2.RCS-900系列高壓線路保護硬件說明

1、2.RCS-900系列高壓線路保護硬件說明2.1 滿足高速運算的硬件方案裝置采用整體面板、全封閉機箱,強弱電嚴(yán)格分開,取消傳統(tǒng)背板配線方式,同時在軟件設(shè)計上也采取相應(yīng)的抗干擾措施,裝置的抗干擾能力大大提高,對外的電磁輻射也滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。RCS-900系列線路及輔助保護裝置采用單片機+DSP的結(jié)構(gòu),將主、后備保護集成在一塊CPU板上,DSP和單片機獨立采樣,由DSP完成所有的數(shù)字濾波、保護算法和出口邏輯,由CPU完成裝置的總起動和人機界面、后臺通信及打印功能。硬件模塊圖如下。 外部開入圖2.1.1 硬件模塊圖(光端機僅用于縱聯(lián)差動保護2.2 裝置面板布置說明圖2.2.1是裝置的正面面板布置圖(以

2、RCS-901A為例。 圖2.2.1 面板布置圖各保護裝置僅面板標(biāo)識及指示燈定義不同,指示燈定義如下:僅面板標(biāo)識及指示燈定義不同,指示燈定義如下: RCS-901/902/931RCS-941/951A、D RCS-941B/951B RCS-921RCS-922RCS-923RCS-925圖5.2.2 指示燈定義圖5.2.3是裝置的背面面板布置圖(虛線為可選件、以RCS-901A為例。 圖5.2.3 端子布置圖(背視DC為電源插件,可選用110V或220V。AC為交流輸入變換插件,可選用1A或5A。LPF為低通濾波插件。CPU插件是裝置核心部分,CPU板的光纖接口僅用于RCS-931。COM

3、板有三種方式,對應(yīng)的物理層分別為雙絞線,RS-485光纖,10/100M以太網(wǎng)光纖。OPT1為24V光耦插件。OPT2為110V/220V光耦插件,有些開入可能從較遠處引入,如收信接點從通信機房的載波機接至控制室的保護屏,或某些情況下從斷路器處引位置接點至保護屏,這時不宜采用24V光耦才使用OPT2插件。SIG插件主要是將5V的動作信號經(jīng)三極管轉(zhuǎn)換為24V信號,從而驅(qū)動繼電器。OUT1、OUT2為繼電器出口插件,提供輸出空接點。當(dāng)OUT1、OUT2輸出的空接點不夠時,可在右側(cè)擴展。2.3 各模件說明(以901A為例2.3.1 電源模件(DC從裝置的背面看,第一個插件為電源插件,如圖2.3.1(

4、A所示: DC 接地銅排( A ( B ( C 圖2.3.1電源插件原理及輸入接線圖保護裝置的電源從101端子(直流電源220V/110V+端、102端子(直流電源220V/110V-端經(jīng)抗干擾盒、背板電源開關(guān)至內(nèi)部DC/DC轉(zhuǎn)換器,輸出+ 5V、±12V、+24V(繼電器電源給保護裝置其它插件供電;另外經(jīng)104、105端子輸出一組24V光耦電源,其中104為光耦24V+,105為光耦24V-。輸入電源的額定電壓有220V和110V兩種,訂貨時請注明,投運時請檢查所提供電源插件的額定輸入電壓是否與控制電源電壓相同,電源輸入連接如圖2.3.1(B.光耦電源的連接如圖2.3.1(C,OP

5、T1插件的光耦24V-(615端子接電源模件光耦24V-(105端子。電源光耦24V+(104端子接至屏上開入公共端子;為監(jiān)視開入24V電源是否正常,需從開入公共端子或104端子經(jīng)連線接至OPT1插件的光耦24V+(614端子,其它開入的連接詳見OPT1插件。2.3.2 交流輸入變換插件(AC 交流輸入變換插件(AC 與系統(tǒng)接線圖如下: A B CX至低通插件201202203204205206208210212214213211209207AC215圖2.3.2 交流輸入變換插件與系統(tǒng)接線圖A I 、BI 、C I 、0I ,分別為三相電流和零序電流輸入,值得注意的是:雖然保護中零序方向、零

6、序過流元件均采用自產(chǎn)的零序電流計算,但是零序電流起動元件仍由外部的輸入零序電流計算,因此如果零序電流不接,則所有與零序電流相關(guān)的保護均不能動作,如縱聯(lián)零序方向、零序過流等,電流變換器的線性工作范圍為30N I 。AU、B U 、C U 為三相電壓輸入,額定電壓為3/100V ;X U 為重合閘中檢無壓、檢同期元件用的電壓輸入,額定電壓為100V 或3/100V ,當(dāng)輸入電壓小于30V 時,檢無壓條件滿足,當(dāng)輸入電壓大于40V 時,檢同期中有壓條件滿足;如重合閘不投或不檢重合,則該輸入電壓可以不接。如果重合閘投入且使用檢無壓或檢同期方式(由定值中重合閘方式整定,則裝置在正常運行時檢查該輸入電壓是

