RCS-931線路保護(hù)培訓(xùn)學(xué)習(xí)資料

1、RCS-931線路保護(hù)培訓(xùn)學(xué)習(xí)資料目 次1、RCS-931保護(hù)配置12、RCS-931壓板作用13、RCS-931保護(hù)原理14、RCS-931保護(hù)中差動(dòng)繼電器的種類和特點(diǎn)35、輸電線路電流縱差保護(hù)的主要問題86、保護(hù)裝置通信接口原理127、差動(dòng)保護(hù)實(shí)驗(yàn)141、 RCS-931保護(hù)配置1.1、 主保護(hù)a） 光纖電流縱差保護(hù)；b） 工頻變化量距離、接地和相間距離段。1.2、 后備保護(hù)以正序電壓為極化量的阻抗繼電器構(gòu)成的三段式接地、相間距離保護(hù)、零序電流、段(帶方向)、段(方向可選擇)。1.3、 重合閘單相重合閘、三相重合閘、綜合重合閘、重合閘仃用。2、 RCS-931壓板作用2.1、 投主保護(hù)（差

2、動(dòng)保護(hù)）；2.2、 投距離保護(hù)；2.3、 投零序保護(hù)；2.4、 投閉重 （勾三壓板）；2.5、 出口壓板有：跳A、B、C、重合閘、還有啟動(dòng)失靈、啟動(dòng)重合閘等。2.6、 RCS-931壓板定值（軟壓板）定 值 名 稱定 值 范 圍整 定 值投主保護(hù)壓板0，1根據(jù)調(diào)度定值投距離保護(hù)壓板0，1根據(jù)調(diào)度定值投零序保護(hù)壓板0，1根據(jù)調(diào)度定值投閉重三跳壓板0，1根據(jù)調(diào)度定值3、 RCS-931保護(hù)原理3.1、 電流變化量起動(dòng)：零序過流元件起動(dòng) ：當(dāng)外接和自產(chǎn)零序電流均大于整定值時(shí)，零序起動(dòng)元件動(dòng)作并展寬秒，去開放出口繼電器正電源。位置不對(duì)應(yīng)起動(dòng) ：這一部分的起動(dòng)由用戶選擇投入，條件滿足總起動(dòng)元件動(dòng)作并展寬

3、15秒，去開放出口繼電器正電源。3.2、 總起動(dòng)（CPU）與保護(hù)（DSP）的關(guān)系RCS-931保護(hù)中差動(dòng)繼電器的種類和特點(diǎn)3.3、 光纖電流縱差保護(hù)原理以母線流向被保護(hù)線路方向?yàn)檎较颉?dòng)作電流(差動(dòng)電流)為：制動(dòng)電流為：動(dòng)作電流與制動(dòng)電流對(duì)應(yīng)的工作點(diǎn)位于比率制動(dòng)特性曲線上方，繼電器動(dòng)作。3.4、 輸電線路電流縱差保護(hù)原理線路內(nèi)部短路動(dòng)作電流：制動(dòng)電流：因?yàn)镮CDIR繼電器動(dòng)作。 凡是在線路內(nèi)部有流出的電流，都成為動(dòng)作電流。4、 RCS-931保護(hù)中差動(dòng)繼電器的種類和特點(diǎn)4.1、 穩(wěn)態(tài)段分相差動(dòng)繼電器的構(gòu)成：動(dòng)作電流： 制動(dòng)電流： 取為定值單中差動(dòng)電流高定值、4倍實(shí)測(cè)電容電流和4UN/Xc1中

