1、RCS-900,線路保護,遠跳,遠傳,1,遠傳,2,開入,開入,RCS900,系列縱聯,差動保護,RCS900系列,縱聯差動保護,光,發,光,收,光,發,光,收,24V（104,遠傳1（627,M,N,遠傳2（628,光纖,64Kb/s,910,914,916,918,YC1-1,YC1-2,909,913,915,917,YC2-1,YC2-2,遠傳2,開出,遠傳1,開出,遠跳,M,N,I,M,I,N,931,931,915,遠,跳,光纖,如圖示故障發生在,TA,和斷路器之間，這,時對,931,來說是區外故障，差動保護不動,作，母差保護,915,動作跳本側開關，同時,915,發遠跳信號線,9

2、31,去跳對側開關,M,N,I,M,I,N,931,931,925,遠,傳,光纖,925,收,信,跳,閘,遠傳,1,遠傳,2,M,側,925,過電壓保護判斷出本側過電壓，跳,本側開關，同時發遠傳信號給,931,931,把信號,傳到對側,931,對側,931,收到信號后傳到對側,925,N,側,925,再結合就地判據，跳,N,側開關,軟件原理部分,1,光纖電流縱差保護原理,2,工頻變化量阻抗繼電器,3,距離保護,4,零序方向過流保護,裝置起動元件,電流變化量起動,是相間電流的半波積分的最大值,為可整定的固定門坎,為浮動門坎，隨著變化量的變化而自動調整，取,1.25,倍可保證門坎始終略高于不平衡輸

3、出,該元件動作并展寬,7,秒，去開放出口繼電器正電源,零序過流元件起動,當外接和自產零序電流均大于整定值時，零序起動元件,動作并展寬,7,秒，去開放出口繼電器正電源,ZD,T,MAX,I,I,I,25,1,MAX,I,ZD,I,T,I,電流差動保護,M,N,I,M,I,N,931,931,規定,TA,的正極性端指向母線側,電流的參考方向以母線流向線路為,正方向,光纖電流縱差保護原理,動作電流,差動電流,為,制動電流為,差流元件動作方程,N,M,d,I,I,I,N,M,r,I,I,I,cdqd,d,I,I,r,d,I,I,75,0,I,d,I,r,0.75,cdqd,I,如圖示：區內故障時，兩側

4、實際短路電,流都是由母線流向線路，和參考方向一,致，都是正值，差動電流就很大，滿足,差動方程，差流元件動作,M,N,I,M,I,N,931,931,區內故障示意圖,區外故障時，一側電流由母線流向線路,為正值，另一側電流由線路流向母線，為,負值，兩電流大小相同，方向相反，所以,差動電流為零，差流元件不動作,區外故障示意圖,M,N,I,M,I,N,931,931,I,K,輸電線路電流縱差保護的主要問題,1,M,I,N,I,C,I,M,N,電容電流的影響,電容電流是從線路內部流出的電,流，因此它構成動作電流。所以線,路投運空載合閘、區外短路、和區,外短路切除時，由于高頻分量電容,電流與工頻電容電流疊

5、加使暫態電容電流增大很多，最,容易造成保護誤動,解決方法,提高起動電流定值但這將降低內部短路的靈敏度,加一個短延時，使高頻分量電容電流衰減。這將影響,快速性,必要時進行電容電流補償,750V,線路,在軟、硬件設計中濾除高頻分量電流,差流元件分類,1,穩態,I,段差動繼電器,2,穩態,II,段差動繼電器,3,變化量相差動繼電器,4,零序差動繼電器,穩態,I,段差動繼電器,C,B,A,I,I,I,I,H,CD,R,CD,75,0,動作方程,H,I,1,4,Xc,U,N,“差動電流高定值”（整定值）,4,倍實,測電容電流和,的大值,實測電容電流由正常運行時未經補償的差,流獲得,對于瞬時動作的差動保護

