动作时,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。 母差保护的工作框图如图 3 . 5 所示。 U 加 权 算 法 B L C D & 1 & 谐波制动开放 U : 母线电压工频变化量元件 Z : 工频变化量阻抗元件 B L C D : 工频变化量比率差动元件 B L
13、C D : 比率差动元件(K = 0 . 2 ) B L C D : 比率差动元件 Z B L C D S W : 母差保护投退控制字 Y B : 母差保护投入压板 B L C D 电压闭锁开放 跳分段 跳母线 1 5 0 0 SW YB & 图 3 . 5 母差保护的工作框图 NARI- RELAYS R C S - 9 1 5 A B型上海地区版母线保护装置 8 3 . 2 . 2 分段充电保护 当任一组母线检修后再投入之前,利用分段开关对该母线进行充电试验时可投入分 段充电保护,当被试验母线存在故障时,利用充电保护切除故障。 分段充电保护有专门的起动元件。在分段充电保护投入时,当分段电流
14、任一相大于 分段充电保护整定值时,分段充电保护起动元件动作去控制分段充电保护部分。 当分段断路器跳位继电器由“1 ”变为“0 ”或分段 T W J = 1 且由无电流变为有电流( 大 于 0 . 0 4 I n ) ,则开放充电保护 3 0 0 m s ,同时根据控制字决定在此期间是否闭锁母差保护。 在充电保护开放期间,若分段电流大于充电保护整定电流,则将分段开关切除。分段充 电保护不经复合电压闭锁。 另外, 如果希望通过外部接点闭锁本装置母差保护,将“投外部闭锁母差保护”控 制字置 1 。装置检测到“闭锁母差保护”开入后,闭锁母差保护。该开入若保持 1 s 不返 回,装置报“闭锁母差开入异常
15、” ,同时解除对母差保护的闭锁。 分段充电保护的逻辑框图如图 3 . 6 所示。 = 1 1 & & & 分段T W J C D B S : 分段充电保护闭锁母差保护控制字投入 3 0 0 跳分段 闭锁母差 分段I A 0 . 0 4 I n 分段I C 0 . 0 4 I n 分段I A I c h g 分段I C I c h g I c h g : 分段充电保护定值 & C D B S 1 0 S W 1Y B S W 1 : 分段充电保护投退控制字 Y B : 分段充电保护投入压板 S W 2 B S M C S W 2 : 投外部闭锁母差保护控制字 B S M C : 外部闭锁母差保护
16、开入 1 0 00 分段I B 0 . 0 4 I n 分段I B I c h g = 1 = 1 图 3 . 6 分段充电保护的逻辑框图 3 . 2 . 3分段过流保护 当利用分段断路器作为线路的临时保护时可投入分段过流保护。 分段过流保护有专门的起动元件。在分段过流保护投入时,当分段电流任一相大于 分段过流整定值,或分段零序电流大于零序过流整定值时,分段过流起动元件动作去控 制分段过流保护部分。 分段过流保护在任一相分段电流大于过流整定值,或分段零序电流大于零序过流整 定值时,经整定延时跳分段开关,分段过流保护不经复合电压元件闭锁。 3 . 2 . 4分段失灵与分段死区保护 当保护向分段发
17、跳令后,经整定延时分段电流仍然大于分段失灵电流定值时,分段 失灵保护经母线电压闭锁后切除对应母线上所有连接元件。通常情况下,只有母差保护 和分段充电保护才起动分段失灵保护。当投入“投分段过流起动分段失灵”控制字时, 分段过流保护也可以起动分段失灵保护。 如果希望通过外部保护启动本装置的分段失灵保护,应将系统参数中的“投外部起 动分段失灵”控制字置 1 。装置检测到“外部起动分段失灵”开入后,经整定延时分段 电流仍然大于分段失灵电流定值时,分段失灵保护母线电压闭锁后切除该母线上所有连 NARI- RELAYS R C S - 9 1 5 A B型上海地区版母线保护装置 9 接元件。该开入若保持
