220kV线路保护RCS901系列RCS902系列.docx
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220kV线路保护RCS901系列RCS902系列
220kV线路保护试验(RCS-901系列、RCS-902系列)
一、RCS-901系列线路保护:
1、交流回路校验:
此项试验的目的是检验屏内的交流回路接线是否正确和装置的采样精度是否满足要求,通过在屏内背面端子排交流电压、电流输入端子,分别通入交流电压、交流电流,检查装置的各CPU的采样和极性。
试验方法如下:
(1)用试验装置的“电流/电压“菜单,在保护屏端子IA、IB、IC、IN中通入额定三相交流电流、UA、UB、UC、UN、UA中通入额定三相电压,并使各相的交流电压与交流电流的相角固定为30°;
(2)进入“保护状态”菜单中“DSP采样值”子菜单,液晶显示屏上显示的采样值应与实际加入量相等,其误差应小于±5%。
(3)进入“保护状态”菜单中“CPU采样值”子菜单,在保护屏端子上分别加入额定的电压、电流量,在液晶显示屏上显示的采样值应与实际加入量相等,其误差应小于±5%。
(4)进入“保护状态”菜单中“相角显示”子菜单,在液晶显示屏上显示的角度如下表:
UA-UB
UB-UC
UC-UA
UX-UA
IA-IB
IB-IC
IC-IA
2、输入接点检查:
此项试验的目的是检查压板和开入回路连线是否正确,改变屏内压板状态、用导线短接各开入端子和开入正电源或起动操作箱相应回路,检查各开入的变位情况。
试验方法如下:
进入“保护状态”菜单中“开入状态”子菜单,如下表所示:
开入状态
试验方法
高频保护
投入主保护压板
距离保护
投入距离保护压板
零序保护
投入零序保护压板
重合闸方式1
切换屏上重合闸方式把手1QK。
单重时,两者都为0;三重时,分别为1和0;综重时,分别为0和1;停用时,两者都为1。
如果不用保护的重合闸,可不进行此项试验。
重合闸方式2
闭重三跳
1.投入勾通三跳压板,闭重三跳应变1。
2分别把4D106、4D99、4D90与正电4D1短接,4D95与正电4D5短接,进行手跳、手合、TJR三跳试验,每次短接闭重三跳开入都变位一次
通道试验
按一下屏上通道试验按钮
其他保护停讯
分别把4D88、4D90与正电4D1短接,4D93、4D95与正电4D5短接,进行TJQ、TJR三跳试验,每次短接其他保护停讯开入都变位一次
跳闸起动重合
短接1D46和1D61
三跳起动重合
短接1D46和1D62
收发信机告警
短接1D46和1D51
A相跳闸位置
开关在合位时,短接一下4D3和4D110,将A相开关跳开,A相跳闸位置为1
B相跳闸位置
开关在合位时,短接一下4D3和4D112,将B相开关跳开,B相跳闸位置为1
C相跳闸位置
开关在合位时,短接一下4D3和4D114,将C相开关跳开,C相跳闸位置为1
合闸压力降低
短接一下4D75与负电4D85或将开关压力降低至压力降低闭锁重合闸接点导通
收讯
按通道试验按钮,收讯应变为1。
对时开入
短接1D46和1D49
打印开入
可长按一下屏上打印按钮1YA
投检修态
投入“投检修”压板
信号复归
可长按一下屏上复归按钮1FA
注:
在做跳闸位置开入试验时,应分别跳A、B、C相开关,不要三相一起跳,以便检查二次回路接线的正确性。
另外,保护的跳、合闸出口压板要退出。
3、整组试验:
此项试验的目的是校验各项保护的定值和功能。
试验前将压板定值中的内部压板控制字“投闭重三跳压板”置0,其它内部保护压板投退控制字均置1,以保证内部压板有效,试验中仅靠外部硬压板投退保护,“电压接线路TV”置0,屏中的出口跳、合闸压板均打开。
试验时若模拟接地故障,必须外接3Io回路接入。
