RCS-918A型复合电压闭锁装置技术和使用说明-

1、ZL_YJBH0202.0509 RCS-918A型复合电压闭锁装置技术和使用说明书南瑞继保电气有限公司版权所有本说明书和产品今后可能会有小的改动,请注意核对实际产品与说明书的版本是否相符。更多产品信息,请访问互联网:http:/www.nari-目录1.概述 (11.1 应用范围 (11.2 性能特征 (12.技术参数 (22.1机械及环境参数 (22.2 额定电气参数 (22.3 电磁兼容 (22.4 绝缘试验 (22.5 输出接点容量 (22.6 通信接口 (33.软件工作原理 (43.1 起动元件 (43.2 复合电压闭锁元件 (44.硬件原理说明 (54.1 装置整体结构 (54.2

2、 装置面板布置 (54.3 装置接线端子 (64.4 输出接点 (64.5 结构与安装 (74.6 各插件原理说明 (85.定值内容及整定说明 (165.1 装置参数及整定说明 (165.2保护定值及整定说明 (171.概述1.1应用范围本装置为由微机实现的数字式复合电压闭锁装置,适用于各种电压等级的单母线、双母线、双母单分段及双母双分段等各种主接线方式,用作母线差动保护或断路器失灵保护的独立电压闭锁元件。1.2性能特征l 可灵活适应各种主接线系统。l 复合电压元件包括相低电压、零序电压和负序电压三个判据。复合电压元件长期开放装置发电压开放报警信号。l 复合电压元件开放时装置最多可同时输出七十

3、五对跳闸接点。l 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。l 完善的事件报文处理,可保存最新64次动作报告,24次故障录波报告。l 友好的人机界面、汉字显示、中文报告打印。l 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。l 支持电力行业标准DL/T667-1999(IEC60870-5-103标准的通信规约。l 与COMTRADE兼容的故障录波。2.技术参数2.1机械及环境参数机箱结构尺寸:482mm×177mm×291mm;嵌

4、入式安装正常工作温度:040极限工作温度:-1050贮存及运输:-25702.2额定电气参数直流电源:220V,110V允许偏差:+15%,-20%交流电压:V100(额定电压Un3频率:50Hz/60Hz过载能力:1.5倍额定电压,连续工作功耗:交流电压:<0.5VA/相直流:正常时<35W跳闸时<50W2.3电磁兼容幅射电磁场干扰试验符合国标:GB/T14598.9的规定;快速瞬变干扰试验符合国标:GB/T14598.10的规定;静电放电试验符合国标:GB/T14598.14的规定;脉冲群干扰试验符合国标:GB/T14598.13的规定;射频场感应的传导骚扰抗扰度试验符合

5、国标:GB/T17626.6的规定;工频磁场抗扰度试验符合国标:GB/T17626.8的规定;脉冲磁场抗扰度试验符合国标:GB/T17626.9的规定;浪涌(冲击抗扰度试验符合国标:GB/T17626.5的规定。2.4绝缘试验绝缘试验符合国标:GB/T14598.3-936.0的规定;冲击电压试验符合国标:GB/T14598.3-938.0的规定。2.5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/R1ms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/R1ms跳闸出口接点容量:允许长期通过电流8A切断电流0.3A(DC220

6、V,V/R1ms,不带电流保持2.6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(idtIEC60870-5-103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。3.软件工作原理3.1起动元件装置采用复合电压闭锁元件作为装置的起动元件。3.2复合电压闭锁元件复合电压闭锁判据为:UU sl3U0U0slU2U2sl其中U为相电压,3U0为三倍零序电压,U2为负序相电压,

7、U sl为相电压闭锁定值,U0sl 和U2sl分别为零序、负序电压闭锁定值。以上三个判据任一动作时,电压闭锁元件开放。若母线任一电压闭锁条件开放,所有的出口继电器瞬时开放。若延时10秒电压闭锁条件始终开放则报该母线电压闭锁长期开放。三相电压恢复正常后,经10秒延时后电压开放报警信号自动返回。考虑到与失灵保护配合,主变(或发变组低压侧故障高压侧开关失灵时,高压侧母线的电压闭锁灵敏度有可能不够,可选择使用装置的解除电压闭锁功能。当主变支路跳闸时,一组失灵起动接点用于起动失灵保护装置,另一组失灵起动接点接至本装置的投解除电压闭锁开入,此时所有的出口继电器瞬时开放。若解除电压闭锁开入延时10秒不返回,

