LCS-600F系列线路说明书.doc

LCS 600F系列 微机线路保护测控装置 说明书 V1 00 山东鲁能智能技术有限公司 SHANDONG LUNENG INTELLIGENCE TECHNOLOGY CO LTD Copyright 2009 2011 山东鲁能智能技术有限公司 版权所有 保留一切权利 非经书面许可 任何单位和个人不得擅自摘抄 复制本书内容 并不得以任何形式传播 为山东鲁能智能技术有限公司的商标 由于产品版本升级或其它原因 本手册内容会不定期进行更新 本手册仅作为使用指导 手册中的所有陈述 信息和建议不构成任何明示或暗示的担保 I 目目 录录 第一章 概述 1 1 1 适用范围 1 1 2 基本配置 1 1 3 LCS 600F 系列线路保护装置功能一览表 2 第二章 技术参数 5 2 1 额定参数 5 2 2 主要技术性能 6 2 3 测量系统及遥信精度 6 第三章 装置的工作原理 7 3 1 分相光纤差动保护 7 3 2 三段定时限过流保护 可带方向 低电压闭锁 8 3 2 1 方向元件 8 3 2 2 低压元件 9 3 2 3 三段定时限过流保护 可带方向 低电压闭锁 9 3 3 三相二次重合闸 检无压 检同期 10 3 4 后加速电流保护 可带方向 低电压闭锁 13 3 5 充电保护 14 3 6 反时限电流保护 14 3 7 三段定时限零序过流保护 可带方向 零序电压闭锁 15 3 7 1 零序方向元件 16 3 7 2 零序电压元件 16 3 7 3 三段定时限零序过流保护 可带方向 零序电压闭锁 16 3 8 低压侧零序过流保护 17 3 9 过负荷保护 17 3 10 低频减载 17 3 11 低压减载 18 3 12 零序功率方向 18 3 13 失压保护 19 3 14 检同期功能 20 3 15 PT CT 断线告警 23 3 15 1 母线 PT 断线告警 23 3 15 2 线路 PT 断线告警 23 3 15 3 CT 断线告警 23 3 16 辅助功能 24 3 16 1 装置自检功能 24 3 16 2 控制回路断线监测 24 3 16 3 弹簧未储能监测 24 第四章 装置定值整定及接线原理图 端子图 25 4 7 1 装置背板端子图及原理接线图 4 1 装置的安装开孔图 25 4 2 LCS 612F 线路保护及测控装置 25 4 2 1 装置背板端子图及原理接线图 25 4 2 2 定值清单 29 4 3 LCS 611F 线路保护及测控装置 30 4 3 1 装置背板端子图及原理接线图 30 4 3 2 定值清单 34 4 4LCS 610F 线路保护及测控装置 36 4 4 1 装置背板端子图及原理接线图 36 4 4 2 定值清单 40 4 5 LCS 621F 线路保护及测控装置 40 4 5 1 装置背板端子图及原理接线图 40 4 5 2 定值清单 44 4 6 LCS 613F 线路保护及测控装置 46 4 6 1 装置背板端子图及原理接线图 46 4 6 2 定值清单 50 4 7 LCS 617F 线路保护及测控装置 52 第五章 整定说明 59 第六章 调试大纲 63 6 1 调试注意事项 63 6 2 装置通电前检查 63 6 3 绝缘检查 63 6 4 上电检查 63 6 5 采样精度检查 63 6 6 开关量输入检查 64 6 7 继电器接点校验 64 6 8 定值校验 64 6 9 跳合闸电流保持试验 64 第七章 订货须知 65 LCS 600F 系列微机线路保护测控装置 1 第一章第一章 概述概述 1 11 1 适用范围适用范围 LCS 600F 系列线路保护及测控装置包括 LCS 612F LCS 611F LCS 610F LCS 621F LCS 613F LCS 617F 等装置 适用于 66kV 及以下电压等级系 统中线路 馈线 分段 旁路的保护测控 可集中组屏 也可分散安装于开关柜 1 21 2 基本配置基本配置 1 保护及自动化功能 a 分相光纤纵差保护 b 定时限电流保护 速断 限时电流速断 过流 低压闭锁 方向保护 c 三相二次重合闸 