在做反方向故障时,应保证所加故障电流I
为不能超过额定电压,ZZD1为阻抗Ⅰ段定值。
(一)高频保护:
(1)闭锁式纵联变化量方向保护
1.若配有收发信机,将收发讯机整定在“负载”位置。
若未配有收发信机,可将本装置的发信输出接至收信输入构成自发自收;
2.仅投主保护压板,重合把手切在“单重方式”(实际系统中一般都为单重方式);
3.整定保护定值控制字中“投纵联方向保护”置1、“允许式通道”置0、“投重合闸”置1;
4.开关处于合位,用测试仪给本装置加入A、B、C三相额定电压,电流可不加等重合闸充电,直至“充电”灯亮;
5.分别模拟A、B、C正方向单相接地瞬时故障,加故障相电流5A,故障相电压30V,故障相电流滞后对应故障相电压的角度为本装置定值中的接地灵敏角,故障状态时间设置为50ms,在故障状态50ms后应给装置再加入一段时间的正序的额定电压,此时间以大于装置重合闸整定时间为好,保护单跳并重合,装置面板上相应相跳闸灯亮,重合闸灯亮,液晶上显示“纵联变化量方向”,动作时间为15~30ms;
6.模拟正方向相间故障,所加电流应为一相极性端进,另一相极性端出,加适当大小的故障相电流5A,加故障相间电压30V,故障相间电流滞后对应故障相间电压的角度为本装置定值中的正序灵敏角,故障状态时间设置为50ms,故障状态50ms后应给本装置再加入一段时间的正序的额定电压,此时间以大于装置重合闸整定时间为好,保护三跳不合,装置面板上三相跳闸灯都亮,重合闸灯不亮,液晶上显示“纵联变化量方向”,动作时间为15~30ms;
7.模拟三相正方向瞬时故障,加三相对称故障电流5A,三相对称故障电压30V,故障相电流滞后对应故障相电压的角度为本装置定值中的零序灵敏角,故障状态50ms后应给本装置再加入一段时间的正序的额定电压,此时间以大于装置重合闸整定时间为好,保护三跳不合,装置面板上三相跳闸灯都亮,重合闸灯不亮,液晶上显示“纵联变化量方向”,动作时间为15~30ms;
8.模拟上述反方向故障,故障相或相间电流滞后对应故障相或相间电压的角度在正方向灵敏角的基础上加180度,纵联保护不动作;
9.通道联调。
模拟区内故障:
将收发讯机整定在“通道”位置,把对侧收发讯机电源关掉或对侧开关手分在跳位,本侧按上述方法模拟各种正方向故障,“纵联变化量方向”可靠动作;模拟区外故障:
将两侧收发讯机整定在“通道”位置,两侧收发讯机电源打开,两侧开关要在合位,本侧按上述方法模拟各种正方向故障,“纵联变化量方向”可靠不动作。
(2)允许式纵联变化量方向保护
1.一般配有继电保护光纤通信接口装置(如我公司的FOX-41A等)或其它通道接口形式,将通道自环,也可将本装置的发信输出接至收信输入构成自发自收或短接本装置的收信输入;
2.仅投主保护压板,重合把手切在“单重方式”(实际系统中一般都为单重方式);
3.整定保护定值控制字中“投纵联方向保护”置1、“允许式通道”置1、“投重合闸”置1;
4.开关处于合位,用测试仪给本装置加入A、B、C三相额定电压,电流可不加等重合闸充电,直至“充电”灯亮;
5.分别模拟A、B、C正方向单相接地瞬时故障,加故障相电流5A,故障相电压30V,故障相电流滞后对应故障相电压的角度为本装置定值中的接地灵敏角,故障状态时间设置为50ms,在故障状态50ms后应给装置再加入一段时间的正序的额定电压,此时间以大于装置重合闸整定时间为好,保护单跳并重合,装置面板上相应相跳闸灯亮,重合闸灯亮,液晶上显示“纵联变化量方向”,动作时间为15~30ms;
6.模拟正方向相间故障,所加电流应为一相极性端进,另一相极性端出,加适当大小的故障相电流5A,加故障相间电压30V,故障相间电流滞后对应故障相间电压的角度为本装置定值中的正序灵敏角,故障状态时间设置为50ms,故障状态50ms后应给本装置再加入一段时间的正序的额定电压,此时间以大于装置重合闸整定时间为好,保护三跳不合,装置面板上三相跳闸灯都亮,重合闸灯不亮,液晶上显示“纵联变化量方向”,动作时间为15~30ms;