8、装置报母线电压闭锁长期开放,该开入返回后,经10秒延时电压开放报警信号自动返回。为了防止某条母线退出运行时出口继电器误开放及误报“母线电压闭锁长期开放”,专门设置了投母线运行压板和控制字(压板和控制字之间是“与”门关系,即压板和控制字同时投入时,电压回路检查功能才投入。任一母线投入运行前,应将相应的“投母线运行”压板和控制字投入,此时该母线的电压闭锁功能投入;当某一母线退出运行时,保护会瞬时开放所有的出口继电器,10秒后发出相应的“母线电压闭锁长期开放”报警信号,此时退出相应的“投母线运行”压板(就地操作或退出相应的控制字(远方操作,使出口继电器和电压开放报警信号复归。另外,为防止因投母线运行

9、压板和控制字的人为操作错误造成电压开放元件误闭锁,专门设置了对投母线运行压板位置的自检功能,若某条母线任一相母线电压>0.3Un,而该母线的投母线运行压板或控制字未投入,则报投该母线运行压板位置异常,同时强制将此母线的电压闭锁功能投入。4.硬件原理说明4.1装置整体结构 123456789A B C EDC AC LPF CPU COM SIG1直流电源交流输入低通滤波中央处理单元通讯模块OUT1继电器出口1友善的人机界面F开出驱动SIG2信号继电器OUT2继电器出口2OUT3继电器出口3OUT4继电器出口4OUT5继电器出口5 OPT1OPT2220V光耦输入24V光耦输入图4.1.1

10、装置整体结构4.2装置面板布置图4.2.1是装置的正面面板布置图。图4.2.1面板布置图图4.2.2是装置的背面面板布置图。OUT D CACRX RX TXTX COMCPULPFOPT1SIG2OUT OUT OUTOUTSIG1OPT2图4.2.2端子布置图(背视4.3装置接线端子图4.3.1为端子定义图。SIG18 图4.3.1端子定义图(背视4.4输出接点输出接点如图4.4.1所示。中央信号远动信号事件记录OUT1OUT5 927928924925921926930902909903908907906901图4.4.1输出接点图4.5结构与安装装置采用4U 标准机箱,用嵌入式安装于屏

11、上。机箱结构和屏面开孔尺寸分别见图4.5.1、图4.5.2。图4.5.1机箱结构图及屏面开孔图 图4.5.2机箱结构图及屏面开孔图4.6各插件原理说明组成装置的插件有:电源插件(DC、交流插件(AC、低通滤波器(LPF,CPU 插件(CPU、通信插件(COM、高压光耦插件(OPT1、24V光耦插件(OPT2、信号插件(SIG1、信号继电器插件(SIG2、跳闸出口插件(OUT1OUT5、显示面板(LCD。具体硬件模块图见图4.6.1。 外部开入图4.6.1硬件模块图4.6.1电源插件(DC从装置的背面看,第一个插件为电源插件,如图4.6.2(A所示:DC102101104105106 接地铜排(

12、A(B (C图4.6.2电源插件原理及输入接线图保护装置的电源从101端子(直流电源220V/110V+端、102端子(直流电源220V/110V-端经抗干扰盒、背板电源开关至内部DC/DC转换器,输出+5V、±12V、+24V(继电器电源给保护装置其它插件供电;另外经104、105端子输出一组24V光耦电源,其中104为光耦24V+,105为光耦24V-。输入电源的额定电压有220V和110V两种,订货时请注明,投运时请检查所提供电源插件的额定输入电压是否与控制电源电压相同,电源输入连接如图4.6.2(B。光耦电源的连接如图4.6.2(C,电源插件输出光耦24V-(105端子,经外

13、部连线直接接至OPT插件的光耦24V-(715端子;输出光耦24V+(104端子接至屏上开入公共端子;为监视开入24V电源是否正常,需从开入公共端子或104端子经连线接至OPT插件的光耦24V+(714端子,其它开入的连接详见OPT2插件。4.6.2交流输入变换插件(AC交流输入变换插件(AC与系统接线图如下:AC 229230213图4.6.3交流输入变换插件A U 、B U 、C U 分别为母线的三相电压输入,额定电压为3/100V。母线电压用于复合电压闭锁元件的实现,若母线任一电压闭锁条件开放,延时10秒报该母线电压闭锁开放。4.6.3低通滤波插件(LPF本插件无外部连线,其主要作用是:

14、(1滤除高频信号,(2电平调整,(3为利用本公司的专用试验仪(HELP-90A测试创造条件。 从试验仪来图4.6.4低通滤波原理图由上图可见,CPU 与DSP 采样从有源元件开始就完全独立,因此保证了任一器件损坏不致于引起保护误动。试验输入由装置前面板的DB15插座引入。4.6.4CPU 插件(CPU该插件是装置核心部分,由单片机(CPU和数字信号处理器(DSP组成,CPU 完成装置的总起动元件和人机界面及后台通信功能,DSP 完成所有的保护算法和逻辑功能。装置采样率为每周波24点,在每个采样点对所有保护算法和逻辑进行并行实时计算,使得装置具有很高的固有可靠性及安全性。起动CPU内设总起动元件

15、,起动后开放出口继电器的正电源,同时完成事件记录及打印、保护部分的后台通信及与面板通信;另外还具有完整的故障录波功能,录波格式与COMTRADE格式兼容,录波数据可单独从串口输出或打印输出。4.6.5通信插件(COM通信插件的功能是完成与监控计算机或RTU的连接,有三种型号可选: 5A、5B插件设置了两个用于向监控计算机或RTU传送报告的RS485接口,5C插件通过以太网上送报告。三种插件的背板端子及外部接线图如图4.6.5。所有型号的插件均设置了一个用于对时的RS485接口,该接口只接收GPS发送的秒脉冲信号,不向外发送任何信号。所有型号的插件还设置了一个用于打印的RS485或RS232接口

16、,通过整定控制字选择接口方式,如选用RS232方式,控制字“网络打印方式”设为“0”,同时将该插件上相应的端子短接于232位置,如选用RS485方式,控制字“网络打印方式”设为“1”,同时将该插件上相应的端子短接于485位置。与打印机通信的波特率应于打印机整定为一致。COM123456789RS485-1ARS485-1BRS485-2ARS485-2B对时485A对时485B打印收打印发打印地(5A至打印机或打印控制器至GPS至控制系统至控制系统10 11 12RS485-1地RS485-2地对时485地 (5BTX TXRX RX COM至打印机或 打印控制器 至控制系统至控制系统至GPS

17、(5C至打印机或打印控制器至GPS至控制系统图4.6.5通信插件背板端子及外部接线图4.6.6高压光耦插件(OPT1考虑到与失灵保护配合,主变(或发变组低压侧故障高压侧开关失灵时,高压侧母线的电压闭锁灵敏度有可能不够,可选择使用装置的解除电压闭锁功能。当主变支路跳闸时,一组失灵起动接点用于起动失灵保护,另一组失灵起动接点经刀闸辅助接点接至投相应母线的解除电压闭锁开入,此时该母线的失灵保护不经电压闭锁。解除电压闭锁的开关量输入采用220/110V 高压光耦实现。601端子为外接光耦电源的+220V/+110V,630端子为外接光耦电源的-220V/-110V。4.6.724V 光耦插件(OPT2

18、背板定义及接线如图4.6.7所示。电源插件输出的光耦24V 电源,其正端(104端子应接至屏上开入公共端,其负端(105端子应与本板的24V 光耦负(715端子直接相连;另外光耦24V 正应与本板的24V 光耦正(714端子相连,以便让保护监视光耦开入电源是否正常。701端子是对时输入,用于接收GPS 或其它对时装置发来的秒脉冲接点或光耦信号,输入的信号必须是无源的,如下图所示,开入导通时的电流约35mA,推荐使用RS-485总线对时方式(参见通信插件说明,这两种对时方式实际使用时只能选用一种,若用总线对时方式,该输入不接。开入公共 图4.6.6对时输入接点示意图702端子是打印输入,用于手动

19、起动打印最新一次动作报告,一般在屏上装设打印按钮。装置通过整定控制字选择自动打印或手动打印,当设定为自动打印时,保护一有动作报告即向打印机输出,当设定为手动打印时,则需按屏上的打印按钮打印。OPT 701703707709702704706708图4.6.7光耦插件背板端子及外部接线图703端子是投检修态输入,它的设置是为了防止在保护装置进行试验时,有关报告经IEC60870-5-103规约接口向监控系统发送相关信息,而干扰调度系统的正常运行,一般在屏上设置一投检修态压板,在装置检修时,将该压板投上,在此期间进行试验的动作报告不会通过通信口上送,但本地的显示、打印不受影响;运行时应将该压板退出

