rcs-901ab说明书继保电气2002.02V1.02

南瑞继保电气产品信息，请互联网：（025）34060783439746传真 传真 传真 概 技术参 机械及环境参 3工作原 硬件原理说 定值内容及整定说 RCS-901A/B型压线路成套保护装概应用范本装置为由微机实现的数字式压线路成套快速保护装置，可用作保护配RCS-901A/BRS-901A二个延时段零序方向过流构成后备保护,RCS-901B由三段式相间和接地距及四个延时段零序方向过流构成后备保护RCS-901A/B保护有分相出口合闸。RCS-901BRCS-901A性能特动作速度快，线路近处故障跳闸时间小于10ms，线路中间故障跳闸时间小于15ms，25ms。同时在设计上也采取相应的措施，装置的能力大大提高，完善的事件报文处理，可保存128次动作报告，24次故障录波报告灵活的通信方式，配有RS-485通口(可选双绞线、光纤)或以太网DL/T667-1999（IEC60870-5-103）COMTRADE技术参机械及环境参及：-额定电气参直流电源 允许偏差:+15％，-交流电压 3V（额定电压交流电流：5A，1A（额定电流In） 过载能力：电流回路：21040 耗：交流电流：＜1VA/相（In=5A）交流电压：＜0.5VA/相 流：正常时跳闸时主要技术指整组动作时工频变化量距离元件：近处3～10ms 距离保护Ⅰ段起动元纵 工频变化量距动作速度：＜10ms（UOP2UZ时整定范围 距离保整定范围： 距离元件定值误差:＜5％＜0.25V最小精确工作电流:0.1In最大精确工作电流:30InⅡ、Ⅲ段跳闸时间:0～10s零序过流保整定范围：零序过流元件定值误差:后备段零序跳闸延迟时间暂测距部自动重合检同期元件角度误差电磁兼幅射电磁场干扰试验符合国标：GB/T14598.9快速瞬变干扰试验符合国标：GB/T14598.10静电放电试验符合国标：GB/T14598.14脉冲群干扰试验符合国标：GB/T14598.13射频场感应的传导骚扰抗扰度试验符合国标：GB/T17626.6工频磁场抗扰度试验符合国标：GB/T17626.8脉冲磁场抗扰度试验符合国标：GB/T17626.9浪涌（冲击）抗扰度试验符合国标：GB/T17626.5绝缘试绝缘试验符合国标：GB/T14598.3-936.0冲击电压试验符合国标：GB/T14598.3-938.00.3A（DC220V，V/R1ms）0.2A（DC220V，V/R1ms）0.3A（DC220V，V/R1ms），通两个RS-485通口(可选光纤或双绞线接口)，或光纤以太网接口，通信规约可选择为电力行业标准DL/T667-1999(idtIEC60870-5-103)规约或（V2.0）GPSRS-485RS-232（前面板）。3工作原保护程序结3.1.1起动主程3.1.1RAM、E2PROM、跳闸出口三极管等。装置总起动元电流变化量起

IMAX1.25ITIMAXIZD零序过流元件起位置不对应起15保护起动元IMAX1.125IT工频变化量距离继电3.4.1（A）可分解为图（B（C）二UOPUZ

UI

AB,BC,UOPUIK3I0A,B,ZZD0.8～0.85UZ为动作门坎，取故障前工作电压的量MIFNUUF(AMIFNUUFEM0

(BF

NEN(C3.4.1压一致，即各故障点故障前电压为UZ

EF

EF

UZ频变化量的继电器，系统电势为零，因而仅需考虑故障点附加电势EF3.4.2（B），UOP在本侧系统至EF1的连线的延长线上，UOPEF1，继电器动作。UOPEF2区外故障时，如图3.4.2（D）UOPEF3与本侧系统的连线上，UOPEF3 EMEF