7.模拟三相正方向瞬时故障,加三相对称故障电流5A,三相对称故障电压30V,故障相电流滞后对应故障相电压的角度为本装置定值中的零序灵敏角,故障状态50ms后应给本装置再加入一段时间的正序的额定电压,此时间以大于装置重合闸整定时间为好,保护三跳不合,装置面板上三相跳闸灯都亮,重合闸灯不亮,液晶上显示“纵联变化量方向”,动作时间为15~30ms;
8.模拟上述反方向故障,故障相或相间电流滞后对应故障相或相间电压的角度在正方向灵敏角的基础上加180度,纵联保护不动作;
9.通道联调。
若配有继电保护光纤通信接口装置(如我公司的FOX-41A),把光纤接口正确接好,两侧继电保护光纤通信接口装置都不报警,模拟区内故障:
把对侧开关手跳在分位,本侧按上述方法模拟各种正方向故障,“纵联变化量方向”可靠动作;把对侧开关手合在合位,本侧按上述方法模拟各种正方向故障,“纵联变化量方向”可靠不动作。
(3)纵联变化量方向保护试验举例
1、试验接线
RCS—901系列保护装置与昂立测试仪(A460)的接线示意图如下图:
(1)根据示意图,将测试仪的电压、电流接至保护装置的三相电压、电流端子;
(2)保护分相跳闸的动作接点跳A、跳B、跳C分别接入测试仪的开入接点A、B、C,重合闸的动作接点接入测试仪的开入接点R。
2、保护装置的设置
相关保护参数定值:
序号
定值名称
数值
序号
定值名称
数值
01
电流变化量起动值
0.2A
02
零序补偿系数
0.84
(1)在“定值整定”里,把运行方式控制字“纵联变化量保护”置“1”、“允许式通道”置“0”、“投重合闸”、“投重合闸不检”均置“1”,其他的均置“0”;
(2)在“压板定值”中,仅把“投主保护压板”置“1”,在保护屏上,仅投“主保护”硬压板;
(3)将收发讯机整定在“负载”位置,或将本装置的发信输出接至收信输入构成自发自收;
(4)在保护屏上,把重合把手切在“综重方式”;
3、测试仪的参数设置
打开测试仪,进入“整组试验”菜单,并进行如下设置:
(1)“设置①”页面设置如下图所示:
其中:
1)整定阻抗Zd和短路电流的取值要适当,以保证计算得到的电压值在0~Un之间;
2)故障类型可根据需要进行修改;
3)故障方向设为正向;
4)负荷电流暂不考虑,设为0;
(2)“设置②”页面设置如下图所示:
其中:
1)故障触发方式设为按键触发;
2)CT电流正向设为电流指向线路(元件);
3)故障限时的设置一般应保证保护在该时间内可以完成整个“跳闸—重合”的过程;
(3)“转换”页面设置中,选择不发生故障转换;
(4)“开关量”页面设置如下图所示:
其中:
1)“开入接点”的设置与实际保护跳闸的动作接点接入测试仪的开入接点一致;2)“电流配置”为第1组电流输出;
(5)“模型”页面设置如下图所示:
其中:
1)计算模型设为电流恒定;
2)Kl的设置方式为(Z0-Z1)/3Z1,幅值应与整定阻抗Zd、短路电流一起配合设置,以保证计算得到的故障电压值在0~Un之间,该参数仅当单相接地故障时有用。
4、试验过程
按“start”开始试验,进入“故障前状态(空载状态)”,等保护复归,保护充电,直至“充电”灯亮;然后按Enter键,使程序进入“故障状态”。
5、试验结果
注:
模拟上述反方向故障,即只把“设置①”页面设置中的故障方向改为“反向”,再重复以上步骤进行试验,纵联变化量方向保护不动作。
(四)闭锁式纵联零序保护
1.若配有收发信机,将收发讯机整定在“负载”位置。
若未配有收发信机,可将本装置的发信输出接至收信输入构成自发自收;
