线路辅助保护

第八章 RCS-900系列超高压线路辅助保护介绍
提纲：
1.系统主接线及保护配置
2. RCS-921A失灵保护及自动重合闸装置
3. RCS-922A短引线保护装置
4. RCS-923A/B失灵启动及辅助保护装置
5. RCS-924 T区保护装置
6. RCS-925过电压保护及故障启动装置
7.相关介绍
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1．系统主接线及保护配置
1.1双母线主接线图
图1-1：双母线主接线图
1.2 500KV 系统常用的3/2接线
图1-2：3/2主接线图
母联保护
保护
2．RCS-921断路器失灵保护及自动重合闸装置
用于220kV及以上电压等级的一个半开关结线与角形结线的断路器。

装置功能包括断路器失灵保护（分为故障相失灵、非故障相失灵和发、变三跳起动失灵三种情况）、三相不一致保护、死区保护、充电保护和自动重合闸。

图2-1：保护应用示意图
2.1断路器失灵保护
2.1.1跟跳回路
当收到A, B, C单相跳闸信号时,而且该相高定值电流元件动作,•瞬时起动分相跳闸回路。

仅收到二相跳闸信号且高定值电流动作时, 经15ms延时联切三相。

当收到三相跳闸信号时，而且任一相高定值电流元件动作，经跟跳投入控制字瞬时起动三相跳闸回路。

2.1.2断路器失灵保护
故障相失灵
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非故障相失灵
发、变三跳起动失灵：可经低功率因素、负序过流和零序过流三个辅助判据开放。

图2-2：跟跳逻辑框图
图2-3：失灵保护逻辑框图
2.2死区保护回路
TA与断路器之间发生故障时，断路器跳开后，故障并不能切除,需要死区保护动作跳开有关断路器。

图2-4：死区保护逻辑框图
2.3断路器三相不一致保护
断路器三相开关不一致时，由此产生的零序电流与负序电流可能对机组乃至系统有较大的影响，需要不一致保护将其跳开。

图2-4：不一致保护逻辑框图
2.4充电保护
充电保护用两段电流和时间定值均可设置的带延时的过流保护实现，可经充电保护投入压板及整定值中相应段充电保护投入控制字投退。

充电保护动作后，起动失灵保护。

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2.5自动重合闸
起动重合闸的方式：
线路保护跳闸起动重合闸；
跳闸位置起动重合闸；
重合闸方式
单相重合闸
三相重合闸
综合重合闸。

2.5.1 RCS-921A跳闸逻辑
图2-5：跳闸逻辑框图
2.5.2 “先合重合闸”与“后合重合闸”
与线路相连的2个开关，先合重合闸启动时输出“闭锁先合”接点至后合重合闸的“闭锁先合”输入接点。

后合重合闸收到此命令后，经较长延时发合闸脉冲。

先合重合闸因故检修或退出时，不发“闭锁先合”信号，此时后合重合闸以重合闸整定时限动作，避免作出不必要的后合延时，尽量保证系统的稳定性。

2.5.3避免后合重合闸合于故障措施
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若后合重合闸已启动，当线路保护动作，则后合重合闸立即放电不重。

当后合重合闸定值中“后合检线路有压”控制字投入，如果线路三相电压不健全，后合检线路有压不成立，线路有流则经后合跳闸延时后跳本断路器。

2.5.4“电厂侧”的作用
电厂侧可以设置成系统侧先合，电厂侧后合方式，防止电厂侧合于故障对机组造成损坏。

如果重合闸未充电且未充电沟三跳控制字投入、三重方式，任何故障保护三跳，同时输出沟三接点。

2.6交流电压断线
a.三相电压向量和大于12伏，保护不起动，延时1.25秒发TV断线异常信号；
断线时，将低功率因素元件退出，装置的其它功能正常。

c.三相线路电压恢复正常后，经10秒延时后全部恢复正常运行。

以下条件均满足时可不接三相交流电压，装置不进行TV断线判别：
a.低功率因素元件不投;
b.重合闸退出或者重合闸投入时检同期和检无压元件均退出；
c.重合闸为先合重合闸，或者为后合重合闸，但“后合检线路有压”控制字为“0”；
d.本侧为非电厂侧,“电厂侧”控制字为0。