EF

EN((BEF(C

EF(D.3ININ3.4.3

UZ由

IZSZKUOPUIZZDIZSZZD IZSZZDIZSZKZSZZDZSZKZK为测量阻抗，它在阻抗复数平面上的动作特性是以矢量ZSZSZZD3.4.4所示，当ZK于IN一般与I是同相位，过渡电阻上的压降始终与I同相位，过渡电阻始终呈电阻性，与Ｒ轴平行，因此，不存在由于对侧电流助增所引起的问题。 ZSZR图3.4.4正方向短路动作特 图3.4.5反方向短路动作特3.4.6EM

Z

EN3.4.6

UZ由

IZ'SZKUOPUI

Z'SZZDZ'SZK测量阻抗ZK在阻抗复数平面上的动作特性是以矢量Z'SZ'SZZD3.4.5，动作圆在第一象限，而因为ZK总是在第三变化量方向继电U12I12ZCOM

ZD U12

ZDU12、I12ZDZCOM为补偿阻抗，当最大运行方式时系统线路阻抗比ZSZL0.5时，

0，否则ZCOM3.4.3，ZS为系统正序阻抗，并假设系统的负序阻抗U1I1ZSU2I2ZSU12U1MU2(I1MI2)ZSU12I12ZS设系统阻抗角与ZD的阻抗角一致，方向元件的测量相角为I12

ZSZCOM

Z

ZS

ZDZU1I1ZU2I2ZU12I12Z设系统阻抗角与ZD的阻抗角一致，方向元件的测量相角为Z'SZCOMArg ZD

Z'SArgZD

近于0°，反方向元件不可能动作，而反方向故障时接近于0°，正方向元件不可能动作，而180°，反方向元件可靠动作。I12ZCOMZSI12ZCOM可以根本改善继电器的灵外，方向元件不受串补电容的影响（因为ZCZSZCZ'S零序方向继电零序正反方向元件（F0F0）P0P0由3U0和3I0ZD3U0、3I0ZD178°P0>0F0动作P0<-1伏安（IN=5A）或P0<-0.2伏安（IN=1A）时F0动作。F0的与门输出，而纵联F0的与门输出。距离继电序电压下降至10%以下时，进入三相低压程序，由正序电压量极化，Ⅰ、Ⅱ低压距离继电当正序电压小于10％Un时，进入低压距离程序，此时只可能有三相短路和系

UOPUIUPA,B,UOPUPZZDU1M为故障前正序电IIZK 3.7.1UI 作 前：U1M

EMZSZKIUOPZKZZDI ZZ 900Arg

900

ZKZSZK

设故障线母线电压与系统电势同相位δ=0，3.7.2ZKZZD至ZS出。当δZZD到ZSIZKZIZKZ3.7.3UI 作 前：U1M

ENZ'SZKIUOPZKZZDI Z'ZIej 900Arg

900ArgZKZZD

Z'SZKZZZZKR图3.7.4反方向故障时的动作特 图3.7.5三相短路稳态特测量阻抗ZK在阻抗复数平面上的动作特性是以ZZDZ'S连线为直径的圆，如图3.7.4，当ZK在圆内时动作，可见，继电器有明确的方向性，不可能 电 后，正方向故障时

IUOPZKZZDUPI900ArgZKZK

IUOPZKZZDIUPIZK900ArgZKZK

ZK3.7.5接地距离继电

UOPUIK3I0UPUP采用当前正序电压，非量，这是因为接地故障时，正序电压主要由.4，继电器有很好的工作电压：UOPUIK3I0 极化电压 e 3.7.6θ10°、15°、30°。由图3.7.6可见，该继电器可测量很大的故障过渡电阻，但在对侧电源助增1

