RCS925AAFFAMMBCM保护装置技术和使用说明书Word格式.docx

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AMM

双光纤接口，光纤通信为2M

5

CM

远跳命令一路经装置光纤通道传送，另一路走载波或其它通道

1.3装置性能特点

●补偿过电压、欠电压就地判据充分考虑了分布电容的影响，补偿精度高。

●B型装置可同时接两组收信开入，其远跳出口也分别输出，从而一组启动失灵，另一组不启动失灵（非电量保护远跳用）；

●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。

●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。

●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；

嵌入式安装

正常工作温度：

0～40℃

极限工作温度：

-10～50℃

贮存及运输：

-25～70℃

2.2额定电气参数

直流电源：

220V，110V允许偏差:

+15％，-20％

交流电压：

（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：

＜1VA/相（In=5A）

＜0.5VA/相（In=1A）

＜0.5VA/相

直流：

正常时＜35W

跳闸时＜50W

2.3主要技术指标

2.3.1过电压保护

整定范围：

57.7～90V

过电压元件定值误差:

＜2％

过电压跳闸时间:

0～10s

2.3.2就地判据

定值误差：

＜5％

时间范围:

0～3s

2.3.3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。

2.3.4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。

2.3.5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：

切断电流0.3A（DC220V，V/R1ms），不带电流保持

2.3.6通信接口

六种通信插件型号可选，可提供RS-485通信接口（可选光纤或双绞线接口），或以太网接口，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）。

2.3.7光纤接口（仅AFF、AMM、CM型）

RCS-925AFF（AMM）/CM系列保护装置可通过专用光纤或经复接，与对侧交换信号。

光纤接口位于CPU板背面，光接头采用FC/PC型式。

　　光纤接口插件的发送功率由跳线决定，定义如下：

1）单一传输速率光纤接口插件（传输速率固定为：

64kbit/s或2048kbit/s），参数如下：

单通道光纤接口插件：

发送速率

跳线选择

64kbit/s

2048kbit/s

JP301－OFF，JP302－OFF

-16dBm

JP301－ON，JP302－OFF

-9dBm

-12dBm

JP301－OFF，JP302－ON

-7dBm

JP301－ON，JP302－ON

-5dBm

-8dBm

双通道光纤接口插件：

通

道

Ｂ

JP601－OFF，JP602－OFF

JP601－ON，JP602－OFF

JP601－OFF，JP602－ON

JP601－ON，JP602－ON

光纤类型：

单模CCITTRec.G652　波长：

1310nm

接收灵敏度：

－45dBm（64kbit/s）、－35dBm（2048kbit/s）

传输距离：

＜100kM（64kbit/s）、＜60kM（2048kbit/s）

光过载点：

>

-5dBm

2）可选传输速率光纤接口插件（传输速率可由跳线选择为：

传输速率

发送

功率

JP302－OFF

-13.0±

2.0dBm

JP302－ON

-3.0±

通信

速率

JP201－OFF

JP201－ON

JP602－OFF

JP602－ON

JP501－OFF

JP501－ON

－38dBm（64kbit）、－38dBm（2048kbit/s）

＜90kM（64kbit/s）、＜90kM（2048kbit/s）

装置出厂时，发送功率跳线均在“OFF”档。

所有光纤接口插件的精确指标均以实际插件标注为准。

当采用专用光纤通道传输时，只有在传输距离大于50km，接收功率不够时，才需要调整跳线，加大发送功率，使接收功率大于接收灵敏度，并有一定的裕度（3-10dB）。

当专用光纤传输距离超过80公里时，需在订货时注明，按特殊工程处理，配用1550nm激光器件。

当采用复用通道传输时，装置发送功率为出厂时的默认功率，不用调整跳线。

采用通信设备复接时：

信道类型：

数字光纤或数字微波（可多次转接）

接口标准：

64kbit/sG.703同向数字接口或2048kbit/sE1接口

3．软件工作原理

3.1保护程序结构

保护程序结构框图如图3.1.1所示。

图3.1.1保护程序结构框图

主程序按固定的采样周期接受采样中断进入采样程序，在采样程序中进行模拟量采集与滤波，开关量的采集、装置硬件自检、交流电压断线和起动判据的计算，根据是否满足起动条件而进入正常运行程序或故障计算程序。

