RCS-951系列高压输电线路成套保护装置技术和使用说明书.pdf

zl_xlbh0301.0509zl_xlbh0301.0509 rcs-951 系列 高压输电线路成套保护装置 技术和使用说明书 说明：此页为封面，印刷时必须与公司标准图标合成，确保资料名称、资料编号及其相对位置与本封面一致。 目录 1概述概述 1 1.1 应用范围 1 1.2 保护配置 1 1.3 性能特征 2 2技术参数技术参数. 3 2.1 机械及环境参数3 2.2 额定电气参数. 3 2.3 主要技术指标. 3 3软件工作原理软件工作原理 6 3.1 装置总起动元件.6 3.2 高频纵联保护. 6 3.3 过流保护 9 3.4 距离保护.11 3.5 不对称相继速动保护 17 3.6 双回线相继速动保护18 3.7 低周保护19 3.8 跳闸逻辑19 3.9重合闸21 3.10 正常运行程序.22 4硬件原理说明硬件原理说明24 4.1 装置整体结构. 24 4.2 装置面板布置. 25 4.3 装置接线端子. 25 4.4 输出接点26 4.5 结构与安装.27 4.6 各插件原理说明27 5定值内容及整定说明定值内容及整定说明.37 5.1 装置参数及整定说明.37 5.2 保护定值及整定说明.38 5.3 压板定值43 5.4ip 地址43 6使用说明使用说明.44 6.1 指示灯说明.44 6.2 液晶显示说明 . 44 6.3 命令菜单使用说明 45 6.4 装置的运行说明.47 7调试大纲调试大纲.49 7.1 试验注意事项 . 49 7.2 交流回路校验 . 49 7.3 输入接点检查. 49 7.4 整组试验49 7.5 输出接点检查. 51 7.6 打印动作报告. 51 nari- relaysrcs-951 系列高压输电线路成套保护装置 1 1 1 概述概述 1.11.1应用范围应用范围 rcs-951 为由微机实现的数字式输电线路成套快速保护装置，主要用于中性点不接 地或小接地系统中输电线路的主保护及后备保护。 1.21.2保护配置保护配置 rcs- 951 包括完整的三段相间距离保护、 四段可选相间低电压和/或方向闭锁的过流 保护、 低周保护；装置配有三相一次重合闸功能、过负荷告警功能、频率跟踪采样功能； 装置还带有跳合闸操作回路以及交流电压切换回路。此外，b 型还包括以纵联相间距离 为主体的快速主保护；g 型还配有两段接地距离保护和一点接地告警功能，接地距离保 护、过流、段保护可分别通过控制字“接地 z 两相跳闸” “流两相跳闸”选择 2/3 几率跳闸方式。 rcs- 951 系列保护根据功能有一个或多个后缀，各后缀的含义如下： 序号后缀功能含义 1a基本型号 2b增加纵联保护 3d起动快速复归 4g增加两段接地距离保护、一点接地告警 rcs- 951 系列保护具体配置如下： 型型号号配配置置 rcs- 951a rcs- 951ag 基本配置。适用于 无特殊要求线路 增加两段接地距离， 用作两点接地保护 rcs- 951b rcs- 951bg 增加纵联保护。适用于要求 全线快速跳闸线路 增加两段接地距离， 用作两点接地保护 rcs- 951d rcs- 951dg 三段相间距离 四段过流保护 低周保护 自动重合闸 起动快速复归。适用于负荷 波动频繁的电铁、冶炼炉等 线路 增加两段接地距离， 用作两点接地保护 d 型保护专为负荷变化特别频繁的 3566kv 高压线路设计， 它可以应用于负荷为电 气化铁路或大型冶炼电炉的输电线路中。其软件设计上的区别在于 rcs-951a 的保护程 序中，起动元件动作后将展宽 7 秒方返回。而 rcs-951d 的起动元件动作后不展宽 7 秒， 而由距离段或低周起动元件保持，当上述两者都返回后，再延时 200ms 返回。其它均 同 rcs-951a。 g 型保护专为 3566kv 中性点不接地系统或小接地系统的线路设计， 它在 rcs-951 的基础上，增加了一点接地告警功能和两段接地距离保护，接地距离继电器可作为中性 nari- relaysrcs-951 系列高压输电线路成套保护装置 2 点不接地系统或小接地系统中两点接地故障的保护。 这两段接地距离的定值和延时可分 别整定，并有单独的控制字可分别投退。接地距离保护、过流、段保护可分别通过 控制字“接地 z 两相跳闸”“流两相跳闸”选择 2/3 几率跳闸方式。 1.31.3性能特征性能特征 动作速度快，纵联保护全线跳闸时间小于 30ms。 主保护采用积分算法，计算速度快；后备保护强调准确性，采用傅氏算法，滤波效 果好，计算精度高。 反应工频变化量的起动元件采用了具有自适应能力的浮动门槛，对系统不平衡和干 扰具有极强的预防能力，因而起动元件有很高的灵敏度而不会频繁起动。 先进可靠的振荡闭锁功能，保证距离保护在系统振荡加区外故障时能可靠闭锁，而 在振荡加区内故障时能可靠切除故障。 装置采用整体面板、全封闭机箱，强弱电严格分开，取消传统背板配线方式，同时 在软件设计上也采取相应的抗干扰措施，装置的抗干扰能力大大提高，对外的电磁 辐射也满足相关标准。 完善的事件报文处理，可保存最新 128 次动作报告，24 次故障录波报告。 与 comtrade 兼容的故障录波。 