不对应启动 保护启动 检无压 重合次数可整定 d 手合加速保护 重合闸后加速保护 低压闭锁 方向保护 e 充电保护 f 零序方向保护 g 三段定时限零序过流保护 h 低压侧零序过流保护 i 低压侧零序过流反时限保护 j 反时限过流保护 k 低频减载 带欠流闭锁 滑差闭锁 l 低压减载 带加速功能 m 过负荷保护 n 失压保护 o 检同期功能 p CT 饱和检测 识别 q 母线 PT 断线 CT 断线 线路 PT 断线报警 2 测控功能 a 16 路遥信开入采集 装置遥信变位 事故遥信 b 正常断路器遥控分合 小电流接地探测遥控分合 c Iam Ibm Icm P Q cos Uab Ubc Ua Ub Uc 3U0 Ul Fre 母线 Fre 线路 等模拟量的遥测 d 积分电度 包括正向有功 正向无功 反向有功 反向无功 2 e 开关事故分合次数统计及事件 SOE 等 f 谐波分析 可选配 3 其他功能 a 装置描述的远方查看 b 装置参数的远方查看 c 8 套定值 保护定值 区号的远方查看 修改功能 d 保护功能软压板状态的远方查看 投退 e 装置保护开入状态的远方查看 f 装置运行状态 包括保护动作元件的状态和装置的自检信息 的远方查看 g 远方对装置实现信号复归 h 故障录波功能 16 套标准 COMTRADE 格式波形 1 31 3 LCS 600FLCS 600F 系列线路保护装置功能一览表系列线路保护装置功能一览表 装置型号 适应范围 保护功能测控功能辅助功能 LCS 612F 适 用于 35kV 及以下不接 地系统进线 及馈线保护 1 三相式三段电流保护 速断 限时电流速断 过流 低压 闭锁 方向保护 2 后加速保护 带低压闭锁 方向 手合或重合启动后加 速 3 三相二次重合闸 检无压 4 低频减载 5 低压减载 6 零序功率方向 7 过负荷告警和跳闸 8 失压保护 9 PT 断线告警 10 CT 断线告警 1 遥测 Iam Ibm Ic m P Q cos 2 遥信 事故总信 号 一个断路器 位置 双位置遥 信 七个开关 遥信 检修状态 闭锁重合闸 3 积分电度 正向 有功电度 正向 无功电度 反向 有功电度 反向 无功电度 4 遥控 遥跳 遥 合 1 自带操作回路 2 故障录波 3 GPS 对时 4 控母断线检测 5 弹簧未储能检 测 LCS 611F 适 用于 35kV 及以下接地 系统 含 20kV 中阻 接地 线路 保护 1 三相式三段电流保护 速断 限时电流速断 过流 低压 闭锁 方向保护 带充电保护 2 三相二次重合闸 检无压 3 低频减载 4 低压减载 5 零序过流 I 段 6 零序过流 II 段 7 零序过流 III 段 8 过负荷告警和跳闸 9 失压保护 1 遥测 Iam Ibm Ic m P Q cos 2 遥信 事故总信 号 一个断路器 位置 双位置遥 信 七个开关 遥信 检修状态 闭锁重合闸 3 积分电度 正向 有功电度 正向 1 自带操作回路 2 故障录波 3 GPS 对时 4 控母断线检测 5 弹簧未储能检 测 LCS 600F 系列微机线路保护测控装置 3 10 母线 PT 断线告警 11 线路 PT 断线告警 12 CT 断线告警 无功电度 反向 有功电度 反向 无功电度 4 遥控 遥跳 遥 合 LCS 610F 适 用于 110kV 及以下母线 分段开关保 护 1 三相式三段电流保护 速断 限时电流速断 过流 带充 电保护 2 CT 断线告警 测量 保护 1 遥测 Iam Ibm Ic m 2 遥信 事故总信 号 一个断路器 位置 双位置遥 信 七个开关 遥信 检修状态 闭锁重合闸 3 遥控 遥跳 遥 合 1 自带操作回路 2 故障录波 3 GPS 对时 4 控母断线检测 5 弹簧未储能检 测 LCS 621F 适 用于 35kV 及以下不接 地系统线路 及变压器组 保护 1 三相式三段电流保护 速断 限时电流速断 过流 低压 闭锁 方向保护 2 后加速保护 带低压闭锁 方向 手合或重合启动后加 速 3 反时限过流保护 4 三相二次重合闸 检无压 5 低频减载 6 低压减载 7 低压零序 段 