RCS-9613線路光纖縱差保護測控裝置技術說明書

1、RCS-9613線路光纖縱差保護測控裝置 1 基本配置及規(guī)格 1.1基本配置RCS-9613為用于35KV或66KV電壓等級的經消弧線圈接地（或小電阻接地）或不接地系統(tǒng)中短線路保護測控裝置，可在開關柜就地安裝。 保護方面的主要功能有：1）短線路光纖縱差保護；2）三段式可經低電壓閉鎖的定時限方向過流保護；3)零序過流保護/小電流接地選線；4)三相一次重合閘(檢無壓、同期、不檢)；5)一段定值可分別獨立整定的合閘加速保護(可選前加速或后加速)；6)低周減載保護等；7)獨立的操作回路及故障錄波。 測控方面的主要功能有：1）9路遙信開入采集、裝置遙信變位、事故遙信；2）正常斷路器遙控分合、小電流接地探

2、測遙控分合；3）P、Q、IA、IC、COS 5個模擬量的遙測；4）開關事故分合次數統(tǒng)計及事件SOE等；5）4路脈沖輸入。 1.2 技術數據 1.2.1額定數據 直流電源： 220V，110V 允許偏差 +15，-20 交流電壓： 100/V，100V 交流電流： 5A，1A 頻 率： 50Hz 1.2.2 功耗： 交流電壓： 0.5VA/相 交流電流： 1VA/相 (In =5A) 0.5VA/相 (In =1A) 直流回路： 正常 15W 跳閘 25W 1.2.3 主要技術指標 光纖縱差保護 光纖接口技術指標： 光纖接頭方式： ST型 光纖類型： 多模光纖 推薦傳輸距離： 3km （若線路長

3、度大于3公里，訂貨時請?zhí)貏e聲明，光纖接口需另行處理) 通訊方式： 異步通訊 傳輸速率： 9600 bit/s 縱差保護固有動作時間： 50ms 定時限過流 電流定值：0.1In20In 時間定值：0100S 定值誤差： 5 重合閘 重合閘時間：0.19.9S 定值誤差： 5 低周減載 低周定值：45Hz50Hz 低壓閉鎖：10V90V df/dt閉鎖：0.3Hz/s10Hz/s 定值誤差： 5 其中頻率誤差： 0.01Hz 遙測量計量等級： I 0.2級 其他： 0.5級 遙信分辨率： 2ms 信號輸入方式： 無源接點 2 裝置原理 2.1 硬件配置及邏輯框圖見附圖RCS-9613 2.2 模

4、擬輸入 外部電流及電壓輸入經隔離互感器隔離變換后，由低通濾波器輸入至模數變換器，CPU經采樣數字處理后，組成各種繼電器并判斷計算各種遙信遙測量。 Ia、Ib、Ic、Ios輸入為保護用模擬量輸入，IA、IC為測量用專用測量CT輸入，保證遙測量有足夠的精度。Ios零序電流輸入除可用作零序過流保護用之外（報警或跳閘），也同時兼作小電流接地選線用輸入，零序電流的接入最好用專用零序電流互感器接入，若無專用零序電流互感器，在保證零序電流能滿足小接地系統(tǒng)保護選擇性要求前提下用三相電流之和即CT的中性線電流。UA、UB、UC電壓輸入在本裝置中除作為測量用輸入，與IA、IC一起計算形成本線路的P、Q、COS、K

5、wh、Varh外，還作為低電壓閉鎖用電壓輸入。 光纖縱差保護實現(xiàn)時未考慮線路兩側CT 變比不一致情況，故在選用本裝置時要求線路兩側CT的變比及特性一致。 Ux主要用于重合閘檢無壓或同期時所用線路電壓輸入。裝置所用模數轉換器為高精度14位A/D轉換，結合軟件每周24點采樣，保證了裝置遙測精度。另外，本裝置具備操作回路，設手跳及保護跳閘兩種跳閘端子輸入，而手動合閘及保護合閘則不加區(qū)分，合為一種合閘端子輸入。 2.3軟件說明 2.3.1 光纖縱差保護 縱差保護原理 由于裝置的通訊方式為異步通訊方式且采用較低的通訊波特率，為提高差動繼電器可利用的數據采樣密度，裝置必須壓縮兩側需交換的數據量，故差動繼電

6、器實現(xiàn)時取兩側電流綜合量而未采用分相電流差動。差動方程如下： 其中： 差動保護實現(xiàn)的邏輯框圖如 圖1 光纖縱差保護邏輯框圖： 當本側線路為電源端時，差動保護由過流保護第三段定值啟動開放，當本側線路為負荷端時，差動保護由對側通過光纖通道遠傳過來的保護跳閘信號開放，從而實現(xiàn)全線路的快速故障切除。由于差動保護受穩(wěn)態(tài)過量保護判據閉鎖，增加了差動繼電器本身的安全性。當裝置未達到第三段過流保護定值而差流大于0.3In時，裝置延時5秒發(fā)差流報警信號，光通信系統(tǒng)本身具有通信誤碼檢測，當誤碼率超過一定值時，裝置將發(fā)通道故障信號，并閉鎖裝置，一旦通信恢復，裝置將自動投入，當裝置誤碼率較高時可能將導致保護固有動作時