硬件自检内容包括RAM、E2PROM、跳闸出口三极管等。

正常运行程序中进行采样值自动零漂调整、及运行状态检查，运行状态检查包括交流电压断线、检查开关位置状态判别等。

不正常时发告警信号，信号分两种，一种是运行异常告警，这时不闭锁装置，提醒运行人员进行相应处理；

另一种为闭锁告警信号，告警同时将装置闭锁，保护退出。

故障计算程序进行远方跳闸就地判据的跳闸判断逻辑、过电压保护和起动远跳的判别逻辑以及跳闸逻辑，并进行事件报告、故障报告及波形的整理。

3.2正常运行程序

3.2.1检查开关位置状态

线路有电流但TWJ动作，经10秒延时报TWJ异常。

当相电流>

0.06*IN（IN为额定电流）时，判为线路有流，其返回系数为0.9。

3.2.2交流电压断线

当保护相间电流变化量元件和零序电流元件（3I0>

0.1*IN）不动作时，满足以下条件报TV断线（或门条件）：

a）三相电压向量和大于12伏，延时1.25秒报TV断线。

b）正序电压小于33V时，任一相有电流（>

0.06In）或跳闸位置继电器不动作，延时1.25秒报TV断线。

三相电压恢复正常后，经10秒延时后全部恢复正常运行。

TV断线时，将补偿低电压元件、低功率因素元件、低功率元件退出，A型装置根据方式字决定是否自动转入“二取二无就地判据”或“二取一无就地判据”，AFF（AMM）型装置根据方式控制字决定是否自动转入“无判据方式”。

3.2.3电压、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、电流的零点可能会发生漂移，装置将自动跟踪零点的漂移。

3.2.4跳闸位置异常告警

当跳闸位置存在并且线路有流时，延时10秒报跳闸位置异常告警，上述现象消失后延时10秒返回。

3.2.5零序电流长期动作告警

当自产零序电流大与0.1IN时经10秒延时报零序电流长期动作告警，当零序电流小于0.1IN后延时10秒返回。

3.2.6电压采样异常告警

电流采样异常将闭锁保护，而发生电压采样异常时只发告警信号，并不闭锁保护。

跳闸位置异常告警、零序电流长期动作告警以及电压采样异常告警在正常运行程序与故障计算程序中始终进行计算。

3.3装置总起动元件

3.3.1收信起动

对于A、CM型装置，在两个通道任一通道（该通道投入且无通道故障）收信时起动，收信起动元件动作后展宽7秒，去开放出口继电器正电源。

对于AFF（AMM）型装置，当对应光纤通道压板投入且收到对侧远跳命令时，收信起动元件动作后展宽7秒，去开放出口继电器正电源。

对于B型装置，当四个通道任一通道（该通道投入且无通道故障）收信时起动，收信起动元件动作后展宽7秒，去开放出口继电器正电源。

3.3.2过电压元件起动

当“电压三取一方式”控制字为“1”时，任一相过电压时保护起动，否则三相均过电压时保护才起动。

起动元件动作后展宽7秒，去开放出口继电器正电源。

3.4保护起动元件

保护起动元件与总起动元件一样，为过电压起动与收信起动。

3.5远方跳闸保护

当线路对端的线路过电压保护、电抗器保护和断路器失灵保护等动作时均可通过远方保护系统或自身光纤通道（仅AFF、AMM、CM型）发远跳信号。

本端远跳保护收到远跳命令后,根据收信逻辑和相应的就地判据跳本端断路器。

3.5.1收信工作逻辑

1）A型装置收信工作逻辑

RCS-925A收信工作逻辑有“二取二”和“二取一”判断逻辑。

“二取二”方式，指通道一和通道二都收信，置收信动作标志。

“二取一”方式，指通道一与通道二其中之一收信，置收信动作标志。

当两通道均投入运行，方式控制字“二取一”方式不投且两通道均无故障时为“二取二”方式；

当方式控制字“二取一”方式投入，或两个通道只有一个通道投入运行，另一个通道退出时为“二取一”方式。

在“二取二”方式下，如有一通道故障，则闭锁该通道收信，并自动转入“二取一”方式。

当通道故障消失后延时200ms开放该通道收信。

当任一通道持续收信超过4s，则认为该通道异常，发报警信号的同时闭锁该通道收信，当该通道收信消失后延时200ms开放该通道收信功能。

2）CM型装置收信工作逻辑

RCS-925CM型装置收信工作逻辑与A型一致，唯一的区别在于RCS-925A收信均是通过光耦开入，而RCS-925CM有一路是通过自身光纤通道收信。

一般的，RCS-925CM用于发信通道一路为载波，另一路为光纤通道的场合。

3）AFF（AMM）型装置收信工作逻辑

RCS-925AFF（AMM）“远跳1”开入与“远跳2”开入须同时接入，每一个通道均传送两个开入量，因此其收信工作逻辑仅分为“有判据方式”和“无判据方式”，不再区分“二取二”和“二取一”判断逻辑。