8 低压零序反时限 9 高压零序功率方向 10 过负荷告警和跳闸 11 PT 断线告警 12 CT 断线告警 测量 保护 13 失压保护 1 遥测 Iam Ibm Ic m P Q cos 2 遥信 事故总信 号 一个断路器 位置 双位置遥 信 七个开关 遥信 检修状态 闭锁重合闸 3 积分电度 正向 有功电度 正向 无功电度 反向 有功电度 反向 无功电度 4 遥控 遥跳 遥 合 1 自带操作回路 2 故障录波 3 GPS 对时 4 控母断线检测 5 弹簧未储能检 测 6 非电量信号和 跳闸 LCS 613F 适 用于 110kV 及以下系统 的短线路 作为相间短 路的快速保 护 同时 适用于需要 检同期合闸 手动合闸 检同期 重 合闸检同期 的线路保护 1 比率差动保护 带差流告警 2 三相式三段电流保护 速断 限时电流速断 过流 低压 闭锁 方向保护 3 后加速保护 带低压闭锁 方向 手合或重合启动后加 速 4 三相二次重合闸 检无压 5 低频减载 6 低压减载 7 零序功率方向 8 检同期 9 过负荷告警和跳闸 10 PT 断线告警 11 CT 断线告警 12 线路 PT 断线 1 遥测 Iam Ibm Ic m P Q cos Uab Ubc Ua Ub U c 3U0 Ul Fre 母线 Fre 线路 2 遥信 事故总信 号 一个断路器 位置 双位置遥 信 五个开关 遥信 检修状态 闭锁重合闸 检 同期投入 检同 期启动 3 积分电度 正向 1 自带操作回路 2 故障录波 3 GPS 对时 4 控母断线检测 5 弹簧未储能检 测 4 14 失压保护有功电度 正向 无功电度 反向 有功电度 反向 无功电度 4 遥控 遥跳 遥 合 LCS 617F 适 用于 35kV 及以下电压 等级需要检 同期合闸 手动合闸 检同期 重 合闸检同期 的线路保护 1 三相式三段电流保护 速断 限时电流速断 过流 低压 闭锁 方向保护 2 后加速保护 带低压闭锁 方向 手合或重合启动后加 速 3 反时限过流保护 4 三相二次重合闸 检无压 5 低频减载 6 低压减载 7 零序功率方向 8 检同期 9 过负荷告警和跳闸 10 PT 断线告警 11 CT 断线告警 12 线路 PT 断线 13 失压保护 1 遥测 Iam Ibm Ic m P Q cos Uab Ubc Ua Ub U c 3U0 Ul Fre 母线 Fre 线路 2 遥信 事故总信 号 一个断路器 位置 双位置遥 信 七个开关 遥信 检修状态 闭锁重合闸 3 积分电度 正向 有功电度 正向 无功电度 反向 有功电度 反向 无功电度 4 遥控 遥跳 遥 合 1 自带操作回路 2 故障录波 3 GPS 对时 4 控母断线检测 5 弹簧未储能检 测 LCS 600F 系列微机线路保护测控装置 5 第二章第二章 技术参数技术参数 2 12 1 额定参数额定参数 1 直流电源 220V 或 110V 订货注明 2 额定交流输入 交流电压 100V 交流电流 5A 或 1A 订货注明 额定频率 50Hz 3 功率损耗 直流回路 正常工作时不大于 15W 装置动作时不大于 25W 交流电压回路 每相不大于 0 5VA 交流电流回路 额定电流为 5A 时每相不大于 1 0VA 额定电流为 1A 时每 相不大于 0 5VA 4 开关量 遥信及硬脉冲对时 开关量输入电平为 220V 或 110V 订货注明 支持 IRIG B 码 485 电平差分输入 5 光纤接口 光器件参数 光发器件为激光二极管 发送功率大于 11dbm 允许通道最大衰耗 28db 光纤规格 采用多模光纤 光纤口方式 ST 型 光纤类型 多模光纤 推荐传输距离 小于 2 公里 通讯方式 异步通信 传输速率 300kbit s 采用单模光纤 光纤口方式 FC PC FC PC 光纤类型 单模模光纤 1 310 m 1 550 m 可选 推荐传输距离 采用专用光缆时传送距离不大于 100km 通讯方式 异步通信 6 传输速率 300kbit s 2 22 2 主要技术性能主要技术性能 1 采样回路精确工作范围 电压 0 4V 120V 测量电流 2 