4、的最大值。依靠定值躲電容電流。4.2、 穩(wěn)態(tài)段分相差動(dòng)繼電器的構(gòu)成： 動(dòng)作電流：制動(dòng)電流： 取為定值單中差動(dòng)電流低定值、1.5倍實(shí)測(cè)電容電流和1.5UN/XC1 中的最大值。依靠定值躲電容電流。 經(jīng)40ms延時(shí)動(dòng)作。4.3、 穩(wěn)態(tài)相差動(dòng)繼電器段動(dòng)作方程、段動(dòng)作方程：延時(shí)40ms動(dòng)作4.4、 工頻變化量分相差動(dòng)繼電器的構(gòu)成 動(dòng)作電流： 制動(dòng)電流：IH 取為定值單中差動(dòng)電流高定值、4倍實(shí)測(cè)電容電流和 4UN/4C1 中的最大值。由于IH大于電容電流,依靠定值躲電容電流影響.RCS-931A工頻變化量相差動(dòng)繼電器動(dòng)作方程工頻變化量差動(dòng)繼電器的特點(diǎn)不受負(fù)荷電流的影響。因此負(fù)荷電流不會(huì)產(chǎn)生制動(dòng)電流。受過

5、渡電阻的影響也較小。在單側(cè)電源線路上發(fā)生短路，只要短路前有負(fù)荷電流，短路后無電源側(cè)的工頻變化量電流也會(huì)形成動(dòng)作電流。 由于上述原因該繼電器很靈敏。提高了重負(fù)荷線路上發(fā)生經(jīng)高電阻短路時(shí)的靈敏度。4.5、 零序差動(dòng)繼電器的構(gòu)成 動(dòng)作電流：制動(dòng)電流：IQD0 為定值單中零序起動(dòng)電流定值。經(jīng)100ms延時(shí)動(dòng)作。 零序差動(dòng)繼電器本身無選相功能，所以再另外用穩(wěn)態(tài)分相差動(dòng)繼電器選相。兩者構(gòu)成與門。分相零差繼電器動(dòng)作方程：選相元件：延時(shí)100ms動(dòng)作4.6、 零序差動(dòng)繼電器的特點(diǎn)由于不反應(yīng)負(fù)荷電流，所以負(fù)荷電流不產(chǎn)生制動(dòng)電流。受過渡電阻的影響較小。因此在重負(fù)荷線路上發(fā)生經(jīng)高電阻短路時(shí)靈敏度較高。與零序差動(dòng)繼電

6、器配合使用作為選相用的穩(wěn)態(tài)分相差動(dòng)繼電器的構(gòu)成：動(dòng)作電流ICDBC為經(jīng)過電容電流補(bǔ)償后的差動(dòng)電流。制動(dòng)電流：IL 為 IQD0 、0.6倍實(shí)測(cè)電容電流和0.6UN/XC1中的最大值。制動(dòng)系數(shù)僅取為0.15。4.7、 選相用穩(wěn)態(tài)分相差動(dòng)繼電器特點(diǎn)由于IL值和制動(dòng)系數(shù)值都取得很小，所以該繼電器很靈敏。不會(huì)影響零序差動(dòng)繼電器的靈敏度。由于IL比電容電流小，故動(dòng)作電流要經(jīng)電容電流補(bǔ)償。電容電流的補(bǔ)償 其中故而電容電流的補(bǔ)償當(dāng)計(jì)算電容電流與實(shí)測(cè)電容電流相差較大時(shí)、判斷TV斷線時(shí)、判斷電容電流很小時(shí)，動(dòng)作電流不再進(jìn)行電容電流的補(bǔ)償。為防止電容電流的影響，將初始動(dòng)作電流由IL 抬高到I M。因?yàn)殡娙蓦娏鞯难a(bǔ)

7、償要用到TV的電壓和線路容抗的定值，而這些值現(xiàn)有可能是不正確的。4.8、 RCS-931保護(hù)中差動(dòng)繼電器的種類和特點(diǎn)選相用穩(wěn)態(tài)分相差動(dòng)繼電器特點(diǎn)判別計(jì)算電容電流與實(shí)測(cè)電容電流相差較大的條件 a） 0.75UN/XC1ICD 或0.75 ICDUN/XC1式中ICD為實(shí)測(cè)電容電流。上式說明可能整定的值有錯(cuò)。b） UN/XC10.1IN 或ICD0.1IN式中IN為TA二次額定電流。該式說明電容電流還比較大。 與式構(gòu)成與門。滿足條件，不進(jìn)行電容電流的補(bǔ)償，而通過將起動(dòng)電流定值提高到IM來躲過電容電流的影響。 選相用穩(wěn)態(tài)分相差動(dòng)繼電器特點(diǎn)判別電容電流很小的判據(jù)UN/XC10.1IN及ICD0.1IN

