RCS过负荷联切装置介绍.ppt

南京南瑞继保电气有限公司 2011年01月 青海 西宁RCS-991过负荷联切装置介绍设备过负荷及其控制Ø 线路或变压器等设备允许长时间流过的电流值称为安全电流，如果设 备实际流过的电流超过其安全电流则出现过负荷现象设备的过负荷属 于热稳定问题一般来说，电力设备都有一定过负荷能力，设备允许过 负荷的时间与过载的倍数、环境温度、风速、日照等因素有关，过载倍 数小允许时间较长，过载倍数越大，允许的时间越短，具有反时限特性 输电回路中串接多种设备(导线、金具、阻波器、电流互感器、开关、 刀闸等），输送电流受允许电流最小设备的限制 Ø 设备过负荷如果处理不及时则可能导致严重后果： （1）设备因过热而损坏，导线变形，弛度增加，甚至线路烧断、变压器 烧毁 （2）线路因弧垂增加与下方物体（线路、树木）发生短路，导致线路跳 闸，引起与之平行的线路更严重的过载 （3）引发电力系统连锁反应，出现大面积停电事故从1965年11月美国 东北部大停电到2005年莫斯科大停电，很多次事故都是由于线路过负荷 引起的设备过负荷的原因线路与主变过负荷分为两类：突然过负荷与缓慢过负荷缓慢过负 荷是由负荷的增长引起的 Ø 引起线路突然过负荷的原因有： （1）平行线中一回线突然跳闸； （2）电磁环网高压侧线跳闸潮流向低压侧转移；环网系统在不平衡 点解开； （3）突然失去大电源，引起潮流重新分布； （4）线路突然跳闸后潮流重新分布引起某些线路过负荷。

Ø 引起变压器突然过负荷的原因有： （1）并联变压器一台跳闸，引起另一台过负荷； （2）电磁环网高压侧线路跳闸潮流向低压侧转移缓慢过负荷因过载倍数低、允许时间长，可通过调度员调整系统状 态予以消除（一般15分钟以上）；突然过负荷一般过载倍数大，允 许时间短，需要采取过负荷控制来解决影响导线载流量的边界条件分为外界环境条件（如风速、日照强度、 环境温度等，这是由输电线路所处的自然条件有关）及 与导线本身有关的条件（如导线的吸热系数、辐射系数 、导线允许温度、导线直径等）导线的吸热、辐射系 数综合影响载流量是不大的，当导线直径（截面）一定 时，导线允许温度和边境条件的取值就成为影响载流量 的主要因素 Ø RCS-991A（带旁路） Ø RCS-991A（不带旁路） Ø RCS-991E（带旁路） Ø RCS-991E（不带旁路） 等等型号众多，是一个开放的平台RCS-991主要型号RCS-991系列硬件RCS-991系列硬件RCS-991系列硬件RCS-991系列硬件RCS-991系列硬件交流输入变换插件（AC）Ua1、Ub1、Uc1分别为1段母线三相电压输入，二次额定电压为57.74V。

Ua2、Ub2、Uc2分别为2段母线三相电压输入，二次额定电压为57.74V Ia1、Ic1，分别为主变1两相电流输入 Ia2、Ic2 ，分别为主变2两相电流输入 Ia3、Ic3 ，分别为主变3两相电流输入RCS-991装置交流量输入电气量的测量方法:装置对输入的交流电压、电流进行采样，采样周期为0.833ms，即一个工频 周期采样24点装置分别采用以下算法计算出电压有效值、电流有效值、三相有功 功率值、频率值1）电压、电流有效值采用全波付氏算（2）三相有功功率的算法为 MW装置测量计算出的三相有功功率为一次值（单位：MW） 说明： Ø 功率方向以母线流向线路为正对于主变以高压侧母线流向变压器为正 方向 Ø 当装置检测到一段母线TV断线时将功率计算元件输入电压自动切换到另 一段母线电压 RCS-991装置交流量计算Ø 灵活的出口组态RCS-991装置一般配置14组跳闸出口，其中8组 中每组具有4付接点；其它6组中每组具有2付接点一般配 置可切除22条负荷线路RCS-991E装置一般配置36组跳闸出口，其中7组中每 组具有4付接点；一组具有6付接点；其它28组中每组具有2 付接点一般配置可切除45条负荷线路。

