RCS-931系列超高压线路成套保护装置技术

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1、ZL_XLBH0104. 0608RCS-931 系列超高压线路成套保护装置技术和使用说明书南瑞继保电气有限公司版权所有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。更多产品信息，请访问互联网：http:/www.nari-版本升级说明0608 在 0604 的基础上增加了如下内容：增加纵联标识码功能，见“3.4.11”增加两个通道的差动保护装置（RCS-931XMM），见“3.14”增加多以太网通信插件，见“4.6.5”增加带纵联码功能程序版本（3.00 及以上版本）的定值清单，见“5.2” 。需纵联码功能的工程请在订货时注明，未注明的工程均按不带纵联码功能版

2、本供货。增加附录部分，见“6.16.4”目录1概述. 11.1 应用范围 . 11.2 保护配置 . 11.3 性能特征 . 22技术参数 . 32.1 机械及环境参数. 32.2 额定电气参数 . 32.3 主要技术指标 . 33软件工作原理 . 73.1 装置总起动元件 . 73.2 保护起动元件 . 83.3 工频变化量距离继电器 . 83.4 电流差动继电器 . 93.5 距离继电器 . 143.6 选相元件 . 163.7 非全相运行 . 173.8 重合闸 . 183.9 正常运行程序 . 183.10 各保护方框图 . 203.11 远跳、远传 . 293.12 应用于串联电容补

3、偿系统（RCS-931XS） . 303.13 过负荷告警和过流跳闸（RCS-931XL） . 343.14 采用两个通道的差动保护（RCS-931XMM）. 354硬件原理说明 . 374.14.24.34.44.54.6装置整体结构 .装置面板布置 .装置接线端子 .输出接点 .结构与安装 .各插件原理说明 .3738394040415定值内容及整定说明 . 525.15.25.35.4装置参数及整定说明 .保护定值及整定说明 .压板定值 .IP 地址 .525381816附录. 826.1 保护调试大纲.6.2 通道调试说明 .6.3 有关通道的告警信息 .6.4 光纤及光纤连接注意事项

4、 .82858689NARI-RELAYSRCS-931 系列超高压线路成套保护装置技术和使用说明书1概述1.1 应用范围本系列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-931 系列保护包括以分相电流差动和零序电流差动为主体的快速主保护，由工频变化量距离元件构成的快速段保护，由三段式相间和接地距离及多个零序方向过流构成的全套后备保护，RCS-931 系列保护有分相出口，配有自动重合闸功能, 对单或双母线接线的开关实现单相重合、三相重合和综合重合闸。RCS-931 系列保护根据功能有一个或多个后缀，各

5、后缀的含义如下：RCS-931 系列保护具体配置如下：1NARI-RELAYS1.3 性能特征RCS-931 系列超高压线路成套保护装置技术和使用说明书2lllllllllllllll设有分相电流差动和零序电流差动继电器全线速跳功能。64kbit/s 或 2048kbit/s 高速数据通信接口，线路两侧数据同步采样，两侧电流互感器变比可以不一致。利用双端数据进行测距。通道自动监测，通信误码率在线显示，通道故障自动闭锁差动保护。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。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

6、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。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。灵活的自动重合闸方式。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。完善的事件报文处理，可保存最新 64 次动作报告，24 次故障录波报告。友好的人机界面、汉字显示、中文报告打印。后台通信方式灵活，配有 RS-485 通信接口(可选双绞线、光纤)或以

7、太网。支持三种对时方式：秒脉冲对时、分脉冲对时、IRIGB 码对时。支持电力行业标准 DL/T667-1999（IEC60870-5-103 标准）的通信规约。与 COMTRADE 兼容的故障录波。NARI-RELAYSRCS-931 系列超高压线路成套保护装置技术和使用说明书2技术参数2.1 机械及环境参数机箱结构尺寸：482mm177mm291mm；嵌入式安装正常工作温度：040极限工作温度：-1050贮存及运输： -25702.2 额定电气参数直流电源：220V，110V允许偏差：+15，-20交流电压：100 3 V （额定电压 Un）交流电流：5A，1A （额定电流 In）频率：50

8、Hz/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）交流电压：0.5VA/相直流：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 310ms末端20ms差动保护全线路跳闸时间：25ms（差流1.5 倍差动电流高定值）距离保护段：20ms2.3.2 起动元件电流变化量起动元件，整定范围 0.1In0.5In零序过流起动元件，整定范围 0.1In0.5In2.3.3 工频变化量距离动