8、滿足上兩判據(jù)說明電容電流很小，不需進(jìn)行電容電流的補(bǔ)償。但為了在空載電容電流作用下該繼電器不誤動(dòng)，將起始動(dòng)作電流由IL抬高到IM。因?yàn)殡娙蓦娏骱苄?，該IM值也不是很大，不會(huì)影響線路內(nèi)部短路靈敏度。5、 輸電線路電流縱差保護(hù)的主要問題5.1、 電容電流的影響 電容電流是從線路內(nèi)部流出的電流，因此它構(gòu)成動(dòng)作電流。由于負(fù)荷電流是穿越性的電流，它只產(chǎn)生制動(dòng)電流。所以在空載或輕載下電容電流最容易造成保護(hù)誤動(dòng)。 解決方法：a) 用起動(dòng)電流定值躲本線路電容電流。b) 起動(dòng)電流定值躲不了電容電流時(shí)，進(jìn)行電容電流補(bǔ)償。5.2、 重負(fù)荷情況下線路內(nèi)部經(jīng)高電阻接地短路，靈敏度可能不夠。負(fù)荷電流是穿越性的電流，它只產(chǎn)生

9、制動(dòng)電流而不產(chǎn)生動(dòng)作電流。經(jīng)高電阻短路，短路電流很小，因此動(dòng)作電流很小因而靈敏度可能不夠。 解決方法：采用工頻變化量比率差動(dòng)繼電器和零序差動(dòng)繼電器；5.3、 TA斷線，差動(dòng)保護(hù)會(huì)誤動(dòng)。為了在單側(cè)電源線路內(nèi)部短路時(shí)電流縱差保護(hù)能夠動(dòng)作，因此差動(dòng)繼電器在動(dòng)作電流等于制動(dòng)電流時(shí)應(yīng)能保證動(dòng)作。這樣在一側(cè)TA斷線時(shí)差動(dòng)保護(hù)會(huì)誤動(dòng)。 解決方法：采取措施防止TA斷線時(shí)差動(dòng)繼電器誤動(dòng)。5.4、 防止TA斷線誤動(dòng)的措施差動(dòng)保護(hù)部分的計(jì)算，包括:差動(dòng)繼電器的計(jì)算、邏輯程序和出口程序都在故障計(jì)算程序中進(jìn)行。也可以說只有起動(dòng)元件起動(dòng)后才投入差動(dòng)保護(hù)。起動(dòng) 元件如果不起動(dòng)，在正常運(yùn)行程序中差動(dòng)保護(hù)根本沒有計(jì)算，相當(dāng)于差

10、動(dòng)保護(hù)沒有投入。防止TA斷線誤動(dòng)的措施是：只有在兩側(cè)起動(dòng)元件均起動(dòng)，兩側(cè)差動(dòng)繼電器都動(dòng)作的條件下才能發(fā)出跳閘命令。 為此，每一側(cè)差動(dòng)繼電器動(dòng)作后都要向?qū)?cè)發(fā)一個(gè)允許信號(hào)。差動(dòng)保護(hù)要發(fā)跳閘命令必須滿足如下條件: 本側(cè)起動(dòng)元件起動(dòng) 本側(cè)差動(dòng)繼電器動(dòng)作 收到對(duì)側(cè)差動(dòng)動(dòng)作的允許信號(hào) 這樣當(dāng)一側(cè)TA斷線，由于電流有突變或者有零序電流，起動(dòng)元件可能起動(dòng)，差動(dòng)繼電器也可能動(dòng)作。但對(duì)側(cè)沒有斷線，起動(dòng)元件沒有起動(dòng)，差動(dòng)繼電器沒有進(jìn)行計(jì)算，不能向本側(cè)發(fā)差動(dòng)動(dòng)作的允許信號(hào)。所以本側(cè)不誤動(dòng)。5.5、 長(zhǎng)期有差流的裝置異常信號(hào)在TA斷線時(shí)應(yīng)發(fā)長(zhǎng)期有差流的裝置異常信號(hào)。為此在正常運(yùn)行程序中加一個(gè)有壓差流元件。該差流元件就

