RCS-902系列线路保护.ppt

RCS-902系列线路保护,RCS-902XF(M)线路保护配置,装置的总体方案及关键技术,RCS-900系列超高压线路保护在总结并发展LFP-900线路保护先进的原理与技术和成熟的运行经验的基础上，在硬件结构、弱电保护、高阻接地选相、电流差动继电器及辅助功能等方面作了较大改进，并有所创新！,装置面板布置图,装置背视图,设计精细、可靠的硬件方案,装置采用单片机+DSP的模块化设计由于选用了大容量内存的高速数字信号处理器(DSP)和大规模的集成电路，装置的核心部分都集中到一块CPU插件上，改变了以往因运算速度、存储容量和印制板布线等原因而将保护功能分布在多个CPU插件上的设计方案。因DSP具有运算速度快、内存大的特点，单片DSP就完成了所有的主后备保护功能，并有较大的冗余。与其他采用DSP的产品相比，不需扩展外部存储器，设计更加简洁可靠。,设计精细、可靠的硬件方案,单片机负责装置总起动、通信接口、事件记录、故障录波等辅助功能单片机外接大容量存储器FLASH（1MB）带掉电保持RAM（1MB）30个定值区,设计精细、可靠的硬件方案,独立的数据采集系统单片机（总起动元件）与DSP（保护测量）的数据采样系统在电子电路上完全独立，只有总起动元件动作才能开放出口继电器正电源，从而真正保证了任一器件损坏不致于引起保护误动,实时并行计算在较高的采样率（每周24点）的前提下，装置保证在每个采样间隔内完成所有保护运算和逻辑判别，实现了对所有保护继电器（主保护与后备保护）实时并行计算，主要继电器采用全周傅氏算法，具有很高的可靠性及安全性。由于先进DSP的选用，在实现实时并行计算的条件下，时间仍有较大的冗余。,设计精细、可靠的硬件方案,设计精细、可靠的硬件方案,事件报告实时整理事件报告的整理与保护逻辑计算同一点完成，避免了在某些特殊情况下，多个CPU插件由于起动不同时造成报告的报文错位或丢失。,改用LH互感器，使故障录波波形更真实引入分相TWJ，使非全相判别更方便准确取消KKJ，不一致有TWJ和电流来判别,设计精细、可靠的硬件方案,设计精细、可靠的硬件方案,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。静电放电试验满足GB14598.4IV级快速瞬变干扰试验满足GB14598.10IV级1MHz脉冲群干扰试验满足GB14598.13III级,RCS-902A压板,投主保护（纵联高频）投距离保护投零序保护投闭重（勾三压板）出口压板有：两组跳A、B、C、重合闸、一般还有启动失灵、启动重合闸等,RCS-902出口压板投退的说明,起动失灵压板:起动母差短路器保护,本保护起动失灵压板,RCS-902A压板定值,RCS-902A总起动元件,电流变化量起动：零序过流元件起动：当外接和自产零序电流均大于整定值时，零序起动元件动作并展宽秒，去开放出口继电器正电源。位置不对应起动：这一部分的起动由用户选择投入，条件满足总起动元件动作并展宽15秒，去开放出口继电器正电源。,RCS-902A保护起动元件,保护起动元件与总起动元件相比，增加了一个电流变化量低定值起动元件，用以起动闭锁式方向保护的发信，其判据为：电流变化量低定值起动元件动作仍进入正常运行程序，当电流变化量高定值起动元件或零序过流元件动作进入故障测量程序。,保护起动以后进入故障计算程序,总起动（CPU）与保护（DSP）的关系,RCS-902A纵联保护的测量原理,1方向距离继电器RCS_902A（B、C、D）由距离方向零序方向继电器，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。将按超范围整定的距离继电器构成方向比较元件，其动作特性与距离保护基本一致，由低压距离继电器、接地距离继电器、相间距离继电器组成纵联零序方向元件零序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。