RCS-926A过电压保护装置技术说明书V1.00(2002.11)
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目 录
1 概述........................................................................................................................................................1 1.1 应用范围与保护配置.....................................................................................................................1 1.2 装置性能特征.................................................................................................................................1 2 技术参数................................................................................................................................................2 2.1机械及环境参数..............................................................................................................................2 2.2 额定电气参数.................................................................................................................................2 2.3 主要技术指标.................................................................................................................................2 3 软件工作原理........................................................................................................................................4 3.1 保护程序结构.................................................................................................................................4 3.2 正常运行程序.................................................................................................................................4 3.3 装置总起动元件.............................................................................................................................5 3.4 保护起动元件.................................................................................................................................5 3.5过电压保护......................................................................................................................................5 3.6过压起动远跳..................................................................................................................................5 4 硬件原理说明........................................................................................................................................7 4.1 装置整体结构.................................................................................................................................7 4.2 装置面板布置.................................................................................................................................8 4.3 装置接线端子.................................................................................................................................8 4.4 输出接点.........................................................................................................................................9 4.5 结构与安装.....................................................................................................................................9 4.6 各插件原理说明...........................................................................................................................10 5 定值内容及整定说明..........................................................................................................................16 5.1 装置参数及整定说明...................................................................................................................16 5.2 保护定值及整定说明...................................................................................................................17 5.3 压板定值.......................................................................................................................................17 5.4 IP地址........................................................................................................................................17
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NARI-RELAYS RCS-926A过电压保护
RCS-926A过电压保护装置
1 概述
1.1 应用范围与保护配置
本装置为由微机实现的数字式过压保护,具有过电压保护和过电压起动发讯的功能。
1.2 装置性能特征
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128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。