Z

1

1AR3.7.6

UOPUIK3I0UPI0ZD

ZD900ArgUIK3I0I0ZD

UIK3I0ZK则900Arg

I0ZDD900D

I0IK

ArgZ

ZZD

DD

I0IK3.7.6IK3I0I0ZD78°12°，二侧零序阻抗角不一致而使I0与过渡电阻上压降有相位差时，继电器仍不会越。由带偏移角θ1相间距离继电

UI.4，继电器有很

UI ej其作用也同样是为了在短线路使用时增加允许过渡电阻的能力。θ2

UOPUI

IZD

IZKI

900ArgZKZD

900 ZD阻抗角为90°ZD78°，12°，使送电端的保护受对侧助增而过负荷限制继电电器，其特性如下图所示，继电器两边的斜率与正序灵敏角RZD“0BABA3.7.7振荡闭10ms，160ms。160ms，当系统振荡时，正序过流元件动作其后再有故障时该元件已被闭锁另外当区外故障或操作后160msI0I2mI0I2180°时继电器才可能动作，这时线路附近电压很当系统正常发生区内不对称相间或接地故障时，将有较大的零序或负序分量，这时上式成立，振荡闭锁开放。在起动元件开放160ms以后或系统振荡过程中，如发生三相故障，则上述二UOSUU5％UNIUIUUDABC图3.7.8系统电压向量 图3.7.9短路电流电压向量90°，3.7.9UOA，ADU。 本装置引入补偿角900，由，上式变为 U 三相短路时，UOSOCOA，可见Ucos1可反应弧光压降。

UOS0.08U

150ms5％UN，因此，三相短路时，该幅值判据满足，为了保证振荡时不误开放，其延时应保证躲过振荡中心电压在该范围内的最长时间；振荡中心电压为0.08UN171°，振荡中心电压为－0.03UN

500ms0.25UN151°，-0.1UN选相元I0I2A相电流差变化量选相元选相元件测量两相电流之差的工频变化量IAB、IBC、ICAIAB1a2I11aIBCa2aI1aa2ICAa1I1a21AI1IAB3IBCICA3BCI1I23 aa2I3 2a2aI 3 aa2I3

I133I1关的相为故障相，例如IAB、ICAI1.25ITmIMAX0.2INIIMAX选相。IMAX带，可保证当本侧开关经选相跳开后，对侧0.2INI0I2A比相的选相元选相程序首先根据I0I2A之间的相位关系，确定三个选相区之一，如图。当600

I0I2

600

I0I2

1800

I0I2

I2

ABCABC3.8.1I0I2同相位，AI0I2A同相，BI0I2A120°，CI0I2A240°。I0I2同相位，BCI0I2A同相，CAI0I2A120°，ABI0I2A240°。非全相运TWJ30ms单相跳开形成的非全相状TWJTWJ200ms三相跳开形成的非全相状TWJTWJ200ms；合闸于故障线路保25ms单相运行时切除运行有两相TWJ动作且对应相无（<0.06In而零序电流大于0.15In，则延时200ms重合30V；检同期时，检查线40V，且线路和母线电压间相位差在整定范围内。重合闸方式由外部切换把手或软压板决定，其功能表如下01010011正常运行程检查开关位置状三相无电流，同时TWJ线路有电流但TWJ动作，或三相TWJ不一致，经10秒延TWJ异常交流电压断三相电压向量和大于8伏，保护不起动，延时1.25秒发TV断线异常信号；则延时1.25秒发TV断线异常信号；若采用线路TV，则当任一相有流元件动作或TWJ不动作时,延时1.25秒发TV断线异常信号。装置通过整定控制字来确定是TVTV。线相的变化量方向元件，保留工频变化量阻抗元件，将其门坎抬高至1.5UNTVTVRCS-901ARCS-901B退出，Ⅳ段不经方向元件控制，若“零序Ⅲ段经方向”则退出Ⅲ段零序方向过流则保留不经方向元件控制的Ⅲ段零序过流。10TV交流电流断线（始终计算200msTA10TA工频变化量距离继电器的门坎电压形工频变化量距离继电器的门坎电压UZ，取正常运行时工作电压的半波积分线路电压断压，则要用到线路电压，开关在合闸位置时检查输入的线路电压小于40伏经10秒延线路TV异常。如重合闸不投、定同期或无压时，线路电压可以不电压、电流回路零点漂移调各保护方框纵护方框闭锁式纵护逻故障测量程序中闭锁式 护逻

