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RCS-922G系列数字式短引线保护装技术和使用说明书.pdf

RCS-922G系列数字式短引线保护装技术和使用说明书

沧海一声笑
2011-08-31 0人阅读 举报 0 0 0 暂无简介

简介:本文档为《RCS-922G系列数字式短引线保护装技术和使用说明书pdf》,可适用于工程科技领域

ZLFZBHRCSG系列数字式短引线保护装置技术和使用说明书符合《线路保护及辅助装置标准化设计规范》标准要求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:wwwnarirelayscom目录.概述应用范围保护配置性能特征.技术参数机械及环境参数额定电气参数主要技术指标.软件工作原理保护程序结构装置总起动元件保护起动元件短引线差动保护线路充电保护CT断线判别保护逻辑方框图.硬件原理说明装置整体结构装置面板布置装置接线端子输出接点结构与安装各插件原理说明.定值内容及整定说明设备参数定值及整定说明保护定值及整定说明压板定值通信参数定值及整定说明调试参数定值及整定说明附录:汉字定值整定说明NARIRELAYSRCSG系列数字式短引线保护装置.概述应用范围主要用作结线方式下的短引线保护也可兼用作线路的充电保护符合国家电网公司颁布的《线路保护及辅助装置标准化设计规范》要求。该说明书适用于RCSG型装置的R及以上版本。保护配置RCSG主要用作结线方式下的短引线保护也可兼用作线路的充电保护。RCSG采用电流比率差动方式线路充电保护由两段和电流过流保护构成。保护的出口正电源由线路隔离刀闸的辅助接点(或屏上压板)与装置的起动元件共同开放使保护的安全性得以提高。性能特征l装置具有电流比率差动保护功能加上CT断线判别闭锁元件可保证在CT断线下保护不误动作。l装置具有线路充电保护功能由两段和电流过流保护构成通过屏上保护投入压板或线路隔离刀闸及充电保护投入整定控制字控制。l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。l完善的事件报文处理可保存最新次动作报告次故障录波报告。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通信接口(可选双绞线、光纤)或以太网。l支持电力行业标准DLT(IEC标准)的通信规约。l与COMTRADE兼容的故障录波。NARIRELAYSRCSG系列数字式短引线保护装置.技术参数机械及环境参数机箱结构尺寸:mm×mm×mm嵌入式安装正常工作温度:~℃极限工作温度:~℃贮存及运输:~℃额定电气参数直流电源:VV允许偏差:%%交流电流:AA(额定电流In)频率:HzHz过载能力:倍额定电流连续工作倍额定电流允许S倍额定电流允许S功耗:交流电流:<VA相(In=A)<VA相(In=A)直流:正常时<W跳闸时<W主要技术指标差动保护整定范围:In~In差动元件定值误差:<%充电保护整定范围:In~In充电保护元件定值误差:<%充电跳闸延迟时间:~s电磁兼容幅射电磁场干扰试验符合国标:GBT的规定快速瞬变干扰试验符合国标:GBT的规定静电放电试验符合国标:GBT的规定脉冲群干扰试验符合国标:GBT的规定射频场感应的传导骚扰抗扰度试验符合国标:GBT的规定工频磁场抗扰度试验符合国标:GBT的规定脉冲磁场抗扰度试验符合国标:GBT的规定浪涌(冲击)抗扰度试验符合国标:GBT的规定。NARIRELAYSRCSG系列数字式短引线保护装置绝缘试验绝缘试验符合国标:GBT的规定冲击电压试验符合国标:GBT的规定。输出接点容量信号接点容量:允许长期通过电流A切断电流A(DCVVRms)其它辅助继电器接点容量:允许长期通过电流A切断电流A(DCVVRms)跳闸出口接点容量:允许长期通过电流A切断电流A(DCVVRms)不带电流保持通信接口六种通信插件型号可选可提供RS通信接口(可选光纤或双绞线接口)或以太网接口通信规约为电力行业标准DLT(idtIEC)规约通信速率可整定一个用于GPS对时的RS双绞线接口一个打印接口可选RS或RS方式通信速率可整定一个用于调试的RS接口(前面板)。NARIRELAYSRCSG系列数字式短引线保护装置.软件工作原理保护程序结构保护程序结构框图如图所示。主程序采样程序起动?正常运行程序故障计算程序NY图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、交流电流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、EPROM、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流断线、开关位置状态等。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。