9、作速度：10ms（ U OP 2U Z 时）整定范围：0.17.5（In=5A）0.537.5（In=1A）3NARI-RELAYS2.3.4 距离保护RCS-931 系列超高压线路成套保护装置技术和使用说明书整定范围： 0.0125(In=5A)0.05125(In=1A)距离元件定值误差：5精 确 工 作 电 压 ：0.25V最小精确工作电流：0.1In最大精确工作电流：30In、段跳闸时间：010s2.3.5 零序过流保护整定范围：0.1In20In零序过流元件定值误差：5后备段零序跳闸延迟时间：010s2.3.6 暂态超越快速保护均不大于 22.3.7 测距部分单端电源多相故障时允许误

10、差：2.5单相故障有较大过渡电阻时测距误差将增大；2.3.8 自动重合闸检同期元件角度误差：32.3.9 对时方式a. 外部空接点秒对时、分对时或 IRIGB 码对时；b. RS-485 方式的同步时钟秒对时、分对时或 IRIGB 码对时；c. 监控系统绝对时间的对时报文。2.3.10 电磁兼容幅射电磁场干扰试验符合国标：GB/T 14598.9 的规定；快速瞬变干扰试验符合国标：GB/T 14598.10 的规定；静电放电试验符合国标：GB/T 14598.14 的规定；脉冲群干扰试验符合国标：GB/T 14598.13 的规定；射频场感应的传导骚扰抗扰度试验符合国标：GB/T 17626.

11、6 的规定；工频磁场抗扰度试验符合国标：GB/T 17626.8 的规定；脉冲磁场抗扰度试验符合国标：GB/T 17626.9 的规定；浪涌（冲击）抗扰度试验符合国标：GB/T 17626.5 的规定。2.3.11 绝缘试验绝缘试验符合国标：GB/T14598.3-93 6.0 的规定；冲击电压试验符合国标：GB/T14598.3-93 8.0 的规定。4NARI-RELAYSRCS-931 系列超高压线路成套保护装置技术和使用说明书2.3.12 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/R 1ms）其它辅助继电器接点容量：允许长期通过电流 5A切断

12、电流 0.2A（DC220V，V/R 1ms）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/R 1ms），不带电流保持2.3.13 通信接口六种通信插件型号可选，可提供 RS-485 通信接口，或以太网接口，通信规约可选择为电力行业标准 DL/T667-1999(idt IEC60870-5-103)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）。2.3.14 光纤接口RCS-931 系列保护

13、装置可通过专用光纤或经通信设备复接，与对侧交换数据。光纤接口位于 CPU 板背面，光接头采用 FC/PC 型式。光纤接口插件的发送功率由跳线决定，定义如下：1. 单一传输速率光纤接口插件（传输速率固定为：64kbit/s 或 2048kbit/s），参数如下：单通道光纤接口插件：双通道光纤接口插件：5NARI-RELAYSRCS-931 系列超高压线路成套保护装置技术和使用说明书光纤类型：单模 CCITT Rec.G652波长：1310nm接收灵敏度：传输距离：光过载点：45dBm（64kbit/s）、35dBm（2048kbit/s）100kM（64kbit/s）、60kM（2048kbit

14、/s）-5dBm2. 可选传输速率光纤接口插件（传输速率可由跳线选择为：64kbit/s 或 2048kbit/s），参数如下：单通道光纤接口插件：双通道光纤接口插件：光纤类型：单模 CCITT Rec.G652波长：1310nm接收灵敏度： 38dBm（64kbit）、38dBm（2048kbit/s）传输距离：光过载点：90kM（64kbit/s）、90kM（2048kbit/s）-5dBm装置出厂时，发送功率跳线均在“OFF”档。所有光纤接口插件的精确指标均以实际插件标注为准。当采用专用光纤通道传输时，只有在传输距离大于 50km，接收功率不够时，才需要调整跳线，加大发送功率，使接收功率