6、其起動值的取值要比理,論計算的和正常運行時實側的電容電流值大若干倍,以保證空載合閘和區外短路切除時保護不會誤動。但,起動電流定值的提高必將影響內部高阻接地短路的靈,敏度，所以一般的做法是設高、低兩個定值的差動保,護,高定值的瞬時動作，定值躲空載合閘和區外短路,切除時的電容電流。低定值的差動保護帶一短延時,其定值只躲正常運行時的電容電流，因為經過短延時,后高頻的暫態分量電容電流已衰減,穩態,II,段差動繼電器,動作方程,C,B,A,I,I,I,I,M,CD,R,CD,75,0,M,I,1,5,1,Xc,U,N,“差動電流低定值”,1.5,倍實測,電容電流和,的大值,穩態,段相差動繼電器經,40m

7、s,延時動作,動作方程,工頻變化量差動繼電器,C,B,A,I,I,I,I,H,CD,R,CD,75,0,CD,I,N,M,CD,I,I,I,R,I,N,M,R,I,I,I,工頻變化量差動電流,即為兩側電流變化量矢量和的幅值,工頻變化量制動電流,即為兩側電流變化量標量和,工頻變化量的物理解釋,I=I,K,I,N,t,i,I,I,K,I,N,電流縱差保護的主要問題,2,TA,斷線，差動保護會誤動,M,N,I,M,I,N,931,931,TA,斷側,M,N,M,r,M,N,M,d,I,I,I,I,I,I,I,I,此時滿足差動方程,引起差動保護誤動,H,d,r,d,I,I,I,I,75,0,防止,TA

8、,斷線誤動的措施,防止,TA,斷線誤動的措施是,差動保護要發跳閘命令必須滿足如下條件,本側起動元件起動,或,I,0,I,0ZD,本側,差流元件動作,收到對側差動動作的允許信號,這樣當一側,TA,斷線，由于電流有突變或者有零序電流,起動元件可能起動，差動繼電器也可能動作。但對側沒有斷線,起動元件沒有起動，不能向本側發差動動作的允許信號,所以本側不誤動,保護向對側發允許信號條件,保護起動,差流元件動作,ZD,T,MAX,I,I,I,25,1,長期有差流信號,滿足下述條件發長期有差流信號,差流元件動作,差流元件的動作相或動作相間的電壓大于,0.6,倍的額,定電壓,滿足上兩條件達,10,秒鐘,第一個條

9、件證明有差動電流（動作電流），第二,個條件證明系統沒有短路。于是經延時發告警信號,需要指出，在,TA,斷線或裝置內的某相電流數據采樣,通道故障時都可滿足上述條件。故發的是長期有,差流信號,當,TA,斷線時無論是斷線側還是未斷線側，在主程序,中如果有壓差流元件動作,10,秒后都可發出長期,有差流的告警信號,弱電側電流縱差保護存在的問題,3,當有一側是弱電源側或無電源側，在線路內部短路時,無電源側起動元件可能不起動。例如無電源側變壓器,中性點不接地，短路前線路空載，短路后由于既無電,流突變量又無零序電流，起動元件不動作。起動元件,不動作，程序在正常運行程序。此時無電源側不檢查,差動繼電器是否動作，

10、不會向對側發允許信號。導致,電源側電流縱差保護拒動,為解決該問題,931,保護中增加一個,低壓差流起動元,件,E,T,1,T,2,M,N,低壓差流起動元件,除兩相電流差突變量起動元件、零序電流起動元件和不,對應起動元件外,931,保護再增加一個低壓差流起動元,件,低壓差流起動元件起動條件,差流元件動作。該差流元件就是選相用的穩態分,相差動繼電器,TV,未斷線時差流元件的動作相或動作相間電壓,或在,TV,斷線的情況下對側電流,大于本側電流的,4,倍并延時,30ms,收到對側的允許信號,U,U,N,U,65,0,三相,同時差流元件也動作時發,允許信號的作用,4,在,N,側斷路器處于三相跳閘狀態下線

