RCS-902H型超高压线路成套保护装置技术和使用说明书

RCS-902H型超高压线路成套保护装置技术说明书南瑞继保电气有限公司版权所有2007.08（V1.0）本说明书和产品今后可能会有小的改动，请注意核对实际产品与说明书的版本是否相符。目录1概述................................................................................................................................................................12应用范围................................................................................................................................................1保护配置................................................................................................................................................1性能特征................................................................................................................................................1技术参数........................................................................................................................................................22.3机械及环境参数....................................................................................................................................2额定电气参数........................................................................................................................................2主要技术指标........................................................................................................................................23软件工作原理................................................................................................................................................53.8装置起动元件........................................................................................................................................5工频变化量距离继电器........................................................................................................................5距离方向继电器....................................................................................................................................6零序方向继电器....................................................................................................................................7距离继电器............................................................................................................................................7反时限过流保护..................................................................................................................................11正常运行程序......................................................................................................................................11各保护方框图......................................................................................................................................124硬件原理说明..............................................................................................................................................164.6装置整体结构......................................................................................................................................16装置面板布置......................................................................................................................................17装置接线端子......................................................................................................................................17输出接点..............................................................................................................................................18结构与安装..........................................................................................................................................19各插件原理说明..................................................................................................................................205特别说明......................................................................................................................................................285.2出口矩阵..............................................................................................................................................28定值区切换方式..................................................................................................................................286定值内容及整定说明..................................................................................................................................296.2装置参数及整定说明..........................................................................................................................29保护定值及整定说明..........................................................................................................................307附录..............................................................................................................................................................357.2装置中英文菜单对照图......................................................................................................................35装置中英文菜单对照表......................................................................................................................36NARI-RELAYSRCS-902H型超高压线路成套保护装置RCS-902H型超高压线路成套保护装置1概述1.1应用范围本装置为由微机实现的数字式超高压线路成套快速保护装置，可用作220kV及以上电压等级输电线路的主保护及后备保护。