15、大于接收灵敏度，并有一定的裕度(3-10 dB)。当专用光纤传输距离超过 80 公里时，需在订货时注明，按特殊工程处理，配用 1550nm激光器件。当采用复用通道传输时，装置发送功率为出厂时的默认功率，不用调整跳线。采用通信设备复接时：信道类型：接口标准：数字光纤或数字微波（可多次转接）64kbit/s G.703 同向数字接口 或 2048kbit/s E1 接口保护对通道的要求：6时延要求：通道要求：单向传输时延 15ms必须保证保护装置的收发路由时延一致NARI-RELAYSRCS-931 系列超高压线路成套保护装置技术和使用说明书3软件工作原理3.1 装置总起动元件起动元件的主体以反应

16、相间工频变化量的过流继电器实现，同时又配以反应全电流的零序过流继电器互相补充。反应工频变化量的起动元件采用浮动门坎，正常运行及系统振荡时变化量的不平衡输出均自动构成自适应式的门坎，浮动门坎始终略高于不平衡输出。在正常运行时由于不平衡分量很小，装置有很高的灵敏度，当系统振荡时，自动抬高浮动门坎而降低灵敏度，不需要设置专门的振荡闭锁回路。因此，起动元件有很高的灵敏度而又不会频繁起动，装置有很高的安全性3.1.1 电流变化量起动I MAX 1.25I T + I ZDI MAX 是相间电流的半波积分的最大值；I ZD 为可整定的固定门坎；I T 为浮动门坎，随着变化量的变化而自动调整，取 1.25

17、倍可保证门坎始终略高于不平衡输出。该元件动作并展宽秒，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秒，去开放出口继电器正电源。3.1.3 位置不对应起动这一部分的起动由用户选择投入。当控制字“不对应起动重合”整定为“1”,重合闸充电完成的情况下，如有开关偷跳，则总起动元件动作并展宽 15 秒，去开放出口继电器正电源。3.1.4 纵联差动或远跳起动发生区内三相故障，弱电源侧电流起动元件可能不动作，此时若收到对侧的差动保护允许信号，则判别差动继电器动作相关相、相间电压，若小于 65额定电压，则辅助电压起动元件动作，去开放出口继电器正

18、电源秒。当本侧收到对侧的远跳信号且定值中“远跳受本侧控制”置“0”时，去开放出口继电器正电源 500ms。7NARI-RELAYSRCS-931 系列超高压线路成套保护装置技术和使用说明书3.1.5 过流跳闸起动对于 RCS-931XL，“距离压板”投入并且“投过流跳闸”控制字置“1”，若其它起动元件不动作，但最大相电流大于“过流跳闸定值”，经“过流跳闸延时”，过流跳闸起动元件动作，去开放出口继电器正电源秒。最大相电流大于“过流跳闸定值”，经 100ms 延时，装置有开关变位报告”过流起动”；开关变位报告“过流起动”的主要作用是作为过流跳闸元件动作时间的参考。装置由“过流动作”起动时，动作报告

19、中“过流动作”的动作时间为 1ms，无法直观看到“过流跳闸时间”延时。此时可参考“过流起动”变位报告的绝对时间。因最大相电流“过流跳闸定值”延时 100ms 报“过流起动”变位，最大相电流“过流跳闸定值”经“过流跳闸时间”延时动作，所以有：过流跳闸延时过流起动动作绝对时间过流起动变位的绝对时间+100ms。3.2 保护起动元件保护起动元件与总起动元件一致3.3 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，其动作方程为：U

20、OP U Z对相间故障：对接地故障：U OP = U I Z ZDU OP = U (I + K 3I 0 ) Z ZD = AB, BC, CA = A, B, CZ ZD 为整定阻抗，一般取 0.80.85 倍线路阻抗；U Z 为动作门坎，取故障前工作电压的记忆量。正、反方向故障时，工频变化量距离继电器动作特性如下图；jXjXZ ZDZ KZ S Z SZ S + Z KRZ ZDR Z K8图 3.3.1 正方向短路动作特性图 3.3.2 反方向短路动作特性NARI-RELAYSRCS-931 系列超高压线路成套保护装置技术和使用说明书正方向故障时，测量阻抗 Z K 在阻抗复数平面上的动

21、作特性是以矢量 Z S 为圆心，以 Z S + Z ZD 为半径的圆，如上左图所示，当 Z K 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，由于 I N 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，与轴平行，因此，不存在由于对侧电流助增所引起的超越问题。对反方向短路, 测量阻抗 Z K 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 Z ZD 为半径的圆，动作圆在第一象限，而因为 Z K 总是在第三象限，因此，阻抗元件有明确的方向性。工频变化量阻抗元件由距离保护压板投退。3.4 电流差动继电器电