故障计算程序进行差动保护、充电保护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。装置总起动元件起动元件的主体以反应相间工频变化量的过流继电器实现同时又配以反应全电流的零序过流继电器互相补充。电流变化量起动分别分相测量两组CT和电流的工频变化量幅值由最大相电流突变量幅值得到电流突变量起动元件的判距:ZDTMAXIIIDD>DFFMAXIFFD=MAX{|△(IφIφ)|}为两组CT和电流相间电流的半波积分的最大值ZDID为可整定的固定门坎TID为浮动门坎随着变化量的变化而自动调整取倍可保证门坎始终略高于不平衡输出。该元件动作并展宽7秒去开放出口继电器正电源。NARIRELAYSRCSG系列数字式短引线保护装置零序过流起动元件()()()(CICIBIBIAIAII·······=)测量两组CT和电流幅值每侧零序电流均由A、B、C三相电流相加自产得出。当此电流大于零序电流起动定值时零序电流起动元件动作并展宽7秒去开放出口继电器正电源。和电流起动元件(|f·If·I|)f·I、f·I为对应二个断路器CT的电流按A、B、C三相构成。分别分相测量两组CT和电流幅值当最大相和电流MAX{|f·If·I|}大于充电保护电流定值且充电保护投入(硬压板及相应各段软压板投入)和电流起动元件动作并展宽秒去开放出口继电器正电源。保护起动元件保护起动元件与总起动元件一样。短引线差动保护短引线保护由比率差动保护构成。当线路刀闸辅助接点(线路刀闸打开时接点闭合)闭合或屏上保护投入压板投入并且整定值中差动保护投入控制字为“”时比率差动保护投入。其动作方程为:cdzdcdII>zdcdIKI*>其中ff··=IIIcdff··=IIIZdf·I、f·I为对应二个断路器CT的电流分别按A、B、C三相构成K为制动系数,固定为cdzdI为差动保护动作的过流定值。当NcdII>时若短引线差动保护动作立即出口当NcdII<时若短引线差动保护动作延时ms出口。(考虑CT断线判别时间最长要一个周波)。差动保护动作原理图见图所示。NARIRELAYSRCSG系列数字式短引线保护装置IZDICDICDDZ图差动保护动作特性线路充电保护线路充电保护由两段和电流过流保护构成通过屏上保护投入压板或线路隔离刀闸及充电保护投入整定控制字控制其动作方程为pzdIII>··fff·I、f·I为对应二个断路器CT的电流分别按A、B、C三相构成pzdI为过流保护电流整定值。当ff··II大于过流保护Ⅰ段定值时瞬时切除故障当ff··II大于过流保护Ⅱ段定值时通过过流保护Ⅱ段时间定值延时切除故障。CT断线判别)带延时CT断线报警在保护采样程序中进行当零序和电流起动元件长期起动时间超过S发CT断线告警信号。延时的CT断线报警也兼起电流采样回路自检功能。)瞬时CT断线报警在故障测量程序中进行满足下述任一条件不进行该侧CT断线判别:a)起动前某侧最大相电流小于Inb)起动后最大相电流大于Inc)起动后该侧电流比起动前增加In以上只有在某侧电流同时满足下列条件时方认为是CT断线:a)只有一相电流为零(小于In)b)其它二相电流与起动前电流相等(小于In)CT断线闭锁保护装置出口。NARIRELAYSRCSG系列数字式短引线保护装置保护逻辑方框图图中IcdA、IcdB、IcdC分别为A、B、C三相的和电流IzdA、IzdB、IzdC别为A、B、C三相的制动电流IMAX为A、B、C三相和电流中的最大和电流值。当跳闸令发出ms后如果和电流满足无流条件则跳闸令返回。当和电流>IN时判为有流其返回值为。&&&≥差动保护投入IMAX>过流保护Ⅰ段定值IMAX>过流保护Ⅱ段定值过流保护Ⅰ段过流保护Ⅱ段跳闸短引线保护压板充电保护差动保护IcdA>K*IzdAIcdA>IcdzdIcdB>IcdzdIcdC>IcdzdIcdB>K*IzdBIcdC>K*IzdC过流保护Ⅱ段时间&CT断线≥IMAXIcdAIcdBIcdCms图RCSG工作逻辑方框图NARIRELAYSRCSG系列数字式短引线保护装置.硬件原理说明装置整体结构DBIaIa'IbIb'IcIc'电流输入电流输入BI对时打印信号复归投检修态BJJXTJBSJ中央信号公共BJJBSJ遥信BOV光耦+V光耦-直流电源+直流电源+V光耦+V光耦-V光耦+大地接地母线至BI板调试用模拟量输入DBPC机RSABCEPWRPWRAILPFCPUCOMBISIGBO直流电源交流输入低通滤波中央处理单元通讯模块V光耦输入信号继电器继电器出口AI友善的人机界面中文液晶显示COM板光纤接口双绞线与光纤接口只选其一光纤收RxTxRxTx光纤发光纤收光纤发可选件以太网接口以太网接口ABAB对时A对时B打印收打印地打印发COM打印机地地对时地短引线保护IaIa'IbIb'IcIc'公共TJTJTJ跳闸TJTJTJTJTJ跳闸TJTJTJTJTJTJTJTJTJTJTJ***断路器此系统为典型接线ABC断路器断路器ABC***备用备用备用备用备用备用备用备用备用备用备用备用备用备用备用备用备用备用备用光耦+光耦-光耦+光耦-短引线保护备用备用备用BI(可选件)备用备用备用备用BIV光耦输入备用图RCSG装置整体结构NARIRELAYSRCSG系列数字式短引线保护装置装置面板布置图是装置的正面面板布置图。