1.2保护配置RCS-902H是专为香港地区开发的微机线路保护装置，包括以纵联距离和零序方向元件为主体的快速主保护，由工频变化量距离元件构成的快速Ⅰ段保护，以及由三段式相间和接地距离构成的后备保护。装置还增加了一段经方向元件开放的反时限相过流保护和一段经方向元件开放的反时限零序过流保护。1.3性能特征z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，线路远处故障跳闸时间小于25ms。z主保护采用积分算法，计算速度快；后备保护强调准确性，采用傅氏算法，滤波效果好，计算精度高。z反应工频变化量的测量元件采用了具有自适应能力的浮动门槛，对系统不平衡和干扰具有极强的预防能力，因而测量元件能在保证安全性的基础上达到特高速，起动元件有很高的灵敏度而不会频繁起动。z先进可靠的振荡闭锁功能，保证距离保护在系统振荡加区外故障时能可靠闭锁，而在振荡加区内故障时能可靠切除故障。z装置具有符合IEC60255-3一般反时限特性的相过流反时限保护和零序反时限保护功能，并可整定为是否经方向元件开放。z装置采用整体面板、全封闭机箱，强弱电严格分开，取消传统背板配线方式，同时在软件设计上也采取相应的抗干扰措施，装置的抗干扰能力大大提高，对外的电磁辐射也满足相关标准。z完善的事件报文处理，可保存最新64次动作报告，5次全过程瞬时值的故障录波报告。z灵活的后台通信方式，配有RS-485通信接口(可选双绞线、光纤)或以太网。z支持电力行业标准DL/T667-1999（IEC60870-5-103标准）的通信规约。z与COMTRADE兼容的故障录波。-1-RCS-902H型超高压线路成套保护装置NARI-RELAYS2技术参数2.1机械及环境参数机箱结构尺寸：482mm×177mm×291mm；嵌入式安装正常工作温度：0～40℃极限工作温度：-10～50℃贮存及运输：-25～70℃2.2额定电气参数直流电源：220V，110V允许偏差：+15％，-20％交流电压：1003V（额定电压Un）交流电流：5A，1A（额定电流In）频率：50Hz/60Hz过载能力：电流回路：2倍额定电流，连续工作10倍额定电流，允许10S40倍额定电流，允许1S电压回路：1.5倍额定电压，连续工作功耗：交流电流：＜1VA/相（In=5A）＜0.5VA/相（In=1A）直流：正常时＜35W跳闸时＜50W2.3主要技术指标2.3.1整组动作时间工频变化量距离元件：近处3～10ms末端＜20ms纵联保护全线路跳闸时间：＜25ms距离保护Ⅰ段：≈20ms2.3.2起动元件电流变化量起动元件，整定范围0.02In～30In零序过流起动元件，整定范围0.02In～30In2.3.3纵联保护纵联距离元件整定范围：0.01～40Ω(In=5A)0.05～200Ω(In=1A)零序方向元件-2-NARI-RELAYSRCS-902H型超高压线路成套保护装置最小动作电压：＞0.5V＜1V2.3.4工频变化量距离动作速度：＜10ms（ΔUOP>2UZ时）整定范围：0～7.5Ω（In=5A）0～37.5Ω（In=1A）2.3.5距离保护整定范围：0.01～40Ω(In=5A)0.05～200Ω(In=1A)距离元件定值误差：＜5％最大精确工作电流：30InⅡ、Ⅲ段跳闸时间：0～10s2.3.6过流元件相电流过流元件，整定范围0.02In～30In零序电流过流元件，整定范围0.02In～30In2.3.7暂态超越快速保护均不大于2％2.3.8测距部分单端电源多相故障时允许误差：＜±2.5％单相故障有较大过渡电阻时测距误差将增大；2.3.9电磁兼容幅射电磁场干扰试验符合国标：GB/T14598.9的规定；快速瞬变干扰试验符合国标：GB/T14598.10的规定；静电放电试验符合国标：GB/T14598.14的规定；脉冲群干扰试验符合国标：GB/T14598.13的规定；射频场感应的传导骚扰抗扰度试验符合国标：GB/T17626.6的规定；工频磁场抗扰度试验符合国标：GB/T17626.8的规定；脉冲磁场抗扰度试验符合国标：GB/T17626.9的规定；浪涌（冲击）抗扰度试验符合国标：GB/T17626.5的规定。2.3.10绝缘试验绝缘试验符合国标：GB/T14598.3-936.0的规定；冲击电压试验符合国标：GB/T14598.3-938.0的规定。