CSC-121说明书

第一篇装置的技术说明

1概述

1.1 适用范围

CSC－121A数字式综合重合闸及断路器辅助保护装置（以下简称装置或产品）是由单片机实现的数字式保护装置，主要适用于220kV及以上电压等级的一个半断路器接线方式。装置包括综合重合闸、失灵保护、死区保护、充电保护、三相不一致保护等功能元件，可以满足一个半断路器接线中综合重合闸和断路器辅助保护按断路器装设的要求。对于一个半断路器接线方式，无论是中间断路器还是边断路器，装置的软硬件都是相同的。

2.10 装置主要功能

装置具有以下功能：

a) 综合重合闸功能。装置提供单相重合闸、三相重合闸、综合重合闸、重合闸停用四种方式可选。可接入断路器两侧的启动重合闸回路，满足一个半断路器中间断路器的要求，且边断路器和中间断路器软硬件相同，为现场使用提供了方便；

b) 失灵保护。失灵启动提供了三级跳闸逻辑，即瞬时重跳本断路器，线路保护单跳未断开开关延时三跳本断路器，开关失灵延时跳相关断路器；除相过流开放失灵保护外，并提供了负序电流、零序电流开放失灵保护，满足反措中关于发变组失灵保护的要求；

c）死区保护。为TA与开关之间的保护死区专门设计的保护元件；

d) 三相不一致保护，由三相不一致开入启动，可经零序电流、负序电流、跳位等元件开放。

e) 充电保护，线路投运或失去保护时投入的过流保护，设两段，可分别投退，并可设置手合充电短时投入或长期投入。

2.11 装置主要技术参数

2.11.1额定参数

a) 直流电压：220V或110V（按订货要求）；

b) 交流电压：

检同期电压：100V或100/3V；

c) 交流电流：5A或1A（按订货要求）；

d）频率：50Hz。

2.11.2 整定范围

装置整定范围见定值清单。

2.11.3 动作值误差

a) 电流动作值误差不超过±3％；

b) 电压动作值误差不超过±1V；

c）延时段动作值误差不超过±25ms。

2.11.4 精确工作范围

交流采样的精确工作范围：

电压回路 1V～100V（有效值）；

电流回路0.1In～30In（有效值）；

3 功能原理说明

3.1 保护程序整体结构

保护CPU软件包括主程序、采样中断程序和故障处理中断程序。

正常时运行主程序，主程序完成装置的硬件自检、投切压板、固化定值、上送报告等功能。每隔采样间隔时间执行一次采样中断程序，进行电气量的采集、录波、突变量启动判别等。故障处理中断也是每隔固定时间执行一次，其中完成保护逻辑、TA 异常判别等。如果有异常发出相应的告警信号和报文。对于严重的告警，发出信号的同时闭锁保护出口，对于普通告警，发出信号提示运行人员注意检查处理。发生故障时，在故障处理中断中完成故障判别、出口跳闸等功能。

3.2 保护启动元件

CSC-121A装置包括几个功能模块：综合重合闸、失灵保护、三相不一致、充电保护、死区保护等，每个功能模块的启动元件各不相同，各自有各自的启动元件，任一功能模块的启动元件启动，则开放整个装置的跳合闸出口正电源。这些功能模块的启动元件将在介绍各功能模块时一一介绍，这里介绍几个启动元件的算法。

3.2.1 电流突变量启动元件

△iϕϕ>I QD

或△3i0>I QD

其中：△iϕϕ=| |i K-i K-T|-|i K-T-i K-2T| |，ϕϕ指AB、BC、CA三种相别；

△3i0为零序电流突变量，I QD为突变量起动定值。

当任意相间电流突变量或零序电流突变量连续四次大于起动定值，保护启动。

3.2.2 零序辅助启动元件

零序辅助启动主要用在失灵保护功能模块中。启动判据为：

3I0> 3I0QD

3I0QD为整定的零序电流启动定值；

3I0为零序电流测量值；

以上条件满足持续40ms后，保护启动。

3.2.3 负序辅助启动元件

负序辅助启动主要用在失灵保护功能模块中，在负序启动发变组失灵功能投入时投入，启动判据为：

3I2 > (k*3I2SL)