,RCS-902A工频变化量距离及后备,工频变化量距离,距离继电器,零序继电器,RCS-902A故障测量程序中闭锁式纵联保护逻辑,功率倒相,装置内设有功率倒方向延时回路，该回路是为了防止区外故障后，在断合开关的过程中，故障功率方向出现倒方向，短时出现一侧正方向元件未返回，另一侧正方向元件已动作而出现瞬时误动而设置的，本装置设于1、2二端，若图示短路点发生故障，1为正方向，2为反方向，M侧停信，N侧发信，开关3跳开时，故障功率倒向可能使1为反方向，2为正方向,如果N侧停信的速度快于M侧发信，则N侧可能瞬间出现正方向元件动作同时无收信信号，这种情况可以通过当连续收信40ms以后，方向比较保护延时20ms动作的方式来躲过。,1.起动元件动作即进入故障程序，收发信机即被起动发闭锁信号；2.反方向元件动作时，立即闭锁正方向元件的停信回路，即方向元件中反方向元件动作优先，这样有利于防止故障功率倒方向时误动作；3.起动元件动作后，收信8ms后才允许正方向元件投入工作，反方向元件不动作，纵联变化量元件或纵联零序元件任一动作时，停止发信；4.当本装置其它保护（如工频变化量阻抗、零序延时段、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，但在展宽期间若反方向元件动作，立即返回，继续发信；5.三相跳闸固定回路动作或三相跳闸位置继电器均动作且无流时，始终停止发信；6.区内故障时，正方向元件动作而反方向元件不动作，两侧均停信，经8ms延时纵联保护出口；,RCS-902A正常运行程序中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。,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，判断任一相电压或相间电压低于30V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。在通道试验过程中，若保护装置起动，则结束本次通道试验。,一侧开关在跳位,一侧开关在跳位,允许式纵联保护保护起动后方框图,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。1.正方向元件动作且反方向元件不动即发允许信号，同时收到对侧允许信号达8ms后纵联保护动作。2.如连续40ms未收到对侧允许信号，则其后纵联保护动作需经20ms延时，防止故障功率倒向时保护误动。3.当本装置其它保护（如工频变化量阻抗、零序延时段、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，但在展宽期间若反方向元件动作，则立即返回，停止发信。三相跳闸固定回路动作或三相跳闸位置继电器均动作且无流时，始终发信。,正常运行程序中允许式纵联保护逻辑,当收到对侧信号后，如TWJ动作，则给对侧发100ms允许信号；当用于弱电侧，判断任一相电压或相间电压低于30V时，当收到对侧信号后给对侧发100ms允许信号，这保证在线路轻负荷，起动元件不动作的情况下，可由对侧保护快速切除故障。,RCS-901距离保护方框图,RCS-902A距离保护方框图,1.若用户选择“投负荷限制距离”，则、段的接地和相间距离元件需经负荷限制继电器闭锁。2.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、对称故障开放元件和非全相运行振闭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。3.非全相运行再故障时，距离段受振荡闭锁开放元件控制，经25ms延时三相加速跳闸。4.合闸于故障线路时三相跳闸可由二种方式：一是受振闭控制的段距离继电器在合闸过程中三相跳闸，二是在三相合闸时，还可选择“投三重加速段距离”、“投三重加速段距离”、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。,震荡振闭,RCS-902A零序、过流保护方框图,1.RCS-901A设置了两个带延时段的零序方向过流保护，段零序受零序正方向元件控制，段零序则由用户选择经或不经方向元件控制。2.