-3-RCS-902H型超高压线路成套保护装置NARI-RELAYS2.3.11输出接点容量信号接点容量：允许长期通过电流8A切断电流0.3A（DC220V，V/R1ms）其它辅助继电器接点容量：允许长期通过电流5A切断电流0.2A（DC220V，V/R1ms）跳闸出口接点容量：允许长期通过电流8A切断电流0.3A（DC220V，V/R1ms），不带电流保持2.3.12通信接口两个RS-485通信接口(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LFP（V2.0）规约，通信速率可整定；一个用于GPS对时的RS-485双绞线接口；一个打印接口，可选RS-485或RS-232方式，通信速率可整定；一个用于调试的RS-232接口（前面板）。-4-NARI-RELAYSRCS-902H型超高压线路成套保护装置3软件工作原理3.1装置起动元件3.1.1电流变化量起动ΔIΦΦMAX>1.25ΔIT+DI-DTCΔIΦΦMAX是相间电流的半波积分的最大值；DI-DTC为可整定的固定门坎；ΔIT为浮动门坎。该元件动作并展宽７秒，去开放出口继电器正电源。3.1.2零序过流元件起动当外接和自产零序电流均大于整定值时，零序起动元件动作并展宽７秒，去开放出口继电器正电源。3.2工频变化量距离继电器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，正、反方向故障时，工频变化量距离继电器动作特性如下图；jXR图3.2.1正方向短路动作特性-5-RCS-902H型超高压线路成套保护装置NARI-RELAYSjXR图3.2.2反方向短路动作特性正方向故障时，测量阻抗ZK在阻抗复数平面上的动作特性是以矢量−ZS为圆心，以ZS+ZZD为半径的圆，如上左图3.2.1所示，当ZK矢量末端落于圆内时动作，可见这种阻抗继电器有大的允许过渡电阻能力。当过渡电阻受对侧电源助增时，不存在超越问题。对反方向短路,测量阻抗−ZK在阻抗复数平面上的动作特性是以矢量Z'S为圆心，以Z'S−ZZD为半径的圆，动作圆在第一象限，而因为−ZK总是在第三象限，因此，阻抗元件有明确的方向性。3.3距离方向继电器RCS－902H还具备纵联距离方向和纵联零序方向继电器，经通道交换信号构成全线路快速跳闸的方向保护功能，即纵联方向保护。将按超范围整定的纵联距离继电器构成方向比较元件，其动作特性与距离保护基本一致，由低压距离继电器、接地距离继电器、相间距离继电器组成，本节只做简单介绍，具体分析见§3.5距离继电器。3.3.1低压距离继电器正方向故障时，动作特性如图3.5.1，反方向故障时动作特性如图3.5.2。3.3.2接地距离继电器动作特性如图3.5.1和图3.5.2。3.3.3相间距离继电器动作特性如图3.5.1、图3.5.2、图3.5.3。-6-NARI-RELAYSRCS-902H型超高压线路成套保护装置3.3.4反方向距离继电器该继电器仅在保护投退控制字“弱电源侧”为1时才投入，它由三个接地距离继电器和三个相间距离继电器组成。在弱电侧，当距离方向和零序正反方向元件均不动作时，若反方向距离继电器动作，则判为反方向故障，若反方向距离继电器不动作，则不认为是反方向故障。3.4零序方向继电器零序正反方向元件（F0+、F0−）由零序功率P0决定，P0由3U0和3I0×ZD的乘积获得(3U0、3I0为自产零序电压电流，ZD是幅值为1相角为78°的相量)，P0>0时F0−动作；P0<-1伏安（IN=5A）或P0<-0.2伏安（IN=1A）时F0+动作。纵联零序保护的正方向元件由零序方向比较过流元件和F0+的与门输出，而纵联零序保护的反方向元件由零序起动过流元件和F0−的与门输出。3.5距离继电器本装置设有三阶段式相间和接地距离继电器，继电器由正序电压极化，因而有较大的测量故障过渡电阻的能力；当用于短线路时，为了进一步扩大测量过渡电阻的能力，还可将Ⅰ、Ⅱ段阻抗特性向第Ⅰ象限偏移；接地距离继电器设有零序电抗特性，可防止接地故障时继电器超越。正序极化电压较高时，由正序电压极化的距离继电器有很好的方向性；当正序电压下降至15%Un以下时，进入三相低压程序，由正序电压记忆量极化，Ⅰ、Ⅱ段距离继电器在动作前设置正的门坎，保证母线三相故障时继电器不可能失去方向性；继电器动作后则改为反门坎，保证正方向三相故障继电器动作后一直保持到故障切除。Ⅲ段距离继电器始终采用反门坎，因而三相短路Ⅲ段稳态特性包含原点，不存在电压死区。3.5.1低压距离继电器当正序电压小于15％Un时，进入低压距离程序，此时只可能有三相短路和系统振荡二种情况；系统振荡由振荡闭锁回路区分，这里只需考虑三相短路。三相短路时，因三个相阻抗和三个相间阻抗性能一样，所以仅测量相阻抗。一般情况下各相阻抗一样，但为了保证母线故障转换至线路构成三相故障时仍能快速切除故障，所以对三相阻抗均进行计算，任一相动作跳闸时选为三相故障。-7-RCS-902H型超高压线路成套保护装置NARI-RELAYSR图3.5.1正方向故障动作特性jXR图3.5.2反方向故障动作特性jXR图3.5.3三相短路稳态特性正方向故障暂态动作特性如图3.5.1，测量阻抗ZK在阻抗复数平面上的动作特性是以ZZD至−ZS连线为直径的圆，动作特性包含原点表明正向出口经或不经过渡电阻故障时都能正确动作，并不表示反方向故障时会误动作；反方向故障时的动作特性必须以反方向故障为前提导出。反方向故障暂态动作特性如图3.5.2，测量阻抗−ZK在阻抗复数平面上的动作特性是以ZZD与Z'S连线为直径的圆，当−ZK在圆内时动作，可见，继电器有明确的方向性，不可能误判方向。以上的结论是在记忆电压消失以前，即继电器的暂态特性，当记忆电压消失后，测量阻抗ZK在阻抗复数平面上的动作特性如图3.5.3，反方向故障时，−ZK动作特性也-8-NARI-RELAYSRCS-902H型超高压线路成套保护装置如图3.5.3。