CSC-211数字式线路保护装置

1 CSC 211 数字式线路保护测控装置 CSCCSC 211211 数字式线路保护测控装置数字式线路保护测控装置 1 1 装置简介装置简介 CSC 211 为适用于 66kV 及以下电压等级的中性点非直接接地系统的线路保护及测控装置 可在开关 柜就地安装 2 2 主要功能及技术参数主要功能及技术参数 2 12 1 保护功能保护功能 三段式可经低电压闭锁的定时限过流保护 可经方向闭锁 其中 段可整定为反时限段 三段定时限零序过流保护 可经方向闭锁 其中 段可整定为反时限段 小电流接地选线 过负荷保护 跳闸或告警信号可选 合闸加速保护 前加速 后加速和手合后加速 低周减载保护 低压解列功能 三相重合闸 检同期 检无压或非同期 32 组定值区 故障录波 2 22 2 测控功能测控功能 9 路开入遥信采集 装置遥信变位 事故遥信 正常断路器遥控分合 小电流接地探测遥控分合 Ua Ub Uc Ia Ic P Q COS F 等模拟量的遥测 正向 反向有功电度 正向 反向无功电度 各种事件 SOE 等 2 路脉冲 P Q 输入 CSC 211 数字式线路保护测控装置 2 2 32 3 技术参数技术参数 额定参数 直流电压 220V 110V 交流电压 100V 或V3 100 交流电流 1A 5A 系统频率 50Hz 60Hz 功率消耗 直流回路 15W 交流电压回路 0 15VA 相 交流电流回路 0 25VA 相 过载能力 交流电流 2In持续工作 20In允许 10s 40In允许 1s 交流电压 1 2Un持续工作 1 4Un允许 10s 继电器触点容量 跳合闸出口 5A DC220V 吸合 信号触点 1A DC220V 吸合 跳合闸电流 跳闸电流 0 5 4 A 合闸电流 0 5 4 A 定时限过流元件 电流定值 0 2In 20In 时间定值 0 20S 定值误差 5 整定值 重合闸 重合闸时间 0 1 20S 定值误差 5 整定值 低周减载 低周定值 45Hz 49 5Hz 低压闭锁 10V 120V df dt 闭锁 1 0Hz s 10Hz s 定值误差 5 其中频率误差 100M 500V 兆欧表 介质强度 GB T14598 3 1993 冲击电压 GB T14598 3 1993 电磁兼容性能 辐射电磁场干扰 GB T14598 9 1995 级 快速瞬变干扰 GB T14598 10 1996 级 脉冲群干扰 GB T14598 13 1998 级 静电放电干扰 GB T14598 14 1998 级 射频电磁场辐射干扰 GB T 17626 3 1998 级 浪涌 冲击 干扰 GB T 17626 5 1999 标准 III 级 机械性能 振动GB T11287 2000 级 冲击GB T14537 1993 级 碰撞GB T14537 1993 级 环境条件 保存温度 25 70 工作温度 10 55 相对湿度 最大不超过 95 大气压力 86 106kPa 3 3 保护元件保护元件 3 13 1 过电流元件过电流元件 CSC 211 数字式线路保护测控装置 4 本装置设三段定时限过流保护 各段电流及时间定值可独立整定 为了躲开线路避雷器的放电时间 I 段可以整定适当延时时间 方向元件及低电压元件由控制字选择投退 I Idzn 方向元件 低压元件 1 投方向 0 0 1 不投方向 0 1 1 投低压 0 0 1 不投低压 0 1 Y H H Tn 跳闸 注 Idzn 为 n 段电流定值 I 为相电流 Tn 为 n 段延时定值 3 23 2 低电压元件低电压元件 低电压元件在三个线电压中的任意一个低于低电压定值时动作 开放经低电压闭锁的过流元件 利 用此元件 可以保证装置在电机反充电等非故障情况下不出现误动作 低电压元件用控制字投退 3 33 3 