In 1 2In 保护电流 5 In 20In 2 接点容量 所有出口跳闸触点 允许长期通过 6A 切断电流 0 3A DC220V 时间常数 L R 为 5ms 0 75 的感性负载 3 操作回路跳合闸电流 操作回路跳合闸电流采用自适应模式 无需选择 0 5A 以上 4 定值误差 电流元件 2 电压元件 2 方向元件角度 2 5 整组动作时间及误差 速动段的固有动作时间 1 2 倍整定值时 动作时间不大于 25ms 零序保护 I 段的固有动作时间 1 2 倍整定值时 动作时间不大于 25ms 光纤纵差保护全线速动的动作时间不大于 25ms 2 32 3 测量系统及遥信精度测量系统及遥信精度 1 各模拟量的测量误差不超过额定值的 0 2 2 有功功率测量误差不超过额定值的 0 5 无功功率测量误差不超过额定值的 1 3 开关量分辨率不大于 1ms 4 频率测量精度不大于 0 01Hz LCS 600F 系列微机线路保护测控装置 7 第三章第三章 装置的工作原理装置的工作原理 3 13 1 分相光纤差动保护分相光纤差动保护 光纤电流差动保护为相电流差动 主要保护区内的相间故障和小电阻接地系统单相金 属性接地故障 采用三折线 分相式比率差动原理 A B C 任一相保护动作即跳闸 以下判据均 以一相为例 当公式 1 2 3 任一成立时比率差动元件保护动作 动作方程 1 1 cdcdqdzdgd IIII 2 1121 cdcdqdbzdgdgdzdgd IIKIIIII 3 121222 cdcdqdbgdgdbzdgdzdgd IIKIIKIIII 动作曲线 cdqd I cd I 1gd I 2gd I 1b K 2b K 差 动 动 作 区 zd I 图 1 分相光纤差动动作曲线 其中 以下 M 和 N 表示线路的两侧 为差动电流 为差动保护门槛定值 cd I MN cd III cdqd I 为制动电流 为拐点电流 1 zd I 1 2 MN zd III 1gd I 为拐点电流 2 为比率制动特性斜率 1 2gd I 1b K 为比率制动特性斜率 2 2b K CT 断线判断原理 8 比率差动差流大于 0 6 倍的比率差动门槛定值时 启动 CT 断线逻辑 CT 断线逻辑启动后满足以下任一条件认为是故障情况 开放差动保护 否则认为是 差动回路 CT 异常造成的差动电流 i 起动后任一侧相电流比起动前增加 1 2 倍以上且相电流大于 0 1 倍 Ie ii 起动后任一相电流大于 1 2 倍 Ie iii 差流大于 1 2 倍 Ie 以上条件均不满足时 延时 4s 报 CT 断线告警 CT 断线闭锁比例差动 控制 字为 ON 时 闭锁比例差动保护 Ie 为 I 侧额定电流 3 23 2 三段定时限过流保护 可带方向 低电压闭锁 三段定时限过流保护 可带方向 低电压闭锁 装置设三段定时限相过流保护 速断保护 限时速断保护 过流保护 三段均为三 相式 每段过流保护均带一个时限 3 2 13 2 1 方向元件方向元件 速断 限时速断 过流 后加速保护均带有方向闭锁功能 并可投退 当线电压均小 于 10V 时 电压取故障前的记忆电压 当 PT 断线后 方向元件退出 为无方向的电流保 护 方向元件采用 90 接线 按相启动 提供两种方向元件 可以通过投退的方式选择 方向元件 1 动作区范围为 135 45 如图 2 所示 最大灵敏角 45 B C 相方向元件原理框图同 A 相所示 各相电流元件受表 1 相应的方向元件的控制 45 abc III U U bccaab U 动作区 图 2 相过流方向元件 1 动作区 方向元件 2 动作区范围为 150 60 如图 3 所示 最大灵敏角 30 B C 相方向元件原理框图同 A 相所示 各相电流元件受表 1 相应的方向元件的控制 LCS 600F 系列微机线路保护测控装置 9 abc III U U bccaab U 动作区 30 图 3 相过流方向元件 2 动作区 表 1 接线方向元件电流与电压的对应关系 方向元件电流电压 FAIaUbc FBIbUca FCIcUab 3 2 23 2 2 低压元件低压元件 