由于动作特性经过原点，因此母线和出口故障时，继电器处于动作边界；为了保证母线故障，特别是经弧光电阻三相故障时不会误动作，因此，对Ⅰ、Ⅱ段距离继电器设置了门坎电压，其幅值取最大弧光压降。同时，当Ⅰ、Ⅱ距离继电器暂态动作后，将继电器的门坎倒置，相当于将特性圆包含原点，以保证继电器动作后能保持到故障切除。为了保证Ⅲ段距离继电器的后备性能，Ⅲ段距离元件的门坎电压总是倒置的，其特性包含原点。3.5.2接地距离继电器Ⅲ段接地距离继电器Ⅲ段接地距离继电器的特性与低压时的暂态特性完全一致，见图3.5.1、图3.5.2，继电器有很好的方向性。Ⅰ、Ⅱ段接地距离继电器●由正序电压极化的方向阻抗继电器：Ⅰ、Ⅱ段极化电压引入移相角θ1，其作用是在短线路应用时，将方向阻抗特性向第Ⅰ象限偏移，以扩大允许故障过渡电阻的能力。其正方向故障时的特性如图3.5.4所示。θ1取值范围为0°、15°、30°。由图3.5.4可见，该继电器可测量很大的故障过渡电阻，但在对侧电源助增下可能超越，因而引入了第二部分零序电抗继电器以防止超越。θ1R图3.5.4正方向故障时继电器特性●零序电抗继电器动作特性如图3.5.4中直线Ａ。零序电抗特性要下倾12°，所以当实际系统中由于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，继电器仍不会超越。由带偏移角θ1的方向阻抗继电器和零序电抗继电器二部分结合，同时动作时，Ⅰ、Ⅱ段距离继电器动作，该距离继电器有很好的方向性，能测量很大的故障过渡电阻且不会超越。-9-RCS-902H型超高压线路成套保护装置NARI-RELAYS3.5.3相间距离继电器Ⅲ段相间距离继电器继电器的极化电压采用正序电压，不带记忆。因相间故障其正序电压基本保留了故障前电压的相位；故障相的动作特性见图3.5.1、图3.5.2，继电器有很好的方向性。三相短路时，由于极化电压无记忆作用，其动作特性为一过原点的圆，如图3.5.3。由于正序电压较低时，由低压距离继电器测量，因此，这里既不存在死区也不存在母线故障失去方向性问题。Ⅰ、Ⅱ段距离继电器●由正序电压极化的方向阻抗继电器：这里，极化电压与接地距离Ⅰ、Ⅱ段一样，较Ⅲ段增加了一个偏移角θ2，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的整定可按0°，15°，30°三档选择。●电抗继电器：电抗特性下倾12°，使送电端的保护受对侧助增而过渡电阻呈容性时不致超越。以上方向阻抗与电抗继电器二部分结合，增强了在短线上使用时允许过渡电阻的能力。3.5.4振荡闭锁装置的振荡闭锁分三个部分，任意一个动作开放保护。起动开放元件起动元件开放瞬间，若按躲过最大负荷整定的正序过流元件不动作或动作时间尚不到10ms，则将振荡闭锁开放160ms。不对称故障开放元件不对称故障时，振荡闭锁回路还可由对称分量元件开放，该元件的动作判据为：I0+I2>m×I1本装置中ｍ的取值是根据最不利的系统条件下，振荡又区外故障时振荡闭锁不开放为条件验算，并留有相当裕度的。对称故障开放元件在起动元件开放160ms以后或系统振荡过程中，如发生三相故障，则上述二项开放-10-NARI-RELAYSRCS-902H型超高压线路成套保护装置措施均不能开放振荡闭锁，本装置中另设置了专门的振荡判别元件，即测量振荡中心电压：UOS=UcosΦU为正序电压，Φ是正序电压和电流之间的夹角。●−0.03UN<UOS<0.08UN延时150ms开放●−0.1UN<UOS<0.25UN延时500ms开放。3.6反时限过流保护反时限过流保护包括不经方向的反时限相电流过流保护和经方向元件开放的反时限零序过流保护，其中，零序反时限方向元件可经控制字投退。反时限相电流过流保护和反时限零序过流保护的反时限特性符合IEC60255-3规定的一般反时限特性（normalIDMT）:(0)0.02−1IPTp其中：Tp为时间常数，对应“零序（相过流）反时限时间”定值；Ip为电流基准值，对应“零序（相过流）反时限过流”定值。3.7正常运行程序3.7.1检查开关位置状态三相无电流，同时TWJ动作，则认为线路不在运行，开放准备手合于故障400ms；线路有电流但TWJ动作，同时接地刀闸辅助接点开入为0，经10秒延时报TWJ异常。3.7.2交流电压断线秒发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采用母线TV还是线路TV。TV断线信号动作的同时，将纵联距离和纵联零序退出，保留工频变化量阻抗元件，将其门坎增加至1.5UN，退出距离保护，经控制字把关投入TV断线相过流和TV断线零序过流保护。三相电压正常后，经10秒延时TV断线信号复归。-11-RCS-902H型超高压线路成套保护装置NARI-RELAYS3.7.3交流电流断线（始终计算）自产零序电流小于0.75倍的外接零序电流，或外接零序电流小于0.75倍的自产零序电流，延时200ms发TA断线异常信号；有自产零序电流而无零序电压，则延时10秒发TA断线异常信号。保护判出交流电流断线的同时，在装置总起动元件中不进行零序过流元件起动判别，亦退出纵联零序保护。TA断线告警可由控制字选择投退。3.8各保护方框图3.8.1纵联方向保护方框图纵联保护固定采用超范围允许式，分为起动元件动作保护进入故障测量程序和起动元件不动作保护在正常运行程序两种情况。