RCS-9611C 线路保护测控装置 技术使用说明

RCS-9611C

线路保护测控装置

技术使用说明书

V1.00

南瑞继保电气有限公司

2005年1月

RCS-9611C线路保护测控装置

1基本配置及规格：

1．1基本配置

RCS-9611C适用于110KV以下电压等级的非直接接地系统或小电阻接地系统中的线路保护及测控装置，可在开关柜就地安装。

保护方面的主要功能有：1）三段可经复压闭锁的方向过流保护；2）三段零序过流保护； 3）三相一次重合闸；4）过负荷功能；5﹚过流和零序过流加速保护；6）低周减载功能；7）小电流接地选线；8）的操作回路。

测控方面的主要功能有：1）25路遥信开入采集；2）正常断路器遥控分合、小电流接地选线；3）IA、IC、I0、UA、UB、UC、UAB、UBC、UCA、U0、F、P、Q、COSф共14个模拟量的遥测；4）事件SOE等；

保护信息方面的主要功能：1）装置描述的远方查看；2）装置参数的远方查看；3）保护定值和区号的远方查看、修改功能；4）软压板状态的远方查看、投退；5）装置保护开入状态的远方查看；6）装置运行状态（包括保护动作元件的状态、运行告警和装置的自检信息）的远方查看；7）远方对装置实现信号复归；8）故障录波上送功能。

支持电力行业标准DL/T667-1999（IEC60870-5-103标准）的通讯规约，配有以太网，双网，100Mbps，超五类线或光纤通讯接口。

1．2技术数据

1．2．1额定数据

直流电压：        220V，110V  允许偏差+15％，-20％

交流电压：             100/V（相电压），100V（线电压）

交流电流：              5A，1A

频        率：        50Hz

1．2．2功      耗

交流电压：        < 0.5VA/相

交流电流：        < 1.0VA/相    (In =5A)

            < 0.5VA/相    (In =1A)

直        流：        正常 < 15W

            跳闸 < 25W

1．2．3主要技术指标

1>定时限过流：

电流定值：        0.1In～20In

定值误差：         < 5％

时间定值：        0～100S

2>零序过流保护

电流定值：        0.1A～12A

定值误差：         < 5％

时间定值：        0～100S

3>低周减载

频率定值：        45～50Hz

定值误差：        0.01Hz

时间定值：        0～100S

DFDT闭锁定值：    0.3～10Hz/S

4>重合闸

重合闸时间：    0.1～9.9S

5>遥信开入：

分辨率        <2ms

信号输入方式：    无源接点

6>遥测量计量等级

电流：        0.2级

其他：        0.5级

2装置原理

2.1硬件配置及逻辑框图见附图

2.2模拟输入

外部电流及电压输入经隔离互感器隔离变换后，由低通滤波器输入至模数变换器，CPU经采样数字处理后，构成各种保护继电器，并计算各种遥测量。

IA、IB、IC为保护用三相电流输入。

I0为零序电流输入。其既可作零序过流保护（报警或跳闸）用，也可作小电流接地选线用。当零序电流作小电流接地选线用时要求从专用零序电流互感器输入。

Iam、Icm为测量用电流，需从专用测量CT输入，以保证遥测量有足够的精度。

UA、UB、UC输入在本装置中作为保护和测量共用，其与IA、IC一起计算形成本线路的P、Q、COSф、Kwh、Kvarh。若无相应的母线PT或者本装置所使用的功能不涉及电压，则UA、UB、UC可不接。为防止装置发PT断线信号，只需将保护定值中“PT断线检查” 控制字退出。

UX在本装置中作为重合闸检线路无压和检同期输入，可以是100V或者57.7V，需要和装置参数中的“线路PT额定二次值”一致。

2.3软件说明

2.3.1过流保护

本装置设三段过流保护，各段有的电流定值和时间定值以及控制字。各段可选择是否经复压(负序电压和低电压)闭锁、是否经方向闭锁。

方向元件的灵敏角为45度，采用90度接线方式。方向元件和电流元件接成按相启动方式。方向元件带有记忆功能以消除近处三相短路时方向元件的死区。

在母线PT断线时可通过控制字“PTDX退出与电压相关的电流保护”选择是退出该电流保护的复压闭锁和方向闭锁以变成纯过流保护，还是将该电流保护直接退出。此处所指的“ 与电压相关的电流保护”是指那些投了复压闭锁或者方向闭锁的电流保护。既没有投复压闭锁也没有投方向闭锁的电流保护不受此控制字影响。

过流一段和过流二段固定为定时限保护，过流三段可以经控制字选择是定时限还是反时限，反时限特性一般沿用国际电工委员会(IEC255-4)和英国标准规范(BS142.1996)的规定，本装置采下列三个标准特性方程。

一般反时限：                        (1)

非常反时限：                        (2)

极端反时限：                        (3)

