RCS-931線路保護培訓學習資料

1、RCS-931線路保護培訓學習資料目 次1、RCS-931保護配置12、RCS-931壓板作用13、RCS-931保護原理14、RCS-931保護中差動繼電器的種類和特點35、輸電線路電流縱差保護的主要問題86、保護裝置通信接口原理127、差動保護實驗141、 RCS-931保護配置1.1、 主保護a） 光纖電流縱差保護；b） 工頻變化量距離、接地和相間距離段。1.2、 后備保護以正序電壓為極化量的阻抗繼電器構成的三段式接地、相間距離保護、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（差

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

3、15秒，去開放出口繼電器正電源。3.2、 總起動（CPU）與保護（DSP）的關系RCS-931保護中差動繼電器的種類和特點3.3、 光纖電流縱差保護原理以母線流向被保護線路方向為正方向。動作電流(差動電流)為：制動電流為：動作電流與制動電流對應的工作點位于比率制動特性曲線上方，繼電器動作。3.4、 輸電線路電流縱差保護原理線路內(nèi)部短路動作電流：制動電流：因為ICDIR繼電器動作。 凡是在線路內(nèi)部有流出的電流，都成為動作電流。4、 RCS-931保護中差動繼電器的種類和特點4.1、 穩(wěn)態(tài)段分相差動繼電器的構成：動作電流： 制動電流： 取為定值單中差動電流高定值、4倍實測電容電流和4UN/Xc1中

4、的最大值。依靠定值躲電容電流。4.2、 穩(wěn)態(tài)段分相差動繼電器的構成： 動作電流：制動電流： 取為定值單中差動電流低定值、1.5倍實測電容電流和1.5UN/XC1 中的最大值。依靠定值躲電容電流。 經(jīng)40ms延時動作。4.3、 穩(wěn)態(tài)相差動繼電器段動作方程、段動作方程：延時40ms動作4.4、 工頻變化量分相差動繼電器的構成 動作電流： 制動電流：IH 取為定值單中差動電流高定值、4倍實測電容電流和 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工頻變化量相差動繼電器動作方程工頻變化量差動繼電器的特點不受負荷電流的影響。因此負荷電流不會產(chǎn)生制動電流。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，只要短路前有負荷電流，短路后無電源側(cè)的工頻變化量電流也會形成動作電流。 由于上述原因該繼電器很靈敏。提高了重負荷線路上發(fā)生經(jīng)高電阻短路時的靈敏度。4.5、 零序差動繼電器的構成 動作電流：制動電流：IQD0 為定值單中零序起動電流定值。經(jīng)100ms延時動作。 零序差動繼電器本身無選相功能，所以再另外用穩(wěn)態(tài)分相差動繼電器選相。兩者構成與門。分相零差繼電器動作方程：選相元件：延時100ms動作4.6、 零序差動繼電器的特點由于不反應負荷電流，所以負荷電流不產(chǎn)生制動電流。受過渡電阻的影響較小。因此在重負荷線路上發(fā)生經(jīng)高電阻短路時靈敏度較高。與零序差動繼電

6、器配合使用作為選相用的穩(wěn)態(tài)分相差動繼電器的構成：動作電流ICDBC為經(jīng)過電容電流補償后的差動電流。制動電流：IL 為 IQD0 、0.6倍實測電容電流和0.6UN/XC1中的最大值。制動系數(shù)僅取為0.15。4.7、 選相用穩(wěn)態(tài)分相差動繼電器特點由于IL值和制動系數(shù)值都取得很小，所以該繼電器很靈敏。不會影響零序差動繼電器的靈敏度。由于IL比電容電流小，故動作電流要經(jīng)電容電流補償。電容電流的補償 其中故而電容電流的補償當計算電容電流與實測電容電流相差較大時、判斷TV斷線時、判斷電容電流很小時，動作電流不再進行電容電流的補償。為防止電容電流的影響，將初始動作電流由IL 抬高到I M。因為電容電流的補