7、間加長。 2.3.2 定時限過流 本裝置設三段定時限過流保護，每段均可通過控制字選擇經方向或經低電壓閉鎖，各段電流及時間定值可獨立整定，分別設置整定控制字控制這三段保護的投退。專門設置一段加速段電流保護，在手合或重合閘后投入3秒，而不是選擇加速段、段、段。加速段的電流及時間可獨立整定，并可通過控制字選擇是前加速或是后加速。方向元件采用正序電壓極化，方向元件和電流元件接成按相啟動方式。方向元件帶有記憶功能以消除近處三相短路時方向元件的死區(qū)。 圖1 光纖縱差保護邏輯框圖 2.3.3 PT斷線檢查 裝置具有PT斷線檢查功能，可通過控制字投退。判據如下： 正序電壓小于30伏，而任一相電流大于0.1A

8、負序電壓大于8伏 滿足上述任一條件后延時10秒報母線PT斷線，發(fā)出運行異常告警信號，待電壓恢復正常后保護也自動恢復正常。在斷線期間，閉鎖自動重合閘，根據整定控制字選擇是退出經方向或低電壓閉鎖的各段過流保護還是暫時取消方向和低電壓閉鎖。 如果重合閘選擇檢同期或檢無壓方式，則當線路電壓小于30Un而任一相電流大于0.1A經10秒延時報線路PT斷線，發(fā)出運行異常告警信號，并閉鎖自動重合閘，待線路電壓恢復正常時保護也自動恢復正常。 2.3.4 重合閘 重合閘起動方式有兩種：不對應起動和保護起動，當重合閘不投時可選擇整定控制字退出，通過整定控制字選擇是檢同期，檢無壓，還是不檢。檢同期，無壓用的線路電壓可

9、以是額定100V或57.7V，可通過整定控制字選擇。線路無壓固定為額定電壓的30，線路有壓固定為額定電壓的70。線路電壓的相位由裝置正常運行時自動識別，無特殊要求不需整定，只需將線路電壓接入即可。重合閘必須在充電完成后投入，線路在正常運行狀態(tài)(KKJ=1，TWJ=0)，無外部閉鎖重合信號，經15秒充電完成。重合閉鎖信號有： 手跳(KKJ=0) 低周動作 外部端子閉鎖輸入 遙控跳閘 控制回路斷線 彈簧未儲能接點輸入 2.3.5低周減載 裝置配有低電壓閉鎖及滑差閉鎖功能。當裝置投入工作時頻率必須在500.5Hz范圍內，低周保護才允許投入。當系統(tǒng)發(fā)生故障，頻率下降過快超過滑差閉鎖定值時瞬時閉鎖低周保

10、護。另外線路如果不在運行狀態(tài)，則低周保護自動退出。 低周保護動作同時閉鎖線路重合閘。 2.3.6 接地保護 由于裝置應用于不接地或小電流接地系統(tǒng)，在系統(tǒng)中發(fā)生接地故障時，其接地故障點零序電流基本為電容電流，且幅值很小，用零序過流繼電器來保護接地故障很難保證其選擇性。在本裝置中接地保護實現(xiàn)時，由于各裝置通過網絡互聯(lián)，信息可以共享，故采用比較同一母線上各線路零序電流基波及五次諧波幅值和方向的方法來獲得接地線路，并通過網絡下達接地試跳命令來進一步確定接地線路。 在經小電阻接地系統(tǒng)中，接地零序電流相對較大，故采用直接跳閘方法，裝置中設一段零序過流繼電器（可整定為報警或跳閘）。 當然在某些不接地系統(tǒng)中，

11、電纜出線較多，電容電流較大，也可采用零序電流繼電器直接跳閘方式。 2.3.7 遙信、遙測、遙控功能 遙控功能主要有三種：正常遙控跳閘操作，正常遙控合閘操作，接地選線遙控跳閘操作。 遙測量主要有：IA、IC、COS、P、Q和有功電度、無功電度及脈沖電度。所有這些量都在當地實時計算，實時累加，三相有功無功的計算消除了由于系統(tǒng)電壓不對稱而產生的誤差，且計算完全不依賴于網絡，精度達到0.5級。 遙信量主要有：9路遙信開入、裝置變位遙信及事故遙信，并作事件順序記錄，遙信分辨率小于2ms。2.3.8 對時功能裝置具備軟件或硬件脈沖對時功能 3 裝置背板端子及說明 3.1 裝置背板端子見附圖RCS-9613