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。 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。
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2 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10S
40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<50W
2.3 主要技术指标 2.3.1 过电压保护
整定范围: 57.7~90V
过电压元件定值误差: <2% 过电压跳闸时间: 0~10s
2.3.2 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 17626.6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。
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2.3.3 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。
2.3.4 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 2.3.5 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(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)。
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3 软件工作原理
3.1 保护程序结构
保护程序结构框图如图3.1.1所示。
图3.1.1 保护程序结构框图
主程序按固定的采样周期接受采样中断进入采样程序,在采样程序中进行模拟量采集与滤波,开关量的采集、装置硬件自检、交流电压断线和起动判据的计算,根据是否满足起动条件而进入正常运行程序或故障计算程序。硬件自检内容包括RAM、E2PROM、跳闸出口三极管等。
正常运行程序中进行采样值自动零漂调整、及运行状态检查,运行状态检查包括交流电压断线、检查开关位置状态判别等。不正常时发告警信号,信号分两种,一种是运行异常告警,这时不闭锁装置,提醒运行人员进行相应处理;另一种为闭锁告警信号,告警同时将装置闭锁,保护退出。
故障计算程序进行过电压保护和起动远跳的判别逻辑以及跳闸逻辑,并进行事件报告、故障报告及波形的整理。
3.2 正常运行程序 3.2.1 检查开关位置状态
线路有电流但TWJ动作,经10秒延时报TWJ异常。
当相电流>0.06*IN(IN为额定电流)时,判为线路有流,其返回系数为0.9。
3.2.2 交流电压断线
当保护满足以下条件报TV断线(或门条件):
a) 三相电压向量和大于12伏,延时1.25秒报TV断线。
b) 正序电压小于1/3额定电压时,任一相有电流(>0.06In)或跳闸位置继电器不动作,延时1.25秒报TV断线。
三相电压恢复正常后,经10秒延时后全部恢复正常运行。
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3.2.3 电压、电流回路零点漂移调整
随着温度变化和环境条件的改变,电压、电流的零点可能会发生漂移,装置将自动跟踪零点的漂移。
3.2.4 跳闸位置异常告警
当跳闸位置存在并且线路有流时,延时10秒报跳闸位置异常告警,上述现象消失后延时10秒返回。
3.2.5 电压采样异常告警
电流采样异常将闭锁保护,而发生电压采样异常时只发告警信号,并不闭锁保护。
跳闸位置异常告警以及电压采样异常告警在正常运行程序与故障计算程序中始终进行计算。
3.3 装置总起动元件
当“电压三取一方式”控制字为“1”时,任一相过电压时保护起动,否则三相均过电压时保护才起动。
起动元件动作后展宽7秒,去开放出口继电器正电源。 3.4 保护起动元件
保护起动元件与总起动元件一样,为过电压起动。
3.5过电压保护
当线路本端过电压,保护经过电压延时整定跳本端断路器。过电压保护可反应任一相过电压动作(三取一方式),也可反应三相均过电压动作(三取三方式),由控制字整定。过电压保护电压元件返回系数为0.98。
过电压跳闸命令发出80ms后,若三相均无流时收回跳闸命令。 3.6过压起动远跳
当本端过电压元件动作,并且“过电压起动远跳”控制字为“1”,如果满足以下条件则起动远方跳闸装置(或门条件):
1)本端断路器TWJ动作且三相无电流; 2)“远跳经跳位闭锁”控制字为“0”。
将三相TWJ接点串联后与装置TWJ开入接点联接,见图3.7.1中(A);对于一个半开关接线将边开关和中开关的各三相TWJ接点串联后再串联后与装置TWJ开入接点联接,接线方式如图3.6.1中(B)所示。
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公共
TWJA
TWJB(A)
TWJC
TWJ开入
公共
NARI-RELAYS
TWJ开入
图3.6.1 RCS-926A中TWJ开入接线方法
当过电压返回时,发远跳命令返回。
3.7 RCS-926A工作逻辑方框图
图3.7.1为RCS-926A工作逻辑图。
电压三取TJ
起动远跳(QYT)
图3.7.1 RCS-926A工作逻辑方框图
当跳闸令发出80ms后,判线路是否有流,如果无流,则收回跳闸令。当相电流>0.06*IN(IN为额定电流)时判为线路有流,其返回系数为0.9。
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4 硬件原理说明
4.1 装置整体结构
机
板
图4.1.1 装置整体结构
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如主接线方式为双母线,要投入过电压保护或过压起动远跳,输入的交流电
压应为线路TV的电压。
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。
1
DC
2
AC
3
LPF
4
CPU
5
COM
打印
6
OPT1602
对时
601
7
OPT2702704706708710712714716718720722724726728730
光耦2+TWJ备用备用备用光耦1-光耦1+备用备用备用备用光耦1-701703705707709711713715717719721723725727729
IA201IA'202
电
信号复归604投检修态603备用
606608610612
备用保护备用备用
605607609611613
IB
直流电源
101
+
IC
直流电源
102
-
203IB'204
485-1 A
流
485-1 B485-1地485-2 A
501502503504505506
时钟同步串口2
备用备用备用备用TWJ
打
打印TXB
511
印512
备用
628630
串口1
备用备用备用
205IC'206
24V光耦+614
207
103
208
485-2 B485-2地
61624V光耦-615618620622624626
备用备用备用备用备用备用备用
617619621623625627629
UA
24V光耦+
104
209UB210
对时485A507对时485B508
UC
24V光耦-
105
211UN212
对时地打印RXA
509510
213
大地
106
215
214
大地打印地
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8
SIG
信号公共902遥信公共904BJJ-2TJ5-1
TJ5-2TJ5-2TJ1-1TJ1-2TJ2-1TJ2-2QYT1-1QYT1-2QYT2-1QYT2-2
906908910912914916918920922924926928930
TJ1-1TJ1-2TJ2-1TJ2-2QYT1-1QYT1-2QYT2-1QYT2-2
9
OUTBJJ-1BSJ1-2XTJ-1BSJ2-2
901903905907909911
913915917919921923925927929
起
动远跳闸跳遥信中央信号
A
备用
B
备用
C
备用
E
备用
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。
902
901903905906907908
904
}}
中央信号遥信
913915917919910
914916918920912
}
921跳闸
923925927
922924926928
}
起动远跳
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
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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)、24V光耦插件(OPT1)、高压光耦插件(OPT2)、信号插件(SIG)、跳闸出口插件(OUT)、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:
DC
( A )
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接地铜排
( B )
( C )