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保護中差動繼電器的種類和特點選相用穩(wěn)態(tài)分相差動繼電器特點判別計算電容電流與實測電容電流相差較大的條件 a） 0.75UN/XC1ICD 或0.75 ICDUN/XC1式中ICD為實測電容電流。上式說明可能整定的值有錯。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。 與式構成與門。滿足條件，不進行電容電流的補償，而通過將起動電流定值提高到IM來躲過電容電流的影響。 選相用穩(wěn)態(tài)分相差動繼電器特點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，不需進行電容電流的補償。但為了在空載電容電流作用下該繼電器不誤動，將起始動作電流由IL抬高到IM。因為電容電流很小，該IM值也不是很大，不會影響線路內(nèi)部短路靈敏度。5、 輸電線路電流縱差保護的主要問題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，因此它構成動作電流。由于負荷電流是穿越性的電流，它只產(chǎn)生制動電流。所以在空載或輕載下電容電流最容易造成保護誤動。 解決方法：a) 用起動電流定值躲本線路電容電流。b) 起動電流定值躲不了電容電流時，進行電容電流補償。5.2、 重負荷情況下線路內(nèi)部經(jīng)高電阻接地短路，靈敏度可能不夠。負荷電流是穿越性的電流，它只產(chǎn)生

9、制動電流而不產(chǎn)生動作電流。經(jīng)高電阻短路，短路電流很小，因此動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繼電器和零序差動繼電器；5.3、 TA斷線，差動保護會誤動。為了在單側(cè)電源線路內(nèi)部短路時電流縱差保護能夠動作，因此差動繼電器在動作電流等于制動電流時應能保證動作。這樣在一側(cè)TA斷線時差動保護會誤動。 解決方法：采取措施防止TA斷線時差動繼電器誤動。5.4、 防止TA斷線誤動的措施差動保護部分的計算，包括:差動繼電器的計算、邏輯程序和出口程序都在故障計算程序中進行。也可以說只有起動元件起動后才投入差動保護。起動 元件如果不起動，在正常運行程序中差動保護根本沒有計算，相當于差

10、動保護沒有投入。防止TA斷線誤動的措施是：只有在兩側(cè)起動元件均起動，兩側(cè)差動繼電器都動作的條件下才能發(fā)出跳閘命令。 為此，每一側(cè)差動繼電器動作后都要向?qū)?cè)發(fā)一個允許信號。差動保護要發(fā)跳閘命令必須滿足如下條件: 本側(cè)起動元件起動 本側(cè)差動繼電器動作 收到對側(cè)差動動作的允許信號 這樣當一側(cè)TA斷線，由于電流有突變或者有零序電流，起動元件可能起動，差動繼電器也可能動作。但對側(cè)沒有斷線，起動元件沒有起動，差動繼電器沒有進行計算，不能向本側(cè)發(fā)差動動作的允許信號。所以本側(cè)不誤動。5.5、 長期有差流的裝置異常信號在TA斷線時應發(fā)長期有差流的裝置異常信號。為此在正常運行程序中加一個有壓差流元件。該差流元件就

11、用選相用的穩(wěn)態(tài)分相差動繼電器，該繼電器十分靈敏。可有效地檢測出出現(xiàn)差電流的異常情況。 有壓差流元件的動作條件: 差流元件動作 差流元件的動作相或動作相間電壓 U、U0.65UN 上兩條件與門經(jīng)10秒延時發(fā)長期有差流信號。第一個條件說明有差電流，第二個條件說明系統(tǒng)無故障，滿足這兩個條件說明可能是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)如果起動元件沒有起動（例如輕載情況下發(fā)生斷線），在正常運行運行程序中有壓差流元件動作，10秒后發(fā)長期有差流信號。如果起動元件起動了，程序進入故障計算程序。在該程序中，由于收不到對側(cè)允許信號保護不會誤動。起動元件連續(xù)7秒不動作，返還正常運行程序。再經(jīng)1

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

13、相 TWJ=1 發(fā)允許信號的作用在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)所有起動元件都不會起動，故而N側(cè)無法向M側(cè)發(fā)允許信號，導致M側(cè)電流縱差保護拒動。為此采取當三相時發(fā)允許信號的措施。這樣當線路上發(fā)生短路時，對側(cè)電流縱差保護就可以動作。5.8、 輸電線路電流縱差保護的主要問題 兩側(cè)采樣不同步，造成不平衡電流的加大。 線路縱差保護與主設備保護中用的縱差保護不同，線路縱差保護兩側(cè)電流是由不同裝置采樣的。兩側(cè)電流采樣時間不一致，使動作電流不是同一時刻的兩側(cè)電流的相量和，最大的誤差是相隔一個采樣周期（931保護是0.833ms,折合工頻電角度為 15度）。這將加大區(qū)外故障時的不平衡電流。