允许式纵联保护逻辑一般与载波机或光纤数字通道配合构成允许式纵联保护,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纵联保护逻辑-12-NARI-RELAYSRCS-902H型超高压线路成套保护装置弱电距离方向元件零序反方向元件零序正方向元件图3.8.1允许式纵联保护保护起动后方框图.5.正方向元件动作（纵联距离方向元件、零序正方向元件、弱电距离方向元件）且反方向元件（零序反方向元件）不动即发允许信号，同时收到对侧允许信号达8ms后纵联保护动作。如在起动Tp（由用户整定）时间内不满足纵联保护动作的条件，则其后纵联保护动作需经TD（由用户整定）延时，防止故障功率倒向时保护误动。当本装置其它保护（如工频变化量阻抗、差动保护、距离保护、TV断线过流组件）动作跳闸时，立即发允许信号，并在跳闸信号返回后，将发信展宽100ms，但在展宽期间若反方向组件动作，则立即返回，停止发信。外部保护（如母线差动保护）动作跳闸时（收到“其它保护动作”光耦开入），立即发允许信号，并在跳闸信号返回后，将发信展宽150ms。三相跳闸固定回路动作或三相跳闸位置继电器均动作且无流时，若收到对侧信号则转发100ms允许信号。-13-RCS-902H型超高压线路成套保护装置NARI-RELAYS●正常运行程序中允许式纵联保护逻辑图3.8.2允许式纵联保护未起动时的方框图当收到对侧信号后，如果本侧开关在分位（TWJ为1），则给对侧发100ms允许信号；当用于弱电源侧，判断任一相电压或相间电压低于30V时，当收到对侧信号后给对侧发100ms允许信号，这保证在线路轻负荷，起动元件不动作的情况下，可由对侧保护快速切除故障。3.8.2距离保护方框图图3.8.3距离保护方框图1.保护起动时，如果按躲过最大负荷电流整定的振荡闭锁过流元件尚未动作或动作不到10ms，则开放振荡闭锁160ms；另外不对称故障开放元件和对称故障开放元件任一元件开放则开放振荡闭锁；用户可选择“投1Z、2Z振荡闭锁”去闭锁Ⅰ、Ⅱ段距离保护，否则距离保护Ⅰ、Ⅱ段不经振荡闭锁而直接开放。用户可选择“投3Z振荡闭锁”去闭锁Ⅲ段距离保护，否则距离保护Ⅲ段不经振荡闭锁而直接开放。2.重合闸于故障线路时三相跳闸可由两种方式：一是受振荡闭锁控制的Ⅱ段距离继电器在合闸过程中三相跳闸；二是在三相合闸时，还可选择“投重合加速Ⅱ段距-14-NARI-RELAYSRCS-902H型超高压线路成套保护装置离”、“投重合加速Ⅲ段距离”，由不经振荡闭锁的Ⅱ段或Ⅲ段距离继电器加速跳闸。手合时总是加速Ⅲ段距离。上述加速元件可由控制字“投距离加速”选择投退。3.8.3反时限过流保护方框图图3.8.4反时限过流保护方框图1.零序反时限保护和过流反时限保护（按相）可分别经控制字投退。2.用户可由控制字选择零序反时限保护是否经方向元件闭锁。当报TV断线时，无论用户是否投入方向控制字，零序反时限保护均自动退出方向闭锁。3.过流反时限保护（按相）不经方向元件闭锁。-15-RCS-902H型超高压线路成套保护装置NARI-RELAYS4硬件原理说明4.1装置整体结构PC机图4.1.1装置整体结构-16-NARI-RELAYSRCS-902H型超高压线路成套保护装置4.2装置面板布置图4.2.1是装置的正面面板布置图。图4.2.1面板布置图图4.2.2是装置的背面面板布置图（虚线为可选件）。图4.2.2端子布置图（背视）4.3装置接线端子图4.3.1为端子定义图，虚线为可选件，若无说明，一般不配。1DCIA2012ACIA'202电IB203IB'2043LPF4CPU5COM602光耦+对时打印485-1A485-1B打定值区印628串口2串口16046066OPT1（220／110V）直流电源101＋IC直流电源102－I0103207I0'208205IC'206流投检修态608信号复归610跳闸位置612接地刀闸614位置616动作备用时钟同步618485-1地485-2A485-2B485-2地UA24V＋104UC24V－105Ux大地106215209UB210电211UN212压485A485B对时地RXA620收信1收信2备用622624626213Ux'214大地打印TXB511打印地512630光耦--17-RCS-902H型超高压线路成套保护装置NARI-RELAYS图4.3.1端子定义图（背视）4.4输出接点输出接点如图4.4.1所示。-18-NARI-RELAYSRCS-902H型超高压线路成套保护装置830829}}发信接点长跳接点B12B11B14B13B16B15B18B17B20B19B22B21B24B23B26B25B28B27B30B29图4.4.1输出接点图4.5结构与安装装置采用4U标准机箱，用嵌入式安装于屏上。机箱结构和屏面开孔尺寸分别见图4.5.1、图4.5.2。图4.5.1机箱结构图及屏面开孔图-19-RCS-902H型超高压线路成套保护装置NARI-RELAYS图4.5.2机箱结构图及屏面开孔图4.6各插件原理说明组成装置的插件有：电源插件（DC）、交流插件（AC）、低通滤波器（LPF），CPU插件（CPU）、通信插件（COM）、光耦插件（OPT1、OPT2）、信号插件（SIG）、跳闸出口插件（OUT1～OUT4）、显示面板（LCD）。具体硬件模块图见图4.6.1。