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光耦电源,其中104为光耦24V+,105为光耦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)。
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),其它开入的连接详见OPT1插件。
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:
ABC
AC
201203205207209211213202204206208210212214
215
图4.6.3 交流输入变换插件与系统接线图
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IA、IB、IC为三相电流输入,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/V。
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。
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。
4.6.4 CPU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,录波数据可单独从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。
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COM
GPS
(5A)(5B)(5C)
图4.6.5 通信插件背板端子及外部接线图
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发送的对时脉冲信号,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于打印机整定为一致。
4.6.6 24V光耦插件(OPT1)
图4.6.6 光耦插件背板端子及外部接线图
电源插件输出的光耦24V电源,其正端(104端子)应接至屏上开入公共端,其负端(105端子)应与本板的24V光耦负(615端子)直接相连;另外光耦24V正应与本板的24V光耦正(614端子)相连,以便让保护监视光耦开入电源是否正常。
601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
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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
602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。
603端子是投检修态输入,它的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。
604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。
4.6.7 高压光耦插件(OPT2)
本装置一个220V/110V的光耦插件,背板定义及接线图如下所示:
图4.6.8 高压光耦插件背板定义及接线图
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701端子为外接光耦电源的+220V/+110V,707端子为外接光耦电源的-220V/-110V;717端子为外接光耦电源的+220V/+110V,727端子为外接光耦电源的-220V/-110V。
注意:OPT2插件上701端子与717端子、711端子与727端子在插件上不连,若采用其中一组光耦时,另一组光耦的正负电源必须同时接上,否则会报光耦失电而闭锁保护,接到OPT2插件的开入,就不应再接OPT1插件相应定义的端子,反之亦然。
供货时OPT2插件一般是不配的,因此订货时请注明。
4.6.8 信号继电器插件(SIG)
本插件无外部连线,该板主要是将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。
4.6.9 继电器出口插件(OUT)
本插件提供输出空接点,如下图所示:
902
901903
905906907908
904
}}
中央信号遥信
913915917919910
914916918920912
}
921跳闸
923925927
922924926928
}
起动远跳
图4.6.9 OUT插件接点输出图
BSJ为装置故障告警继电器,其输出接点BSJ1-2、BSJ2-2均为常闭接点,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-1、BJJ-2为常开接点,装置异常如TV断线、TWJ异常等,仍有保护在运行时,发告警信号,BJJ继电器动作,接点闭合。
XTJ为跳闸信号磁保持继电器,保护跳闸时XTJ继电器动作并保持,需按信号复归按钮或由通信口发远方信号复归命令才返回。
TJ继电器为保护跳闸时动作,保护动作返回时,该继电器也返回。 QYT继电器为过电压时起动远方跳闸用。
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)。
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RCS-926A,RCS-941A(B\D),RCS-941B,RCS-943,RCS-951A(B),型高压输电线路保护装置技术说明书
RCS-926A过电压保护 NARI-RELAYS
5 定值内容及整定说明
装置定值包括装置参数和保护定值。 5.1 装置参数及整定说明
序号 定 值 名 称 定 值 范 围 整 定 值 定值区号 0~通信地址 0~串口1波特率串口2波特率打印波特率调试波特率,系统频率,电压一次额定值~电压二次额定值
电流一次额定值~电流二次额定值 厂站名称 网络打印自动打印规约类型分脉冲对时可远方修改定值
1. 定值区号:保护定值有30套可供切换,装置参数不分区,只有一套定值;
2. 通信地址:指后台通信管理机与本装置通信的地址;
3. 串口1波特率、串口2波特率、打印波特率、调试波特率:只可在所列波特
率数值中选其一数值整定;
4. 系统频率:为一次系统频率,请整定为50Hz;
5. 电压一次额定值:为一次系统中电压互感器原边的额定电压值; 6. 电压二次额定值:为一次系统中电压互感器副边的额定电压值; 7. 电流一次额定值:为一次系统中电流互感器原边的额定电流值; 8. 电流二次额定值:为一次系统中电流互感器副边的额定电流值; 9. 厂站名称:可整定汉字区位码(12位),或ASCII码(后6位),装置将自
动识别,此定值仅用于报文打印。
10. 自动打印:保护动作后需要自动打印动作报告时置为“1”,否则置为“0”; 11. 网络打印:需要使用共享打印机时置为“1”,否则置为“0”。使用共享打印
机指的是多套保护装置共用一台打印机打印输出,这时打印口应设置为RS-485方式(参见4.6.5通信插件说明),经专用的打印控制器接入打印机;而使用本地打印机时,应设置为RS-232方式,直接接至打印机的串口。 12. 规约类型:当采用IEC60870-5-103规约置为“0”,采用LFP规约置为“1”。 13. 分脉冲对时:当采用分脉冲对时置为“1”,秒脉冲对时置为“0”。 14. 可远方修改定值:允许后台修改装置的定值时置为“1”,否则置为“0”。
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NARI-RELAYS RCS-926A过电压保护
5.2 保护定值及整定说明 5.2.1 RCS-926A保护定值如表
保护的所有定值均按二次值整定,定值范围中In为1或5,分别对应于二次额定电流为1A或5A。
序号 定 值 名 称 过电压定值 过电压动作时间 线路编号
RCS-926A运行方式控制字SW(n) 整定 “1”表示投入,“0”表示退出 过压跳本侧投入 0,电压三取一方式 0,过电压起动远跳 0,远跳经跳位闭锁 0,
定 值 范 围 整 定 值
57.7~0~0~5.2.2 RCS-926A保护定值整定说明
1. 过电压保护整定值,按相电压整定,整定步长为0.01V。 2. 过电压动作时间定值,整定步长为0.01S。
3. 线路编号:按实际线路编号整定,打印报告时用。 5.2.3 RCS-926A运行方式控制字整定说明
1. 过压跳本侧投入,当投入时如果过电压保护动作则跳开本侧开关。
2. 电压三取一方式投入,当投入时过电压、补偿过电压、补偿欠电压元件在任
一相电压满足动作条件时动作。 5.3 压板定值
装置设有软压板功能,压板可通过定值投退(远方或就地)
序号 a)
定 值 名 称 投过压保护
定 值 范 围 整 定 值
0,
1. “投过压保护”控制字和屏上硬压板为“与”的关系,当需要利用软压板功
能时,必须投上硬压板,当不需软压板功能时,必须将该控制字整定为“1”。
5.4 IP地址
该定值用于以太网接口,当无以太网接口时,该定值可不整定。
注意:当无压板投入时(综合软硬压板),保护将退出。
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