南瑞 RCS-993E型失步解列及频率电压紧急控制装置 使用说明书 
南瑞 RCS-993E型失步解列及频率电压紧急控制装置 使用说明书
ZL_WKZZ5103.0709 RCS-993E 型 失步解列及频率电压紧急控制装置 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-relays.com 目 录 1 2 3 4 5 概述 ................................................................................................................................................................ 1 1.1 应用范围................................................................................................................................................ 1 1.2 主要特点................................................................................................................................................ 1 1.3 失步解列控制的主要性能 .................................................................................................................... 1 1.4 频率电压紧急控制的主要性能 ............................................................................................................ 2 技术参数 ........................................................................................................................................................ 3 2.1 机械及环境参数 .................................................................................................................................... 3 2.2 额定电气参数........................................................................................................................................ 3 2.3 过载能力................................................................................................................................................ 3 2.4 主要技术指标........................................................................................................................................ 3 2.4.1 电气量测量精度............................................................................................................................ 3 2.4.2 装置判断及动作时间.................................................................................................................... 3 2.4.3 电磁兼容 ....................................................................................................................................... 3 2.4.4 绝缘试验 ....................................................................................................................................... 4 2.4.5 输出接点容量................................................................................................................................ 4 2.4.6 通信接口 ....................................................................................................................................... 4 硬件说明 ........................................................................................................................................................ 