外部开入图4.6.1硬件模块图4.6.1电源插件（DC）从装置的背面看，第一个插件为电源插件，如图4.6.2(A)所示：-20-NARI-RELAYSRCS-902H型超高压线路成套保护装置DC(A)接地铜排(B)图4.6.2电源插件原理及输入接线图保护装置的电源从101端子（直流电源220V/110V＋端）、102端子（直流电源220V/110V－端）经抗干扰盒、背板电源开关至内部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、105端子输出一组24V电源，其中104为24V＋，105为24V－。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同，电源输入连接如图4.6.2（B）。4.6.2交流输入变换插件（AC）交流输入变换插件（AC）与系统接线图如下：-21-RCS-902H型超高压线路成套保护装置NARI-RELAYSACABC至低X通插件215图4.6.3交流输入变换插件与系统接线图IA、IB、IC、I0，分别为三相电流和零序电流输入，值得注意的是：虽然保护中零序方向、零序过流元件均采用自产的零序电流计算，但是零序电流起动元件仍由外部的输入零序电流计算，因此如果零序电流不接，则所有与零序电流相关的保护均不能动作，如零序方向，电流变换器的线性工作范围为30IN。UA、UB、UC为三相电压输入，额定电压为100/3V；UX为重合闸中检无压、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30V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；如重合闸不投或不检重合，则该输入电压可以不接。如果重合闸投入且使用检无压或检同期方式（由定值中重合闸方式整定），则装置在正常运行时检查该输入电压是否大于40V，若小于40V，经10秒延时报线路TV断线告警，BJJ继电器动作。正常运行时测量UX与UA之间的相位差，作为检同期的固有相位差，因此对UX是哪一相或相间是没有要求的，保护能够自动适应。215端子为装置的接地点，应将该端子接至接地铜排。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，订货时请注明，投运前注意检查。4.6.3低通滤波插件（LPF）本插件无外部连线，其主要作用是：（1）滤除高频信号，（2）电平调整，（3）为利用本公司的专用试验仪（HELP-90A）测试创造条件。-22-NARI-RELAYSRCS-902H型超高压线路成套保护装置从试验仪来图4.6.4低通滤波原理图由上图可见，CPU与DSP采样从有源元件开始就完全独立，因此保证了任一器件损坏不致于引起保护误动。试验输入由装置前面板的DB15插座引入。4.6.4CPU插件（CPU）该插件是装置核心部分，由单片机（CPU）和数字信号处理器（DSP）组成，CPU完成装置的总起动元件和人机界面及后台通信功能，DSP完成所有的保护算法和逻辑功能。装置采样率为每周波24点，在每个采样点对所有保护算法和逻辑进行并行实时计算，使得装置具有很高的固有可靠性及安全性。起动CPU内设总起动元件，起动后开放出口继电器的正电源，同时完成事件记录及打印、保护部分的后台通信及与面板通信；另外还具有完整的故障录波功能，录波格式与COMTRADE格式兼容，录波数据可单独串口输出或打印输出。4.6.5通信插件（COM）通信插件的功能是完成与监控计算机或RTU的连接，有三种型号可选：5A、5B插件设置了两个用于向监控计算机或RTU传送报告的RS485接口，5C插件通过以太网上送报告。三种插件的背板端子及外部接线图如图4.6.5。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发送的秒脉冲信号，不向外发送任何信号。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”，同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。与打印机通信的波特率应与打印机整定为一致。-23-RCS-902H型超高压线路成套保护装置NARI-RELAYS-24-COM1RS485-1A2RS485-1B至控制系统3RS485-1地4RS485-2A5RS485-2B至控制系统6RS485-2地7对时485A8对时485B至GPS9对时485地10打印收至打印机或11打印发打印控制器12打印地（5A）COMRX至控制系统TXRX至控制系统TX至GPS至打印机或打印控制器（5B）至控制系统至GPS至打印机或打印控制器（5C）图4.6.5通信插件背板端子及外部接线图NARI-RELAYSRCS-902H型超高压线路成套保护装置4.6.6高压光耦插件（OPT1）614615OPT1图4.6.6光耦插件背板端子及外部接线图604端子是对时输入，用于接收GPS或其它对时装置发来的对时脉冲接点或光耦信号，输入的信号必须是无源的，如下图所示，开入导通时的电流约3～5mA，推荐使用RS-485总线对时方式（参见通信插件说明），这两种对时方式实际使用时只能选用一种，若用总线对时方式，该输入不接。开入公共图4.6.7对时输入接点示意图606端子是打印输入，用于手动起动打印最新一次动作报告，一般在屏上装设打印按钮。装置通过整定控制字选择自动打印或手动打印，当设定为自动打印时，保护一有动作报告即向打印机输出，当设定为手动打印时，则需按屏上的打印按钮打印。