11、路上發生短路,N,側所有起動元件都不會起動，故而,N,側無法向,M,側,發允許信號，導致,M,側電流縱差保護拒動,為此采取當三相,同時差流元件也動作,則發,允許信號的措施。這樣當線路上發生短路時，對側電,流縱差保護就可以動作,1,TWJ,1,TWJ,F,M,S,E,R,E,三相斷開,N,差動聯跳繼電器,5,當線路上發生短路，本側裝置內任何保,護發出跳閘命令同時向另一側發一個分相跳,閘命令。另一側裝置接收到對側的分相跳閘,命令后，用本側的高靈敏度的差動繼電器作,為就地判據跳對應相，裝置顯示“差動保護,動作,通道運行說明,1,通道良好的判斷方法,保護裝置沒有“通道異常”告警，裝置面板上“通道,異常

12、燈”不亮,TDGJ,通道告警）接點不閉合,保護狀態,通道狀態”中有關通道狀態統計的,計數應恒定不變化（長時間可能會有小的增加，以每,天增加不超過,10,個為宜）。幾個統計分別為：失步次,數、誤碼總數、報文異常數、報文間超時數,必須滿足以上兩個條件才能判定保護裝置所使用的光,纖通道通信良好，可以將差動保護投入運行,通道常見問題的處理方法,保護裝置采用光纖傳輸信道已,經得到廣泛的應用，由此帶來的“通,道異?！备婢渤霈F得比較頻繁，尤,其是在復用通道時。根據多次現場處,理的情況，下面幾個方面的問題出現,較多,通道常見問題的處理方法,1,尾纖頭臟及接觸不好,首先要檢查光纖頭是否清潔，尾纖頭裸露在,空氣

13、中導致積塵時，可以用棉球蘸無水酒精,擦拭。光纖連接時，一定要注意檢查,FC,連接,頭上的凸臺和砝瑯盤上的缺口對齊，然后旋,緊,FC,連接頭。若凸臺沒有對上缺口就擰緊,會增加,10,20dB,的衰耗。當連接不可靠或光,纖頭不清潔時，仍能收到對側數據，但收信,裕度大大降低，當系統擾動或操作時，會導,致通道異常，故必須嚴格校驗光纖連接的可,靠性,通道常見問題的處理方法,2,光電轉換裝置接,PCM,機的屏蔽雙絞線使用不,規范,光電轉換裝置接至,PCM,機的屏蔽雙絞線要求使,用四芯帶屏蔽雙絞線，且屏蔽層應可靠一點,接地，經常發現通信使用普通的音頻線連接,若屏蔽雙絞線接至配線架，需保證連接可靠,若直接接至

14、,PCM,機，最好不要采用,RJ45,水晶頭,方式（接觸不好的可能性大，在水晶頭末端,隨意動一下電纜，保護裝置顯示收到的誤碼,數會增加很多），可以采用鳳凰端子擰接的,方式,通道常見問題的處理方法,3,光電轉換裝置不接地,光電轉換裝置隨意放置，其接地不良好或,根本沒有接地。導致平時能正常工作，而,一旦有故障或刀閘操作時，保護裝置發通,道告警,4,通信電源紋波系數高,通訊電源一般采用,48V,電源，對紋波系,數,有,比,較,高,的,要,求,一,般,要,求,不,超,出,100mv,現場發現電源紋波比較大時，光,電轉換過程會出現誤碼,通道常見問題的處理方法,5,復用通道的其它問題,通訊提供的復用通道中

15、，各種設備均有可能,出現問題，其中以,PCM,機出現問題的概率最,大（主要是時鐘設置），其次就是光板有問,題的情況，一般通信設備出現問題后，掛誤,碼儀測試就能反映出來，要求掛誤碼儀自環,檢測時間不小于,24,小時,6,各設備時鐘設置問題,需要根據現場實際情況正確設置各個通訊設,備和保護裝置的時鐘方式,光纖及光纖連接注意事項,概述,1,光纖、尾纖是通過光砝瑯盤進行連接。單模光纖的纖芯直徑很細,約為,9m,為了保證光纖連接時衰減（損耗）最小，必須保證兩,根光纖在對準時的同心度。而光砝瑯盤內最內層是一瓷芯套管，這,是保證光纖連接精度的關鍵部件，為了使光纖插頭的瓷芯能插入光,砝瑯盤，瓷芯套管必須縱向開