7、否大于40V ,若小于40V ,經(jīng)10秒延時報線路TV 斷線告警,BJJ 繼電器動作。正常運行時測量X U 與A U 之間的相位差,作為檢同期的固有相位差,因此對X U 是哪一相或相間是沒有要求的,保護能夠自動適應(yīng)。215端子為裝置的接地點,應(yīng)將該端子接至接地銅排。交流插件中三相電流和零序電流輸入,按額定電流可分為1A 、5A 兩種,訂貨時請注明,投運前注意檢查。2.3.3 低通濾波插件(LPF本插件無外部連線,其主要作用是:(1濾除高頻信號,(2電平調(diào)整,(3為利用本公司的專用試驗儀(HELP-90A測試創(chuàng)造條件。 從試驗儀來圖2.3.3 低通濾波原理圖由上圖可見,CPU與DSP采樣從有源元

8、件開始就完全獨立,因此保證了任一器件損壞不致于引起保護誤動。試驗輸入由裝置前面板的DB15插座引入。2.3.4 CPU插件(CPU該插件是裝置核心部分,由單片機(CPU和數(shù)字信號處理器(DSP組成, CPU完成裝置的總起動元件和人機界面及后臺通信功能,DSP完成所有的保護算法和邏輯功能。裝置采樣率為每周波24點,在每個采樣點對所有保護算法和邏輯進行并行實時計算,使得裝置具有很高的固有可靠性及安全性。起動CPU內(nèi)設(shè)總起動元件,起動后開放出口繼電器的正電源,同時完成事件記錄及打印、保護部分的后臺通信及與面板通信;另外還具有完整的故障錄波功能,錄波格式與COMTRADE格式兼容,錄波數(shù)據(jù)可單獨從串口

9、輸出或打印輸出。2.3.5 通信插件(COM通信插件的功能是完成與監(jiān)控計算機或RTU的連接,有三種型號可選: 5A、5B插件設(shè)置了兩個用于向監(jiān)控計算機或RTU傳送報告的RS485接口, 5C插件通過以太網(wǎng)上送報告。三種插件的背板端子及外部接線圖如圖2.3.5。所有型號的插件均設(shè)置了一個用于對時的RS485接口,該接口只接收GPS 發(fā)送的秒脈沖信號,不向外發(fā)送任何信號。所有型號的插件還設(shè)置了一個用于打印的RS485或RS232接口,通過整定控制字選擇接口方式,如選用RS232方式,控制字“網(wǎng)絡(luò)打印方式”設(shè)為“0”,同時將該插件上相應(yīng)的端子短接于232位置,如選用RS485方式,控制字“網(wǎng)絡(luò)打印方

10、式”設(shè)為“1”,同時將該插件上相應(yīng)的端子短接于485位置。與打印機通信的波特率應(yīng)與打印機整定為一致。COM123456789RS485-1A RS485-1B RS485-2A RS485-2B 對時485A 對時485B 打印收打印發(fā)打印地(5A至打印機或打印控制器至GPS至控制系統(tǒng)至控制系統(tǒng)101112RS485-1地RS485-2地對時485地 (5BTX TXRX RX COM至打印機或打印控制器至控制系統(tǒng)至控制系統(tǒng)至GPS (5C至打印機或打印控制器至GPS至控制系統(tǒng)圖2.3.4 通信插件背板端子及外部接線圖2.3.6 24V 光耦插件(OPT1 OPT160160360560760

11、9611615617619621623625627629602604606608610612614618620622624626628圖2.3.5 光耦插件背板端子及外部接線圖電源插件輸出的光耦24V 電源,其正端(104端子應(yīng)接至屏上開入公共端,其負(fù)端(105端子應(yīng)與本板的24V 光耦負(fù)(615端子直接相連;另外光耦24V 正應(yīng)與本板的24V 光耦正(614端子相連,以便讓保護監(jiān)視光耦開入電源是否正常。601端子是對時輸入,用于接收GPS 或其它對時裝置發(fā)來的秒脈沖接點或光耦信號,輸入的信號必須是無源的,如下圖所示,開入導(dǎo)通時的電流約35mA ,推薦使用RS-485總線對時方式(參見通信插件