3．RCS-922A短引线保护装置
主要用作一个半开关结线方式下的短引线保护，也可兼用作线路的充电保护。

短引线保护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。

采用了自适应浮动制动门槛，保证在较严重的饱和情况下不会误动。

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3.1比率差动保护
动作方程为:
为差动电流； 为制动电流；
为对应二个断路器TA 的电流，分别按A 、B 、C 三相构成；K 为制动系数，Icdzd 为差动保护动作的过流定值。

3.2线路充电保护
线路充电保护由两段和电流过流保护构成，其动作方程为
Ipzd 为充电保护电流整定值。

图3-1：RCS-922A 保护逻辑框图
3.3 TA 断线判别
当零序和电流起动元件长期起动时间超过10S 发TA 断线告警信号。

cdzd
cd I I >zd
cd I K I *>2
1φφ∙
∙
+=I I I cd 21φφ∙
∙
-=I I I Zd 1φ∙
I 2φ∙
I pzd
I I I >+∙
∙21φφ
瞬时TA断线报警在故障测量程序中进行
当满足下述任一条件不进行该侧TA断线判别：
a)起动前某侧最大相电流小于0.2In；
b)起动后最大相电流大于1.2In；
c)起动后该侧电流比起动前增加0.1In以上；
当某测电流满足下列条件时，认为该侧TA断线：
a)只有一相电流为零；
b)其它二相电流与起动前电流相等；
4. RCS-923A/B失灵启动及辅助保护装置
分相判别的相电流失灵元件动作后，输出两组起动接点，与外部保护动作接点串联后在线路、母联或分段断路器失灵时去起动失灵保护。

辅助功能包括：三相不一致保护、两段相过流保护和零序过流保护、充电保护
断路器失灵起动及辅助保护装置，也可作为母联或分段开关的电流保护。

4.1失灵启动
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图4-1：RCS-923A失灵保护示意图及接线图
4.2充电保护
正常运行程序中根据下述条件形成手合加速标志开放充电保护：
a.有跳闸位置接点开入，置“手合标志”，在跳闸位置接点返回或线路有流后经400ms，将“手合标置”清“0”；
b.当有手合接点开入时，在其开入上升沿置“手合标志”，经400ms将“手合标置”清“0”，即手合后400ms内发生的故障，均可启动充电保护。

图4-2：RCS-923A保护逻辑框图
4.3 RCS-923B的重合闸
逻辑图如下图所示：
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图4-3：RCS-923B重合闸逻辑框图
5．RCS-924 T区保护装置
功能包括：三侧电流差动保护，线路充电保护。

当线路隔离刀闸打开，三侧电流差动保护自动转为二侧电流差动保护，同时开放线路侧的两段过流保护。

采用了自适应浮动制动门槛，从而保证了在较严重的饱和情况下不会误动。

应用示意图
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6．RCS-925A过电压保护及故障起动装置
具有过电压保护和过电压起动发讯的功能；可经控制字选择是单相过电压还是三相过电压。

具有远跳就地判据功能，就地判据包括：
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；
图6-1：RCS-925A远跳就地判据逻辑框图
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图6-2：RCS-925A远方跳闸逻辑框图
补偿过电压、补偿欠电压判据
电抗补偿投入公式
电抗补偿退出公式
zd
cap
com
OP Z
X
U
j
X
U
j
I
U
U
∙
∙
∙
∙
∙
∙
-
+
-
=*)
(
zd
cap
OP Z
X
U
j
I
U
U
∙
∙
∙
∙
∙
-
-
=*
)
(
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考虑了分布电容，补偿精度高。

RCS-925A应用接线图如图所示：
图6-3：RCS-925A应用示意图
7．相关介绍
完善的事件报文
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。

可保存最新128次开入量变位报告。

可保存最新128次自检报告。

可保存最新128次动作报告，保存最新24次故障录波报告。

故障录波报告包括系统扰动时的波形、开关量和保护定值。

录波格式与COMTRADE格式兼容。

可人工锁定或解除锁定16次动作报告。

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图7-1：DBG2000应用示意图。