22、流差动继电器由三部分组成：变化量相差动继电器、稳态相差动继电器和零序差动继电器。3.4.1 变化量相差动继电器动作方程：I CD 0.75 I R = A, B, CI CD 为工频变化量差动电流，I CD = I&M + I&N 即为两侧电流变化量矢量和的幅值；I R 为工频变化量制动电流； I R = I MI N 即为两侧电流变化量的标量和；I H 为“差动电流高定值”（整定值）、4 倍实测电容电流和4U NXc1的大值；实测电容电流由正常运行时未经补偿的差流获得；U N 为额定电压；Xc1为正序容抗整定值，当用于长线路时， Xc1为线路的实际正序容抗值；当用于短线路时，由于电容电流和U

23、 NXc1都较小，差动继电器有较高的灵敏度，此时可通过适当减小 Xc1或抬高“差动电流高定值”来降低灵敏度。9NARI-RELAYSRCS-931 系列超高压线路成套保护装置技术和使用说明书3.4.2 稳态段相差动继电器动作方程： I CD 0.75 I R = A, B, CI CD 为差动电流， I CD = I&M + I&N 即为两侧电流矢量和的幅值；I R 为制动电流； I R = I&M I&N 即为两侧电流矢量差的幅值；I H 定义同上。3.4.3 稳态段相差动继电器动作方程： I CD 0.75 I R = A, B, CI M 为“差动电流低定值”（整定值）、1.5 倍实测电

24、容电流和1.5U NXc1的大值；I CD 、 I R 、U N 、 Xc1定义同上。稳态段相差动继电器经 40ms 延时动作。3.4.4 零序差动继电器对于经高过渡电阻接地故障，采用零序差动继电器具有较高的灵敏度，由零序差动继电器，通过低比率制动系数的稳态差动元件选相，构成零序差动继电器，经 100ms 延时动作。其动作方程：I CD 0 0.75 I R 0I CD 0 I QD 0IICD0为零序差动电流， I CD 0 = I&M 0 + I&N 0 即为两侧零序电流矢量和的幅值；I R 0 为零序制动电流； I R 0 = I&M 0 I&N 0 即为两侧零序电流矢量差的幅值；I Q

25、D 0 为零序起动电流定值； I L 为 I QD 0 、0.6 倍实测电容电流和0.6U NXc1的大值；I CDBC 为经电容电流补偿后的差动电流，电容电流补偿见 3.4.5；I R 、U N 、 Xc1定义同上。10NARI-RELAYSRCS-931 系列超高压线路成套保护装置技术和使用说明书当 TV 断线或容抗整定出错时，自动退出电容电流补偿，零序差动继电器的动作方程为：I CD 0 0.75 I R 0IICD0、 I R 0 、 I CD 、 I R 、 I M 定义同上。3.4.5 电容电流补偿对于较长的输电线路，电容电流较大，为提高经大过渡电阻故障时的灵敏度，需进行电容电流补

26、偿。电容电流补偿由下式计算而得： U U M 0 2 X C1+U M 0 U N U N 02 X C 0 2 X C1+UM、UN、UM0、UN0为本侧、对侧的相、零序电压；X C1 、 X C 0 为线路全长的正序和零序容抗；按上式计算的电容电流对于正常运行和区外故障都能给予较好的补偿。3.4.6 TA 断线TA 断线瞬间，断线侧的起动元件和差动继电器可能动作，但对侧的起动元件不动作，不会向本侧发差动保护动作信号，从而保证纵联差动不会误动。非断线侧经延时后报“长期有差流”，与 TA 断线作同样处理。TA 断线时发生故障或系统扰动导致起动元件动作，若控制字“TA 断线闭锁差动”整定为“1”

27、，则闭锁电流差动保护；若控制字“TA 断线闭锁差动”整定为“0”，且该相差流大于“TA 断线差流定值”（整定值），仍开放电流差动保护。3.4.7 TA 饱和当发生区外故障时，TA 可能会暂态饱和，装置中由于采用了较高的制动系数和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。3.4.8 采样同步两侧装置一侧作为同步端（控制字“主机方式”置“1”侧或纵联码大的一侧），另一侧作为参考端（控制字“主机方式”为“0”侧或纵联码小的一侧）。以同步方式交换两侧信息，参考端采样间隔固定，并在每一采样间隔中固定向对侧发送一帧信息。同步端随时调整采样间隔，如果满足同步条件，就向对侧传输三相电流采样值

