南瑞RCS-931E线路保护说明书资料.pdf

ZL XLBH0106 0607 ZL XLBH0106 0607 RCS 931E 型 超高压线路成套保护装置 技术说明书 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 目 录 1 概述概述 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 软件工作原理软件工作原理 5 3 1 装置总起动元件 5 3 2 工频变化量距离继电器 6 3 3 电流差动继电器 7 3 4 零序方向继电器 13 3 5 距离继电器 14 3 6 重合闸 18 3 7 正常运行程序 20 3 8 各保护方框图 22 3 9 远跳 远传 28 3 10 纵联标识码 29 4 硬件原理说明硬件原理说明 30 4 1 装置整体结构 30 4 2 装置面板布置 31 4 3 装置接线端子 32 4 4 输出接点 33 4 5 结构与安装 34 4 6 各插件原理说明 34 5 定值内容及整定说明定值内容及整定说明 44 5 1 装置参数及整定说明 44 5 2 保护定值及整定说明 45 5 3 压板定值 49 5 4 IP地址 49 NARI RELAYS RCS 931E 型超高压线路成套保护装置技术说明书 1 1 概述 概述 1 11 1 应用范围 应用范围 本装置为由微机实现的数字式超高压线路成套快速保护装置 可用作 220kV 及以上 电压等级 需要采用自适应重合闸的同杆并架输电线路的主保护及后备保护 1 21 2 保护配置 保护配置 RCS 931E 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 由工频变化 量距离元件构成的快速 段保护 由三段式相间和接地距离及二个延时段零序方向过流 构成的全套后备保护 保护有分相合闸及跳闸出口 配有自适应重合闸及常规重合闸功 能 1 31 3 性能特征 性能特征 设有分相电流差动和零序电流差动继电器全线速跳功能 2048kb s 高速数据通信接口 线路两侧数据同步采样 两侧电流互感器变比可 以不一致 利用双端数据进行测距 通道自动监测 通信误码率显示 通道故障自动闭锁差动保护 动作速度快 线路近处故障跳闸时间小于 10ms 线路中间故障跳闸时间小于 15ms 线路远处故障跳闸时间小于 25ms 反应工频变化量的测量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 因而测量元件能在保证安全性的基础上达到特高 速 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 灵活的自适应重合闸及常规重合闸方式 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 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 友好的人机界面 汉字显示 中文报告打印 后台通信方式灵活 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 与 COMTRADE 兼容的故障录波 1 NARI RELAYS RCS 931E 型超高压线路成套保护装置技术说明书 2 2 技术参数 技术参数 2 12 1 机械及环境参数 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 22 2 额定电气参数 额定电气参数 直流电源 220V 110V 允许偏差 15 20 交流电压 V3100 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 32 3 主要技术指标 主要技术指标 2 3 12 3 1 整组动作时间 整组动作时间 工频变化量距离元件 近处 3 10ms 末端 20ms 差动保护全线路跳闸时间 25ms 差流 1 5 倍差动电流高定值 距离保护 段 20ms 2 3 22 3 2 起动元件 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 2 NARI RELAYS RCS 931E 型超高压线路成套保护装置技术说明书 2 3 32 3 3 工频变化量距离 工频变化量距离 动作速度 10ms 时 ZOP UU2 整定范围 0 1 7 5 In 5A 0 5 37 5 In 1A 2 3 42 3 4 距离保护 距离保护 整定范围 0 01 25 In 5A 0 05 125 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 段跳闸时间 0 10s 2 3 52 3 5 零序过流保护 零序过流保护 整定范围 0 1In 20In 零序过流元件定值误差 5 后备段零序跳闸延迟时间 0 10s 2 3 62 3 6 暂态超越 暂态超越 快速保护均不大于 2 2 3 72 3 7 测距部分 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 82 3 8 自动重合闸 自动重合闸 检同期元件角度误差 3 2 3 92 3 9 电磁兼容 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 3 NARI RELAYS RCS 931E 型超高压线路成套保护装置技术说明书 2 3 102 3 10 绝缘试验 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 3 112 3 11 输出接点容量 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 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 3 122 3 12 通信接口 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 3 132 3 13 光纤接口 光纤接口 装置设有两路硬件上完全相同的光纤接口 通道 A 用于与线路对侧的 RCS 931E 通 讯 完成纵差保护功能及取得对侧信息 通道 B 用于与本侧同杆双回线另一回线的 RCS 931E 交换信息 得到为完成分相按顺序重合所必须的信息 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 发送 功率分三档 由跳线决定 发送功率 12 dB 9dB 6dB 1 3um 单模光纤 接收灵敏度 36dB 专用光纤传输距离 75kM 2 3 142 3 14 复接 PCM 复接 PCM 信道类型 数字光纤或数字微波 可多次转接 接口标准 2Mbit s G 703 同向数字接口 时延要求 单向传输时延 15ms 4 NARI RELAYS RCS 931E 型超高压线路成套保护装置技术说明书 3 3 软件工作原理 软件工作原理 3 13 1 装置总起动元件 装置总起动元件 起动元件的主体以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 装置有很高的灵敏度 当系统振荡时 自动 抬高浮动门坎而降低灵敏度 不需要设置专门的振荡闭锁回路 因此 起动元件有很高 的灵敏度而又不会频繁起动 装置有很高的安全性 3 1 13 1 1 电流变化量起动 电流变化量起动 ZDTMAX III 25 1 MAX I 是相间电流的半波积分的最大值 ZD I 为可整定的固定门坎 T I 为浮动门坎 该元件动作并展宽 秒 去开放出口继电器正电源 3 1 23 1 2 零序过流元件起动 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 去开放出 口继电器正电源 3 1 33 1 3 位置不对应起动 位置不对应起动 这一部分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 3 1 43 1 4 纵联差动或远跳起动 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 秒 当本侧收到对侧的远跳信号且定值中 不经本侧起动控制 置 1 时 去开放出 口继电器正电源 500ms 5 NARI RELAYS RCS 931E 型超高压线路成套保护装置技术说明书 3 23 2 工频变化量距离继电器 工频变化量距离继电器 电力系统发生短路故障时 其短路电流 电压可分解为故障前负荷状态的电流电压 分量和故障分量 反应工频变化量的继电器只考虑故障分量 不受负荷状态的影响 正 反方向故障时 工频变化量距离继电器动作特性如下图 ZD Z K Z S Z KS ZZ R jX 图 3 2 1 正方向短路动作特性 ZD Z S Z R jX K Z 图 3 2 2 反方向短路动作特性 正方向故障时 测量阻抗在阻抗复数平面上的动作特性是以矢量为圆心 以 K Z S Z ZDS ZZ 为半径的圆 如上左图所示 当矢量末端落于圆内时动作 可见这种阻 抗继电器有大的允许过渡电阻能力 当过渡电阻受对侧电源助增时 由于一般与 K Z N I I 是同相位 过渡电阻上的压降始终与I 同相位 过渡电阻始终呈电阻性 与 轴平行 因此 不存在由于对侧电流助增所引起的超越问题 对反方向短路 测量阻抗在阻抗复数平面上的动作特性是以矢量为圆心 以 K Z S Z ZDS ZZ 为半径的圆 动作圆在第一象限 而因为 K Z 总是在第三象限 因此 阻 抗元件有明确的方向性 6 NARI RELAYS RCS 931E 型超高压线路成套保护装置技术说明书 工频变化量阻。