区号取消确定南京南瑞继保电气有限公司RCS短引线保护装置跳闸运行信号复归投保护图面板布置图图是装置的背面面板布置图(虚线为可选件)。LPFPWRAICPUCOMBISIGBOBI图端子布置图(背视)装置接线端子图为端子定义图虚线为可选件。NARIRELAYSRCSG系列数字式短引线保护装置对时投检修态打印信号复归BI(V)COMIAIBICIA'IB'IC'AI电流电流直流电源+大地PWR直流电源-LPFCPUV光耦+V光耦-大地打印地打印RXA打印TXBAB地对时A对时B对时地串口时钟同步打印AB地串口IAIBICIA'IB'IC'光耦光耦备用备用备用备用备用备用备用备用备用备用备用备用备用备用备用备用备用备用备用光耦BI(V或V)光耦备用备用备用光耦光耦备用备用备用短引线保护备用短引线保护备用中央信号公共BSJXTJBJJBJJBSJ遥信公共TJTJTJTJTJTJTJTJTJTJTJTJTJTJTJTJ遥信跳闸BO中央信号SIGTJTJTJ备用A备用E备用C备用B图端子定义图(背视)输出接点输出接点如图所示。BJJBSJXTJ中央信号}BJJBSJTJ遥信}跳闸跳闸}TJTJTJTJTJ}TJTJTJTJ图输出接点图NARIRELAYSRCSG系列数字式短引线保护装置结构与安装装置采用U标准机箱用嵌入式安装于屏上。机箱结构和屏面开孔尺寸分别见图、图。RCSX确认信号复归跳闸区号取消运行投保护汉字显示器×键盘调试通讯口模拟量输入液晶对比度调整数字式短引线保护装置图机箱结构图及屏面开孔图F图机箱结构图及屏面开孔图各插件原理说明组成装置的插件有:电源插件(PWR)、交流插件(AI)、低通滤波器(LPF)CPU插件(CPU)、通信插件(COM)、V光耦插件(BI)、高压光耦插件(BI)、信号插件(SIG)、跳闸出口插件(BO)、显示面板(LCD)。具体硬件模块图见图。由低通滤波插件来外部开入出口继电器ADCPU串口打印E光隔QDJCPLDDSPAD由低通滤波插件来电源液晶显示图硬件模块图电源插件(PWR)从装置的背面看第一个插件为电源插件如图(A)所示:NARIRELAYSRCSG系列数字式短引线保护装置PWR滤波器DCDC+V±V+V至装置内部其他插件光耦V至BI插件(A)VVVV接地铜排保护装置(B)光耦V+保护装置(C)BI光耦V-开入公共外部空接点开入PWR图电源插件原理及输入接线图保护装置的电源从端子(直流电源VV+端)、端子(直流电源VV-端)经抗干扰盒、背板电源开关至内部DCDC转换器输出+V、±V、+V(继电器电源)给保护装置其它插件供电另外经、端子输出一组V光耦电源其中为光耦V+为光耦V-。输入电源的额定电压有V和V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(B)。光耦电源的连接如图(C)电源插件输出光耦V-(端子)经外部连线直接接至OPT插件的光耦V-(端子)输出光耦V+(端子)接至屏上开入公共端子为监视开入V电源是否正常需从开入公共端子或端子经连线接至OPT插件的光耦V+(端子)其它开入的连接详见BI插件。交流输入变换插件(AI)交流输入变换插件(AI)与系统接线图如下:NARIRELAYSRCSG系列数字式短引线保护装置断路器AI此系统为典型接线ABC断路器断路器ABC至低通插件IAIBIC至低通插件IAIBIC图交流输入变换插件与系统接线图IA、IB、IC、IA、IB、IC分别为对应二个断路器CT的三相电流。端子为装置的接地点应将该端子接至接地铜排。交流插件中三相电流按额定电流可分为A、A两种订货时请注明投运前注意检查。低通滤波插件(LPF)本插件无外部连线其主要作用是:()滤除高频信号()电平调整()为利用本公司的专用试验仪(HELPA)测试创造条件。加法器低通滤波起动CPU测量从交流插件来从试验仪来加法器低通滤波保护DSP测量图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DB插座引入。CPU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。NARIRELAYSRCSG系列数字式短引线保护装置通信插件(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:接口接口接口接口接口类型物理层类型物理层类型物理层类型物理层类型物理层ARS双绞线RS双绞线BRS光纤RS光纤E以太网绞线以太网绞线以太网绞线以太网绞线RS双绞线注:表中“绞线”指超五类屏蔽网络线上表中所有接口均支持IEC规约其中E插件的以太网插件还支持IEC规约。六种插件的背板端子及外部接线图如图。所有型号的插件均设置了一个用于对时的RS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RS或RS接口通过整定控制字选择接口方式如选用RS方式控制字“网络打印方式”设为“”同时将该插件上相应的端子短接于位置如选用RS方式控制字“网络打印方式”设为“”同时将该插件上相应的端子短接于位置。