5 3.1 面板布置图............................................................................................................................................ 5 3.2 装置接线端子........................................................................................................................................ 6 3.3 输出接点................................................................................................................................................ 7 3.4 结构与安装............................................................................................................................................ 8 定值内容 ...................................................................................................................................................... 10 4.1 装置参数.............................................................................................................................................. 10 4.2 定值...................................................................................................................................................... 10 装置采样显示内容及说明 .......................................................................................................................... 12 NARI-RELAYS RCS-993E 失步解列及频率电压紧急控制装置 1 概述 1.1 应用范围 RCS-993E 型失步解列及频率电压紧急控制装置将电力系统失步解列功能和低频 解列、低压解列、过压解列、过频解列或切机功能集中在同一个装置中。RCS-993E 可在电力系统失步时，做出相应的处理：解列、切机、切负荷或启动其它使系统再同 期的控制措施；也可在电力系统发生频率或电压稳定事故时，将联络线解列，隔离事 故系统。过频切机设置 3 轮。 1.2 主要特点 z z z z z z z z z 可对两回线路进行失步判别。 装置采用整体面板、全封闭机箱，装置采用双 CPU 结构，强弱电严格分离，舍弃传 统的背板配线方式；同时在软件设计上采取了有效的抗干扰措施。因此装置具有很 强的抗干扰和抗电磁辐射的能力。 完善的事件记录报文处理，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。 灵活的通信方式，配置有 RS-485 通信接口(可选双绞线、光纤引出)或以太网接口。 对厂站监控系统通信支持电力行业标准 DL/T667-1999（IEC60870-5-103 标准）的 通信规约。 模块化结构，硬件、软件扩充灵活。 装置共 14 组跳闸出口，其中 8 组中每组具有 4 付接点；其它 6 组中每组具有 2 付接点。14 组跳闸出口可通过软件灵活地设定到相应的动作元件。 本装置具备软件和硬件 GPS 脉冲对时功能。 1.3 失步解列控制的主要性能 RCS-993E 型装置则利用 u cos ϕ 判别原理进行判别，以装置安装处测量电压最小值 确定动作区域，其主要性能如下： z 失步继电器利用 u cos ϕ 的变化轨迹来判别电力系统失步，利用装置安装处采集到的 电压电流，通过计算 u cos ϕ 来反应振荡中心的电压，根据振荡中心电压的变化规律 来区分失步振荡和同步振荡及短路故障，该判别方式具有下述优点： ¾ 本判据反应的是系统振荡中心电压的变化规律，物理概念清晰、明确。 ¾ 本判据自动适应系统结构和运行方式的变化，即与系统运行方式、电网结构无 关，只反应测量线路所在断面的失步状态。 ¾ 本判据不需要用户提供判断失步的定值，给用户的使用提供了极大的方便。 z 将 u cos ϕ 的变化范围分为 7 个区，振荡发生时 u cos ϕ 逐级穿过。 z z 失步继电器快跳段需要逐级穿过 7 个区域，慢跳段需要穿过其中 4 个区域。 失步继电器快跳段可以测量 180 毫秒以上的失步周期，慢跳段可以测量 120 毫秒以 上的周期，并且可以整定在失步后 N 个周期后出口跳闸，N 的取值范围为(1－15)。 1 NARI-RELAYS RCS-993E 失步解列及频率电压紧急控制装置 z 振荡周期整定定值 N＝1 时，由快跳段出口解列；N>1 时，由慢跳段出口解列。若 N 整定为 1，当振荡周期很短时，如快跳段不能动作，则由慢跳段在第二个振荡周期 出口。 z 可使用振荡过程中最低电压值来确定装置保护的范围，保证了相邻安装点之间失步 解列装置的选择配合。 *注：一个振荡周期内，最大电流必须大于 0.5 倍额定电流，装置才判为失步。