16、槽，（開槽瓷芯套管保證了光纖既能,插入，又能保證一定的松緊度及連接的精度）由于瓷管本身很薄,在現場施工中由于操作人員對光器件使用不甚了解及野蠻操作,所以光砝瑯內瓷芯碎裂時有發生。一但發生內瓷芯碎裂，光通信必,然中斷。而且這類中斷是很難查找到故障砝瑯盤的。必須借助于專,用儀表（光功率計,ODTR,光衰耗器等）。尤其是當光接收端的,砝瑯盤內瓷芯碎裂時，通過光功率的測量也無法發現，必須要通過,靈敏度檢查才能發現問題。砝瑯盤內瓷芯嚴重碎裂時，通過肉眼觀,測就能發現碎裂、碎片。砝瑯盤內瓷芯發生較輕的碎裂時，一般只,有裂紋，通過肉眼觀測比較難發現，只有通過傳輸光功率測量才能,發現,2,必須說明：盡管瓷芯比

17、較脆弱，但在正確操作時是非常耐用的,又因為材料是陶瓷，非常耐磨而且光滑，所以光砝瑯連續插拔數千,次乃至上萬次都不會損壞，而且還能保證光纖的連接精度。,清潔處理,光纖在通過光砝瑯盤連接時，光跳線（尾纖）的瓷芯端面必,須干凈清潔。有時甚至在肉眼都看不到有臟物、灰塵時，由,于瓷芯端面未擦拭干凈都會產生較大衰減，甚至達幾十,dB,1,清潔：光纖在插入砝瑯前，纖芯的瓷芯端面應用浸有無水,酒精的紗布擦干凈，并用吹氣球吹干（吹氣球可用醫用“洗,耳球”）。酒精必須是純凈的無水酒精，最好用分析純或化,學純,2,擦拭干凈后的光纖端面在插入光砝瑯的過程中不得碰到任,何物品,3,光纖和光砝瑯在未連接時都必須用相應的保

18、護罩套好，以,保證臟物不進入光砝瑯或污染光纖端面,4,光纖端面被弄臟后與另一端光器件連接時，可能會把臟物,轉移到對端。在現場安裝時這一后果有時是嚴重的，如被轉,移對端是光端機的光接收端，由于臟物存在，接收到光信號,被衰減，但尚且能正常工作，當這種設備運行一段時間后,由于器件老化等原因，當光信號有所衰減就會出現故障，即,使原來系統的設計是留有足夠的冗余度的,光纖與砝瑯連接,光纖與砝瑯在連接前必須經過上面第,2,步的處理,1,必須在眼睛可視的情況下，做光纖與光砝瑯的連接，絕,不能僅憑手的感覺進行操作,2,光纖在插入光砝瑯時，要保持在同一軸線上插入；并且,光纖上的凸出定位部分要對準砝瑯的缺口,3,光

19、纖插入砝瑯時一般都有一定阻力，可以把光纖一邊往,里輕推，一邊來回輕輕轉動，直到插到位，最后擰緊。注,意：光纖插入砝瑯過程中千萬不能左右、上下晃動，這樣,會使光砝瑯內的陶瓷套管破裂,光纖、尾纖的盤繞與保護,1,盡量避免光纖彎曲、折疊，過大的曲折會使光纖,的纖芯折斷。在必須彎曲時，必須保證彎曲半徑必,須大于,3cm,直徑大于,6cm,否則會增加光纖的衰,減,2,光纜、光纖、尾纖鋪放、盤繞時只能采用圓弧型,彎曲，絕對不能彎折，不能使光纜、光纖、尾纖呈,銳角、直角、鈍角彎折,3,對光纜、光纖、尾纖進行固定時，必須用軟質材,料進行。如果用扎線扣固定時，千萬不能將扎線扣,拉緊,通道聯調實驗,1,通道采用專