零序过流元件零序过流元件 在经小电阻接地系统中 接地零序电流相对较大 一般采用零序过流直接跳闸方法 零序过流元件 的实现方式基本与过流元件相似 各段电流及时间定值可独立整定 Y I0 I0dn 方向元件 1 投方向 0 0 1 不投方向 0 1 H TOn 跳闸 注 I0dn 为接地 n 段定值 T0n 为接地 n 段延时定值 3 43 4 方向元件方向元件 相间方向元件采用 90 接线方式 按相起动 各相电流元件仅受下表中所示相应方向元件的控制 为 消除死区 方向元件带有记忆功能 相间方向元件 IU 5 CSC 211 数字式线路保护测控装置 AIaUbc BIbUca CIcUab 本装置 Arg U I 30 90 边缘模糊角度误差 5 相间方向元件动作区域 零序方向元件动作区为 Arg 3U0 3I0 180 120 及 120 180 3U0 为自产 外部 3I0 端子接线不 需倒向 边缘模糊角度误差 5 3I0 动作区 零序方向元件动作区域 注 在现场试验条件不具备时 只需校验模拟量相序 方向动作区可以不作校验 3 53 5 小电流接地选线小电流接地选线 中性点不接地或小电流接地系统中发生接地故障时 其接地故障点零序电流基本为幅值很小的电容 电流 此时选用小电流接地选线 接地故障出现时 由于各装置通过网络互联 信息可以共享 故采用 CSC 211 数字式线路保护测控装置 6 上位机比较同一母线上各线路零序电流基波或五次谐波幅值和方向的方法来综合判断接地的线路 并通 过网络人工下达接地试跳命令来进一步确定接地线路 当系统发生接地时 母线 3U0 抬高 当装置感受到自产 3U0 有突变且大于 10V 即记录当前的 3U0 3I0 与此同时 母线开口三角电压监视点向主站报送接地信号 主站则在接到接地信号后调取 各装置内记录的 3U0 3I0 量 计算后判断出接地线路 无主站系统时 单装置接地试跳判据为 合位时 3U0 大于 18V 试跳分位后 3U0 小于 18V 即 判为本线路接地 3 63 6 反时限元件反时限元件 反时限保护元件是动作时限与被保护线路中电流大小自然配合的保护元件 通过平移动作曲线 可 以非常方便地实现全线的配合 反时限过电流保护的动作时限与被保护线路故障电流的大小有关 故障 电流越大 动作时限越短 反之 故障电流越小 动作时限越长 IEEE 反时限特性解析式分为三类 即 标准反时限 非常反时限 极端反时限 各反时限特性公式如下 其中 tp 为时间系数 范围是 0 05 1 Ip 为电流基准值 I 为故障电流 t 为跳闸时间 归纳以上三式 本装置反时限特性表达式为 本装置中反时限特性由整定值中反时限指数 Exp 整定 整定值部分反时限时间 Tinv 为上面 IEEE 三种表达式中分子的乘积值 单位是秒 装置相间电流及零序电流均带有定 反时限保护功能 通过设 置控制字的相关位可选择定时限或反时限方式 当选择反时限方式后 自动退出定时限 II III 段过流及 II III 段零流元件 相间电流 III 段和零序电流 III 段的功能压板分别变为相间电流反时限及零序电流反 时限功能投退压板 3 73 7 加速加速元件元件 a 一般反时限 p p t II t 1 0 14 0 02 b 非常反时限 p p t II t 1 13 5 c 极端反时限 p p t II t 1 80 2 1 Tinv Exp p II t 7 CSC 211 数字式线路保护测控装置 加速元件包括充电手合加速及保护加速两种 加速功能设置了独立的投退压板及加速段整定值 保护加速分为前加速和重合后加速方式 可由控制字选择 手合加速回路的启动条件为 断路器在分闸位置的时间超过 30 秒 断路器由分闸变为合闸 加速允许时间展宽 3 秒 本装置设置了独立的过流及零流加速段电流定值及相应的时间定值 本装置的过流加速段还可选择 