对RCS-901A当用户置“零跳闸后加速”为1，则跳闸前零序段的动作时间为“零序过流段时间”，则跳闸后零序段的动作时间缩短500ms。3.TV断线时，本装置自动投入零序过流和相过流元件，两个元件经同一延时段出口。4.所有零序电流保护都受零序起动过流元件控制，因此各零序电流保护定值应大于零序起动电流定值。纵联零序反方向的电流定值固定取零序起动过流定值，而纵联零序正方向的电流定值取零序方向比较过流定值。单相重合时零序加速时间延时为60ms，手合和三重时加速时间延时为100ms，其过流定值用零序过流加速段定值。,RCS-902A零序、过流保护,RCS-902选相,RCS-902A跳闸逻辑方框图,1.工频变化量距离、纵联保护、距离段、距离段、零序段动作时经选相跳闸；如果选相失败而动作元件不返回，则经150ms延时发选相无效三跳命令。2.零序段、相间距离段、接地距离段、合闸于故障线路、非全相运行再故障、TV断线过流、选相无效延时150ms、单相运行延时150ms直接跳三相。3.发单跳令后如果该相持续有流（0.06In），经150ms延时发单跳失败三跳命令。4.选相达二相及以上时跳三相。5.采用三相跳闸方式、有沟三闭重输入、重合闸投入时充电未完成或处于三重方式时，任何故障三相跳闸。6.严重故障时，如零序段跳闸、段距离跳闸、手合或合闸于故障线路跳闸、单跳不返回三跳、单相运行三跳、TV断线时跳闸等闭锁重合闸。7.段零序、段相间距离、段接地距离等，经用户选择三跳方式时，闭锁重合闸。8.经用户选择，选相无效三跳、非全相运行再故障三跳、二相以上故障闭锁重合闸。,非全相运行,非全相运行流程包括非全相状态和合闸于故障保护，跳闸固定动作或跳闸位置继电器TWJ动作且无流，经50ms延时置非全相状态。单相跳开形成的非全相状态单相跳闸固定动作或TWJ动作而对应的有流元件不动作判为跳开相；测量两个健全相和健全相间的工频变化量阻抗；对健全相求正序电压作为距离保护的极化电压；测量健全相间电流的工频变化量，作为非全相运行振荡闭锁开放元件；跳开相有电流或TWJ返回，开放合闸于故障保护200ms。,非全相运行,三相跳开形成的非全相状态三相跳闸固定动作或三相TWJ均动作且三相无电流时，置非全相状态，有电流或三相TWJ返回后开放合闸于故障保护200ms；进全相运行的流程。,非全相运行状态下，相关保护的投退,非全相运行状态下，将纵联零序退出，退出与断开相相关的相、相间变化量距离继电器，RCS-902B将零序过流保护、段退出，段不经方向元件控制，RCS-901D将零序过流保护段退出，零序反时限过流不经方向元件控制。总之，在两相运行期间零序电流保护只保留延时可躲过单相重合闸时间的且取消方向控制的一个后备段。,合闸于故障线路保护,1单相重合闸时，零序过流加速经60ms跳闸，距离段受振荡闭锁控制经25ms延时三相跳闸；2三相重合闸或手合时，零序电流大于加速定值时经100ms延时三相跳闸；3三相重合闸时，经整定控制字选择加速不经振荡闭锁的距离、段，否则总是加速经振荡闭锁的距离段；4手合时总是加速距离段。,单相运行时切除运行相,当线路因任何原因切除两相时，由单相运行三跳元件切除三相，其判据为：有两相TWJ动作且对应相无流（0.1In动作标记置1,一侧开关在跳位,如果短路器在断开位置，TWJ动作时及式ID=|iop+iOPR|-0.1|iop-iOPR|0.15IN满足，向对侧发送该差动动作标志，让对侧能正确跳闸,LFP-931A跳闸逻辑,对931差动保护，单相区内故障时，切故障相。两相以上区内故障，跳三相零序差动动作，而A、B、C三相电流差动不动作时延时100MS跳三相，并闭锁重合闸。重合闸退出或采用三相跳闸方式时，区内故障跳三相。收到远跳命令时跳三相。,LFP-931A闭锁重合闸,严重故障时，例如重合于故障、零序差动动作、远方跳闸则闭锁重合闸经用户选择，两相以上故障可输出闭锁重合闸信号,TA断线,ID=|iop+iOPR|-0.1|iop-iOPR|0.15IN比故障差动继电器更易于动作，连续动作10秒后闭锁保护除上述差动电流计算外，还根据下式判断CT断线：Imax0.1IN3I00.5Imax,LFP-931A通讯,LFP-931A跳闸报告,CPU1：DIF、DI