28、；否则，启动同步过程，直到满足同步条件为止。两侧装置采样同步的前提条件为:1、通道单向最大传输时延15ms。2、通道的收发路由单向延时应一致。11NARI-RELAYSRCS-931 系列超高压线路成套保护装置技术和使用说明书3.4.9 通道连接方式装置可采用“专用光纤”或“复用通道”。在纤芯数量及传输距离允许范围内，优先采用“专用光纤”作为传输通道。当功率不满足条件，可采用“复用通道”。专用光纤的连接方式如图3.4.1所示：图3.4.1 专用光纤方式下的保护连接方式64kbit/s复用的连接方式如图3.4.2所示：图3.4.2 64kbit/s复用的连接方式2048kbit/s复用的连接方式

29、如图3.4.3所示图3.4.3 2048kbit/s复用的连接方式双通道2048kbit/s复用的连接方式如图3.4.4所示图3.4.4 双通道2048kbit/s复用的连接方式双通道差动保护也可以一个通道复用，另外一个通道采取专用光纤的连接方式。3.4.10 通信时钟数字差动保护的关键是线路两侧装置之间的数据交换。本系列装置采用同步通信方式（装置型号中带有字母M的通信速率为2048kbit/s，不带有字母M的通信速率为64kbit/s，如：RCS-931A通信速率为64kbit/s,RCS-931AM通信速率为2048kbit/s）。差动保护装置发送和接收数据采用各自的时钟，分别为发送时钟和

30、接收时钟。保护装置的接收时钟固定从接收码流中提取，保证接收过程中没有误码和滑码产生。发送时12NARI-RELAYSRCS-931 系列超高压线路成套保护装置技术和使用说明书钟可以有两种方式，1、采用内部晶振时钟；2、采用接收时钟作为发送时钟。采用内部晶振时钟作为发送时钟常称为内时钟（主时钟）方式，采用接收时钟作为发送时钟常称为外时钟（从时钟）方式。两侧装置的运行方式可以有三种方式：1、两侧装置均采用从时钟方式；2、两侧装置均采用内时钟方式；3、一侧装置采用内时钟，另一侧装置采用从时钟（这种方式会使整定定值更复杂，故不推荐采用）。RCS-931系列装置通过整定控制字“专用光纤（内部时钟）”来决

31、定通信时钟方式。控制字“专用光纤（内部时钟）”置为1，装置自动采用内时钟方式；反之，自动采用外时钟方式。对于 64kbit/s 速率的装置，其“专用光纤（内部时钟）”控制字整定如下：1. 保护装置通过专用纤芯通信时，两侧保护装置的“专用光纤（内部时钟）”控制字都整定成：1；2. 保护装置通过 PCM 机复用通信时，两侧保护装置的“专用光纤（内部时钟）”控制字都整定成：0；对于 2048kbit/s 速率的装置，其“专用光纤（内部时钟）”控制字整定如下：1. 保护装置通过专用纤芯通信时，两侧保护装置的“专用光纤（内部时钟）”控制字都整定成：1；2. 保护装置通过复用通道传输时，两侧保护装置的“专

32、用光纤（内部时钟）”控制字按如下原则整定：a.当保护信息直接通过同轴电缆接入 SDH 设备的 2048kbit/s 板卡，同时 SDH 设备中 2048kbit/s 通道的“重定时”功能关闭时，两侧保护装置的“专用光纤（内部时钟）”控制字置（推荐采用此方式）；b. 当保护信息直接通过同轴电缆接入 SDH 设备的 2048kbit/s 板卡，同时 SDH设备中 2048kbit/s 通道的“重定时”功能打开时，两侧保护装置的“专用光纤（内部时钟）”控制字置；c. 当保护信息通过通道切换等装置接入 SDH 设备的 2048kbit/s 板卡，两侧保护装置的“专用光纤（内部时钟）”控制字的整定需与其

33、它厂家的设备配合。注：RCS-931装置各个型号V3.00及以上版本将“专用光纤”控制字更名为“内部时钟”，控制字功能与原来一样。注: 对于双通道差动保护装置，两个通道的时钟分别通过“通道A专用光纤（通道A内部时钟）”、“通道B专用光纤（通道B内部时钟）”来设置。3.4.11 纵联标识码为提高数字式通道线路保护装置的可靠性，RCS-931 装置各个型号 V3.00 及以上版本增加可整定的本侧及对侧纵联保护标识码。RCS-931X 和 RCS-931XM V3.00 及 以 上 版本增加纵联码功能，定值作如下修改：增加两个定值项：“本侧纵联码”“对侧纵联码”；减少了两个保护控制字：“主机方式”、