11、用選相用的穩(wěn)態(tài)分相差動(dòng)繼電器，該繼電器十分靈敏?？捎行У貦z測(cè)出出現(xiàn)差電流的異常情況。 有壓差流元件的動(dòng)作條件: 差流元件動(dòng)作 差流元件的動(dòng)作相或動(dòng)作相間電壓 U、U0.65UN 上兩條件與門經(jīng)10秒延時(shí)發(fā)長(zhǎng)期有差流信號(hào)。第一個(gè)條件說明有差電流，第二個(gè)條件說明系統(tǒng)無故障，滿足這兩個(gè)條件說明可能是TA斷線，也可能是電流的數(shù)據(jù)采集通道有故障。在TA斷線側(cè)如果起動(dòng)元件沒有起動(dòng)（例如輕載情況下發(fā)生斷線），在正常運(yùn)行運(yùn)行程序中有壓差流元件動(dòng)作，10秒后發(fā)長(zhǎng)期有差流信號(hào)。如果起動(dòng)元件起動(dòng)了，程序進(jìn)入故障計(jì)算程序。在該程序中，由于收不到對(duì)側(cè)允許信號(hào)保護(hù)不會(huì)誤動(dòng)。起動(dòng)元件連續(xù)7秒不動(dòng)作，返還正常運(yùn)行程序。再經(jīng)1

12、0秒后發(fā)長(zhǎng)期有差流信號(hào)。在TA未斷線側(cè)在正常運(yùn)行程序中10秒后也可發(fā)出長(zhǎng)期有差流信號(hào)。裝置發(fā)了長(zhǎng)期有差流的信號(hào)后如果TA斷線閉鎖差動(dòng)控制字 =1 則閉鎖差動(dòng)保護(hù)。以防止TA斷線期間其它線路短路時(shí)誤動(dòng)。如果TA斷線閉鎖差動(dòng)控制字=0則不閉鎖差動(dòng)保護(hù)。但是將差動(dòng)繼電器的定值抬高到TA斷線差流定值。該定值應(yīng)按躲過本線路的最大負(fù)荷電流整定。5.6、 輸電線路電流縱差保護(hù)的主要問題 由于兩側(cè)TA暫態(tài)特性和飽和程度的差異、二次回路時(shí)間常數(shù)的差異在區(qū)外故障或區(qū)外故障切除時(shí)出現(xiàn)差動(dòng)電流（動(dòng)作電流），容易造成差動(dòng)繼電器誤動(dòng)。 解決方法： 提高比率制動(dòng)特性的起動(dòng)電流和制動(dòng)系數(shù)。在制動(dòng)量上增加浮動(dòng)門檻。5.7、 三

13、相 TWJ=1 發(fā)允許信號(hào)的作用在N側(cè)斷路器處于三相跳閘狀態(tài)下線路上發(fā)生短路。N側(cè)所有起動(dòng)元件都不會(huì)起動(dòng)，故而N側(cè)無法向M側(cè)發(fā)允許信號(hào)，導(dǎo)致M側(cè)電流縱差保護(hù)拒動(dòng)。為此采取當(dāng)三相時(shí)發(fā)允許信號(hào)的措施。這樣當(dāng)線路上發(fā)生短路時(shí)，對(duì)側(cè)電流縱差保護(hù)就可以動(dòng)作。5.8、 輸電線路電流縱差保護(hù)的主要問題 兩側(cè)采樣不同步，造成不平衡電流的加大。 線路縱差保護(hù)與主設(shè)備保護(hù)中用的縱差保護(hù)不同，線路縱差保護(hù)兩側(cè)電流是由不同裝置采樣的。兩側(cè)電流采樣時(shí)間不一致，使動(dòng)作電流不是同一時(shí)刻的兩側(cè)電流的相量和，最大的誤差是相隔一個(gè)采樣周期（931保護(hù)是0.833ms,折合工頻電角度為 15度）。這將加大區(qū)外故障時(shí)的不平衡電流。