2.3.2零序保护（接地保护）

当装置用于不接地或小电流接地系统，接地故障时的零序电流很小时，可以用接地试跳的功能来隔离故障。这种情况要求零序电流由外部专用的零序CT引入，不能够用软件自产。

当装置用于小电阻接地系统，接地零序电流相对较大时，可以用直接跳闸方法来隔离故障。相应的，本装置提供了三段零序过流保护，其中零序一段和零序二段固定为定时限保护，零序三段可经控制字选择是定时限还是反时限，反时限特性也是从上述特性1～特性3中选择。

零序三段可经控制字选择是跳闸还是报警。

当零序电流作跳闸和报警用时，其既可以由外部专用的零序CT引入，也可用软件自产(装置参数中有“零序电流自产”控制字)。

2.3.3过负荷保护

装置设一段的过负荷保护，过负荷保护可以经控制字选择是报警还是跳闸。过负荷出口跳闸后闭锁重合闸。

2.3.4加速保护

装置设的一段过流加速保护和一段零序加速保护。

装置设一控制字选择重合闸前加速还是重合闸后加速。若选择前加速则在重合闸动作之前投入；若选择后加速，则在重合闸动作后投入3秒。

手合加速在手合时固定投入3秒。

2.3.5低周保护

装置配有经低电压闭锁、电流闭锁以及频率滑差闭锁的低周保护。当装置在50±0.5Hz范围内运行1秒后，低周保护才允许投入。

装置提供一控制字（“df/dt闭锁投入”）选择在频率下降超过滑差闭锁定值时是否瞬时闭锁低周保护。

装置提供一控制字（“低周电流闭锁投入”）选择线路在轻负荷时低周是否需要动作，轻负荷的判别门槛可通过“低周电流闭锁定值”整定。

装置另提供“投低周保护”硬压板来投退低周保护。

低周保护动作后闭锁重合闸。

2.3.6重合闸

装置提供三相一次重合闸功能，其起动方式有不对应起动和保护起动两种。

重合闸方式包括不检、检线路无压、检同期。

重合闸在充电完成后投入。线路在正常状态(KKJ=1，TWJ=0) 运行15秒后充电。下列信号闭锁重合闸：

1>手跳或者遥跳；2>闭锁重合闸开入；3>控制回路断线；4>低周保护动作；5>过负荷跳闸；6>弹簧未储能开入；7>线路PT断线（检线路无压投入时）。

2.3.7装置自检

当装置检测到本身硬件故障，发出装置故障闭锁信号（BSJ继电器返回），同时闭锁装置。硬件故障包括：定值出错、RAM故障、ROM故障、电源故障、出口回路故障、CPLD故障。

2.3.8装置运行告警

当装置检测到下列件状况时，发出运行异常信号（BJJ继电器动作）：

TWJ异常、线路电压报警、频率异常、PT断线、控制回路断线、接地报警、过负荷报警、零序三段报警、弹簧未储能、CT断线。

2.3.9遥控、遥测、遥信功能

遥控功能主要有三种：正常遥控跳闸操作，正常遥控合闸操作，接地选线遥控跳合闸操作。

遥测量包括IA、IC、I0、UA、UB、UC、UAB、UBC、UCA、U0、F、P、Q、COSф共14个模拟量。通过积分计算得出有功电度、无功电度。所有这些量都在当地实时计算，实时累加，精度达到0.5级。

遥信量主要有：25路遥信开入，并作事件顺序记录。遥信分辨率小于2ms。

2.3.10跳线说明

装置的OUT板有跳线可以选择“备用出口1”(n427～n428)和“备用出口2”(n429～430)动作时是否需要经过起动继电器开放。跳1－2为经起动；跳2－3为不经起动。