20、用光纖時“專用光纖,控制字整定為,1,采用,PCM,復用通道時“專用光纖,控制字整定為,0,主機方式”控制,字一側置,1,另一側置必需,0,1,通道檢查試驗,將兩側裝置的光端機,CPU,插件內）經專用光纖或,PCM,機復接,相連，將保護定值控制字中“通道自環”置,0,若通道正常，兩側,裝置的“通道異常,指示燈均不亮,以,M,側為基準,M,側,TA,變比系數”整定為,1,則,N,側,TA,變比系,數”整定為,1200/1500=0.8,在,M,側加入,1A,電流,N,側顯示,1/1,5/0.8=6.25A,在,N,側加入,1A,電流,M,側顯示,1/5,0.8*1=0.16A,M,側,1500/

21、1,N,側,1200/5,通道聯調實驗,2,2,跳閘校驗,a,將,N,側開關分位,M,側加入單相電流,Ih,M,側,保護可選相動作,動作時間,30,毫秒左右,b,將,M,側開關分位,N,側加入單相電流,Ih,N,側,保護可選相動作,動作時間,30,毫秒左右,通道聯調實驗,3,c,兩側開關均在合位,M,側加入電流,Ih,要,有,5,伏零序電壓，故障時間,140,毫秒以上，兩側,保護選相動作,M,側動作時間,120,毫秒左右,N,側,10,毫秒左右。實際,N,側在,M,側動完后才動,N,側,試驗方法相同,d,兩側開關均在合位,M,側加入電流,Ih,N,側加大于,33.5V,小于,35V,防止,PT

22、,斷線）的三,相電壓,M,側保護可選相動作，動作時間,30,毫,秒左右,N,測保護亦能動作,通道聯調實驗解釋,4,實驗,1,2,檢驗裝置在線路對側開關為跳位的情,況下保護的跳閘邏輯，同時檢測二次回路的正,確性,實驗三檢驗的是當長線路一側出口發生高阻接,地故障時，對側保護感受不到故障發生，本側,靠零序電壓開放零序差動保護,實驗四檢驗的是當,N,側為弱饋時，差動保護的,動作邏輯,光纖距離保護系統接線圖,光纖通道的連接,保護發信時，發信接點閉合,FOX,收到此接點轉為光信,號發出,FOX,收到對側光信號后，起動收信，收信接點閉合，送,給保護裝置,RCS901,FOX40,發,信,收,信,線路保護,接

23、口裝置,收,信,開,入,光纖,允許信號的縱聯保護在,500kV,線路中應用較多。目前國產,的在,500kV,線路中應用的允許信號的縱聯保護是超范圍允,許式縱聯保護,發允許信號條件,起動元件起動,元件動作,元件不動作,同時滿足上述二個條件向對側發允許信號,保護跳閘條件,起動元件起動,元件動作,元件不動作,收到對側的允許信號,同時滿足上述三個條件,8ms,后發跳閘命令,F,F,F,F,F,M,S,E,N,R,E,P,F,F,F,F,F,F,F,F,1,f,2,f,3,f,a) 保護原理圖,動作,不動作,起動元件,T,8,0,F,F,FX,SX,1,f,2,f,1,2,通道,跳閘,b) 簡略原理框圖,圖2-14 超范圍允許式縱聯方向保護原理及簡略原理框圖,收到三相斷路器跳閘位置繼電器,TWJ,動作信號以后該做些什么,在起動元件未起動、三相跳閘位置繼電器又,都處在動作狀態下時，如果收到對側的信號立即,發信,100ms,向對側提供允許信號,這是為了解決在圖,2-6,中所示的當系統由,M,側,給線路充電,N,側斷路器三相斷開時，線路上發,生短路,M,側縱聯保護拒動問題,F,M,S,E,R,E,三相斷開,圖2-6 系統由