友好的人机界面、汉字显示、中文报告打印。 灵活的后台通信方式，配有 rs-485 通信接口(可选双绞线、光纤)或以太网。 支持电力行业标准 dl/t667-1999（iec60870-5-103 标准）的通信规约。 采用高速数字信号处理芯片 （dsp） 与微处理器并行工作， 保证了高精度的快速运算。 高性能的硬件保证了装置在每一个采样间隔对所有继电器进行实时计算。 电路板采用表面贴装技术，减少了电路体积，减少发热，提高了装置可靠性。 nari- relaysrcs-951 系列高压输电线路成套保护装置 3 2 2 技术参数技术参数 2.12.1机械及环境参数机械及环境参数 机箱结构尺寸：482mm177mm291mm；嵌入式安装 正常工作温度：040 极限工作温度：-1050 贮存及运输：-2570 2.22.2额定电气参数额定电气参数 直流电源：220v，110v允许偏差: +15，-20 交流电压：3/100（额定电压 un） 交流电流：5a，1a （额定电流 in） 频率：50hz/60hz 过载能力：电流回路： 2 倍额定电流，连续工作 10 倍额定电流，允许 10s 40 倍额定电流，允许 1s 电压回路： 1.5 倍额定电压，连续工作 功耗：交流电流： 1va/相（in=5a） 0.5va/相（in=1a） 交流电压： 0.5va/相 直流： 正常时35w 跳闸时50w 2.32.3主要技术指标主要技术指标 2.3.12.3.1 整组动作时间整组动作时间 纵联保护全线路跳闸时间：30ms 距离保护段：30ms 2.3.22.3.2 起动元件起动元件 电流变化量起动元件，整定范围 0.1in0.5in 过流段起动元件，整定范围0.1in20in 负序过流起动元件，整定范围0.1in0.5in 2.3.32.3.3 纵联距离保护纵联距离保护(rcs(rcs- -951b)951b) 整定范围：0.125(in=5a)0.5125(in=1a) 2.3.42.3.4 距离保护距离保护 整定范围： 0.0125(in=5a)0.05125(in=1a) nari- relaysrcs-951 系列高压输电线路成套保护装置 4 距离元件定值误差：5 精 确 工 作 电 压 ：0.25v 最小精确工作电流：0.1in 最大精确工作电流：30in 、段跳闸时间：010s 2.3.52.3.5 过流保护过流保护 整定范围： 0.1in20in 过流元件定值误差: 5 、段过流跳闸延迟时间：010s 2.3.62.3.6 过负荷告警过负荷告警 整定范围： 0.1in20in 过负荷元件定值误差: 5 过负荷告警出口延迟时间：010s 2.3.72.3.7 低周保护低周保护 整定范围： 45hz50hz 低周保护低频定值误差: 45hz50hz 范围内0.03hz 低周保护出口延迟时间：010s 2.3.82.3.8 暂态超越暂态超越 快速保护均不大于 2 2.3.92.3.9 测距部分测距部分 单端电源多相故障时允许误差：2.5 2.3.102.3.10 自动重合闸自动重合闸 检同期元件角度误差：3 2.3.112.3.11 电磁兼容电磁兼容 幅射电磁场干扰试验符合国标：gb/t 14598.9 的规定； 快速瞬变干扰试验符合国标：gb/t 14598.10 的规定； 静电放电试验符合国标：gb/t 14598.14 的规定； 脉冲群干扰试验符合国标：gb/t 14598.13 的规定； 射频场感应的传导骚扰抗扰度试验符合国标：gb/t 17626.6 的规定； 工频磁场抗扰度试验符合国标：gb/t 17626.8 的规定； 脉冲磁场抗扰度试验符合国标：gb/t 17626.9 的规定； 浪涌（冲击）抗扰度试验符合国标：gb/t 17626.5 的规定。 nari- relaysrcs-951 系列高压输电线路成套保护装置 5 2.3.122.3.12 绝缘试验绝缘试验 绝缘试验符合国标：gb/t14598.3-93 6.0 的规定； 冲击电压试验符合国标：gb/t14598.3-93 8.0 的规定。 2.3.132.3.13 输出接点容量输出接点容量 信号接点容量： 允许长期通过电流 8a 切断电流 0.3a（dc220v，v/r 1ms） 其它辅助继电器接点容量： 允许长期通过电流 5a 切断电流 0.2a（dc220v，v/r 1ms） 跳闸出口接点容量： 允许长期通过电流 8a 切断电流 0.3a（dc220v，v/r 1ms） ，不带电流保持 2.3.142.3.14 通信接口通信接口 两个 rs-485 通信接口 (可选光纤或双绞线接口)，或光纤以太网接口，通信规约可 选择为电力行业标准 dl/t667-1999(idt iec60870-5-103)规约或 lfp（v2.0）规约，通 信速率可整定； 一个用于 gps 对时的 rs-485 双绞线接口； 一个打印接口，可选 rs-485 或 rs-232 方式，通信速率可整定； 一个用于调试的 rs-232 接口（前面板） 。 nari- relaysrcs-951 系列高压输电线路成套保护装置 6 3 3 软件工作原理软件工作原理 3.13.1装置总起动元件装置总起动元件 起动元件的主体由反应相间工频变化量的过流继电器实现， 同时又配以反应全电流 的过流继电器和负序过流继电器互相补充；低周起动元件可经控制字选择投退。