带低电压闭锁 但所有加速段均不考虑方向闭锁 3 83 8 三相一次重合闸三相一次重合闸 本线路保护装置都设有三相重合闸功能 重合闸可以检测同期 无压或非同期 重合闸经软压板投 退 3 8 1 启动条件 保护跳闸启动 开关位置不对应启动 3 8 2 闭锁条件 断路器合位时重合充电时间为 15 秒 充电过程中重合绿灯发闪光 充电满后发常绿光 不再闪烁 满足以下任一条件 重合闸放电 控制回路断线后 重合闸延时 10 秒 放电 弹簧未储能端子高电位 重合闸延时 2 秒 放电 闭锁重合闸端子高电位 重合闸立即 放电 永跳后 如低周动作 低压解列动作 过负荷动作 重合闸立即 放电 手跳或遥跳开本关时 重合闸立即 放电 检无压或检同期不成功 重合闸 放电 3 8 3 重合方式 非同期 不检无压不检同期 检无压 检同期 检无压不成功自动转入检同期 重合闸功能投退用软压板 重合闸方式及同期相别选择通过控制字整定 检无压方式中 KG2 9 0 时 线路抽取电压无压 Ubs dF dT F T t 跳闸 45Hz F fdz 负荷电流 Idz Idz 为低周有流定值 其整定范围是 0 2 0 In 当退出负荷电流判据时 整定为 0 否则建议整定 0 1In 以上 3 103 10 分散式低压解列元件分散式低压解列元件 利用这一元件 可以实现低压控制 当系统电压低于整定电压时 此元件就能自动判定是否切除负 荷 本功能通过控制字实现投退 低压解列动作后重合闸放电 Y 三相平衡电压 U线 V T t 跳闸 负序线电压 0 1In 1 低电压KG 0 0 低压解列保护功能用控制字投退 低压解列保护出口后面板 MMI 的动作信号灯与低周减载信号灯 红灯 共用 3 113 11 过负荷元件过负荷元件 9 CSC 211 数字式线路保护测控装置 过负荷元件监视三相的电流 其动作条件为 MAX I Ifh 且时间延时到 其中 Ifh 为过负荷电 流定值 由控制字选择决定过负荷动作于跳闸还是仅发告警信号 MAX I IfhTtz Tgj 跳闸 告警 1 KG投跳闸 0 1 1 KG投告警 0 0 注 本装置考虑到过负荷时间一般为长延时 保护出口延时为实际整定时间 但报文中不予体现 3 123 12 PTPT 断线检测断线检测 PT 回路监视用以检测 PT 回路单相断线 两相断线和三相失压故障 在下面三个条件之一得到满足 的时候 装置报告 PT 断线或失压 事件并驱动相应信号节点和 LED 指示灯 三相电压均小于 8V 某相 a 或 c 相 电流大于 0 25A 判为三相失压 三相电压和大于 8V 最小线电压小于 16V 判为两相 PT 断线 三相电压和大于 8V 最大线电压与最小线电压差大于 16V 判为单相 PT 断线 Ua Ub Uc均 0 25A Ua Ub Uc 8V MIN UL 16V Ua Ub Uc 8V MAX UL MIN UL 16V Y Y H Y 1 KG求和自检投 0 0 10S PTDX 告警 装置在检测到 PT 断线后 可根据用户的选择 或者退出带方向元件或带电压元件的各段保护 或者 退出方向元件和电压元件 PT 回路监视功能可以由用户选择是否投入 当重合闸选择检无压或检同期方式时 若模拟量自检功能投入 则当线路电压小于 30 Un 而任一相 电流大于 0 125A 经 9 秒延时报线路 PT 断线 发出运行异常告警信号 并闭锁自动重合闸 待线路电压 CSC 211 数字式线路保护测控装置 10 恢复正常时重合闸也自动恢复正常 4 4 定值及整定说明定值及整定说明 4 14 1 数字式线路保护装置的软压板清单及说明数字式线路保护装置的软压板清单及说明 压板名称对应功能 过流 段电流 段保护功能投退 过流 段电流 段保护功能投退 过流 段电流 段保护功能投退 零序 段零序 段保护功能投退 零序 段零序 段保护功能投退 零序 