装置的跳闸出口可通过软件灵活地设定到各个控制元 件的相应轮次 RCS-991装置出口继电器输出出口组态示意图RCS-991A基本原理过载报警元件: 装置设计了3个独立的过载报警元件：Imaxi ≥ Ibjzdit ≥ Tbjzdi ü 对于每个报警元件，同时满足以上2式则元件动作 ü 上式中，i取1、2、3 ü Imaxi为每台变压器A、C相电流中的最大值，Ibjzdi 为 过载报警电流整定值 ü t为时间计数器 ü 电流低于整定值后，报警元件延时Tbjzdi自动返回 RCS-991A基本原理起动元件 : 针对3台变压器，装置设计了3个独立的起动元件:Imaxi ≥ IqdzdiPi ≥ Pzdit ≥ 50ms ü 对于每个起动元件，同时满足以上3式则起动元件动作 ü 上式中，i取1、2、3 ü Imaxi为每台变压器A、C相电流中的最大值，Iqdzdi 为 起动电流值，取5级过载电流整定值中的最小值的0.97倍 ü Pi为实时有功功率，Pzdi为功率起动整定值t为时间计 数器RCS-991A基本原理过载联切工作原理: 在充分保证变压器安全运行的前提下，为了将负荷损 失控制到最小的范围，将过负荷联切的动作分为5级 ，总共驱动8轮出口继电器。

任一级过负荷联切动作 后都可以顺序从第1轮到第8轮驱动出口继电器，直至 本级电流返回，这样能够保证切除的负荷量最少各 轮之间的间隔时间可以灵活整定RCS-991A基本原理3台主变的5级过载联切元件的动作电流和动作 延时可灵活整定动作延时最长可整定为3000分 （50小时） 装置设计了3台主变的过载联切投退压板开入，每台主 变的各级过载联切元件也可通过整定控制字分别投退RCS-991E装置（3台主变工程 ）RCS-991E装置（3台主变工程 ） 过载报警条件： 装置设计了3个独立的过载报警元件：Imaxi ≥ Ibjzdit ≥ Tbjzdi 对于每个报警元件，同时满足以上2式则元件动作 上式中，i取1、2、3 Imaxi为每台变压器A、C相电流中的最大值， Ibjzdi 为过载报警电流整定值 t为时间计数器电流低于整定值后，报警延时Tbjzdi自动返回 注：若不需要过载报警功能，则可将电流整定值整定至最大值（ 30000A） RCS-991E装置（3台主变工程 ） 起动条件： 针对3台变压器，装置设计了3个独立的起动元件:Imaxi ≥ IqdzdiPi ≥ Pzdit ≥ 50ms ü 对于每个起动元件，同时满足以上3式则起动元件动作。