反应工 频变化量的起动元件采用浮动门坎， 正常运行及系统振荡时变化量的不平衡输出均自动 构成自适应式的门坎，浮动门坎始终略高于不平衡输出，在正常运行时由于不平衡分量 很小，而装置有很高的灵敏度。 3.1.13.1.1 电流变化量起动电流变化量起动 当相间电流变化量大于整定值， 该元件动作并展宽秒， 去开放出口继电器正电源。 3.1.23.1.2 过流过流元件起动元件起动 当相电流大于段过流整定值，则经 40ms 延时,过流起动元件动作并展宽秒，去 开放出口继电器正电源。 3.1.33.1.3 负序过流元件起动负序过流元件起动 当负序电流大于整定值，且无交流电流断线时，则经 30ms 延时，负序起动元件动作 并展宽秒，去开放出口继电器正电源。 3.1.43.1.4 低周元件起动低周元件起动 当低周保护投入，系统频率低于整定值，且无低电压闭锁和滑差闭锁时，低周起动 元件动作并展宽秒，去开放出口继电器正电源。 3.1.53.1.5 重合闸起动重合闸起动 当满足重合闸条件则展宽 10 分钟，在此时间内，若有重合闸动作则开放出口继电 器正电源 500ms。 3.23.2高频纵联保护高频纵联保护 rcs951b 型装置配有由距离方向继电器，经通道交换信号构成全线路快速跳闸的 方向保护，即装置的纵联保护。 3.2.13.2.1 纵联距离继电器纵联距离继电器 将按超范围整定的距离继电器构成方向比较元件，由低压距离继电器、相间距离继 电器组成，其动作特性同3.4 距离继电器。 装置另配有反方向距离继电器，该继电器仅在控制字“弱电源侧”置“1”时才投 nari- relaysrcs-951 系列高压输电线路成套保护装置 7 入，它由三个相间距离继电器组成。 在弱电侧，当距离方向不动作时，若反方向距离继电器动作，则判为反方向故障， 若反方向距离继电器不动作，且任一相间电压小于 30v,即判为正方向故障。 3.2.23.2.2 纵联保护动作逻辑纵联保护动作逻辑 纵联保护由整定控制字选择是采用超范围允许式还是闭锁式。 3.2.2.1闭锁式纵联保护逻辑 一般与专用收发信机配合构成闭锁式纵联保护，位置停信、其它保护动作停信、通 道交换逻辑等都由保护装置实现，这些信号都应接入保护装置而不接至收发信机，即发 信或停信只由保护发信接点控制，发信接点动作即发信，不动作则为停信。 故障时闭锁式纵联距离保护逻辑 保护起动 收信 =1 0 0 8ms & 0 0 距离方向元件 投纵联距离保护 跳闸 0150 =1 0 0 0 其他保护动作 0150 twj为1 三相无流 & 0 0 =1 0 0 发信 m2 m3 m6 m13m11 m8 =1 0 0 跳闸固定 m10 & 0 0 m9 0 m1 5025 & 0 0 8msm50 纵联保 护出口 & 0 0 & 0 0 & 0 0 & 0 0 振闭开放元件 m4 m7 m12 图 3.2.1 闭锁式纵联保护起动后方框图 1.低定值起动元件动作后起动收发信机发闭锁信号； 2.起动元件动作后，收信 8ms 后才允许纵联距离投入工作，纵联距离元件动作时， 停止发信； 3.当本装置其它保护（如过流延时段、距离保护）动作，或外部保护（如母线差动 保护）动作跳闸时，立即停止发信，并在跳闸信号返回后，停信展宽 150ms； 4.用于弱电侧时，投入纵联反方向距离元件，当故障相间电压低于 30v，且反方向元 件不动作，则判为正方向； 5.跳闸固定回路动作或跳闸位置继电器动作且无流时，始终停止发信； 6.装置设有功率倒方向延时回路，当连续收信 50ms 以后，方向比较保护延时 25ms 动作。用于防止区外故障后，在断合开关的过程中，故障功率方向出现倒方向， 短时出现一侧纵联距离元件未返回，另一侧纵联距离元件已动作而出现瞬时误动。 nari- relaysrcs-951 系列高压输电线路成套保护装置 8 正常运行时闭锁式纵联保护逻辑 通道试验、 远方起信逻辑由本装置实现， 这样进行通道试验时就把两侧的保护装置、 收发信机和通道一起进行检查。与本装置配合时，收发信机内部的远方起信逻辑部分应 取消。 三相无流 收信 twj为1 & 0 0 相间电压=1 0 0 200ms 0 2ms0 & 0 0 通道试验按钮 05s & 0 0 0 10s0 & 0 0 =1 0 0 0 发信 100ms 0 & 0 0 ec m1 m2 m3 m4 m5 m6 m7 m8 保护低定值起动 图 3.2.2 闭锁式纵联保护未起动时的方框图 1.远方起动发信：当收到对侧信号后，如 twj 未动作，则立即发信，如 twj 动作， 则延时 100ms 发信；当用于弱电侧，判断任一相间电压低于 60v 时，延时 100ms 发信，这保证在线路轻负荷，起动元件不动作的情况下，由对侧保护快速切除故 障。无上述情况时则本侧收信后，立即由远方起信回路发信，10s 后停信。 2.通道试验：对闭锁式通道，正常运行时需进行通道信号交换，由人工在保护屏上 按下通道试验按钮，本侧发信，收信 200ms 后停止发信；收对侧信号达 5s 后本侧 再次发信，10s 后停止发信。 3.