在有判据方式下，如果光纤通道A或光纤通道B收到对侧远跳1与远跳2的命令，同时就地判据条件满足，则有判据方式成立；

在无判据方式下，如果光纤通道A或光纤通道B收到对侧远跳1与远跳2的命令，则无判据方式成立。

为了增加可靠性，防止由于光耦器件坏等导致的误开入，装置的远跳1”开入与“远跳2”开入并联接入，因此，装置采集到的该两个开入量应是同时变位的，如果变位时间差超过40ms，则发“远跳异常”告警，恢复正常后经10延时告警返回，具体告警逻辑见下图。

图3.5.1.1远跳开入不对应异常告警逻辑

4）B型装置收信工作逻辑

对于一些特殊的接线方式，如下图所示线路变压器单元接线，变压器线路侧无开关，

图3.5.1.2线路变压器单元接线

当变压器T非电量保护动作时，发远跳令给RCS-925，再由RCS-925通过就地条件跳开CB1，此时的RCS-925跳闸一般不启动失灵（即非电量保护动作引起的远方跳闸不启动失灵），因此，RCS-925在这种情况下需要输出独立跳闸接点，在此定义为非电量跳闸接点，与启动失灵的跳闸接点分开。

RCS-925B就是在此要求下设计的，它在RCS-925A的基础上增加了两个通道收信开入,收信工作逻辑说明如下：

●通道1与通道2连接与电量相关的远跳接点开入，如远端的失灵保护动作接点、电抗器保护动作接点等，组成电量收信工作逻辑，收信后结合就地判据判断是否跳闸出口（独立的电量跳闸出口）；

●通道3与通道4连接与非电量相关的远跳接点开入，收信后再结合就地判据判断是否跳闸出口（独立的非电量出口）。

3.5.2远方跳闸就地判据

本装置的远方跳闸就地判据有补偿过电压、补偿欠电压、电流变化量、零负序电流、低电流、低功率因素、低有功功率等，各个判据均可由整定方式字决定其是否投入。

3.5.2.1补偿过电压、补偿欠电压

电压元件按相装设，每相由过电压和欠电压组成，所测量的电压为补偿到远端的电压。

对于装有并联电抗器的线路，当“电抗补偿投入”控制字为“1”时，根据公式

形成对端电压。

公式中，

为补偿到线路对端的电压，

为线路本侧的并联电抗器电抗值，按相整定；

为将线路正序容抗按Π等效回路归算到线路两侧的容抗值，为线路正序容抗值的两倍；

为线路的正序阻抗；

为线路电流。

公式中，线路正序阻抗角可整定。

当“并联电抗器补偿”控制字为“0”时，根据公式

注意：

定值整定时，线路容抗定值仍然按相整定为线路总容抗值，程序计算时将按照Π等效回路归算成两倍的线路总容抗值后再按照上面公式进行计算。

补偿电压可以反应任一相过电压或欠电压动作（三取一方式），也可以反应三相均过电压或欠电压动作（三取三方式），由整定方式字控制。

补偿电压元件动作经补偿电压元件时间定值置补偿电压元件动作标志。

补偿过电压返回系数为0.98，补偿欠电压返回系数为1.02。

3.5.2.2电流变化量

电流变化量元件测量相间电流工频变化量的幅值，其判据为：

是相间电流的半波积分的最大值；

为可整定的固定门坎；

为浮动门坎，随着变化量的变化而自动调整，取1.25倍可保证门坎始终略高于不平衡输出。

当该判据满足时置电流突变量动作标志，并展宽（100+Δt）ms，Δt为电流变化量动作展宽时间，大小可以整定。

3.5.2.3零负序电流

当零序电流大于零序电流定值或者负序电流大于负序电流整定值时，经过零负序电流整定时间置零负序电流动作标志。

零序电流长期动作超过10s发报警信号。

3.5.2.4低电流

当三相任一相电流低于0.04In时置低电流动作标志。

3.5.2.5低功率因素

当三相任一相功率因素低于整定值时，经功率元件动作时间置低功率因素动作标志。

计算功率因素时先计算相电压和相电流之间的角度，归算到0°

～90°

。

当相电流低于0.03In，或相电压低于0.3Un时将闭锁该相的低功率因素元件，在TV断线的情况下将三相低功率因素元件全都闭锁。

3.5.2.6低有功功率

当三相任一相有功功率低于整定值时，经功率元件动作时间置低有功功率动作标志。

在TV断线的情况下将三相低有功功率元件全都闭锁。

3.5.3远方跳闸逻辑

1）A/CM型装置收信工作逻辑

在二取二收信方式下，就地判别元件动作标志与两通道收信动作标志都存在，经过整定延时出口跳闸。

在二取一收信方式下，就地判别元件动作标志与任一收信动作标志都存在，经过延时整定值出口跳闸。

具体的收信动作标志逻辑见图3.8.2.1以及3.8.2.2。

在某些情况下，就地判据元件可能会因灵敏度不够而不能动作，这时作为后备，可将方式控制字“二取二无判据”或“二取一无判据”投入；

如果TV断线，而就地判据又有功率因素等元件，这时可以投入TV断线自动转入“二取二”或“二取一”无就地判据。

在这两种情况下，收信标志动作后经过各自的无判据延时定值出口跳闸，该时间整定值要小于4S。

2）AFF（AMM）型装置收信工作逻辑

由于“远跳1”开入与“远跳2”同时接入，每一个通道均同时向对侧传送两个远跳命令，相应的，收远跳时也是同时接受两个命令，因此，收信工作逻辑仅分为“有判据方式”和“无判据方式”，不再区分“二取二”和“二取一”判断逻辑。