14、解決方法： 使兩側(cè)采樣同步，或進(jìn)行相位補(bǔ)償。931保護(hù)采用小步幅調(diào)整采樣周期達(dá)到采樣同步。5.9、 同步采樣裝置剛上電時(shí)，或測(cè)得的兩側(cè)采樣時(shí)間差超過規(guī)定值時(shí)，啟動(dòng)一次同步過程。在同步過程中測(cè)量信號(hào)傳輸延時(shí)Td，并計(jì)算兩側(cè)采樣時(shí)間差Ts。然后由從機(jī)將采樣時(shí)刻作多次的小步幅調(diào)整，直到兩側(cè)采樣同步為止。在同步過程中兩側(cè)電流縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)自動(dòng)退出。但由于每次僅作小步幅調(diào)整，所以其它保護(hù)仍舊能正常工作，不必退出。在正常運(yùn)行中一直在測(cè)量?jī)蓚?cè)采樣時(shí)間差Ts。當(dāng)測(cè)得的Ts大于步幅調(diào)整的時(shí)間時(shí)，從機(jī)立即將采樣時(shí)刻作小步幅調(diào)整。由于此時(shí)Ts的值很小，對(duì)保護(hù)沒有影響，故作這種調(diào)整時(shí)電流縱差保護(hù)仍然是投入的。5.10、

15、 采樣數(shù)據(jù)的傳輸在64kb/s通信接口的條件下，實(shí)現(xiàn)了每周12點(diǎn)采樣數(shù)據(jù)的傳輸，而其他有些廠家的差動(dòng)保護(hù)每周僅傳輸46點(diǎn)。每周12點(diǎn)的采樣數(shù)據(jù)保證了差動(dòng)繼電器工作的正確性和工頻變化量差動(dòng)繼電器的實(shí)現(xiàn)。在2Mb/s通信接口的條件下，實(shí)現(xiàn)了每周24點(diǎn)采樣數(shù)據(jù)的傳輸及差動(dòng)計(jì)算。5.11、 弱電側(cè)電流縱差保護(hù)存在的問題當(dāng)有一側(cè)是弱電源側(cè)或無電源側(cè)，在線路內(nèi)部短路時(shí)，無電源側(cè)起動(dòng)元件可能不起動(dòng)。例如無電源側(cè)變壓器中性點(diǎn)不接地，短路前線路空載，短路后由于既無電流突變量又無零序電流，起動(dòng)元件不動(dòng)作。起動(dòng)元件不動(dòng)作，程序在正常運(yùn)行程序。此時(shí)無電源側(cè)差動(dòng)繼電器沒有進(jìn)行計(jì)算，不會(huì)向?qū)?cè)發(fā)允許信號(hào)。導(dǎo)致電源側(cè)電流縱

16、差保護(hù)拒動(dòng)。為解決該問題，931保護(hù)中增加一個(gè)低壓差流起動(dòng)元件。5.12、 低壓差流起動(dòng)元件除兩相電流差突變量起動(dòng)元件、零序電流起動(dòng)元件和不對(duì)應(yīng)起動(dòng)元件外，931保護(hù)再增加一個(gè)低壓差流起動(dòng)元件。低壓差流起動(dòng)元件起動(dòng)條件： 差流元件動(dòng)作。該差流元件的特性就是選相用的穩(wěn)態(tài)分相差動(dòng)繼電器的特性。 差流元件的動(dòng)作相或動(dòng)作相間電壓U、U0.65UN。 收到對(duì)側(cè)的允許信號(hào)。5.13、 低壓差流起動(dòng)元件這樣在空載線路上發(fā)生短路時(shí)，如果無電源側(cè)變壓器中性點(diǎn)又不接地，使電流突變量和零序起動(dòng)元件沒有起動(dòng)。但無電源側(cè)由于：差流元件動(dòng)作。差流元件動(dòng)作相和動(dòng)作相間的電壓就是短路點(diǎn)的電壓。該電壓低于0.65倍額定電壓。電