608端子是投检修态输入，该设置是为了防止在保护装置进行试验时，有关报告经IEC60870-5-103规约接口向监控系统发送相关信息，而干扰调度系统的正常运行，一般在屏上设置一投检修态压板，在装置检修时，将该压板投上，在此期间进行试验的动作报告不会通过通信口上送，但本地的显示、打印不受影响；运行时应将该压板退出。610端子是信号复归输入，用于复归装置的磁保持信号继电器和液晶的报告显示，一般在屏上装设信号复归按钮。信号复归也可以通过通信进行远方复归。612端子为跳闸位置继电器接点（TWJ）输入，一般由断路器辅助接点提供。-25-RCS-902H型超高压线路成套保护装置NARI-RELAYS614端子为接地刀闸辅助接点（常开接点）输入，在接地刀闸处于合位、其常开辅助接点闭合情况下，保护装置输入为1。在接地刀闸处于合位时，不判TWJ异常。616端子为其它保护动作输入，一般接入母差保护动作接点。620端子定义为通道报警（unblocking）输入，采用单命令方式时，该端子不接。622和624端子为纵联保护的收信（RS）输入1和收信输入2，两者的接法如下图所示，在两个光耦之间并联接入一个回路，回路中有灯，可作为收信输入的测试：（602）（630图4.6.8收信输入接点示意图4.6.7信号继电器插件（SIG）本插件主要是将5V的动作信号经三极管转换为24V信号，从而驱动继电器。正常运行时，装置会对所有三极管的出口进行检查，若有错则告警并闭锁保护。本板设置了总起动继电器，当CPU满足起动条件，则该继电器动作，接点闭合，开放出口继电器的正电源。本插件同时提供输出空接点，如下图所示：822821824823828827830829图4.6.9SIG插件接点输出图BSJ为装置故障告警继电器，其输出接点BSJ为常闭接点，装置退出运行如装置失电、内部故障时均闭合。BJJ为装置异常告警继电器，其输出接点BJJ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继电器动作，接点闭合。FJ为发信继电器。当用于允许式纵联保护时，FJ动作则发允许命令。TJ和TJJ为跳闸继电器，保护跳闸时动作，保护动作返回时，该继电器也返回。-26-NARI-RELAYSRCS-902H型超高压线路成套保护装置4.6.8继电器出口1插件（OUT1）本插件提供输出可由跳闸矩阵整定输出的动作接点，如下图所示：922921924923926925928927930929图4.6.10OUT1插件接点输出图OUT1～OUT8均为可整定的输出跳闸矩阵。4.6.9继电器出口2插件（OUT2）本插件提供输出可由跳闸矩阵整定输出的动作接点，如下图所示：B22B21B24B23B26B25B28B27B30B29图4.6.11OUT2插件接点输出图OUT9～OUT15均为可整定的输出跳闸矩阵。FJ继电器为发信继电器。本装置固定用于允许式时，FJ动作则发允许命令。4.6.10显示面板（LCD）显示面板单设一个单片机，负责汉字液晶显示、键盘处理，通过串口与CPU交换数据。显示面板还提供一个与PC机或HELP-90A通信的接口（9芯），一个调试用模拟量输入端子（15芯）。-27-RCS-902H型超高压线路成套保护装置NARI-RELAYS5特别说明5.1出口矩阵为方便保护装置与RTU等后台通讯设备的配合，RCS-902H出口OUT插件配置有15路输出接点（OUT1～OUT15），分布于两个OUT插件中（继电器出口1、2插件），同时还可作输出扩展。详见出口插件说明。具体使用时，通过定值整定，可设置装置起动元件、动作元件、自检信息对应输出至出口接点，各元件可输出多个出口接点，每个出口接点亦可与多个动作元件相联系。整定出口矩阵时，以16进制输入，对应2进制位表示对应出口的投退。OUT15OUT14OUT13OUT12OUT11OUT10OUT9OUT8OUT7OUT6OUT5OUT4OUT3OUT2OUT1保护起动DZ出口纵联距离出口...●●●●TVDX出口跳A相出口跳B相出口跳C相出口●●●●●可整定的出口接点共计15路，因此出口矩阵定值整定字中低15位有效（即.0～.14）,我们看上图的矩阵输出，并给出相关定值：i)保护起动元件输出至OUT3,对应二进制字的第2位，其出口矩阵整定字为0x0004（16进制）；ii)DZ出口元件输出至OUT5，对应二进制字的第4位，其出口矩阵整定字为0x0010（16进制）；iii)TV断线告警不输出出口接点，其出口矩阵整定字为0x0000（16进制）；iv)跳C相出口输出至OUT12和OUT15，对应二进制字的第12、14位，其出口矩阵整定字为0x4800（16进制）；5.2定值区切换方式RCS-902H可实现由开入量来完成定值区的切换，具体实现有以下环节：1、保护装置参数中控制字“定值区设定方式”（’CONFIGMODE’），若要通过面板设置定值区时此控制字置“1”，若要通过开入量设置定值时此控制字置“0”；2、当“CONFIGMODE”设定为“1”时，通过装置前面板的“区号”键实现定值区的切换，可在“定值1区”和“定值2区”之间切换；在这种方式下，定值区开入（628）的“0”“1”状态失效。3、当“CONFIGMODE”设定为“0”时，定值切换只能通过定值区开入（628）实现，开入为“0”时，装置运行在“定值1区”；开入为“1”时，装置运行在“定值2区”。在这种方式下，不能通过面板完成定值切换。-28-NARI-RELAYSRCS-902H型超高压线路成套保护装置6定值内容及整定说明装置定值包括装置参数、保护定值、压板定