2.投主保护压板和零序压板,重合把手切在“单重方式”;
3.整定保护定值控制字中“投纵联零序保护”置1、“允许式通道”置0、“投重合闸”置1、“投重合闸不检”置1;
4.开关处于合位,用测试仪给本装置加入A、B、C三相额定电压,电流可不加等重合闸充电,直至“充电”灯亮;
5.加故障相电压30V,对应故障相电流大于零序方向过流定值,故障相电流滞后故障相电压
,模拟单相接地正方向瞬时故障,故障状态时间设置为50ms,在故障状态50ms后应给本装置再加入一段时间的正序的额定电压,此时间以大于装置重合闸整定时间为好,保护单跳并重合,装置面板上相应跳闸灯亮,液晶上显示“纵联零序保护”,动作时间为15~30ms(纵联变化量方向也会动作);
6.模拟上述反方向故障,故障相电流滞后故障相电压的角度为
,纵联保护不动作;
(五)允许式纵联零序保护
1.一般配有继电保护光纤通信接口装置(如我公司的FOX-41A等)或其它通道接口形式,将通道自环,也可将本装置的发信输出接至收信输入构成自发自收或短接本装置的收信输入;
2.仅投主保护压板,重合把手切在“单重方式”(实际系统中一般都为单重方式);
3.整定保护定值控制字中“投纵联零序保护”置1、“允许式通道”置1、“投重合闸”置1、“投重合闸不检”置1;
4.开关处于合位,用测试仪给本装置加入A、B、C三相额定电压,电流可不加,等重合闸充电,直至“充电”灯亮;
5.加故障相电压30V,对应故障相电流大于零序方向过流定值,故障相电流滞后故障相电压
,模拟单相接地正方向瞬时故障,故障状态时间设置为50ms,在故障状态50ms后应给本装置再加入一段时间的正序的额定电压,此时间以大于装置重合闸整定时间为好,保护单跳并重合,装置面板上相应跳闸灯亮,液晶上显示“纵联零序保护”,动作时间为15~30ms(纵联变化量方向也会动作);
6.模拟上述反方向故障,故障相电流滞后故障相电压的角度为
,纵联保护不动作;
(六)纵联零序方向保护试验举例
1.试验接线
RCS—901B保护装置与昂立测试仪(A460)的接线示意图同纵联变化量方向保护的接线一致。
2.保护装置的设置
(1)相关保护参数定值:
序号
定值名称
数值
序号
定值名称
数值
01
电流变化量起动值
0.2A
03
零序方向过流定值
1.0A
02
零序起动电流
0.5A
(2)在“定值整定”里,把运行方式控制字“投纵联零序方向”置“1”、“允许式通道”置“0”、“投重合闸”、“投重合闸不检”均置“1”,其他的均置“0”;
(3)在“压板定值”中,把“投主保护压板”和“投零序保护压板”均置“1”,在保护屏上,投“主保护”硬压板和“投零序保护”硬压板;
(4)将收发讯机整定在“负载”位置,或将本装置的发信输出接至收信输入构成自发自收;
(5)在保护屏上,把重合把手切在“综重方式”;
3.测试仪的参数设置
打开测试仪,进入“整组试验”菜单,并进行如下设置:
(1)“设置①”页面设置如下图所示:
其中:
1)短路电流设为1.05A(取1.05倍零序方向过流定值),整定阻抗Zd的取值要适当,以保证计算得到的电压值在0~Un之间;
2)故障类型可根据需要进行修改;
3)故障方向设为正向;
4)负荷电流暂不考虑,设为0;
(2)“设置②”页面设置如下图所示:
其中:
1)故障触发方式设为按键触发;
2)CT电流正向设为电流指向线路(元件);
3)故障限时的设置一般应保证保护在该时间内可以完成整个“跳闸—重合”的过程;
(3)“转换”页面设置中,选择不发生故障转换;
(4)“开关量”页面设置如下图所示:
其中:
1)“开入接点”的设置与实际保护跳闸的动作接点接入测试仪的开入接点一致;
2)“电流配置”为第1组电流输出;
(5)“模型”页面设置如下图所示:
其中:
1)计算模型设为电流恒定;
2)Kl的设置方式为(Z0-Z1)/3Z1,幅值应与整定阻抗Zd、短路电流一起配合设置,以保证计算得到的故障电压值在0~Un之间,该参数仅当单相接地故障时有用;
4.试验过程
按“start”开始试验,进入“故障前状态(空载状态)”,等保护复归,保护充电,直至“充电”灯亮;然后按Enter键,使程序进入“故障状态”。
5.试验结果
注:
模拟上述反方向故障,即只把“设置①”页面设置中的故障方向改为“反向”,再重复以上步骤进行试验,纵联零序方向保护不动作。
(七)工频变化量距离保护
1.仅投距离保护压板,重合把手切在“单重方式”;
2.整定保护定值控制字中“工频变化量阻抗”置1,“投重合闸”置1;
3.开关处于合位,用测试仪给本装置加入A、B、C三相额定电压,电流可不加,等重合闸充电,直至“充电”灯亮;
4.模拟正方向单相接地故障,故障相电压UΦ=(1+K)*IΦ*Zset+(1-1.05m)Un伏(K为零序补偿系数,Zset为“工频变化量阻抗”定值),加适当故障相电流IΦ,但必须保证所加的故障相电压UΦ<7.7*IΦ伏。
故障相电流滞后故障相电压的角度为本装置定值中的零序灵敏角,故障状态时间设置为50ms,当m取1.1时,保护单跳并重合,装置面板上相应灯亮,液晶上显示“工频变化量阻抗动作”,当m取0.9时,保护可靠不动作。
5.模拟正方向相间故障,加适当故障相间电流IΦΦ,故障相间电压UΦΦ=IΦΦ*Zset+(1-1.05m)
Un伏,同样要保证UΦΦ<7.7*IΦΦ伏。
故障相间电流滞后故障相间电压的角度为本装置定值中的正序灵敏角,故障状态时间设置为50ms,当m取1.1时,保护三跳不重合,装置面板上三个跳闸灯亮,液晶上显示“工频变化量阻抗动作”,当m取0.9时,保护可靠不动作;
6.模拟上述反方向故障,必须保证所加相电流
,保护可靠不动作;
(八)工频变化量阻抗试验举例
一.工作原理
(一)保护工作原理
电力系统发生短路故障时,其短路电流、电压可分解为故障前负荷状态的电流电压分量和故障分量,反应工频变化量的继电器只考虑故障分量,不受负荷状态的影响。
工频变化量距离继电器测量工作电压的工频变化量的幅值,其动作方程为:
对相间故障:
对接地故障:
ZZD为整定阻抗,一般取0.8~0.85倍线路阻抗;
UZ为动作门坎,取故障前工作电压的记忆量。
(二)ONLLY工频变化量阻抗继电器的工作原理
模拟故障电流固定(其数值应使模拟故障电压在0~UN范围内),故障电压为
模拟单相接地故障时
模拟相间短路故障时
式中:
m——系数;
——工频变化量距离保护定值。
DZset
工频变化量距离保护在m=1.1时,应可靠动作;在m=0.9时,应可靠不动作;在m=1.2时,测量工频变化量距离保护动作时间。
二.试验举例:
1.试验接线
RCS—901B保护装置与昂立测试仪(A460)的接线示意图如下图:
(1)根据示意图,将测试仪的电压、电流接至保护装置的三相电压、电流端子;
(2)保护分相跳闸的动作接点跳A、跳B、跳C分别接入测试仪的开入接点A、B、C。
2.保护装置的设置
(1)相关保护参数定值:
序号
定值名称
数值
序号
定值名称
数值
01
电流变化量起动值
0.2A
03
零序补偿系数
0.84
02
工频变化量阻抗
7.1Ω
04
正序灵敏角
80°
(2)在“定值整定”里,把运行方式控制字“工频变化量阻抗”置“1”,“允许式通道”置0,其它运行控制字都置“0”(‘1’表示投入,‘0’表示退出);
(3)在“压板定值”里,仅把“投距离保护压板”置“1”;在保护屏上,仅投“距离保护硬压板”;
(4)将收发讯机整定在“负载”位置,或将本装置的发信输出接至收信输入构成自发自收
3.测试仪的参数设置