出厂默认经起动继电器开放。

2.3.11对时功能

装置具备软件对时和硬件脉冲对时功能。

3装置的背板端子及说明

3.1装置的背板端子图见附。

3.2背板端子说明。

端子401为遥控正电源输入端子，只有在其接入正电源时装置才能遥跳、遥合和选线。

端子402为控制正电源输入端子，同时其亦是保护跳闸出口和保护合闸出口的公共端。

端子404～405为事故总输出空接点。

端子406～407为KKJ(合后位置)输出空接点。

端子408为保护合闸入口。

端子409为保护跳闸入口。

端子410为手动合闸入口。

端子411为手动跳闸入口。

端子412为遥控合闸出口，可经压板或直接接至端子410。

端子413为遥控跳闸出口，可经压板或直接接至端子411。

端子414为保护跳闸出口，可经压板接至端子409。

端子415为保护合闸出口，可经压板接至端子408。

端子416接断路器跳闸线圈。

端子417为合位继电器负端。

端子418接断路器合闸线圈。

端子419为跳位继电器负端。

端子420为控制负电源输入端子。

端子421～426为信号输出空接点，其中421为公共端。

端子422对应装置闭锁信号输出。

端子423对应装置报警信号输出。

端子424对应保护跳闸信号输出，可经跳线选择是否保持（默认是非保持）。

端子425对应保护合闸信号输出，可经跳线选择是否保持（默认是非保持）。

端子426对应控制回路断线输出。

端子427～430对应备用1和备用2输出空接点，这两付接点可经过组态成为跳闸空接点。

端子301为保护电源地。该端子和装置上的接地端子相连后再与变电站地网可靠联结。

端子303分别为装置电源正输入端。

端子304分别为装置电源负输入端。

端子305分别为开入电源负输入端。

端子306～330为遥信开入输入端，其中306～320为普通遥信输入端。

端子326为闭锁重合闸开入。

端子327为投低周保护开入。

端子328为弹簧未储能开入，弹簧未储能时闭锁重合闸。

端子329为信号复归开入。

端子330为装置检修开入。当该开入投入时，装置将屏蔽所有的远动功能。

端子201～203为485口。

端子207～209为硬接点对时输入端口，接GPS差分电平。

端子101～104为母线电压输入，星形接法。

端子105～106为线路电压输入，可以是100V或者57.7V，需要和装置参数中的“线路PT额定二次值”一致。

端子113～114为A相电流输入。

端子115～116为B相电流输入。

端子117～118为C相电流输入。

端子119～120为零序电流输入。

端子121～122为A相测量电流输入。

端子123～124为C相测量电流输入。

装置的开关位置遥信(TWJ、HWJ、KKJ)已经由内部产生，不需要再从外部引入。

注意：所有未定义的端子，现场请勿配线，让其悬空。

4装置整定内容

4.1装置参数整定

1>定值区号：本装置提供16个可使用的保护定值区，整定值范围为0～15。运行定值区可以是其中任意一个，如果要改变运行定值区，有两种方式：其一是进入装置参数整定菜单，改变定值区号，将其值整定为所要切换的定值区号，按"确认"键，装置复位即可；其二是通过远方修改定值区号，将所要切换的定值区号下装到装置，装置自动复位后即可。

2>装置地址：装置地址是装置的定位表征，全站的装置地址必须唯一。

3>保护采样/测量上送周期：整定值含义为保护采样/测量值（模拟量）定时主动上送的时间间隔。当整定为“0”表示保护采样值不需要定时主动上送，但是响应监控的查询。本项定值需要用户根据实际使用情况整定，不用通讯功能时可整定为"0"。出厂默认值为"0"。

4> 遥信确认时间1：开入1和开入2的顺序事件记录的确认时间，出厂默认值为"20毫秒"。

5>遥信确认时间2：除开入1和开入2的其他开入的顺序事件记录的确认时间，出厂默认值为"20毫秒"。

6>CT额定一次值、CT额定二次值、零序CT额定一次值、零序CT额定二次值、母线PT额定一次值、母线PT额定二次值、线路PT额定一次值、线路PT额定二次值：这些定值项需要用户根据实际情况整定，若相应的交流量没有接入则该相可以不整定。

7>弹簧未储能报警确认时间：当有弹簧未储能开入后经过本延时发弹簧未储能报警。本项定值可根据实际需要整定，出厂默认值为0.4秒。

8>.零序电流自产：自产的零序电流仅用于跳闸和报警功能，不能用于小电流接地选线。该控制字设定为"1"，表示零序电流自产，设定为"0"，表示零序电流外加（由端子n111～n112输入）。出厂默认值为"0"。

4.2保护定值整定

1>在整定定值前必须先整定保护定值区号。

2>当某项定值不用时，避免整定值为0。如果是过量继电器（比如过流保护、零序电流保护）则整定为上限值，如是欠量继电器（比如低周保护低频定值、低电压保护低压定值）则整定为下限值，时间整定为100秒，功能控制字退出，硬压板打开。

3>速断保护、加速保护时间一般需整定几十到一百毫秒的延时。由于微机保护没有过去常规保护中一百毫秒的继电器动作延时，所以整定成0秒时可能躲不过合闸时的冲击电流，对于零序速断、零序加速，还存在断路器三相不同期合闸产生的零序电流的冲击。

4>保护定值中所有的控制字都有相应的软压板。软压板可以通过后台投退；就地可通过菜单将软压板内容全部初始化成“1”。

5>硬压板状态、软压板状态、控制字状态均为"1"，才投入相应保护元件（如果该保护元件未设置硬压板，则不考虑其状态，只判别软压板和控制字状态），否则退出该保护元件。

举例说明，当“过流Ⅲ段投反时限”控制字或者软压板没有投入时，则该选择无效。也就是说，此时过流Ⅲ段是定时限。

6>只有在过流Ⅲ段投入的情况下“过流Ⅲ段投反时限”控制字才起作用；只有在零序Ⅲ段投入的情况下“零序过流Ⅲ段投反时限”控制字才起作用。

4.3装置组态

4.3.1装置出口组态

为适应现场不同的动作元件出口不同的断路器情况，本装置通过出口组态来选择动作元件和各出口之间的对应关系。进入“保护出口组态”菜单后，装置显示如下菜单：

   保护出口组态

 1.跳闸出口

 2.备用出口1

 3.备用出口2

 0.退出

其中的“跳闸出口”是指n402～n414；“备用出口1”是指n427～n428；“备用出口2”是指n429～n430。

进入各项出口组态菜单后，显示如下表所示：

重合闸动作时固定只出口402～415。

4.3.2报警出口组态

进入“报警出口组态”菜单后，显示如下表所示：