34、“通道自环试验”，同时将原来的“专用光纤”改名为“内部时钟”。13NARI-RELAYSRCS-931 系列超高压线路成套保护装置技术和使用说明书RCS-931XMM V3.00 及 以 上 版本增加纵联码功能，定值作如下修改：增加两个定值项：“本侧纵联码”“对侧纵联码”；减少了两个保护控制字：“主机方式”、“通道自环试验”，同时将原来的“通道 A 专用光纤”改名为“通道 A 内部时钟”，将原来的“通道B 专用光纤”改名为“通道 B 内部时钟”。本侧纵联码和对侧纵联码需在定值项中整定，范围均为 065535，纵联码的整定应保证全网运行的保护设备具有唯一性，即正常运行时，本侧纵联码与对侧纵联码应

35、不同，且与本线的另一套保护的纵联码不同，也应该和其它线路保护装置的纵联码不同（保护校验时可以整定相同，表示自环方式）。保护装置根据本装置定值中本侧纵联码和对侧纵联码定值决定本装置的主从机方式，同时决定是否为通道自环试验方式，若本侧纵联码和对侧纵联码整定一样，表示为通道自环试验方式，若本侧纵联码大于等于对侧纵联码，表示本侧为主机，反之为从机。保护装置将本侧的纵联码定值包含在向对侧发送的数据帧中传送给对侧保护装置，对于双通道保护装置，当通道 A 接收到的纵联码与定值整定的对侧纵联码不一致时，退出通道 A 的差动保护，报“CHA 纵联码错”、“通道 A 异常”告警。“CHA 纵联码错”延时 100m

36、s 展宽 1S 报警，“通道 A 异常”延时 400ms 展宽 3S 报警；通道 B 与通道 A 类似。对于单通道保护装置，当接收到的纵联码与定值整定的对侧纵联码不一致时，退出差动保护，报“纵联码接收错”、“通道异常”告警。在通道状态中增加对侧纵联码的显示，显示本装置接收到的纵联码，若本装置没有接收到正确的对侧数据，对侧纵联码显示“”符号。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、段阻抗特性向第象限偏移；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。

37、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 10%以下时，进入三相低压程序，由正序电压记忆量极化，、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。段距离继电器始终采用反门坎，因而三相短路段稳态特性包含原点，不存在电压死区。当用于长距离重负荷线路，常规距离继电器整定困难时，可引入负荷限制继电器，负荷限制继电器和距离继电器的交集为动作区，这有效地防止了重负荷时测量阻抗进入距离继电器而引起的误动。3.5.1 低压距离继电器当正序电压小于 10Un 时，进入低压

38、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。低压距离继电器比较工作电压和极化电压的相位：14NARI-RELAYSRCS-931 系列超高压线路成套保护装置技术和使用说明书工作电压： U OP = U I Z ZD极化电压： U P = U1M这里： = A, B, CU OP 为工作电压Z ZD 为整定阻抗继电器的比相方程为：U P

39、为极化电压U1M 为记忆故障前正序电压 900 ArgU OPU P 900jXZ ZDZ KRjXZ SZ ZDR Z S图 3.5.1 正方向故障动作特性 Z K图 3.5.2 反方向故障动作特性jXZ ZDZ KR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 Z K 在阻抗复数平面上的动作特性是以 Z ZD 至 Z S 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。15NARI-RELAYSRCS-931 系列超高压线路成套保护装置技术和使

40、用说明书反方向故障暂态动作特性如图 3.5.2，测量阻抗 Z K 在阻抗复数平面上的动作特性是以 Z ZD 与 Z S 连线为直径的圆，当 Z K 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 Z K 在阻抗复数平面上的动作特性如图 3.5.3，反方向故障时， Z K 动作特性也如图 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、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、距离继电器暂态动作后