保护起&40保护起&40&&收&8ms8ms 零序反方向元投纵联零序保&变化量反方向元投纵联变化量保&任一相跳零序正方向元&投纵联零序保 投纵联变化量保护&& 发任一相跳0其他保护动三相TWJ均为0&三相跳闸固三相无图3.12.1闭锁式纵护起动后方框起动元件动作后，收信8ms后才允许正方向元件投入工作，反方向元件不动（（如母线差动保护150ms发信；区内故障时，正方向元件动作而反方向元件不动作，两侧均停信，经8ms正方向元件未返回，另一侧正方向元件已动作而出现瞬时误动而设置的，2，M，N31为反方向，2NMN间出现正方向元件动作同时无收信信号，这种情况可以通过当连续收信40ms20ms 3.12.2正常运行程序中闭锁式纵护逻10s&10s&&0&保护低定值起通道试验按三相无&收100ms2ms三相无&收100ms2ms200ms三相TWJ均为相电压相间电压弱电源&相电压相间电压弱电源&&远方起动发信：当收到对侧信号后，如TWJ未动作，则立即发信，如TWJ100ms路发信，10s屏上按下通道试验按钮，本侧发信，收信200ms后停止发信；收对侧信号达5s，10s允许式纵护逻一般与载波机或光纤数字通道配合构成允许式纵护，位置发信、其它保护动作发信等都由保护装置实现，这些信号都应接入保护装置而不接至收发信机。故障测量程序中允许式 护逻

保护起&收保护起&收40&&零序反方向元投纵联零序保变化量反方向元件 投纵联变化量保任一相跳8ms&零序正方向元&投纵联零序保零序方向过流元变化量正方向元投纵联变化量保&任一相跳0发其他保护动0三相TWJ均为&三相跳闸固三相无图3.12.4允许式纵护起动后方框8ms后纵护动作收三相TWJ收三相TWJ均为三相无&弱电源&&弱电源&&100ms&相电压相电压相间图3.12.5允许式纵护未起动时的方框相间30V不对称故障开放元对称故障开放不对称故障开放元对称故障开放元10ms振闭过流元&保护起0非全相振闭开放元1投振荡闭1投振荡闭振荡闭锁开&Ⅰ段接地距投Ⅰ段接地距距离Ⅰ段动Ⅰ段相间距投Ⅰ段相间距Ⅱ段接地距投Ⅱ段接地距&接地距Ⅱ段时接地距离Ⅱ段动&非全相运行再故非全相运&距离Ⅱ段动&相间距Ⅱ段时相间距离Ⅱ段动Ⅱ段相间距投Ⅱ段相间距1&电压接线路单或三相合&投三重加速Ⅱ段距 距投三重加速Ⅲ段距 三相合 Ⅲ段时距离Ⅲ段动Ⅲ段相间距投Ⅲ段相间距相间距Ⅲ段时&手动合图 距离保护方框动作不到10ms，则开放振荡闭锁160ms，另外不对称故障开放元件、对称故非全相运行再故障时，距离Ⅱ段受振荡闭锁开放元件控制，经25ms延时三零序、过流保护方框纵联零序过流元 自产零序起动元 &外接零序起动元 零序功率正方 零序功率反方

零序正方向元Ⅱ段零序元Ⅲ段零序元

&& 零序Ⅲ段经方&

零序反方向元Ⅱ段时

500ms

零序Ⅱ段动>零序过流加速元

&

>&&

&

100ms

零Ⅲ跳闸后加>

零序Ⅲ段动零序过流加速动单相重TV断线零序过TV断TV断线相过流元

&&

>

60ms过流时

TV断线过流动3.12.7RCS-901ARCS-901A500ms。TV单相重合时零序加速时间延时为60ms，手合和三重时加速时间延时为100ms，自产零序起动元 外接零序起动元