ü 上式中，I取1、2、3 ü Imaxi为每台变压器A、C相电流中的最大值，Iqdzdi 为起动电流值， 取4级过载电流整定值中的最小值的0.9倍 ü Pi为实时有功功 率，Pzdi为功率起动整定值t为时间计数器注：Pi为实时有功功率，若不用功率判据请将功率启动定值整定为0即可RCS-991E装置（3台主变工程 ）Ø 在充分保证变压器安全运行的前提下，为了将负荷损失 控制到最小的范围，将过负荷联切的动作分为4级，总共 可驱动15轮出口继电器各轮之间的间隔时间可以灵活整 定 Ø 3台主变的4级过载联切元件的动作电流和动作延时可灵 活整定动作延时最长可整定为3000分（50小时） Ø 装置设计了3台主变的过载联切投退压板开入，每台主 变的各级过载联切元件也可通过整定控制字分别投退RCS-991E（3台主变工程）过载联切负荷方案 Ø 三个母联开关位置按照现场情况选接； Ø 过载按单元考虑每单元分独立五轮1单元轮次2单元轮次3单元轮次 第一轮1第一轮2第一轮3 第二轮1第二轮2第二轮3 第三轮1第三轮2第三轮3 第四轮1第四轮2第四轮3 第五轮1第五轮2第五轮3RCS-991E（3台主变工程）过载联切负荷方案（1）假设三台主变低压侧母联或分段开关位置在分位时 Ø 单元1过载时切负荷顺序为： “第一轮1→第二轮1→第三轮1→第四轮1→第五轮1”Ø 单元2过载时切负荷顺序为： “第一轮2→第二轮2→第三轮2→第四轮2→第五轮2”Ø 单元3过载时切负荷顺序为： “第一轮3→第二轮3→第三轮3→第四轮3→第五轮3”RCS-991E（3台主变工程）过载联切负荷方案（2）当仅有一个合位在时 当母联或分段开关位置TWJ13 /TWJ23都为1时， Ø 单元1、2过载时切负荷顺序为： “第一轮1→第一轮2→第二轮1→第二轮2→第三轮1→第三轮2→ 第四轮1→第四轮2→第五轮1→第五轮2” Ø 单元3过载时切负荷顺序为： “第一轮3→第二轮3→第三轮3→第四轮3→第五轮3”RCS-991E（3台主变工程）过载联切负荷方案（2）当仅有一个合位在时 当母联或分段开关位置TWJ12/TWJ13都为1时， Ø 单元2、3过载时切负荷顺序为： “第一轮2→第一轮3→第二轮2→第二轮3→第三轮2→第三 轮3→第四轮2→第四轮3→第五轮2→第五轮3” Ø 单元1过载时切负荷顺序为： “第一轮1→第二轮1→第三轮1→第四轮1→第五轮1” RCS-991E（3台主变工程）过载联切负荷方案（2）当仅有一个合位在时 当母联或分段开关位置TWJ12/TWJ23都为1时， Ø 单元1、3过载时切负荷顺序为： “第一轮1→第一轮3→第二轮1→第二轮3→第三轮1→第三 轮3→第四轮1→第四轮3→第五轮1→第五轮3” Ø 单元2过载时切负荷顺序为：“第一轮2→第二轮2→第三轮2→第四轮2→第五轮2” RCS-991E（3台主变工程）过载联切负荷方案（3）当仅有一个跳位为1时 Ø 单元1、2、3过载时切负荷顺序为：“第一轮1→第一轮2→第一轮3→第二轮1→第二轮2→第 二轮3→第三轮1→第三轮2→第三轮3→第四轮1→第四轮 2→第四轮3→第五轮1→第五轮2→第五轮3”Ø 为使装置在旁路代路或撤销旁路代路过程中过载联切功能依然有效 ，在该过程中装置取相应和电流作为联切元件的输入量，直至过程结束 ，装置再单取旁路电流或线路电流作为输入量。

为此装置设计了一个“ 无流定值（0.06In）”，以旁代线路1过程为例，投入“旁代线路1”压 板后装置开始取线路1电流＋旁路电流作为线路1过载联切元件的输入量 ，若此后线路1电流降低至“无流定值（0.06In）””以下，则认为线路 1开关已分，过程结束，装置开始取旁路电流作为线路1过载联切元件的 输入量其它过程与此类似Ø 若用户若无需旁路代路或撤销旁路代路过程中过载联切功能依然有效 ，则可将“无流定值”整定为最大值：30000A此时，一旦“旁代线路 1”投入，装置立即取旁路电流作为线路1过载联切元件的输入量；一旦 “旁代线路1”退出，装置立即取线路1电流作为线路1过载联切元件的输 入量RCS-991具备旁代功能版本RCS-991旁路代路过程及其对策 Ø 对于2条线路+1条旁路模式，装置设计了“旁代线路1”和“旁代线路 2”压板开入以旁代线路1为例：旁路代路过程应严格按以下步骤操作：投入“旁代线路1”压板(过程开始) →合旁路开关 →分线路1开关(过 程结束)；撤销旁路代路应严格按以下步骤操作：退出“旁代线路1”压板(过程开始) →合线路1开关 →分旁路开关(过 程结束)RCS-991 TV断线判别 Ø 当负序电压＞0.15Un，或正序电压＜0.15Un且有 流（至少有一相电流大于0.06In），则判为TV回路 断线，延时5秒发TV断线异常告警信号。

异常消失后 ，延时5秒自动返回RCS-991 TA断线判别 由于本装置接入两相电流，因此TA断线的判据 只能判别两相电流的不平衡设两相电流的大值为 Imax，小值为Imin，若Imax＞0.2In且Imax＞2Imin ，则判为TA回路断线，延时5秒闭锁过载联切，同时 发TA断线异常告警信号异常消失后，延时5秒自动 返回 总结RCS－991A变压器过负荷联切装置具有如下特点： Ø 装置的过负荷联切元件不仅测量主变电流，还测 量主变功率，可有效地。