自动通道交换：对闭锁式通道，正常运行时的通道信号交换，也可通过整定控制 字“投自动通道交换” 投入自动通道交换功能，当实际时间与整定的时间定值一 致时，装置自动起动通道交换试验。每天进行两次自动通道交换试验。 4.通道试验自检：保护装置可根据每次的通道试验情况（手动或自动）作出通道正 常与否的判断。若通道正常，保护将自动复归收发信机信号；若通道异常或有收 发信机 3db 告警开入，将给出通道异常告警信号，该信号可手动复归，也可通过 远方复归。 3.2.2.2允许式纵联保护逻辑 一般与载波机或光纤数字通道配合构成允许式纵联保护,位置发信、 其它保护动作发 信等都由保护装置实现，这些信号都应接入保护装置而不接至收发信机。 故障时允许式纵联保护逻辑 1.距离方向元件动作即发允许信号，同时收到对侧允许信号达 8ms 后纵联保护动作。 2.如连续 50ms 未收到对侧允许信号，则其后纵联保护动作需经 25ms 延时，防止故 障功率倒向时保护误动。 nari- relaysrcs-951 系列高压输电线路成套保护装置 9 3.当本装置其它保护（如过流延时段、距离保护）动作跳闸，或外部保护（如母线 差动保护）动作跳闸时， 立即发允许信号，并在跳闸信号返回后， 发信展宽 150ms。 4.跳闸固定回路动作或跳闸位置继电器均动作且无流时，始终发信。 保护起动 收信 距离方向元件 投纵联距离保护 跳闸 0150 其他保护动作 0150 twj为1 三相无流 & 0 0 =1 0 0 发信 m2 m6 =1 0 0 跳闸固定 m8 & 0 0 m7 5025 & 0 0 8msm30 纵联保 护出口 & 0 0 =1 0 0 & 0 0 振闭开放元件 m1 m4 m5 图 3.2.3 允许式纵联保护保护起动后方框图 正常运行时允许式纵联保护逻辑 & 0 0 弱电源侧 =1 0 0 100ms 0 & 0 0 发信 收信 & 0 0 相间电压=1 0 0 tv断线 tv断线留流段 =1 0 0 1 m1 过负荷元件 过负荷时间 过负荷报警 过流低电压 & 0 0 过流段经低压 1 & 0 0 =1 0 0 过流段经低压 1 段过流元件 & 0 0 过流段 时间 过流段动作 1 过流段经方向 过流段经低压 & 0 0 =1 0 0 段过流元件 & 0 0 过流段 时间 过流段动作 1 过流段经方向 过流段经低压 & 0 0 =1 0 0 1 1 1 m3 m2 m5 m6 m7 m8 m9 m10 m13 m12 m11 图 3.3.2 过流保护方框图 1. 本装置设置了四段带延时段的方向过流保护， 各段过流保护可由用户选择经或不经 方向元件和/或低压闭锁元件控制，过流低电压以相间电压为判据。在 tv 断线时， 过流段可由用户选择是否退出；tv 断线时四段过流保护均不经方向元件和低压 闭锁元件的控制。 2. 当最小相间电压小于 80v 时，过流加速延时为 100ms，否则，过流加速时间延时为 300ms，其过流定值为过流加速段定值。 3. 对 g 型保护，过流、段可由用户通过控制字“流两相跳闸”选择 2/3 几率 nari- relaysrcs-951 系列高压输电线路成套保护装置 11 跳闸方式（即只反映 a、c 相故障跳闸） ；过流、段仍为任一相故障均可跳闸方 式。 3.43.4距离距离保护保护 本装置设有三阶段式相间距离继电器，和一个作为远后备的四边形相间距离继电 器。g 型保护还设有两段接地距离继电器。继电器由正序电压极化，因而有较大的测量 故障过渡电阻的能力；当用于短线路时，为了进一步扩大测量过渡电阻的能力，还可将 、段阻抗特性向第象限偏移。 正序极化电压较高时，由正序电压极化的距离继电器有很好的方向性；当正序电压 下降至 10%un 以下时，进入三相低压程序，由正序电压记忆量极化。 3.4.13.4.1 低压距离继电器低压距离继电器 当正序电压小于 10%un 时，进入低压距离程序。正方向故障时，低压距离继电器暂 态动作特性如图 3.4.1； zd z k z s z r jx 图 3.4.1 正方向故障时动作特性图 zd z s z r jx k z 图 3.4.2 反方向故障时的动作特性 s z 为保护安装处背后等值电源阻抗，测量阻抗 k z在阻抗复数平面上的动作特性是 以 zd z至 s z连线为直径的圆，动作特性包含原点表明正向出口经或不经过渡电阻故障 时都能正确动作，并不表示反方向故障时会误动作；反方向故障时的动作特性必须以反 方向故障为前提导出。 反方向故障时，测量阻抗 k z在阻抗复数平面上的动作特性是以 zd z与 s z 连线为 nari- relaysrcs-951 系列高压输电线路成套保护装置 12 直径的圆，如图 3.4.2，其中， s z 为保护安装处到对侧系统的总阻抗。当 k z在圆内 时动作，可见，继电器有明确的方向性，不可能误判方向。 以上的结论是在记忆电压消失以前，即继电器的暂态特性，当记忆电压消失后，正 方向故障时，测量阻抗 k z在阻抗复数平面上的动作特性如图 3.4.3，反方向故障时， k z动作特性也如图 3.4.3。