12、說明,這兩種對時方式實際使用時只能選用一種,若用總線對時方式,該輸入不接。開入公共 圖2.3.6 對時輸入接點示意圖602端子是打印輸入,用于手動起動打印最新一次動作報告,一般在屏上裝設(shè)打印按鈕。裝置通過整定控制字選擇自動打印或手動打印,當(dāng)設(shè)定為自動打印時,保護一有動作報告即向打印機輸出,當(dāng)設(shè)定為手動打印時,則需按屏上的打印按鈕打印。603端子是投檢修態(tài)輸入,他的設(shè)置是為了防止在保護裝置進行試驗時,有關(guān)報告經(jīng)IEC60870-5-103規(guī)約接口向監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)送相關(guān)信息,而干擾調(diào)度系統(tǒng)的正常運行,一般在屏上設(shè)置一投檢修態(tài)壓板,在裝置檢修時,將該壓板投上,在此期間進行試驗的動作報告不會通過通信口上送

13、,但本地的顯示、打印不受影響;運行時應(yīng)將該壓板退出。604端子是信號復(fù)歸輸入,用于復(fù)歸裝置的磁保持信號繼電器和液晶的報告顯示,一般在屏上裝設(shè)信號復(fù)歸按鈕。信號復(fù)歸也可以通過通信進行遠方復(fù)歸。608、609端子為重合閘方式選擇開入,一般在屏上裝設(shè)重合閘的方式選擇切換開關(guān),接點引入及方式如下: 注意:重合閘方式開關(guān)打在停用位置,僅表明本裝置的重合閘停用,保護仍是選相跳閘。本裝置的重合閘停用還可由整定控制字中“重合閘投入”置“0”實現(xiàn)。要實現(xiàn)線路重合閘停用,即任何故障三跳且不重,則應(yīng)將“閉重三跳”(610端子壓板投入。610端子是閉重三跳輸入,其意義是:(1溝三跳,即單相故障保護也三跳;(2閉鎖重合

14、閘,如重合閘投入則放電。611端子是起動通道試驗輸入,用于閉鎖式手動起動通道交換,一般在屏上設(shè)置通道試驗按鈕,允許式該輸入不接。本裝置的重合閘起動方式有:(1位置(TWJ接點確定的不對應(yīng)起動(由整定控制字確定是否投入;(2本保護動作起動;(3其它保護動作起動;617、618端子分別為其它保護動作單跳起動重合閘、三跳起動重合閘輸入。這兩個接點要求是瞬動接點,即保護動作返回而返回,單跳起動重合閘可為三相跳閘的或門輸出,任一相跳閘即動作;而三跳起動重合閘則必須為三相跳閘的與門輸出。如果不用本裝置的重合閘或采用位置不對應(yīng)起動重合閘,則不接這兩個輸入。619端子為收發(fā)信機的3dB告警接點輸入,用于通道交

15、換時監(jiān)視通道狀態(tài)。622、623、624端子分別為A、B、C三相的分相跳閘位置繼電器接點(TWJA、TWJB、TWJC輸入,一般由操作箱提供。位置接點的作用是:(1重合閘用(不對應(yīng)起動重合閘、單重方式是否三相跳開;(2判別線路是否處于非全相運行;(3TV三相失壓且線路無流時,看開關(guān)是否在合閘位置,若是則經(jīng)1.25秒報TV斷線。625端子是壓力閉鎖重合閘輸入,僅作用于重合閘,不用本裝置的重合閘時,該端子可不接。626629端子為縱聯(lián)保護的收信輸入,對采用分相式通道命令方式,626端子定義為收A,627端子定義為收B,628端子定義為收C,若不是分相式通道,則627、628不接,626定義為收信輸

16、入。對允許式通道,629端子定義為unblocking輸入,閉鎖式則不接。2.3.7 高壓光耦插件(OPT2有些開入可能從較遠處引入,如收信接點從通信機房的載波機接至控制室的保護屏,或某些情況下從斷路器處引位置接點至保護屏,這時不宜采用24V光耦,為此,本裝置設(shè)置了一個220V/110V的光耦插件,背板定義及接線圖如下所示: OPT2701703705707709711717719721723725727圖2.3.7 高壓光耦插件背板定義及接線圖如果位置接點從操作箱引入,則用OPT1插件的開入,由622、623、624、625端子引入;如由斷路器引入,則分別由703、705、707、709端子

17、引入,OPT1插件的相應(yīng)端子不接,701端子為外接光耦電源的+220V/+110V,707端子為外接光耦電源的-220V/-110V。如果縱聯(lián)保護與載波機接口,則719端子定義為收信,725端子定義為unblocking,相應(yīng)的626、629端子不接。對采用分相式通道命令方式,719、721、723、725端子分別定義為收A、收B、收C和unblocking,相應(yīng)的626、627、628、629端子不接。717端子為外接光耦電源的+220V/+110V,727端子為外接光耦電源的-220V/-110V。注意:OPT2插件上701端子與717端子、711端子與727端子在插件上不連,若采用其中一