低电压元件检测三个线电压的值 三段过流保护和后加速保护共用低电压元件检测结 果 低压元件逻辑框图如图 4 告警信息 事件记录 低电压启动 过流保护低电压闭锁 投入 ON Uab Ulset 限时速断保护低电压 闭锁投入 ON 速断保护低电压闭锁 投入 ON 1 Ubc Ulset Uca Ulset 1 加速保护低电压闭锁 投入 ON 图 4 低压元件逻辑框图 Uab Ubc Uca 为线电压 Ulset 为低电压定值 3 2 33 2 3 三段定时限过流保护 可带方向 低电压闭锁 三段定时限过流保护 可带方向 低电压闭锁 三段都可以独立地用配置字选择是否经低压或方向闭锁 速断保护逻辑框图如图 5 限时速断保护逻辑框图 过流保护逻辑框图与速断保护逻辑框图相同 10 Tset 告警信息显示及远传 事件记录 跳闸 速断保护投入 ON Ia Iset A相方向满足 方向闭锁投入 ON 1 Ib Iset B相方向满足 1 Ic Iset C相方向满足 1 1 低电压闭锁投入 ON 低电压启动 1 图 5 速断保护逻辑框图 Ia Ib Ic 为相电流 Iset 为电流定值 3 33 3 三相二次重合闸三相二次重合闸 检无压 检同期检无压 检同期 1 原理概述 配置三相一次或两次重合闸 以缩短线路非永久性短路故障的停电时间 重合闸有两 种启动方式 不对应启动方式和保护启动方式 两种方式可经软压板控制投退 不对应启 动方式在断路器偷跳的情况下启动 保护启动方式在部分保护动作后启动 2 充电条件 为保证重合闸动作的一次性和手动合闸于故障时不进行重合闸 重合闸具备充电条件 后 需经过 20s 的充电时间 充电完成后 记录 重合闸充电完成 事件 重合闸放电 开关合位 1 开关跳位 1 合后位置 1 1 不对应启动投入ON 保护启动投入ON 重合闸投入ON T 20S 告警信息显示及远传 事件记录 重合闸充电完成 图 6 重合闸充电逻辑图 3 放电条件 实现控制回路断线 开入 21 弹簧未储能或者任何外接开入闭锁重合闸 只需在其 LCS 600F 系列微机线路保护测控装置 11 对应开入量设置中设置开入属性为闭锁重合闸 即可实现闭锁重合闸 使重合闸放电 动 作时间设置为 0 即无延时闭锁重合闸 动作时间设置 t t 0 秒 即经 t 秒延时后 闭锁 重合闸 手动合闸后 开关合位与合后位置为 1 手动分闸或遥控分闸后 开关分位 同 时合后位置为 0 而保护跳闸或开关偷跳时 开关分位 而合后位置为 1 所以开 关分位为 1 同时合后位置为 1 时 闭锁重合闸 重合闸放电 重合闸充电 1 开关跳位 1 合后位置 0 闭锁重合闸开入 1 控制回路断线 弹簧未储能 低频保护动作 低压保护动作 过负荷跳闸动作 一次重合闸动作 二次重合闸未投入 二次重合闸动作 1 最大允许公角差为系统侧与待并侧电压间的相角差 推荐整定为 15 最大允许电压差推荐整定为 10 Un 最大允许频率差推荐整定为 0 5Hz 视频差波动情况而定 频差滑差定值防止频差不稳定而设定 如果待并网线路相对于系统容量较小 可整定 为 0 5Hz s 反之 整定为 0 8Hz s 合闸导前时间可考虑从合闸命令发出到开关动作所经历的时间 其时间包括装置内部 继电器动作时间和开关动作时间之和 由于装置已将其内部继电器动作时间考虑进去 所 以导前时间的整定仅为开关动作时间 由开关厂家提供参数或现场测定 合闸时间接近 0 1s 正常电压最大值推荐整定为 110 Un 正常电压最小值推荐整定为 90 Un 62 正常频率最大值推荐整定为 51Hz 正常频率最小值推荐整定为 49Hz 线路电压选择根据现场线路电压接入情况设定 装置自动补偿因接入电压不同造成的 角度差和电压差 整定应按照以下表格 接入线路电压整定值 UA1 UB2 UC3 UAB4 UBC5 UCA6 LCS 600F 系列微机线路保护测控装置 63 第六章第六章 调试大纲调试大纲 6 16 1 调试注意事项调试注意事项 1 试验前请仔细阅读本试验大纲及有关说明书 2 尽量少拔插装置模件 不触摸模件电路及芯片 不带电插拔模件 3 使用的电烙铁 示波器必须与屏柜可靠