段零序 段保护功能投退 加速加速保护功能投退 过负荷过负荷保护功能投退 低周减载低周减载功能投退 重合投入重合闸功能投退 4 24 2 数字式线路保护装置的整定值清单及说明数字式线路保护装置的整定值清单及说明 序号定值名称范围单位备注 1控制字一0000 FFFF无参见控制字说明 2控制字二0000 FFFF无参见控制字说明 3过流 段电流 0 05 20 InA 4过流 I 段时间0 0 32 00s 5过流 II 段电流 0 05 20 InA 6过流 II 段时间0 1 32 00s 7过流 III 段电流 0 05 20 InA 8过流 III 段时间0 1 32 00s 9过流电压闭锁定值1 0 120 0V线电压 10零序 I 段电流0 05 20 0A 11零序 I 段时间0 0 32 00s 12零序 II 段电流0 05 20 0A 13零序 II 段时间0 1 32 00s 11 CSC 211 数字式线路保护测控装置 序号定值名称范围单位备注 14零序 III 段电流0 05 20 0A 15零序 III 段时间0 1 32 00s 16过流加速段电流 0 05 20 InA 17过流加速段时间0 0 3 00s 18零序加速段电流0 1 20 0A 19零序加速段时间0 0 3 00s 20电流反时限基准电流0 2 100 0A 21电流反时限时间0 005 250s 22零序反时限基准电流0 1 20 0A 23零序反时限时间0 005 250s 24反时限指数0 01 10 0无置 0 02 1 或 2 25过负荷电流0 2 10 0A 26过负荷告警时间6 6000s 27过负荷跳闸时间0 1 6000s 28重合检同期定值10 50度 29重合闸时间0 2 32 0s 30低周减载频率45 0 49 5Hz 31低周减载时间0 0 32 0s 32低周闭锁电压10 120V线电压 33低周闭锁滑差1 0 10 0Hz s 34低周有流定值 0 2 0 InA 35低压解列电压20 0 100 0V线电压 36低压解列时间0 1 32 0s 37闭锁电压变化率1 0 60 0V S线电压 38 测量 CT 变比 kA A 0 001 10 0无一次测量 CT 变比 1000 39PT 变比 kV V 0 01 10 0无一次 PT 变比 1000 4 2 1 控制字 1 定义 位置 0 时的含义置 1 时的含义 15模拟量自检退出退出模拟量自检投入投入 14额定电流为 5A额定电流为 1A 13 PT 断线时带方向或电压闭锁的保护段 仅退出方向及电压退出方向及电压 PT 断线时带方向或电压闭锁的保护段 退出运行退出运行 12备用 CSC 211 数字式线路保护测控装置 12 11零序反时限不带方向不带方向零序反时限带方向带方向 10电流反时限不带方向不带方向电流反时限带方向带方向 9零序 III 段不带方向不带方向零序 III 段带方向带方向 8零序 II 段不带方向不带方向零序 II 段带方向带方向 7零序 I 段不带方向不带方向零序 I 段带方向带方向 6电流加速段不经电压闭锁不经电压闭锁电流加速段经电压闭锁经电压闭锁 5电流 III 段不经电压闭锁不经电压闭锁电流 III 段经电压闭锁经电压闭锁 4电流 II 段不经电压闭锁不经电压闭锁电流 II 段经电压闭锁经电压闭锁 3电流 I 段不经电压闭锁不经电压闭锁电流 I 段经电压闭锁经电压闭锁 2电流 III 段不带方向不带方向电流 III 段带方向带方向 1电流 II 段不带方向不带方向电流 II 段带方向带方向 0电流 I 段不带方向不带方向电流 I 段带方向带方向 4 2 2 控制字 2 定义 位置 0 时的含义置 1 时的含义 15保护选择定时限方式保护选择反时限方式 14选择后加速方式选择前加速方式 13 过负荷不跳闸 