如实际线 路 CT 变比较大，振荡时最大电流达不到上述值，请订货时说明。 1.4 频率电压紧急控制的主要性能 z z z z 测量装置安装处两组电压、频率及它们的变化率。 在电力系统发生频率或电压稳定事故时，作为最后一道防线之一，装置可将联络线 解列，隔离事故系统。 在地区电网由于有功功率过剩引起频率上升时，装置自动根据频率升高值自动切除 电厂的部分机组。过频控制设有 3 个基本轮。 由于无功不足引起的三相电压下降是基本对称的，而且不会出现大的突变，所以本 装置的低压元件是基于正序电压进行判别的，若负序电压大于 0.15Un 或正序电压 有突变均会闭锁低压减载。所以本装置不可用于故障解列。 z z z 本装置具有独特的短路故障判断自适应功能，低压解列的整定时间不需要与保护动 作时间相配合，保证系统低电压时快速动作，短路故障时可靠不动作。 本装置设有根据 df／dt、du／dt 闭锁功能，以防止由于短路故障、负荷反馈、频 率或电压的异常情况可能引起的误动作。具有 TV 断线闭锁功能。 针对电力系统可能出现的工频过电压或谐振过电压，装置设置了 1 轮过压解列或 切机。 2 NARI-RELAYS RCS-993E 失步解列及频率电压紧急控制装置 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：-30～70℃ 2.2 额定电气参数 交流额定电压： 100 3 V 交流额定电流：1A 或 5A 额定频率：50Hz 2.3 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 2.4 主要技术指标 2.4.1 电气量测量精度 电压测量误差 ≤ 0.5% （0.2～1.2Un） 电流测量误差 ≤ 1% （0.1～1.5In） 有功功率测量误差≤±1％（0.2～1.2Un、0.1～1.5In、50Hz） 频率测量误差 ≤ 0.01Hz （45～55Hz） 2.4.2 装置判断及动作时间 装置固定的最大灵敏角为 82 度。失步振荡判出时间一般需要功角（或相角差）超 过 180 度；装置失步解列出口延时以振荡周期次数 N 进行整定，最短 N＝1。 所有出口接点的闭合时间固定为 200ms。 2.4.3 电磁兼容 辐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； 3 NARI-RELAYS RCS-993E 失步解列及频率电压紧急控制装置 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。 2.4.4 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。 2.4.5 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 允许切断电流 0.3A（DC220V，V/R 1ms），不带电流保持 2.4.6 通信接口 两个 RS-485 通信接口 (可选光纤或双绞线连接)，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 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-RELAYS RCS-993E 失步解列及频率电压紧急控制装置 3 硬件说明 3.1 面板布置图 图 3.1.1是装置的正面面板布置图。 3× 3键 盘 运 行 TV 断 线 R C S - 9 9 3 E TA 断 线 区 号 装置异常 失 步 解 列 及 频 率 电 压 紧 急 控 制 装 置 ＋ 确认 跳闸 取 消 南瑞继保电气有限公司 _ 液晶对比度调整 汉字显示器 信号复归 调试通讯口 模拟量输入 图 3.1.1 面板布置图 图 3.1.2是装置的背面面板布置图。 DC AC LPF CPU COM OPT SIG OUT OUT OUT1 图 3.1.2 端子布置图（背视） “运行”灯为绿色，装置正常运行时点亮，装置故障或短时闭锁时熄灭； “TV 断线”灯为黄色，当发生电压回路断线时点亮； “TA 断线”灯为黄色，当发生电流回路断线时点亮； “装置异常”灯为黄色，当运行异常时点亮； “跳闸”灯为红色，当装置动作出口点亮，在“信号复归”后熄灭。 5 NARI-RELAYS RCS-993E 失步解列及频率电压紧急控制装置 3.2 装置接线端子 图 3.2.1为端子定义图。 1 2 DC AC 3 4 5 6 LPF IA1 201 IA1' 202 IB1 203 IB1' 204 IC1 205 IC1' 206 IA2 207 IA2' 208 IB2 209 IB2' 210 103 IC2 211 IC2’ 212 24V光耦 104 ＋ UA1 213 UB1 214 UC1 215 UN1 216 UA2 217 UB2 218 UC2 219 UN2 220 CPU 电 直流电源 101 ＋ 直流电源 102 － 流 24V光耦 105 － 大地 106 电 压 8 9 A B COM OPT SIG OUT 7 打印 902 对时 901 信号复归 904 投检修态 903 485-1 A 801 485-1 B 802 485-1地 803 485-2 A 804 485-2 B 805 485-2地 806 对时 485A 对时 485B 807 808 对时地 809 打印 RXA 810 串 口 1 串 口 2 时 钟 同 步 线路1失步 线路2失步 905 906 解列投入 解列投入 二取二方 907 低频投入 908 式投入 A01 TJ1-1 B02 TJ1-1 B01 A04 A03 TJ1-2 B04 TJ1-2 B03 远动BSJ 远动BJJ A06 A05 TJ2-1 B06 TJ2-1 B05 中央公共 A08 A07 TJ2-2 B08 TJ2-2 B07 低压投入 910 过频投入 909 中央BSJ A10 A09 TJ3-1 B10 TJ3-1 B09 912 过压投入 911 中央BJJ A12 A11 TJ3-2 B12 TJ3-2 B11 913 备用1 A14 