由于动作特性经过原点，因此母线和出口故障时，继电器 处于动作边界；为了保证母线故障，特别是经弧光电阻三相故障时不会误动作，、 段距离继电器在动作前设置正的门坎，其幅值取最大弧光压降，保证母线三相故障时继 电器不可能失去方向性；继电器动作后则改为反门坎，相当于将特性圆包含原点，保证 正方向出口三相故障继电器动作后一直保持到故障切除。 为了保证段距离继电器的后 备性能，段距离继电器始终采用反门坎，因而三相短路段稳态特性包含原点，不存 在电压死区。 zd z k z r jx 图 3.4.3 三相短路稳态特性 rec z k z r jx zd z 150 a b c d 图 3.4.4 四边形相间距离继电器的动作特性 3.4.23.4.2 相间距离继电器相间距离继电器 3.4.2.1 段相间距离继电器 段相间距离继电器由阻抗圆相间距离继电器和四边形相间距离继电器相或构成， nari- relaysrcs-951 系列高压输电线路成套保护装置 13 四边形相间距离继电器可作为长线末端变压器后故障的远后备。 阻抗圆相间距离继电器： 继电器的极化电压采用正序电压，不带记忆。因相间故障其正序电压基本保留了故 障前电压的相位；故障相的动作特性见图 3.4.1、图 3.4.2，继电器有很好的方向性。 三相短路时， 由于极化电压无记忆作用， 其动作特性为一过原点的圆， 如图 3.4.3。 由于正序电压较低时，由低压距离继电器测量，因此，这里既不存在死区也不存在母线 故障失去方向性问题。 四边形相间距离继电器： 四边形相间距离继电器的动作特性如图 3.4.4中的 abcd， zd z为相间段圆阻抗定 值, rec z为相间段四边形定值，四边形中 bc 段与 zd z平行，且与段圆阻抗相切；ad 段延长线过原点偏移 jx 轴 15；ab 段与 cd 段分别在 zd z/2 和 rec z处垂直于 zd z。整 定四边形定值时只需整定 rec z即可。 3.4.2.2、段相间距离继电器 、段相间距离继电器由方向阻抗继电器和电抗继电器相与构成。 、段方向阻抗继电器的极化电压，较段增加了一个偏移角1，其作用是为 了在短线路使用时增加允许过渡电阻的能力。1 的整定可按 0，15，30三档选 择。方向阻抗与电抗继电器二部分结合，增强了在短线上使用时允许过渡电阻的能力。 zd z s z r jx a 0 01 0 151 0 301 图 3.4.5 正方向故障时继电器特性 3.4.33.4.3接地距离继电器接地距离继电器（只用于只用于 g g 型保护装置型保护装置） g 型保护装置中设置了两段接地距离继电器，作为中性点不接地系统或小电流接地 系统中两点接地故障的保护。这两段方向阻抗继电器由正序电压极化，其极化电压与相 间距离、段一样引入移相角1，其作用是在短线路应用时，将方向阻抗特性向第 nari- relaysrcs-951 系列高压输电线路成套保护装置 14 象限偏移， 以扩大允许故障过渡电阻的能力。 其正方向故障时的特性如图 3.4.5所示。 1 取值范围为 0、15、30。 当不同线路发生两点接地故障时， 可由用户通过控制字 “接地 z 两相跳闸” 选择 2/3 几率跳闸方式（即只反映 a、c 相故障跳闸） ，以 2/3 机率切除一条线路。如一条线路是 b 相接地，另一条线路是 a 相接地，则只切除发生 a 相接地的那条线路。 接地距离、段均经零序电流闭锁，以防止在一点接地时若系统有扰动装置起动 进入故障测量程序后，由于接地相电压很低，接地距离可能误动。经零序电流闭锁，在 级联线路中发生两点接地故障时，可以只切除后面一条线路，防止扩大停电范围。接地 距离、段若按相满足条件 ip0.5ipmax，则按用户整定延时出口；若不满足，则在 用户整定延时的基础上再延时 300ms 出口。 mn k1 k2 12 l1l2 3 图 3.4.6 级联线路两点接地故障 如图 3.4.6所示级联线路，若在 l1、l2 线路上发生 k1、k2 两点接地故障，则只在 k1、k2 之间存在零序电流，保护 1 接地距离不会动作，由保护 3 跳闸切除 l2，线路 l1 仍可以以一点接地方式继续运行。但若控制字“接地 z 两相跳闸”置“1” ，即接地距离 采用 2/3 几率跳闸方式，若 k2 为 b 相接地，则保护 1、保护 3 接地距离均不能动作，只 有靠保护 1 相间距离或过流保护来切除故障。 在此种情况下， 若 l1 末端也安装有保护 2， 由于保护 2 接地距离动作相不满足 ip0.5ipmax 的条件， 则在用户整定延时的基础上再 延时 300ms 也可出口跳闸切除故障（见接地距离跳闸逻辑图 3.4.9） 。 对图 3.4.7所示放射出线， 若控制字“接地 z 两相跳闸”置 “1” ，接地距离采用 2/3 几率跳闸方式，则在两点接地故障时可有 2/3 几率只切除一条出线。但若 b 相故障发生 在线路出口，例如在 l1 出口 k1 为 b 相接地，线路 l2 末端为 a 相接地，则只能由保护 2 的段接地距离经整定延时跳闸。若控制字“接地 z 两相跳闸”置“0” ，则可由保护 1 的接地距离段瞬时出口切除故障，保留线路 l2 以一点接地方式继续运行。 