18、1 0 s不返回,装置报“外部起动分段失灵长期起动” ,同时退出 该起动功能。逻辑框图见图 3 . 7 。 分段1 过流保护动作 母差跳分段 分段1充电保护动作 =1 分段1IAImsl 分段1IBImsl 分段1ICImsl 母线复合电压闭锁开放 & Tmsl =1 S W 1 外部起动分段失灵开入 S W 1 : 投外部起动分段失灵控制字 S W 2 S W 2 : 投分段过流起动分段失灵控制字 跳母线 图 3 . 7 分段失灵保护逻辑框图(以分段 1 为例) 为保证分段在跳位时发生死区故障仅切除故障母线, 健全母线不受影响, 当投入 “分 段分列运行”压板时,相应的分段电流不计入差动电流
19、。 3 . 2 . 5 交流电压断线检查 1 )母线负序电压 3 U 2 大于 1 2 V ,延时 1 . 2 5 秒报该母线 T V 断线。 2 )母线三相电压幅值之和(| U a | + | U b | + | U c | )小于 U n ,且分段或任一出线的任一相有 电流( 0 . 0 4 I n )或母线任一相电压大于 0 . 3 U n ,延时 1 . 2 5 秒延时报该母线 T V 断线。 3 )三相电压恢复正常后,经 1 0 秒延时后全部恢复正常运行。 4 )当检测到系统有扰动或任一支路的零序电流大于 0 . 1 I n 时不进行 T V 断线的检测,以 防止区外故障时误判。 5
20、 )若任一母线电压闭锁条件开放,延时 3 秒报该母线电压闭锁开放。 3 . 2 . 6 交流电流断线检查 1 ) 任一支路 3 I0 0 . 2 5 Im a x+ 0 . 0 4 In时延时 5秒发该支路 T A断线报警信号,对于分段支 路发分段不平衡断线信号,该判据可由控制字选择退出。 2 ) 差流大于 T A 断线整定值 I D X ,延时 5 秒发 T A 断线报警信号。 3 ) 差电流大于 T A 异常报警整定值 I D X B J 时,延时 5 秒报 T A 异常报警。T A 异常报警不 闭锁母差保护。T A 回路恢复正常后延时 5 秒 T A 异常报警信号自动复归。 4 ) 当母
21、线电压异常(母差电压闭锁开放或母线电压 3 U 0大于 5 V )时不进行 T A断线的 检测。 5 ) 根据母差保护中“投 T A 断线自动恢复”控制字可以选择电流回路恢复正常后 T A 断 线报警是否自动复归同时解除断线闭锁(注:该控制字只对上述判据 1 判别的 T A 断 线有效,对判据 2 T A断线无效,判据 2判别的 T A断线必须手动复归)。若此控制 字置 0则电流回路恢复正常后,须按屏上复归按钮复归报警信号,母差保护才能恢 复运行。 NARI- RELAYS R C S - 9 1 5 A B型上海地区版母线保护装置 10 4 装置整体介绍 4 . 1输出接点 输出接点如图 4
22、 . 1 所示。 1TJ1- 1 1B291B30 1跳闸1 1TJ1- 2 1B271B28 1跳闸2 1TJ2- 1 1B251B26 2跳闸1 1TJ2- 2 1B231B24 2跳闸2 1TJ3- 1 1B211B22 3跳闸1 1TJ3- 2 1B191B20 3跳闸2 1TJ4- 1 1B171B18 4跳闸1 1TJ4- 2 1B151B16 4跳闸2 1TJ5- 1 1B131B14 5跳闸1 1TJ5- 2 1B111B12 5跳闸2 2TJ1- 1 2B292B30 6跳闸1 2TJ1- 2 2B27 2B28 6跳闸2 2TJ2- 1 2B252B26 7跳闸1 2TJ2
23、- 2 2B232B24 7跳闸2 2TJ3- 1 2B212B22 8跳闸1 2TJ3- 2 2B192B20 8跳闸2 2TJ4- 1 2B17 2B18 9跳闸1 2TJ4- 2 2B15 2B16 9跳闸2 2TJ5- 1 2B132B14 10跳闸1 2TJ5- 2 2B11 2B12 10跳闸2 3TJ1- 1 3B293B30 11跳闸1 3TJ1- 2 3B273B28 11跳闸2 3TJ2- 1 3B25 3B26 12跳闸1 3TJ2- 2 3B23 3B24 12跳闸2 3TJ3- 1 3B213B22 13跳闸1 3TJ3- 2 3B193B20 13跳闸2 3TJ4-
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