14、解決方法： 使兩側(cè)采樣同步，或進行相位補償。931保護采用小步幅調(diào)整采樣周期達到采樣同步。5.9、 同步采樣裝置剛上電時，或測得的兩側(cè)采樣時間差超過規(guī)定值時，啟動一次同步過程。在同步過程中測量信號傳輸延時Td，并計算兩側(cè)采樣時間差Ts。然后由從機將采樣時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)差動保護自動退出。但由于每次僅作小步幅調(diào)整，所以其它保護仍舊能正常工作，不必退出。在正常運行中一直在測量兩側(cè)采樣時間差Ts。當測得的Ts大于步幅調(diào)整的時間時，從機立即將采樣時刻作小步幅調(diào)整。由于此時Ts的值很小，對保護沒有影響，故作這種調(diào)整時電流縱差保護仍然是投入的。5.10、

15、 采樣數(shù)據(jù)的傳輸在64kb/s通信接口的條件下，實現(xiàn)了每周12點采樣數(shù)據(jù)的傳輸，而其他有些廠家的差動保護每周僅傳輸46點。每周12點的采樣數(shù)據(jù)保證了差動繼電器工作的正確性和工頻變化量差動繼電器的實現(xiàn)。在2Mb/s通信接口的條件下，實現(xiàn)了每周24點采樣數(shù)據(jù)的傳輸及差動計算。5.11、 弱電側(cè)電流縱差保護存在的問題當有一側(cè)是弱電源側(cè)或無電源側(cè)，在線路內(nèi)部短路時，無電源側(cè)起動元件可能不起動。例如無電源側(cè)變壓器中性點不接地，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，起動元件不動作。起動元件不動作，程序在正常運行程序。此時無電源側(cè)差動繼電器沒有進行計算，不會向?qū)?cè)發(fā)允許信號。導致電源側(cè)電流縱

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

17、源側(cè)短路后起動元件能起動，差動繼電器動作，向無電源側(cè)發(fā)允許信號。所以無電源側(cè)能收到允許信號。 滿足上述三個條件無電源側(cè)差流起動元件起動，在故障計算程序中差動繼電器動作。向電源側(cè)發(fā)允許信號。所以電源側(cè)電流縱差保護可以動作發(fā)跳閘命令。6、 保護裝置通信接口原理其功能是將各電流量和開關量的二進制的電信號轉(zhuǎn)變成編碼形式的光信號。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，主要是考慮差動保護的數(shù)據(jù)信息，可以復接數(shù)字通信設備(PCM微波或PCM光纖通信) 的64Kb/s數(shù)字接口，從而實現(xiàn)遠距離傳送。具體功能是將串行通信控制器（SCC）收發(fā)的反應電流量和開關量的電信號

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，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，線路兩側(cè)的裝置通過光纖通道直接連接。專用光纖方式時的同步時鐘提取由于裝置是采用64Kb/s同步數(shù)據(jù)通信方式，就存在同步時鐘提取問題。 采用專用光纖通道時，裝置的時鐘應采用內(nèi)時鐘方式，即兩側(cè)的裝置發(fā)送時鐘工作在“主主”方式，數(shù)據(jù)發(fā)送采用本機的內(nèi)部時鐘，接收時鐘從接收數(shù)據(jù)碼流中提取。 6.2、 外部通信方式二通過64Kb/s同向接口復接PCM通信設備； 需在通信機房內(nèi)加裝一臺專用光電變換的數(shù)字復接接口設備MUX-64。它通過雙絞線與PCM（采用PD

19、H準同步通信設備，還得對兩側(cè)的PDH通信設備進行通信時鐘設定。即把一側(cè)的通信時鐘設為主時鐘既內(nèi)時鐘，另一側(cè)通信時鐘設為從時鐘，兩側(cè)裝置的“專用光纖”控制字都整定為0）設備相連。即兩側(cè)的裝置發(fā)送時鐘工作在“從從”方式。7、 差動保護實驗1）、 加入1.05倍Ih/2單相電流，保護選相單跳，動作時間30毫秒以內(nèi),此時為穩(wěn)態(tài)一段差動繼電器。Ih為“差動電流高定值”、“4Un/Xcl”中的高值；2）、 加入1.05倍Im/2單相電流保，保護選相單跳，動作時間60毫秒左右,此時為穩(wěn)態(tài)二段差動繼電器。Im為“差動電流低定值”、“1.5Un/Xcl”中的高值。7.1、 零序差動試驗通道自環(huán)a） 抬高差動電流高定值、差動電流低定值，b） 整定Xc1，使得Un/Xc1>0.1In3、c） 加三相Un ,I=Un/2Xc190°，滿足補償條件d） 撤掉一相電流，使得零序電流（兩相容性電流