A13 TJ4-1 B14 TJ4-1 B13 916 24V光耦－ 915 备用1 A16 A15 TJ4-2 B16 TJ4-2 B15 918 917 备用2 A18 A17 TJ5-1 B18 TJ5-1 B17 920 919 备用2 A20 A19 TJ5-2 B20 TJ5-2 B19 922 921 A22 A21 TJ6-1 B22 TJ6-1 B21 924 923 远动TJ A24 A23 TJ6-2 B24 TJ6-2 B23 926 925 远动TJ A26 A25 TJ7-1 B26 TJ7-1 B25 928 927 中央TJ A28 A27 TJ7-2 B28 TJ7-2 B27 930 929 中央TJ A30 A29 TJ8-1 B30 TJ8-1 B29 24V光耦＋ 914 打 打印TXB 811 远动公共 A02 跳 闸 印 通信地 812 6 NARI-RELAYS RCS-993E 失步解列及频率电压紧急控制装置 B C E OUT OUT OUT1 TJ1-1 B02 TJ1-1 B01 TJ1-3 C02 TJ1-3 C01 TJ9-1 E02 TJ9-1 E01 TJ1-2 B04 TJ1-2 B03 TJ1-4 C04 TJ1-4 C03 TJ9-2 E04 TJ9-2 E03 TJ2-1 B06 TJ2-1 B05 TJ2-3 C06 TJ2-3 C05 TJ10-1 E06 TJ10-1 E05 TJ2-2 B08 TJ2-2 B07 TJ2-4 C08 TJ2-4 C07 TJ10-2 E08 TJ10-2 E07 TJ3-1 B10 TJ3-1 B09 TJ3-3 C10 TJ3-3 C09 TJ11-1 E10 TJ11-1 E09 TJ3-2 B12 TJ3-2 B11 TJ3-4 C12 TJ3-4 C11 TJ11-2 E12 TJ11-2 E11 TJ4-1 B14 TJ4-1 B13 TJ4-3 C14 TJ4-3 C13 TJ12-1 E14 TJ12-1 E13 TJ4-2 B16 TJ4-2 B15 TJ4-4 C16 TJ4-4 C15 TJ12-2 E16 TJ12-2 E15 TJ5-1 B18 TJ5-1 B17 TJ5-3 C18 TJ5-3 C17 TJ13-1 E18 TJ13-1 E17 TJ5-2 B20 TJ5-2 B19 TJ5-4 C20 TJ5-4 C19 TJ13-2 E20 TJ13-2 E19 TJ6-1 B22 TJ6-1 B21 TJ6-3 C22 TJ6-3 C21 TJ14-1 E22 TJ14-1 E21 TJ6-2 B24 TJ6-2 B23 TJ6-4 C24 TJ6-4 C23 TJ14-2 E24 TJ14-2 E23 TJ7-1 B26 TJ7-1 B25 TJ7-3 C26 TJ7-3 C25 TJ14-3 E26 TJ14-3 E25 TJ7-2 B28 TJ7-2 B27 TJ7-4 C28 TJ7-4 C27 TJ14-4 E28 TJ14-4 E27 TJ8-1 B30 TJ8-1 B29 TJ8-2 C30 TJ8-2 C29 TJ13-3 E30 TJ13-3 E29 出 口 插 件 1 出 口 插 件 2 图 3.2.1 端子定义图（背视） 3.3 输出接点 7 出 口 插 件 3 NARI-RELAYS RCS-993E 失步解列及频率电压紧急控制装置 输出接点共 14 组，45 付空接点，如图 3.3.1所示。 TJ3-1 TJ2-1 TJ1-1 B01 B05 B09 B02 B06 B10 TJ3-2 TJ2-2 TJ1-2 B04 TJ1-3 C01 B11 B07 B03 跳闸 出口1 B08 TJ2-3 C05 C02 跳闸 出口2 B12 TJ3-3 C09 C10 C06 TJ1-4 TJ3-4 TJ2-4 C03 C11 C07 C04 C12 C08 TJ6-1 TJ5-1 TJ4-1 B13 B17 B21 B14 B18 B22 TJ6-2 TJ5-2 TJ4-2 B16 TJ4-3 C13 B23 B19 B15 跳闸 出口4 B20 TJ5-3 C17 C14 跳闸 出口5 B24 TJ6-3 C21 TJ6-4 TJ5-4 C15 C16 C19 C23 C20 C24 TJ14-1 TJ7-1 TJ13-1 B25 E21 E17 B26 E22 E18 TJ14-2 TJ7-2 TJ13-2 B27 E23 E19 B28 E24 E20 TJ7-3 C25 跳闸 出口7 TJ14-3 E25 C26 跳闸 出口14 跳闸 出口13 TJ13-3 E29 E26 TJ7-4 跳闸 出口6 C22 C18 TJ4-4 跳闸 出口3 E30 TJ14-4 C27 E27 C28 E28 TJ8-1 TJ9-1 B29 B30 TJ8-2 C29 TJ10-1 E01 跳闸 出口8 E02 TJ9-2 E03 C30 E05 跳闸 出口9 E04 TJ11-1 E06 TJ10-2 E07 跳闸 出口10 E08 TJ12-1 E09 E10 TJ11-2 E11 E12 E13 跳闸 出口11 E14 TJ12-2 E15 跳闸 出口12 E16 图 3.3.1输出接点图 说明：跳闸出口 13 的第 3 付接点 TJ13-3 可用于重动，以扩展更多输出接点。 3.4 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 8 NARI-RELAYS RCS-993E 失步解列及频率电压紧急控制装置 3.4.1、图 3.4.2。 291.0 482.0 465.0 3×3键盘 运 行 101.6 177.0 TV 断线 R C S - 9 9 3 E TA断线 失步解列及频率电压紧急控制装置 装置异常 跳闸 区 号 取 确 认 ＋ _ 消 汉字显示 器 液晶对比度调整 信号复归 调试通讯口 模拟量输入 图 3.4.1 机箱结构图及屏面开孔图 4 − Φ 6.8 图 3.4.2机箱结构图及屏面开孔图 9 179.0 101.6 465.0 451.0 NARI-RELAYS RCS-993E 失步解列及频率电压紧急控制装置 4 定值内容 装置定值包括装置参数、保护定值和出口组态。 