与打印机通信的波特率应于打印机整定为一致。COMRSARSBRSARSB对时A对时B打印收打印发打印地(A)至打印机或打印控制器至GPS至控制系统至控制系统RS地RS地对时地打印收打印发打印地光纤接口RX(B)TXTXRXRXCOM至打印机或打印控制器至控制系统光纤至控制系统光纤对时A对时B至GPS对时地光纤接口TX光纤接口RX光纤接口TXNARIRELAYSRCSG系列数字式短引线保护装置图通信插件背板端子及外部接线图V光耦插件(BI)短引线保护对时打印信号复归投检修态V光耦+(输入)V光耦-(输入)V光耦+(输出)V光耦-(输出)BI备用备用备用备用备用备用备用备用备用备用备用备用备用备用备用备用备用备用备用备用图光耦插件背板端子及外部接线图电源插件输出的光耦V电源其正端(端子)应接至屏上开入公共端其负端(端子)应与本板的V光耦负(端子)直接相连另外光耦V正应与本板的V光耦正(端子)相连以便让保护监视光耦开入电源是否正常。NARIRELAYSRCSG系列数字式短引线保护装置端子是对时输入用于接收GPS或其它对时装置发来的对时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~mA推荐使用RS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。用光耦开入公共保护装置图对时输入接点示意图端子是打印输入用于手动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。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IEC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。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。高压光耦插件(BI)线路刀闸辅助接点可能会直接开入到本装置为此本装置设置了一个VV的光耦插件背板定义及接线图如下所示:NARIRELAYSRCSG系列数字式短引线保护装置备用短引线保护BI+V+V-V-V+V+V-V-V开入公共+开入公共+开入公共-开入公共-备用备用备用备用备用备用图高压光耦插件背板定义及接线图端子为外接光耦电源的+V+V端子为外接光耦电源的-V-V端子为外接光耦电源的+V+V端子为外接光耦电源的-V-V。注意:OPT插件上端子与端子、端子与端子在插件上不连若采用其中一组光耦时另一组光耦的正负电源必须同时接上否则会报光耦失电而闭锁保护。信号继电器插件(SIG)本插件无外部连线该板主要是将V的动作信号经三极管转换为V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。本板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。NARIRELAYSRCSG系列数字式短引线保护装置继电器出口插件(BO)本插件提供输出空接点如下图所示:BJJBSJXTJ中央信号}BJJBSJTJ遥信}跳闸跳闸}TJTJTJTJTJ}TJTJTJTJ图BO插件接点输出图BSJ为装置故障告警继电器其输出接点BSJ、BSJ、BSJ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、BJJ为常开接点装置异常如CT断线等仍有保护在运行时发告警信号BJJ继电器动作接点闭合。XTJ为跳闸信号磁保持继电器保护跳闸时XTJ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。TJ继电器为保护跳闸时动作保护动作返回时该继电器也返回显示面板(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HELPA通信的接口(芯)一个调试用模拟量输入端子(芯)。NARIRELAYSRCSG系列数字式短引线保护装置.定值内容及整定说明装置定值包括设备参数定值、保护定值、压板定值、通信参数定值和调试参数定值。设备参数定值及整定说明序号定值名称定值范围定值区号~被保护设备最多个汉字或个字母(或数字)CT一次额定值~ACT二次额定值或A定值区号:保护定值有套可供切换设备参数不分区只有一套定值被保护设备:根据现场实际情况整定最多可整定个汉字或个字母(或数字)CT一次额定值:为一次系统中电流互感器原边的额定相电流值CT二次额定值:为一次系统中电流互感器副边的额定相电流值保护定值及整定说明RCSG数字式短引线保护定值如表序号定值名称国网标准名称对照表整定范围整定值变化量启动电流变化量启动电流定值~A×In

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