41、，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。为了保证段距离继电器的后备性能，段距离元件的门坎电压总是倒置的，其特性包含原点。3.6 选相元件本装置采用工作电压变化量选相元件、差动选相元件和 I 0 与 I 2 A 比相的选相元件进行选相。3.6.1 电流差动选相元件工频变化量和稳态差动继电器动作时，动作相选为故障相；3.6.2 工作电压变化量选相元件保护有六个测量选相元件，即：U OPA 、 U OPB 、 U OPC 、 U OPAB 、 U OPBC 、 U OPCA先比较三个相工作电压变化量，取最大相 U OPMAX ，与另两相的相间工作电压变化量

42、U OP 比较，大于一定的倍数即判为最大相单相故障；若不满足则判为多相故障，取 U OP 中最大的为多相故障的测量相。3.6.3 I 0 与 I 2 A 比相的选相元件选相程序首先根据 I 0 与 I 2 A 之间的相位关系，确定三个选相区之一，如图 3.6.1。当： 600 ArgI 0I 2 A 600 时选区600 ArgI 0I 2 A 1800 时选区161800 ArgI 0I 2 A 3000 时选区NARI-RELAYSRCS-931 系列超高压线路成套保护装置技术和使用说明书I 2 A600B区A区C区 600180 0图 3.6.1 选相区域单相接地时，故障相的 I 0 与

43、 I 2 同相位，A 相接地时， I 0 与 I 2 A 同相，B 相接地时， I 0与 I 2 A 相差在 120，C 相接地时， I 0 与 I 2 A 相差 240。两相接地时，非故障相的 I 0 与 I 2 同相位，BC 相间接地故障时， I 0 与 I 2 A 同相，CA相间接地故障时， I 0 与 I 2 A 相差 120，AB 相间接地故障时， I 0 与 I 2 A 相差 240。3.7 非全相运行非全相运行流程包括非全相状态和合闸于故障保护，跳闸固定动作或跳闸位置继电器 TWJ 动作且无流，经 30ms 延时置非全相状态。3.7.1 单相跳开形成的非全相状态lllll单相跳闸

44、固定动作或 TWJ 动作而对应的有流元件不动作判为跳开相；测量两个健全相和健全相间的工频变化量阻抗；对健全相求正序电压作为距离保护的极化电压；测量健全相间电流的工频变化量，作为非全相运行振荡闭锁开放元件；跳开相有电流或 TWJ 返回，开放合闸于故障保护 200ms。3.7.2 三相跳开形成的非全相状态ll三相跳闸固定动作或三相 TWJ 均动作且三相无电流时，置非全相状态，有电流或三相 TWJ 返回后开放合闸于故障保护 200ms；进全相运行的流程。3.7.3 非全相运行状态下，相关保护的投退非全相运行状态下，退出与断开相相关的相、相间变化量距离继电器，RCS-931A 将零序过流保护段退出，段

45、不经方向元件控制，RCS-931B 将零序过流保护、段退出，段不经方向元件控制，RCS-931D 将零序过流保护段退出，零序反时限过流不经方向元件控制。17NARI-RELAYS3.7.4 合闸于故障线路保护RCS-931 系列超高压线路成套保护装置技术和使用说明书llll单相重合闸时，零序过流加速经 60ms 跳闸，距离段受振荡闭锁控制经 25ms延时三相跳闸；三相重合闸或手合时，零序电流大于加速定值时经 100ms 延时三相跳闸；三相重合闸时，经整定控制字选择加速不经振荡闭锁的距离、段，否则总是加速经振荡闭锁的距离段；手合时总是加速距离段。3.7.5 单相运行时切除运行相当线路因任何原因切

46、除两相时，由单相运行三跳元件切除三相，其判据为：有两相TWJ 动作且对应相无流(0.06In），而零序电流大于 0.15In，则延时 200ms 发单相运行三跳命令。3.8 重合闸本装置重合闸为一次重合闸方式, 可实现单相重合闸、三相重合闸或综合重合闸；可根据故障的严重程度引入闭锁重合闸的方式。重合闸的起动方式可以由保护动作起动或开关位置不对应起动方式；当与本公司其它产品一起使用有二套重合闸时，二套装置的重合闸可以同时投入，不会出现二次重合，与其它装置的重合闸配合时，可考虑用压板仅投入一套重合闸。三相重合时，可采用检线路无压重合闸或检同期重合闸，也可采用快速直接重合闸方式，检无压时，检查线路电压或母线电压小于 30V；检同期时，检查线路电压和母线电压大于 40V，且线路和母线电压间相位