&&&&&&& 零序Ⅲ段经方

&

&

&

1>

时间-

500ms>&

&

&&

&

100ms

零Ⅲ跳>

TVTVTV

&&

>

60ms

TV3.12.8RCS-901BRCS-901B500ms。TV单相重合时零序加速时间延时为60ms，手合和三重时加速时间延时为100ms，跳闸逻辑方框&&A选AB 选BC 选C&&150ms&TVTV 跳B跳C跳C&跳C&200ms&起动TJabc&&&&3.12.9RCS-901A变化量距变化量距零序&&A相有选AB相有 选BC相有 选C&选多&150ms 任一相有电手合加距离零序Ⅳ选相无单跳不返相间距离Ⅱ相间距离Ⅱ闭接地距离Ⅱ闭接地距离Ⅱ零Ⅱ段三跳闭零序Ⅱ零序Ⅲ零Ⅲ段三跳闭沟三非全相再故投非全相故障闭起动闭锁重合闸继电投选相无效闭选相无沟三闭重开闭锁重合放TV断 跳B相出跳C相出跳A相出跳A相出跳C相出投三相跳沟三闭重开充电未投重合&&200ms&&起动TJabc继电单跳失沟三三三重方&3.12.10RCS-901BRCS-901A跳闸；如果选相失败而动作元件不返回，则经200ms延时发选相无效三跳命故障、TV断线过流、选相无效延时200ms、单跳失败延时200ms、单相运行200ms发单跳令后如果该相持续有流（>0.06In200ms延时发单跳失败三跳命单跳不返回三跳、单相运行三跳、TVRCS-901B工频变化量距离、纵护、距离Ⅰ段、距离Ⅱ段、零序Ⅰ段、零序Ⅱ段、200ms故障、TV断线过流、选相无效延时200ms、单跳失败延时200ms、单相运行200ms发单跳令后如果该相持续有流（>0.06In)，经200ms延时发单跳失败三跳命单跳不返回三跳、单相运行三跳、TV3.12.4合闸逻辑方框>>>>>&&>>0>& &>方 >线路TV&&>> 线路&线路&>&Tcd&&200>3.12.11TWJA、TWJB、TWJCA、B、C“0TVTWJTV15接重合闸方式。检无压时，检查线路电压或母线电压小于30伏时，检无压路电压和母线电压大于40伏且线路电压和母线电压间的相位在整定范围内时，检同期条件满足。正常运行时，保护检测线路电压与母线A相电压的相硬件原理说印机装置整体结印机14.1.1装置面板布4.2.1运3×3键液晶对比度调调试通讯 模拟量输TV断RCS-充跳跳跳重合汉字显示信号复.2（虚线为可选件）AU OPT1 SIGOUT14.2.2（背视装置接线端4.3.11＋1＋—＋—2电流电压34567702光耦1+704TWJA706TWJB708TWJC710压力闭锁712光耦1-718光耦2+ 726UNBLOCK728光耦2-8989ABCE4.3.1（背视输出接4.4.1跳闸

3

*跳闸 *

4 闸1

央

收 机

重 1 切918发信

4.4.1结构与安.2。4.5.144各插件原理说CPU（CPU）通信插（COM）24V光耦插（OPT1）高压光耦插（OPT2）4.6.1 4.6.1电源插件4.6.2(A)至装其＋24V他插(A光耦光耦光耦保-220V/-保-220V/-保

(B

外部空接点开

(C4.6.2电源220V/110V－端）经盒、背板电源开关至DC/DC转换器，输出＋5V、±12V、＋24V（继电器电源）给保护装置其它插件供电；另外经104、10524V10424V＋，10524V－。输入电源的额定电压有220V和110V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源输入连接如图光耦电源的连接如图4.6.2（C），电源插件输出光耦24V－（105端子），经外部连线直接接至OPT1插件的光耦24V－（615端子）；输出光耦24V＋（104端子）接至屏上开入公共端子；为监视开入24V电源是否正常，需从开入公共端子或104端子经连线接至OPT1插件的光耦24V＋（614端子），其它开入的连接OPT1交流输入变换插件交流输入变换插件（AC）此系统此系统为典型接断II至低U通I至I4.6.3