18、組光耦時,另一組光耦的正負(fù)電源必須同時接上,否則會報光耦失電而閉鎖保護,接到OPT2插件的開入,就不應(yīng)再接OPT1插件相應(yīng)定義的端子,反之亦然。供貨時OPT2插件一般是不配的,只有在上述要求的情況下才給予配置,因此訂貨時請注明。2.3.8 信號繼電器插件(SIG 本插件無外部連線,該板主要是將5V 的動作信號經(jīng)三極管轉(zhuǎn)換為24V 信號,從而驅(qū)動繼電器。正常運行時,裝置會對所有三極管的出口進行檢查,若有錯則告警并閉鎖保護。本板設(shè)置了總起動繼電器,當(dāng)CPU 滿足起動條件,則該繼電器動作,接點閉合,開放出口繼電器的正電源。2.3.9 繼電器出口1插件(OUT1本插件提供輸出空接點,如下圖所示: 90

19、9 912911910916915914913919922921920923926925924927930929928905904903902901917918遙信收發(fā)訊機事件記錄重合閘1重合閘2切機切負(fù)荷中央信號復(fù)歸收發(fā)信機907906908 圖2.3.8 OUT1插件接點輸出圖BSJ 為裝置故障告警繼電器,其輸出接點BSJ-1、BSJ-2、BSJ-3均為常閉接點,裝置退出運行如裝置失電、內(nèi)部故障時均閉合。BJJ 為裝置異常告警繼電器,其輸出接點BJJ-1、BJJ-2為常開接點,裝置異常如TV 斷線、TWJ 異常、CT 斷線等,仍有保護在運行時,發(fā)告警信號,BJJ 繼電器動作,接點閉合。XT

20、J 、XHJ 分別為跳閘和重合閘信號磁保持繼電器,保護跳閘時XTJ 繼電器動作并保持,重合閘時XHJ 繼電器動作并保持,需按信號復(fù)歸按鈕或由通信口發(fā)遠方信號復(fù)歸命令才返回。FXJ 繼電器為發(fā)信繼電器。當(dāng)用于閉鎖式時,FXJ 動作則啟動收發(fā)信機發(fā)信,FXJ 返回收發(fā)信機應(yīng)停信;用于允許式時,FXJ 動作則發(fā)允許命令。閉鎖式、允許式的選擇由定值中的整定控制字確定。當(dāng)用于分相通道時,FXJ 定義為FA 繼電器即發(fā)A 相允許信號,相應(yīng)的有FB 、FC 繼電器分別為發(fā)B 相、發(fā)C 相允許信號。一般情況下,沒有配置FB 、FC 繼電器。裝置給出兩組接點,一組與通道設(shè)備連接(909912端子采用干簧繼電器,

21、在FXJ-1接點上通過跳線可并接BSJ-3接點,在用于閉鎖式時,當(dāng)失電或裝置故障時,由BSJ 常閉接點動作發(fā)信,閉鎖對側(cè)的高頻保護;用于允許式時,該跳線應(yīng)斷開。另一組接點可用于記錄。TJ 繼電器為保護跳閘時動作(單跳和三跳該繼電器均動作,保護動作返回時,該繼電器也返回,其接點可接至另一套裝置的單跳起動重合閘輸入。TJABC 繼電器為保護發(fā)三跳命令時動作，保護動作返回該繼電器也返回，其 接點可接至另一套裝置的三跳起動重合閘輸入。 BCJ 繼電器為閉鎖重合閘繼電器，當(dāng)本保護動作跳閘同時滿足了設(shè)定的閉重 條件時，BCJ 繼電器動作，例如設(shè)置相間距離段閉重，則當(dāng)相間距離段動作 跳閘時，BCJ 繼電器動作。BCJ 繼電器一旦動作，則直至整組復(fù)歸返回。 TJ、TJABC、BCJ 繼電器各有三組接點輸出，供其它裝置使用。 RST 為復(fù)歸收發(fā)信機繼電器，它用于復(fù)歸收發(fā)信機的收信、發(fā)信、告警等磁 保持繼電器。 插件（OUT2） 2.3.10 繼電器出口 2 插件（OUT2） OUT2 插件輸出接點如下圖所示： TJA-1 A05 TJB-1 A07 TJC-1 A09 A02 HJ-1 TJA-2 跳 TJB-2 閘 1 * TJC-2 A08 A10 A12 A04 TJA-3 A19 A21 A2