仅发告警信号 过负荷跳闸 12备用备用 11备用备用 10备用备用 9重合无压检抽取电压侧重合无压检任一侧 8低压解列退出退出低压解列投入投入 7开关偷跳重合重合开关偷跳不重合不重合 6备用 5控制回路断线判别投入投入控制回路断线判别退出退出 4 3 2 同期电压 Ux 相别选择 1 0 重合闸同期方式选择 4 2 3 重合闸检同期方式选择说明 13 CSC 211 数字式线路保护测控装置 位 1位 0重合闸同期方式 00非同期方式 01检同期方式 10检无压方式 11检无压及同期方式 4 2 4 同期电压 Ux 选择说明 位 4位 3位 2检同期方式 000空 001同期电压选择 UA 相 010同期电压选择 UB 相 011同期电压选择 UC 相 100无此选择 101同期电压选择 UAB 相 110同期电压选择 UBC 相 111同期电压选择 UCA 相 说明 当只使用本装置某些保护功能 但不使用本装置的出口操作箱时 本装置内的 TWJ HWJ 就不能形成 通路 会发 控制回路断线 告警信号 此时可以整定 KG2 5 1 不再通过本装置监视跳合闸回路 便不 发 控制回路断线 告警信号 CT 变比为专用测量变比 整定方法 例 一次侧 CT 变比为 600 5 120 则整定为 120 1000 0 12 10kV PT 变比 10 000 100 100 则整定为 100 1000 0 10 以上保护功能中不用功能 只须通过退出相应软压板或控制字即可完全退出 控制字中备用位整定 为 0 以上提供的清单为标准配置下的设置 其内容可能会与装置实际显示清单不符 此时均以装置实际 显示为准 CSC 211 数字式线路保护测控装置 14 5 5 装置端子图装置端子图 15 CSC 211 数字式线路保护测控装置 24V地 接地选跳 备用开入 远方 就地 信号复归 CPU 备用输出1直流消失 屏蔽地 空 空 空 17 19 20 18 15 16 14 源 入 输 电 输出 注 本图给出了最大配置的端子定义图 配置包括标准配置和增强配置 20 19 18 17 16 15 14 手跳输出 事故总 17 19 20 18 15 16 14 出 入 信号 保持 重合闸动作 备用输出3 备用输出2 POWER 6 10 13 12 11 8 9 7 电 负端 地 信号 输出 强 入 DI2弹簧未储能 DI1闭锁重合闸 2 4 5 3 1 8X 量 输 关 开 LOGICTRIP 1 3 5 4 2 7 8 9 12 11 10 6 13 6X 回 TWJ负端至线圈HQ6 控制回路断线 公共端 10 12 13 11 合闸入口 8 9 7 位置 信号 路 至合闸线圈HQ 至跳闸线圈TQ 保护跳闸入 手动跳闸入2 4 5 3 1 7X 闸 合 跳 保护合闸2P输6 保护动作信号 告警信号 公共端 公共端 遥控跳闸 遥控合闸 10 输出 信号 12 11 出8 9 7Q 保护跳闸1 保护合闸1 公共端 保护跳闸2 公共端 触2 点4 5 3 1 5X 网 太 以 测量电流 测量电流 测量电流 测量电流 零序电流 零序电流 保护电流 保护电流 保护电流 保护电流 保护电流 保护电流 AC2COM 脉 时 讯 通 对 冲 4X 量 入 开 纤 网 太 以 光 电压进线电压66 10 12 11 8 9 7 母线电压2 母线电压 母线电压 进线电压 4 5 3 母线电压 3X 1 AC2 线2 压 进线 电 4 5 3 母1 2X AC1 流 6 7 8 9 12 11 10量 流 电 测 1 3 5 4 2 1X 电 护 保 具体配置情况由用户参照装置的订货配置表 选择相应的配置序列号 一般情况下 供方提供标准配置 增强配置可由用户在特定要求时选择其中部分或全部配置 图中虚线方框中的部分属于增强配置 其余部分为标准配置 CSC 211 数