17、源側(cè)短路后起動(dòng)元件能起動(dòng)，差動(dòng)繼電器動(dòng)作，向無電源側(cè)發(fā)允許信號(hào)。所以無電源側(cè)能收到允許信號(hào)。 滿足上述三個(gè)條件無電源側(cè)差流起動(dòng)元件起動(dòng)，在故障計(jì)算程序中差動(dòng)繼電器動(dòng)作。向電源側(cè)發(fā)允許信號(hào)。所以電源側(cè)電流縱差保護(hù)可以動(dòng)作發(fā)跳閘命令。6、 保護(hù)裝置通信接口原理其功能是將各電流量和開關(guān)量的二進(jìn)制的電信號(hào)轉(zhuǎn)變成編碼形式的光信號(hào)。裝置中的數(shù)據(jù)采用64Kb/s高速數(shù)據(jù)通道、同步通信方式。采用64Kb/s的傳輸速率，主要是考慮差動(dòng)保護(hù)的數(shù)據(jù)信息，可以復(fù)接數(shù)字通信設(shè)備(PCM微波或PCM光纖通信) 的64Kb/s數(shù)字接口，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳送。具體功能是將串行通信控制器（SCC）收發(fā)的反應(yīng)電流量和開關(guān)量的電信號(hào)

18、的NRZI碼變換成64Kb/s同向接口的線路碼型，然后經(jīng)光電轉(zhuǎn)換變成光信號(hào)，再由光纖通道來傳輸。6.1、 外部通信方式一專用光纖方式采用專用光纖光纜時(shí)，線路兩側(cè)的裝置通過光纖通道直接連接。專用光纖方式時(shí)的同步時(shí)鐘提取由于裝置是采用64Kb/s同步數(shù)據(jù)通信方式，就存在同步時(shí)鐘提取問題。 采用專用光纖通道時(shí)，裝置的時(shí)鐘應(yīng)采用內(nèi)時(shí)鐘方式，即兩側(cè)的裝置發(fā)送時(shí)鐘工作在“主主”方式，數(shù)據(jù)發(fā)送采用本機(jī)的內(nèi)部時(shí)鐘，接收時(shí)鐘從接收數(shù)據(jù)碼流中提取。 6.2、 外部通信方式二通過64Kb/s同向接口復(fù)接PCM通信設(shè)備； 需在通信機(jī)房?jī)?nèi)加裝一臺(tái)專用光電變換的數(shù)字復(fù)接接口設(shè)備MUX-64。它通過雙絞線與PCM（采用PD

19、H準(zhǔn)同步通信設(shè)備，還得對(duì)兩側(cè)的PDH通信設(shè)備進(jìn)行通信時(shí)鐘設(shè)定。即把一側(cè)的通信時(shí)鐘設(shè)為主時(shí)鐘既內(nèi)時(shí)鐘，另一側(cè)通信時(shí)鐘設(shè)為從時(shí)鐘，兩側(cè)裝置的“專用光纖”控制字都整定為0）設(shè)備相連。即兩側(cè)的裝置發(fā)送時(shí)鐘工作在“從從”方式。7、 差動(dòng)保護(hù)實(shí)驗(yàn)1）、 加入1.05倍Ih/2單相電流，保護(hù)選相單跳，動(dòng)作時(shí)間30毫秒以內(nèi),此時(shí)為穩(wěn)態(tài)一段差動(dòng)繼電器。Ih為“差動(dòng)電流高定值”、“4Un/Xcl”中的高值；2）、 加入1.05倍Im/2單相電流保，保護(hù)選相單跳，動(dòng)作時(shí)間60毫秒左右,此時(shí)為穩(wěn)態(tài)二段差動(dòng)繼電器。Im為“差動(dòng)電流低定值”、“1.5Un/Xcl”中的高值。7.1、 零序差動(dòng)試驗(yàn)通道自環(huán)a） 抬高差動(dòng)電流高定值、差動(dòng)電流低定值，b） 整定Xc1，使得Un/Xc1>0.1In3、c） 加三相Un ,I=Un/2Xc190°，滿足補(bǔ)償條件d） 撤掉一相電流，使得零序電流（兩相容性電流