mk1 k2 1 2 l1 l2 nari- relaysrcs-951 系列高压输电线路成套保护装置 15 图 3.4.7 放射出线两点接地故障 总之，在级联线路上若整定“接地 z 两相跳闸”为“0” ，在不同线路两点接地故障 时可只切除后一条线路；若整定“接地 z 两相跳闸”为“1” ，即采用 2/3 几率跳闸方式， 缺点是若 b 相接地发生在后一条线路，则接地距离均不能动作，只有靠前一条线路的相 间距离或过流保护来切除故障。在放射线路上采用 2/3 几率跳闸方式，优点是在两点接 地故障时可有 2/3 几率只切除一条出线；缺点是若 b 相故障发生在线路出口，a 或 c 相 故障发生在线路远端，则会延迟跳闸时间。因此，在整定“接地 z 两相跳闸”控制字时 应考虑上述问题。与接地距离不同，在两点接地时，过流保护两个故障相感受到的故障 电流大小是一样的（接地距离两个故障相的测量阻抗与故障点的远近有关） ，所以在整 定“流两相跳闸”(过流、段采用两相跳闸方式控制字)控制字时无需考虑上述 问题。 3.4.43.4.4 振荡闭锁振荡闭锁 装置的振荡闭锁分三个部分，任意一个元件动作开放保护。 3.4.4.1 起动开放元件 起动元件开放瞬间， 若按躲过最大负荷整定的正序过流元件不动作或动作时间尚不 到 10ms，则将振荡闭锁开放 160ms。 该元件在正常运行突然发生故障时立即开放 160ms，当系统振荡时，正序过流元件 动作，其后再有故障时，该元件已被闭锁，另外当区外故障或操作后 160 ms 再有故障 时也被闭锁。 3.4.4.2 不对称故障开放元件 不对称故障时，振荡闭锁回路还可由对称分量元件开放。 3.4.4.3 对称故障开放元件 在起动元件开放 160ms 以后或系统振荡过程中，如发生三相故障，则上述二项开放 措施均不能开放振荡闭锁，本装置中另设置了专门的振荡判别元件，即测量振荡中心电 压： cosuuos u为正序电压，是正序电压和电流之间的夹角。 在系统正常运行或系统振荡时，cosu反应振荡中心的正序电压；在三相短路时， cosu为弧光电阻上的压降， 三相短路时过渡电阻是弧光电阻，弧光电阻上压降小于 5 n u 。 本装置采用的动作判据分二部分： nosn uuu08 . 0 03 . 0 延时 150ms 开放 nari- relaysrcs-951 系列高压输电线路成套保护装置 16 nosn uuu25 . 0 1 . 0延时 500ms 开放。 3.4.53.4.5 距离保护逻辑距离保护逻辑 段相间距离 投段相间距离 段相间距离 投段相间距离 不对称故障开放元件 对称故障开放元件 振闭过流元件 10ms 保护起动 0160 投振荡闭锁 1 相间距离段动作 相间距离 段时间 相间距离段动作 段相间距离 投段相间距离 相间距离 段时间相间距离段动作 重合闸 距离加速动作 投重合加速段距离 投重合加速段距离 m1 m3 m2 m4 m5 m6 m7 m8m10 =1 0 0 =1 0 0 & 0 0 & 0 0 & 0 0 & 0 0 & 0 0 =1 0 0 =1 0 0 0 0 & 0 0 手动合闸 25ms m9 振荡闭锁开放 相间距离 段时间 图 3.4.8 rcs-951a（b、d）距离保护方框图 nari- relaysrcs-951 系列高压输电线路成套保护装置 17 段接地距离 段相间距离 投段接地距离 投段相间距离 段接地距离 段相间距离 投段接地距离 投段相间距离 不对称故障开放元件 对称故障开放元件 振闭过流元件 保护起动 投振荡闭锁 1 接地距离段动作 接地距离 段时间 相间距离 段时间 接地距离段动作 相间距离段动作 段相间距离 投段相间距离 相间距离 段时间距离段动作 重合闸距离加速动作 投重合加速段距离 投重合加速段距离 m1 m2 m8 m14 m15 m17 m18 m19 m 20 m21 m23 =1 0 0 & 0 0 & 0 0 & 0 0 & 0 0 & 0 0 & 0 0 =1 0 0 0 =1 0 0 =1 0 0 0 =1 0 0 0 & 0 0 手动合闸 = 1 0 0 距离段动作 25ms m16 m22 振荡闭锁开放 接地距离 段时间 & 0 0 相间距离段动作 m9 相间距离 段时间 距离段动作 & 0 0 300ms m3 =1 0 0 m7 =1 0 0 p0.5ipmax m 6 & 0 0 300ms =1 0 0 m 12 m13 0 0 3i00. 2in 3i00.1 ippmax & 0 0 m 4 & 0 0 m5 & 0 0 m 11 0160 10ms0 =1 0 0 m 10 图 3.4.9 rcs-951*g距离保护方框图 1.保护起动时，如果按躲过最大负荷电流整定的振荡闭锁过流元件尚未动作或动作 不到 10ms，则开放振荡闭锁 160ms，另外不对称故障开放元件、对称故障开放元 件任一元件开放则开放振荡闭锁；用户可选择“投振荡闭锁”去闭锁、段距 离保护，否则距离保护、段不经振荡闭锁而直接开放； 2.合闸于故障线路时加速跳闸可由二种方式：一是受振闭控制的段距离继电器在 合闸过程中加速跳闸，二是在合闸时，还可选择“投重合加速段距离” 、 “投重 合加速段距离” 、由不经振荡闭锁的段或段距离继电器加速跳闸。手合时总 是加速段距离。 3.对 g 型保护，接地距离、段经零序电流闭锁，以防止一点接地时，由于接地 相电压近于零，接地距离误动。