4.1 装置参数 序号 定 值 名 称 定 值 范 围 1 定值区号 0～29 2 装置地址 0～254 3 串口 1 波特率 4800，9600，19200，38400 4 串口 2 波特率 4800，9600，19200，38400 5 打印波特率 4800，9600，19200，38400 6 调试波特率 4800，9600 7 电压一次额定值 8 电压二次额定值 9 线路 1 电流一次值 10 线路 1 电流二次值 9 线路 2 电流一次值 10 线路 2 电流二次值 11 厂站名称 12 网络打印方式 0,1 13 自动打印 0,1 14 规约类型 0,1 15 分脉冲对时 0,1 16 远方修改定值 0,1 17 103 规约有 INF 1 备注 相电压 57.74V 相电压 1A,5A 1A,5A 4.2 定值 序号 定值名称 符号 整定范围 整定步长 推荐值 1 线路 1 区域继电器低电压定值 SBUL1 0～1.00(Un) 0.01 Un 2 线路 1 振荡周期次数定值 ZDCS1 1～15 1 3 线路 2 区域继电器低电压定值 SBUL2 0～1.00(Un) 0.01 Un 4 线路 2 振荡周期次数定值 ZDCS2 1～15 1 5 低频启动定值 FLqd 45～50Hz 0.01 Hz 6 低频解列定值 FLzd 45～50Hz 0.01 Hz 7 频率变化率闭锁低频定值 DFLbs 0.2～20Hz/s(30) 0.01 Hz/s 6～10 8 低频解列延时 TFLzd 0.05～5s 0.01s 0.1～0.2 9 过频启动定值 FHqd 50～55Hz 0.01 Hz 50.5 10 过频第 1 轮(过频解列)定值 FH1zd 50～55Hz 0.01 Hz 11 过频第 2 轮定值 FH2zd 50～55Hz 0.01 Hz 49.5 10 NARI-RELAYS RCS-993E 失步解列及频率电压紧急控制装置 12 过频第 3 轮定值 FH3zd 50～55Hz 0.01 Hz 13 频率变化率闭锁过频定值 DFHbs 0.2～20Hz/s(30) 0.01 Hz/s 6～10 14 df/dt 不灵敏区定值 DF0zd 0～1.0Hz/s 0.01 Hz/s 0 15 过频第 1 轮(过频解列)延时 TFH1zd 0.05～5s 0.01s 0.1～0.2 16 过频第 2 轮延时 TFH2zd 0.05～5s 0.01s 0.1～0.2 17 过频第 3 轮延时 TFH3zd 0.05～5s 0.01s 0.1～0.2 18 低压启动定值 ULqd 0.50～0.95(Un) 0.01Un 0.85～0.95 19 低压解列定值 ULzd 0.50～0.90(Un) 0.01Un 0.70～0.85 20 电压变化率闭锁低压定值 DULbs 0.1～1.5Un(2.5) 0.01Un 1.00～1.50 21 低压解列延时 TULzd 0.05～5s 0.01s 0.1～0.2 22 故障切除后电压恢复定值 K1 0.40～0.90(Un) 0.01Un 0.70～0.80 23 躲过故障切除时间 Tfc 1～25s 0.01s 4～6 24 过压启动定值 UHqd 1.05～1.50(Un) 0.01Un 1.10～1.15 25 过压解列定值 UHzd 1.10～1.50(Un) 0.01Un 1.15～1.20 26 过压解列延时 TUHzd 0.05～5s 0.01s 0.1～0.2 以下整定控制字如无特殊说明，则置“1” 表示相应功能投入，置“0” 表示相应功能退出 11 1 线路 1 失步解列投入 SB1 0/1 2 线路 2 失步解列投入 SB2 0/1 3 二取二方式投入 ALL 0/1 4 低频解列 FL 0/1 5 过频第 1 轮(解列) FH1 0/1 6 过频第 2 轮 FH2 0/1 7 过频第 3 轮 FH3 0/1 8 低压解列 UL 0/1 9 过压解列 UH 0/1 NARI-RELAYS RCS-993E 失步解列及频率电压紧急控制装置 5 装置采样显示内容及说明 序号 符号 单位 意义 1 Ua1 V #1 线路 A 相电压（二次值） 2 Ub1 V #1 线路 B 相电压（二次值） 3 Uc1 V #1 线路 C 相电压 4 3U0_1 V #1 线路零序电压 5 Ia1 A #1 线路 A 相电流 6 Ib1 A #1 线路 B 相电流 7 Ic1 A #1 线路 C 相电流 8 3I0_1 A #1 线路零序电流 9 P1 相角 1 MW 度 #1 线路有功功率 一次值 #1 线路电压电流相角差 arctan(P/Q) 二次值 10 备注 二次值 11 Uc_qd1 V #1 线路失步起动继电器用 Ucosφ 12 Uc_sb1 V #1 线路失步解列继电器用 Ucosφ 13 Ua2 V #2 线路 A 相电压 14 Ub2 V #2 线路 B 相电压 15 Uc2 V #2 线路 C 相电压 16 3U0_2 V #2 线路零序电压 17 Ia2 A #2 线路 A 相电流 18 Ib2 A #2 线路 B 相电流 19 Ic2 A #2 线路 C 相电流 20 3I0_2 A #2 线路零序电流 21 MW 度 #2 线路有功功率 一次值 22 P2 相角 2 #2 线路电压电流相角差 23 Uc_qd2 V #2 线路失步起动继电器用 Ucosφ arctan(P/Q) 二次值 24 Uc_sb2 V #2 线路失步解列继电器用 Ucosφ 25 U1_1 % #1 线路正序电压 26 U2_1 % #1 线路负序电压 27 du/dt1 %/s #1 线路电压变化率 28 f1 Hz #1 线路频率 29 df/dt1 Hz/s #1 线路频率变化率 30 U1_2 % #2 线路正序电压 31 U2_2 % #2 线路负序电压 32 du/dt2 %/s #2 线路电压变化率 33 f2 Hz #2 线路频率 34 df/dt2 Hz/s #2 线路频率变化率 二次值 标么值 标么值 12