3I2SL 为整定的失灵负序定值；

3I2为零序电流测量值；

k为启动元件灵敏度系数，程序中取为0.9;

3.3 综合重合闸

3.3.1 重合方式

本装置可实现四种重合方式：

1)：单相重合闸：单跳单重，三跳不重；

2)：三相重合闸：任何故障三跳三重；

3)：综合重合闸：单跳单重，三跳三重；

4)：重合闸停用：任何故障都三跳不重；

重合方式的设定可通过重合闸方式切换把手或软硬压板串联方式来切换，注意，软硬压板串联方式切换时，以上四种方式只能投入一种，两种同时投入，装置将告警。

3.3.2 重合闸检定方式

本装置可实现三种重合闸检定方式：

1)：检同期：断路器两侧电压均有压，且同期重合；

2)：检无压：检启动重合闸侧无电压重合，若两侧均有电压，则自动转为检同期重合；

3)：非同期：不检同期或无压条件，也可以重合；

以上三种方式在三相断开检重合时起作用，对于单重，则不经上述条件闭锁，直接可以重合。

另外，为了防止重合到永久性故障，本装置另设有“检三相有压”控制字，若投入，则本装置需要检查II侧三相均有电压才能重合。本功能可经控制字投退。

本装置中，“无压”为检定电压低于额定电压的30%，“有压”的门槛是额定电压的70%。检同期角度可整定。

本装置中，检同期或无压的相别可经定值单整定，另外，还需整定的是两侧电压的额定值。如果需投入“检三相有压”控制字，则II侧均接入三相电压；如果不需投入“检三相有压”控制字，建议II侧检同期电压接入装置UIIXA--UIIXN端子。

3.3.3 重合闸充电时间计数器

本装置重合闸功能中，专门设置一个时间计数器，模仿“四统一”自动重合闸设计中电容器的充放电功能。重合闸的重合功能必须在“充电”完成后才能投入，以避免多次重合闸。

此充电时间计数器充满电时间为15秒，充电时间计数器充满时允许重合，点亮面板上的充电灯，未充满时不允许重合，熄灭面板上的充电灯。

3.3.3.1在如下条件满足时，充电时间计数器开始计数，模仿重合闸的充电功能：

a)断路器在“合闸”位置，即接进保护装置的跳闸位置继电器TWJ不动作；

b)重合闸启动回路不动作；

c)没有低气压闭锁重合闸和闭锁重合闸开入；

d)重合闸不在停用位置；

e)没有发变组三跳开入；

f)失灵保护、死区保护、充电保护、三相不一致等都没有动作；

以上条件均满足时重合闸充电时间计数器开始计数，充电时间计数器充满电时间为15秒，充电时间计数器充满时允许重合，点亮面板上的充电灯，未充满时不允许重合，熄灭面板上的充电灯。

3.3.3.2 如下条件下，充电时间计数器清零，模仿重合闸放电的功能：

a) 重合闸方式在停用位置；

b) 重合闸在单重方式时保护动作三跳或开关断开三相；

c) 有发变组三跳开入；

d) 重合闸启动过程中，同时或先后有两侧启动重合闸开入；

a)收到相邻断路器合闸信号后又收到保护动作信号。则认为相邻断路器先合到

永久故障，给重合闸放电。

b)收到外部闭锁重合闸信号（如手跳闭锁重合闸等）；

c)重合闸启动前，收到低气压闭锁重合闸信号，经400ms延时后“放电”。

d)失灵保护、死区保护、三相不一致、充电保护动作的同时“放电”。

e)重合闸出口命令发出的同时“放电”；

f)重合闸“充电”未满时，跳闸位置继电器TWJ动作或有保护启动重合闸信号

等开入。

3.3.4 沟通三跳接点

在重合闸三重方式、停用方式或重合充电时间计数器未满的情况下，沟通三跳接