12、背板端子 3.2 背板端子說明端子401、402為裝置事故跳閘（推事故畫面）。端子403為遙控正電源輸入，404為控制電源220V+（110+）。端子405接斷路器跳閘線圈。端子406接斷路器合閘線圈。端子407為跳位繼電器負端。端子408為手動跳閘輸入，在啟動跳閘回路的同時，啟動手跳繼電器（執(zhí)行遙控跳閘時也啟動手跳繼電器）。端子409為保護跳閘輸入，且跳閘操作回路中帶保持繼電器。端子410為合閘輸入，在本裝置中，手動合閘與保護合閘合并為一個合閘輸入且合閘操作回路中帶保持繼電器。端子411為控制電源220V-（110V-）端子412415為遠動信號，當開關柜保護單元與監(jiān)控單元必須獨立配置時與監(jiān)

13、控單元的遙信單元相接口，用來反映保護測控裝置的基本運行情況，分別為：裝置故障（包括直流消失），保護動作，控制回路斷線。端子416為保護跳閘出口，出口繼電器的另一端已固定聯(lián)結控制電源220V+（110V+）。（416與409之間供用戶設置跳閘壓板）端子417為保護合閘出口，出口繼電器的另一端已固定聯(lián)結控制電源220V+（110V+）。（417與410之間供用戶設置合閘壓板）端子418420為位置信號輸出。在本裝置的操作回路中未考慮彈簧或氣壓閉鎖節(jié)點，我們推薦優(yōu)先采用開關本身的閉鎖回路，若開關不具備閉鎖功能，則可將閉鎖節(jié)點串聯(lián)至合閘線圈回路和跳閘線圈回路中實現(xiàn)。另外，裝置中具備防跳回路。端子301

14、304為兩副備用繼電器接點。端子305312為遙信量開入節(jié)點。端子313為差動保護投入壓板。端子314為彈簧未儲能或氣壓不足閉鎖重合閘開入。端子315為閉鎖重合閘開入。端子316為裝置檢修狀態(tài)開入，當該位投入時表明開關正在檢修，此時將屏敝所有的遠動功能。（僅適用于DL/T667-1999規(guī)約）端子305316均為220V（110V）光耦開入，其公共端為317，該端子應外接220V（110V）信號電源負端。端子318319為保護用直流電源，320為裝置地。端子201205為24V光耦輸入，其一端已在內部固定聯(lián)結光耦24V電源的0V地，202-205為四個脈沖表脈沖開入。端子206208為RS23

15、2串口1端子209、210為系統(tǒng)對時總線接口，差分輸入。同時裝置內部也可軟件對時。端子211、212為空端子。端子213、214為RS485串口3對應于軟件設定B口。端子205為裝置地端子101104為母線電壓輸入，星形接法。端子105、106為線路電壓輸入，額定電壓為100V。端子107118為電流輸入，其中端子107、108為測量CT的A相輸入，111、112為測量CT的C相輸入，109、110為接地選線用零序CT電流輸入，113、114為保護CT的A相輸入，115、116為保護CT的B相輸入，117、118為保護CT的C相輸入。端子320、115、208、AC地應連接在一起，并與變電站地

16、網聯(lián)接。開關位置遙信已由內部自動產生，不需再引入遙信開入。CPU端子下部為光纖接口，與線路對側構成縱聯(lián)光纖通道。 4 裝置定值整定 4.1裝置參數整定序號名稱范圍備注1保護定值區(qū)號0132裝置地址02403規(guī)約1：LFP規(guī)約，0：DL/T667-1999（IEC60870-5-103）規(guī)約4串口A波特率0：4800， 1： 9600 ( A口不需整定 ) 2：19200，3：38400 5串口B波特率6打印波特率7打印方式0 為就地打印 ；1 為網絡打印8口令00-999遙信確認時間1開入量1、2遙信確認時間（ms）10遙信確認時間2其余開入量遙信確認時間（ms）11電流額定一次值12電流額定

17、二次值13零序電流額定一次14零序電流額定二次15電壓額定一次值16電壓額定二次值 4.2裝置定值整定序號定值名稱定 值整定范圍整定步長1段過流I1zd0.1In20In0.01A2段過流I2zd0.1In20In0.01A3段過流I3zd0.1In20In0.01A4過流保護低電壓閉鎖定值U1zd 2V100V 0.1V 5過流加速段定值Ijszd0.1In20In0.01A6零序過流段I0zd0.02A12A0.01A7低周保護低頻整定Flzd4550Hz0.01Hz8低周保護低壓閉鎖Ulfzd1090V0.01V9df/dt閉鎖整定DFzd0.310Hz/s0.01Hz/s11重合閘同期角DGch090112過流段時間T10100S0.01S13過流段時間T20100S0.01S14過流段時間T30100S0.01S15過流加速段時間Tjs 0100S0.01S16零序過流段時間T00100S0.01S17低頻保護時間Tf0100S0.01S18重合閘時間Tch09.9S0.01S下整定控制字， 控制字位置“1”相應功能投入， 置“0”相應功能退出1過流段投入GL10/12過流段投入GL20/13過流段投入GL30/14過流段經低壓閉鎖UBL10/15過流段經低壓閉鎖UBL20/16過流段經低壓閉鎖UBL30/17