UIA、IB、IC、I030IN 检同期元件用的电压输入，额定电压为100V或100 3V，当输入电压小于时，检无压条件满足，当输入电压大于40V时，检同期中有压条件满足；如重合常运行时测量UL与UA之间的相位差，作为检同期的固有相位差，因此对UL是哪215交流插件中三相电流和零序电流输入，按额定电流可分为1A、5A两种，订货低通滤波插件本插件无外部连线，其主要作用是：（1）滤除高频信号，（2）（3）为利用本公司的试验仪（HELP-90A）测试创造条件4.6.4DB15CPU插件CPU完成装置的总起动元件和人机界面及通信功能，DSP完成所有的保护算24COMTRADE通信插件通信插件的功能是完成与计算机或RTU的连接，有三种型号可选AB10/100M5A、5B插件设置了两个用于向计算机或RTU传送报告的RS485接口，5C4.6.5。所有型号的插件均设置了一个用于对时的RS485接口，该接口只接收GPS发所有型号的插件还设置了一个用于打印的RS485或RS232接口，通过整定控制字选择接口方式，如选用RS232方式，控制字“网络打印方式”设为“0时将该插件上相应的端子短接于232位置，如选用RS485方式，控制字“网络打印方式”设为“1，同时将该插件上相应的端子短接于485位置。与通信的波特率应于整定为一致。打打印对打打印对时4859对时8对时7RS485-26RS485-5RS485-4RS485-13RS485-2RS485-1至控制系至

至打印打印打印光纤接光纤接光纤接光纤接打印6打5打印4对时4853对时2对时1光纤发送光纤接收光纤发送光纤接收至控制系至

至打印控制光纤接打印6光纤接打印6打5打印4对时4853对时2对时1以太网接至

至打印控制4.6.524V光耦插件4.6.6其负端（105）24V（615）24V24V（614）相连，以便让保护监视光耦开入电源是否601GPS开入公4.6.7602端子是打印输入，用于手动起动打印一次动作报告，一般在屏上装603IEC60870-5-103604608、60901010011（2）611617、6186193dB622623624AC（TWJATWJBTWJC（1（不对应起动重合闸、单重方式是否三相跳开）；（2）判别线路是否处于非全相运（3V1.25TV625该端子可不接。626～629端子为纵护的收信输入，对采用分相式通道命令方式，626端子定义为收A，627端子定义为收B，628端子定义为收C，若不是分相式通道，626629高压光耦插件有些开入可能从较远处引入，如收点从通信机房的载波机接至控制室的220V/110V开入公共开入公共开入公共收讯收讯收讯开入公共4.6.8如果位置接点从操作箱引入，则用OPT1插件的开入，由622、623、624、625端子引入；如由断路器引入，则分别由703、705、707、709端子引入，OPT1插件的相应端子不接，701端子为外接光耦电源的＋220V/＋110V，707端子为外接如果纵护与载波机接口，则719端子定义为收信，725端子定义为OPT2OPT1OPT2信号继电器插件.9电器出口1件

央

收 机事

重 1重 2 切918发信

4.6.9OUT1BSJ为装置故障告警继电器，其输出接点BSJ-1、BSJ-2、BSJ-3均为常闭接BJJ为装置异常告警继电器，其输出接点BJJ-1、BJJ-2为常开接点，装置异常如TV断线、TWJ异常、CT断线等，仍有保护在运行时，发告警信号，BJJ继电XTJ、XHJ分别为跳闸和重合闸信号磁保持继电器，保护跳闸时XTJ继电器动作并保持，重合闸时XHJ继电器动作并保持，需按信号复归按钮或由通信口发远FXJ，FXJFXJ返回收发信机应停信；用于允许式时，FXJ动作则发允许命令。闭锁式、允许式的选择由定值中的整定控制字确定。当用于分相通道时，FXJFA一般情况下，没有配置FB、FC继电器。装置给出两组接点，一组与通道设备连接（909～912）FXJ-1BSJ-3BSJTJABC继电器为保护发三跳命令时动作，保护动作返回该继电器也返回，其B