打开测试仪,进入“线路保护定值校验”菜单,进入“工频变化量阻抗继电器定值校验测试项目,并进行如下设置:
(1)“整定值”页面设置如下所示:
负荷电流:
0A;
角度:
暂不考虑;
定值DZset:
7.1Ω(取“工频变化量阻抗”定值),80°(取“正序灵敏角”);
补偿系数K:
0.84(取“零序补偿系数”);
短路电流:
3A(短路电流的值不宜设置过大,应保证测试仪程序计算出来的故障电压值在0~Un之间);
校验点m=:
0.9,打“√”选中测试;
1.1,打“√”选中测试;
1.2,打“√”选中测试;
(2)“故障”页面设置如下图所示:
其中:
可根据需要进行“故障类型”的
(3)“设置”页面设置如下图所示:
其中:
1)如果需要对保护的后加速进行实验,请选择永久性故障;
2)“故障前时间”必须大于“保护复归时间”;(如需要模拟重合闸,则必须大于“保护复归时间+重合闸充电时间”)
3)“试验限时”必须大于保护的动作延时,可以完成跳闸过程;(如需要对保护的后加速和重合闸进行实验,一般应保证保护在该时间内可以完成整个“跳闸—重合—再跳闸”的过程)
(4)“开关量”页面设置如下图所示:
其中:
1)“开入接点”的设置与实际保护跳闸的动作接点接入测试仪的开入接点一致;
2)“电流配置”为第1组电流输出;
(5)“模型”页面设置如下图所示:
4.试验过程
按“start”键开始试验,进入“故障前状态(空载状态)”,在故障前时间里,保护复归;当故障前时间结束后,程序自动进入“故障状态”。
5.试验结果
(九)距离保护
1.仅投距离保护压板,重合把手切在“单重方式”;
2.整定保护定值控制字中“投Ⅰ段接地距离”置1、“投Ⅰ段相间距离”置1、“投重合闸”置1;
3.开关处于合位,用测试仪给本装置加入A、B、C三相额定电压,电流可不加,等重合闸充电,直至“充电”灯亮;
4.模拟正方向单相接地故障,加入故障相电流5A(如果I段接地距离定值很小,应适当增大故障电流),故障相电压U=0.95*I(1+K)*ZZD1(K为零序补偿系数,RCS-900系列线路保护装置中K是按实数处理的,在用继电保护测试仪中作实验时,零序补偿系数有几种选项,需正确选择。
例如,PW系列继电保护测试仪中零序补偿系数选项中表达方式应选“KL”,幅值填K值,相角设置为“0”度。
ZZD1为距离Ⅰ段阻抗定值)。
故障相电流滞后故障相电压的角度为本装置定值中的零序灵敏角,分别模拟各相单相接地,故障状态时间设置为50ms,在故障状态50ms后应给本装置再加入一段时间的正序的额定电压,此时间以大于装置重合闸整定时间为好,保护单跳并重合,装置面板上相应灯亮,液晶上显示“距离Ⅰ段动作”,动作时间为10~25ms;
如图示例:
5.方法同上,模拟正方向单相接地故障,加适当大小的故障相电流I,故障相电压U=1.05*I(1+K)*ZZD1,距离I段不动作;
6.模拟正方向相间故障,所加电流应为一相极性端进,另一相极性端出,加适当大小的故障相电流I,加故障相间电压U=0.95*2*I*ZZD1,故障相间电流滞后故障相间电压的角度为本装置定值中的正序灵敏角,故障状态时间设置为50ms,在故障状态50ms后应给本装置再加入一段时间的正序的额定电压,此时间以大于装置重合闸整定时间为好,保护三跳不重,装置面板上相应灯亮,液晶上显示“距离Ⅰ段动作”,动作时间为10~25ms,动作相为“ABC”;
如图示例:
7.方法同上,模拟相间故障,加适当大小的故障相电流I,加故障相间电压U=1.05*2*I*ZZD1,相间距离I段不动作;
8.模拟三相正方向故障
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- 220 kV 线路 保护 RCS901 系列 RCS902