若按相满足条件 ip0.5ipmax，则按用户整定延时 出口； 若不满足， 则在用户整定延时的基础上再延时 300ms出口， 具体参见3.4.3。 4.对 g 型保护，当放射出线不同线路发生两点接地时，接地距离、段可由用户 通过控制字“接地 z 两相跳闸”选择 2/3 几率跳闸方式（即只反映 a、c 相故障跳 闸） ，以 2/3 机率只切除一条线路。如一条线路是 b 相接地，另一条线路是 a 相接 地，则只切除发生 a 相接地的那条线路。 3.53.5不对称相继速动保护不对称相继速动保护 不对称故障时，利用近故障侧切除后负荷电流的消失，可以实现不对称故障时相继 跳闸。如图 3.5.1所示，当线路末端不对称故障时，n 侧段动作快速切除故障，由于 三相跳闸，非故障相电流同时被切除，m 侧保护测量到任一相负荷电流突然消失，而 nari- relaysrcs-951 系列高压输电线路成套保护装置 18 段距离元件连续动作不返回时，将 m 侧开关不经段延时即跳闸，将故障切除。 a a b b m mn n c c 图 3.5.1 不对称故障相继速动保护动作示意图 三相均有流 200 =1 0 0 & 0 0 0 段距离元件 300 不对称故障速动动作 不对称速动投入 & 0 0 任一相无流 m1 m2m3 图 3.5.2 不对称故障相继速动保护方框图 3.63.6双回线相继速动保护双回线相继速动保护 b 型保护由于有纵联保护，所以没有设置该功能，仅 a、d型保护具有此功能。 （注注 意意：在在 g g 型保护装置中型保护装置中，双回线相继速动功能只用于相间故障双回线相继速动功能只用于相间故障，对于两点接地故障无此对于两点接地故障无此 功能功能，两点接地故障可由不对称相继速动实现全线速动两点接地故障可由不对称相继速动实现全线速动） 如图 3.6.1，两条线路中的段相间距离元件动作或其它保护跳闸时，输出 fxj 信 号分别闭锁另一回线段相继速跳元件。 1 1 3 3 2 2 4 4 l1l1 l2l2 m mn n 图 3.6.1 双回线相继速动保护动作示意图 相间距离段继电器动作，且收到邻线来的 fxj 信号，其后 fxj 信号消失，段 相间距离继电器经短延时跳闸。 若 m 侧无电源，即为负荷端，则上述相继速跳条件不能满足。对于这种情况，本保 护中设置了“负荷侧”控制字，当保护在负荷侧且置“1”时，若满足：相间距离段 继电器动作且收不到邻线来的 fxj 信号；在起动后 50250ms 内的最大相电流大于起 nari- relaysrcs-951 系列高压输电线路成套保护装置 19 动 25ms 时的最大相电流的 4 倍；同时相邻线有电流，则段相间距离继电器经延时跳 闸。 双回线速动投入 =1 0 0 段距离元件 发闭锁相邻线信号 （fxj） 收fxj信号 150 保护跳闸 & 0 0 =1 0 0 & 0 0 0 段距离元件 800 双回线速动动作 m2 m1 m3 m8 & 0 0 & 0 0 m5 50ms4ipmaxjy & 0 0 0 0 =1 0 0 m4 m6 m7 投负荷侧 图 3.6.2 双回线相继速动保护方框图 3.73.7低周保护低周保护 当三相均有流， 系统频率低于整定值， 且无低电压闭锁和滑差闭锁时， 经整定延时， 低周保护动作，低电压以相间电压为判据。 低频率元件 & 0 0 0 频率滑差闭锁元件 低电压闭锁元件 投低周保护 投低周滑差闭锁 低周保护 时间低周保护动作 三相均有流 图 3.7.1 低周保护方框图 3.83.8跳闸逻辑跳闸逻辑 1图中虚线框部分，当用于 rcs-951a(d、ag、dg)时为双回线相继速动，当用于 rcs-951b（bg）时为纵联距离。 2本装置采用三相跳闸方式，任何故障跳三相。 3严重故障如手合或合闸于故障线路跳闸时闭锁重合闸，低周保护动作时闭锁重合 闸。 4三相故障跳闸时可由用户经控制字“三相故障闭重”选择是否闭锁重合闸；过流 段、段跳闸、距离段跳闸可由用户经控制字“段及以上闭锁重合闸”选 择是否闭锁重合闸。 nari- relaysrcs-951 系列高压输电线路成套保护装置 20 相间（接地）距离段 相间（接地）距离段 相间距离段 =1 0 0 0 0 过流段 过流段 过流段 =1 0 0 0 0 过流段 低周保护 距离加速 不对称相继速动 =1 0 0 0 过流加速 =1 0 0 0 0 跳闸出口 相间距离段 =1 0 0 0 过流段 过流段 段及以上闭重 =1 0 0 0 闭锁重合闸 m1 m2 m4 m7 m3 m6 距离加速 低周保护 =1 0 0 0 m8 & 0 0 m9 有流 过流加速 三相故障 三相故障闭重 双回线相继速动 纵联距离 图 3.8.1 跳闸逻辑方框图 nari- relaysrcs-951 系列高压输电线路成套保护装置 21 3.93.9重合闸重合闸 重合时间 twj 装置未起动 & 0 0 0 tcd0 & 合闸压力闭重 闭锁重合闸 重合闸退出 4000 & 0 0 =1 0 0 0 0 0150 重合闸 m1 m3 m2 合后位置 保护跳闸 twj =1 0 0 三相均无流 & 0 0 m4 & 0 0 不检方式 检线路无压 母线有压 检同期方式 & 0 0 =1 0 0 0 0 m12 m13 & 0 0 0 母线u40v m7 m8 m9 m6m5 tv断线 tv断线闭重 =1 0 0 0 m14 检母线无压 线路有压 & 0 0 & 0 0 0 控制回路断线 线路u40v & 0 0 0 0 线路u40v 母线u40v 同期满足 m16 线路tv断线 线路tv断线 母线tv断线 母线tv断线 检线路无压 母线无压 相邻线有流 检相邻线有流 & 0 0 m17 图 3.9.1 重合闸逻辑方框图 1.