对于“有判据方式”，如果TV断线，而就地判据又有功率因素等元件，这时可以投入TV断线自动转入“无判据方式”。

其动作后经过远跳无判据延时定值出口跳闸。

当跳闸命令发出80ms后，三相均无流时收回跳闸命令。

3）B型装置收信工作逻辑

B型装置有两组收信开入，通道1与通道2组成第一组电量收信远跳逻辑，通道3与通道4组成第二组非电量收信远跳逻辑，两组远跳逻辑与A型装置的远跳逻辑相同。

3.6过电压保护

当线路本端过电压，保护经过电压延时整定跳本端断路器。

过电压保护可反应任一相过电压动作（电压三取一方式），也可反应三相均过电压动作（电压三取三方式），由控制字“电压三取一方式”整定。

过电压保护电压元件返回系数为0.98。

过电压跳闸命令发出80ms后，若三相均无流时收回跳闸命令。

3.7过电压起动远跳

当线路本侧过电压保护元件动作，并且“过电压起动远跳”控制字为“1”，如果满足以下任一条件则起动远方跳闸装置：

1）“远跳经跳位闭锁”控制字为“1”，本端断路器TWJ动作且三相无电流；

2）“远跳经跳位闭锁”控制字为“0”。

对于A或B型装置，远跳命令为接点输出，借用其它通道向对侧传送命令；

对于AFF（AMM）型装置，过压远跳命令直接通过自身的光纤通道传送；

对于CM型装置，过压远跳命令输出远跳接点，同时通过自身的光纤通道向对侧传送远跳命令。

对侧远方跳闸保护收到本侧的过压远跳信号时，再根据就地判据判断是否跳开该侧断路器。

装置TWJ开入接点联接方式为三相TWJ接点串联后接入，见图3.7.1中（A）；

对于一个半开关接线，将边开关和中开关的所有TWJ接点串联后接入装置TWJ开入接点，接线方式如图3.7.1中（B）所示。

图3.7.1TWJ开入接线方法

当过电压返回时，发启动远跳远跳命令也返回。

3.8逻辑方框图

3.8.1远方跳闸就地判据逻辑

图3.8.1远跳就地判据方框图

上图为远方跳闸就地判据逻辑方框图。

图中：

●AB相间电流变化量指AB相间电流的电流变化量判据成立，BC、CA定义与此类似；

●零序电流动作指自产零序电流大于零序电流判据定值；

●负序电流动作指负序电流大于负序电流判据定值；

●A相低电流指A相电流小于0.04倍额定电流，B、C相定义与此相同；

●A相低功率因素指A相功率因素角大于功率因素角定值，B、C相定义与此相同；

●交流电压回路断线时将退出补偿欠电压、低功率因素与低有功功率判据。

3.8.2工作逻辑方框图

3.8.2.1RCS-925A/CM工作逻辑图

图3.8.2.1RCS-925A工作逻辑方框图

当两通道均投入且无通道故障时，二取二有判据方式始终投入；

当只投入一个通道或者有通道故障时，二取一有判据方式始终投入。

当跳闸令发出80ms后，判线路是否有流，如果无流，则收回跳闸令。

0.06*IN（IN为额定电流）时判为线路有流，其返回系数为0.9。

●RCS-925CM工作逻辑与RCS-925A一致，区别在于RCS-925A接受的远跳命令均是借助其它通道传来的，而RCS-925CM有一路远跳命令是借助其它通道传来的，而另外一路是经RCS-925CM自身光纤通道传来的；

图3.8.2.2RCS-925CM工作逻辑框图

3.8.2.2RCS-925B工作逻辑

B型装置与A型装置主要区别在于额外增加了另外一组启动远方跳闸的开入，由通道3与通道4组成，构成非电量远方跳闸出口，该组工作逻辑与通道1和通道2组成的电量远方跳闸逻辑一致。

图3.8.3为B型装置增加的第二组启动远方跳闸开入的工作逻辑，第二组跳闸开入主要接非电量保护远方启动跳闸开入，其远跳出口与电量远方跳闸动作接点分开。

图3.8