20、。704端子是信号复归输入,用于复归装置的磁保持信号继电器和液晶的报告显示,一般在屏上装设信号复归按钮。信号复归也可以通过通信进行远方复归。706709端子是投母线运行输入,它的设置是为了防止某条母线退出运行时出口继电器误开放及误报“母线电压闭锁长期开放”。任一母线投入运行前,应将相应的“投母线运行”压板和控制字投入,此时该母线的电压闭锁功能投入;当某一母线退出运行时,保护会瞬时开放所有的出口继电器,10秒后发出相应的“母线电压闭锁长期开放”报警信号,此时退出相应的“投母线运行”压板(就地操作或退出相应的控制字(远方操作,使出口继电器和电压开放报警信号自动复归。为防止因投母线运行压板和控制字的

21、人为操作错误造成电压开放元件误闭锁,专门设置了对投母线运行压板位置的自检功能,若某条母线任一相母线电压>0.3Un,而该母线的投母线运行压板或控制字未投入,则报投该母线运行压板位置异常,同时强制将此母线的电压闭锁功能投入。4.6.8信号插件(SIG1本插件无外部连线,该板主要是将5V 的动作信号经三极管转换为24V 信号,从而驱动继电器。正常运行时,装置会对所有三极管的出口进行检查,若有错则告警并闭锁保护。4.6.9信号继电器插件(SIG2本插件上设置了所有的信号继电器:装置故障告警继电器BSJ、电压开放异常告警继电器BJJ、跳母线信号继电器TM1TM4和XTM1XTM4、跳母联信号继电

22、器TML 和XTML 以及母联失灵信号继电器TMLSL 和XTMLSL。本插件提供的输出空接点如下图所示:中央信号远动信号事件记录902 909903908907906901928图4.6.11SIG2插件接点输出图BSJ 为装置故障告警继电器,其输出接点BSJ-1、BSJ-2均为常闭接点,装置退出运行如装置失电、内部故障时均闭合。BJJ 为装置异常告警继电器,其输出接点BJJ-1、BJJ-2为常开接点,装置异常如电压闭锁元件开放、投母线运行压板位置异常等,发告警信号,BJJ 继电器动作,接点闭合。1MKF4MKF 和X1MKFX4MKF 为母线电压闭锁开放信号继电器,运行母线的电压闭锁开放时

23、相应的电压闭锁开放信号继电器XMKF 动作接点闭合,XXMKF 继电器动作并保持,需按信号复归按钮或由通信口发远方信号复归命令才返回。本板还设置了总起动继电器,当CPU 满足起动条件,则该继电器动作,接点闭合,开放出口继电器的正电源。4.6.10继电器出口插件(OUT1OUT5本插件提供跳闸输出空接点,如下图所示: A02 A01A04 A03A06 A05A08 A07A10 A09A12 A11A14A13A18A17A20A19A22A21A24A23A26A25A28A27A30 A29A16A15图4.6.12OUT1OUT5插件接点输出图OUT1OUT5插件完全相同,每个插件可以输

24、出15对跳闸出口接点,均为瞬动接点。用户可根据实际情况决定OUT 插件个数。4.6.11显示面板(LCD显示面板单设一个单片机,负责汉字液晶显示、键盘处理,通过串口与CPU 交换数据。显示面板还提供一个与PC 机或HELP-90A 通信的接口(9芯,一个调试用模拟量输入端子(15芯。5.定值内容及整定说明装置定值包括装置参数和保护定值。5.1装置参数及整定说明序号定值名称定值范围整定值1定值区号0292通信地址02543串口1波特率4800,960019200,384004串口2波特率4800,960019200,384005打印波特率4800,960019200,384006调试波特率480

25、0,96007系统频率50,60Hz8电压一次额定值127655kV9电压二次额定值57.73V10厂站名称11网络打印0,112自动打印0,113规约类型0,114分脉冲对时0,11.定值区号:保护定值有30套可供切换,装置参数不分区,只有一套定值;2.通信地址:指后台通信管理机与本装置通信的地址;3.串口1波特率、串口2波特率、打印波特率、调试波特率:只可在所列波特率数值中选其一数值整定;4.系统频率:为一次系统频率,请整定为50Hz;5.电压一次额定值:为一次系统中电压互感器原边的额定电压值;6.电压二次额定值:为一次系统中电压互感器副边的额定电压值;7.厂站名称:可整定汉字区位码(12位,或ASCII码(后6位,装置将自动