本装置重合闸为三相一次重合闸方式,可根据故障的严重程度引入闭锁重合闸的 方式。 2.三相电流全部消失时跳闸固定动作。 3.重合闸退出，则整定值中重合闸投入控制字置“0” 。 4.重合闸充电在正常运行时进行，重合闸投入、无 twj、无控制回路断线、无 tv 断 线或虽有 tv 断线但控制字“tv 断线闭锁重合闸”置“0” ，经 10 秒后充电完成。 5.重合闸由独立的重合闸起动元件来起动。当保护跳闸后或开关偷跳均可起动重合 闸。 6.重合方式可选用检相邻线有流、检线路无压母线有压重合闸、检母线无压线路有 压重合闸、检线路无压母线无压重合闸、检同期重合闸，也可选用不检而直接重 合闸方式。检相邻线有流时， “检相邻线有流”控制字投入且相邻线有流，则检相 邻线有流重合闸条件满足；检线路无压母线有压时，检查线路电压小于 30v 且无 线路电压断线，同时三相母线电压均大于 40v 时，检线路无压母线有压条件满足， 而不管线路电压用的是相电压还是相间电压；检母线无压线路有压时，检查三相 母线电压均小于 30v 且无母线 tv 断线，同时线路电压大于 40v 时，检母线无压线 路有压条件满足；检线路无压母线无压时，检查三相母线电压均小于 30v 且无母 线 tv 断线，同时线路电压小于 30v 且无线路电压断线时，检线路无压母线无压条 件满足；检同期时，检查线路电压和三相母线电压均大于 40v 且线路电压和母线 nari- relaysrcs-951 系列高压输电线路成套保护装置 22 电压间的相位在整定范围内时，检同期条件满足。正常运行时测量 x u与 a u之间 的相位差， 与定值中的固定角度差定值比较， 若两者的角度差大于 10， 则经 500ms 报 “角差整定异常”告警。 7.重合闸条件满足后，经整定的重合闸延时，发重合闸脉冲 150ms。 3.103.10正常运行程序正常运行程序 3.10.13.10.1 检查开关位置状态检查开关位置状态 三相无电流，同时 twj 动作，则认为线路不在运行，开放准备手合于故障 400ms； 线路有电流但 twj 动作，经 10 秒延时报 twj 异常。 3.10.23.10.2 控制回路断线控制回路断线 twj 和 hwj 均不动作， 经 500ms 延时报控制回路断线。 控制回路断线则重合闸放电。 3.10.33.10.3 交流电流断线交流电流断线（始终计算始终计算） 负序电流起动元件动作并且负序电压小于 3v，则延时 10 秒发 ta 断线异常信号。电 流正常后, 经 10 秒延时 ta 断线信号复归。 3.10.43.10.4 交流电压断线交流电压断线 当负序电压 3u2大于 12v，且保护不起动，延时 1.25 秒发 tv 断线异常信号； 当正序电压小于 33v，且任一相有流元件动作或 twj 不动作时, 延时 1.25 秒发 tv 断线异常信号。 tv 断线信号动作的同时，退出纵联距离和距离保护，保留过流保护。过流元件退出 方向判别和低压闭锁功能， 过流段可经控制字选择是否退出。 tv 断线时可经控制字选 择是否闭锁重合闸。 三相电压正常后, 经 10 秒延时 tv 断线信号复归。 3.10.53.10.5 线路电压断线线路电压断线 当重合闸投入且装置整定为重合闸检同期或检线路无压母线有压、 检母线无压线路 有压重合闸、检线路无压母线无压重合闸方式时，则要用到线路电压，twj 不动作或线 路有流时检查输入的线路电压小于 40v， 经 10 秒延时报线路 tv 异常。 线路电压正常后, 经 10 秒延时线路 tv 断线信号复归。 如重合闸不投、或不检同期、或检母线无压线路有压和检线路无压母线无压方式同 时投入（即检母线无压方式）时，线路电压可以不接入本装置，装置也不进行线路电压 断线判别。 3.10.63.10.6 角差整定异常告警角差整定异常告警 当重合闸投入且装置整定为重合闸检同期方式时， 若装置实时监测的线路电压与母 线 a 相电压的角度与整定值的差大于 10 0， twj 不动作或线路有流， 且线路电压和母线电 nari- relaysrcs-951 系列高压输电线路成套保护装置 23 压均大于 40v，则经 500ms 延时报角差整定异常。角差恢复正常后, 经 500ms 延时角差 整定异常信号复归。 3.10.73.10.7 一点接地告警一点接地告警（仅仅 g g 型型有该功能有该功能） 当零序电压 3u0大于 30v，或任一相电压大于 75v，同时无 tv 断线告警，经延时 10 秒发接地告警信号；当电压恢复正常后，接地告警信号瞬时返回。 3.10.83.10.8 电压电压、电流回路零点漂移调整电流回路零点漂移调整 随着温度变化和环境条件的改变，电压、电流的零