RCS-931系列光纤差动保护联调试验方法浅谈

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1、RCS-931系列光纤差动保护联调试验方法浅谈 拓守辉 （中卫供电局保护自动化所，宁夏中卫市755000） 摘  要：本文主要介绍了RCS-931系列光纤差动保护装置通道联调试验的方法。 关键词：光纤差动保护 通道联调 0．前言 随着科学技术的不断发展,光纤通信技术已发展成熟,该技术已被广泛应用到各个工业领域,随着电力设备的不断更新换代。110KV及以上电压等级的线路保护都已逐渐向光纤差动保护这个方向发展,光纤差动保护以其抗干扰能力强、灵敏度高、选择性好的突出优点,逐渐取代了纵联高频保护,成为110K

2、V及以上电压等级线路的主保护。 1．光纤差动保护原理： 差动电流：Id=︳IM+IN︱ IdA=︳IMA+INA︱ IdB=︳IMB+INB︱ IdC=︳IMC+INC︱ 制动电流：Iz=︳IM-IN︱ IzA=︳IMA-INA︱ IzB=︳IMB-INB︱ IzC=︳IMC-INC︱ 差动方程：Id＞Icdqd Id＞0.75IR 当差动电流与制动电流对应的工作点位于比率制动特性曲线上方，差动继电器动作。 1.1 区内故障：（电流以母线指向线路为正） 差动电流：Id=

3、︱IM+IN︱=︱Ik︱=大 + + 制动电流：Iz=︱IM-IN︱=︱Ik`︱=小 + + 因为Id ＞＞Iz，所以，差动继电器动作，凡是在线路内部有流出的电流，都成为动作电流。 1.2 区外故障：（电流以母线指向线路为正） 差动电流：Id=︱IM+IN︱=︱Ik+（-Ik）︱=0 + - 制动电流：Iz=︱IM-IN︱=︱Ik-（-Ik）︱= 2Ik + - 因为Id＜＜Iz，所以，

4、差动继电器不会动作，凡是穿越性的电流不产生动作电流，只产生制动电流。 2．刻度校验（光纤通道必须在非自环试验状态） 2.1 本侧（M侧）加量: IA=1A IB=2A IC=3A 本侧（M侧）装置显示: IA=1A IB=2A IC=3A Ica=1A Icb=1A Icc=3A 对侧(N侧)装置显示: Ica=1A Icb=1A Icc=3A 2.2 对侧(N侧)加量: IA=1A IB=2A IC=3A 对侧(N侧)装置显示: IA=1A IB=2A IC=3A Ica=

5、1A Icb=1A Icc=3A 本侧（M侧）装置显示: Ica=1A Icb=1A Icc=3A 3.通道联通试验（光纤通道必须在非自环试验状态） 3.1 针对双电源供电的线路,当线路一侧发生TA断线时，两侧保护装置的动作行为。 1) 动作行为分析 当线路M侧发生TA断线可能会引起差动保护误动。为了防止TA断线而引起保护误动，RCS-931采取了TA断线防止保护误动的措施：只有在两侧起动元件均起动，两侧差动继电器都动作的条件下才能发出跳闸命令。因此，每一侧差动继电器动作后都要向对侧发一个允许信号。差动保护要发跳闸命令必须满足如下条件: ① 本

6、侧起动元件起动。 ② 本侧差动继电器动作。满足上两条件向对侧发‘差动动作’允许信号。 ③ 收到对侧‘差动动作’的允许信号 这样当一侧TA断线，由于断线侧（M侧）电流有突变或者有‘零序电流’，起动元件可能起动，差动继电器也可能动作，断线侧（M侧）可能要向非断线侧(N侧)发允许信号。但对侧(N侧)没有断线，起动元件没有起动。差动继电器没有进行差流计算，差动继电器没有动作。非断线侧(N侧)将不会向断线侧（M侧）发允许信号。故断线侧（M侧）和非断线侧(N侧)都不满足差动保护跳闸的条件。所以，一侧TA断线时，差动保护不会误动。 2) 试验方法： 模拟线路M 侧TA断线，两侧开关均在合位,投两侧

7、的差动功能压板和出口压板，对侧(N侧)加正常电压,不加电流;本侧（M侧）加故障电流（I＞1.05ICD ）,不加电压,两侧光纤保护均不动作。 M侧： ①保护启动元件启动； ②差动元件动作； ③没有收到N侧‘差动动作’的允许信号； 故M侧光纤差动保护跳闸的条件③没有满足，M侧光纤保护不会动作。 N侧： ①保护启动元件没有启动； ②差动元件没有动作； ③收到M侧‘差动动作’的允许信号； 故N侧光纤差动保护跳闸的条件①和②都没有满足，N侧光纤保护不会动作。 3.2 针对线路一侧是弱馈侧或无源侧,当线路

8、发生区内故障时，两侧保护装置的动作行为。 1) 动作行为分析 模拟线路区内故障，当线路对侧(N侧)是弱电源侧或是无源侧时，线路内部短路，无源侧或弱电源侧保护就不会启动，本侧（M侧）将收不到无源侧的允许信号，线路两侧的保护都不会动。为了解决该问题，RCS-931保护中增加了一个低压差流启动元件。除两相电流差突变量启动元件，零序电流启动元件和不对应启动元件外，RCS-931保护中增加了一个低压差流启动元件。该低压差流启动元件启动的条件是： ①差动元件动作，该差动元件就是选相用的稳态分相差动继电器。 ②TV断线时，差流元件的动作相或动作相间电压UΦ或UΧ〈0.6UN， ③收到对侧的允许信号

9、。 同时满足上述三个条件无电源侧差流起动元件才能起动，在故障计算程序中差动继电器动作。这样的话，线路上发生短路时，无源侧的保护就能向对侧发允许信号，有源侧的保护就能动作发跳闸命令。所以对于光纤保护，一侧是弱馈电源或无源侧时，有源侧差动保护动作受无源侧电压闭锁。 2) 试验方法： 两侧开关均在合位, 投两侧的差动压板和出口压板，对侧(N侧)加低于60%的正常电压或不加电压,不加电流;本侧（M侧）加故障电流（I＞1.05ICD ）,不加电压, 两侧光纤保护动作，两侧开关跳闸。 M侧： ①保护启动元件启动； ②差动元件动作； ③收到N侧‘差动动作’

10、的允许信号； 故M侧光纤差动保护跳闸的条件都满足，M侧光纤保护会动作。 N侧： ①压差流启动元件启动； ②差动元件动作； ③收到M侧‘差动动作’的允许信号； 故N侧光纤差动保护跳闸的条件都满足，N侧光纤保护动作。 3.3 针对于一条热备线路，当线路发生区内故障时，两侧保护装置的动作行为。 1) 动作行为分析: 模拟线路区内故障,该线路一侧（M侧）开关在合，另一侧（N侧）开关处于热备状态的情况下，线路发生故障，热备侧（N侧）保护启动元件不会启动，故而，对侧（N侧）无法向本侧（M侧）发允许信号，从而导致本侧（M侧）光差保护将会拒动，为了防止上述

11、现象的发生，我们采取当对侧（N侧）三相TWJ=1时，同时若对侧差动元件也动作时发允许信号，对侧差动保护就可以动作。 2) 试验方法： 对侧(N侧)开关在分位,对侧(N侧)不加电压和电流。本侧（M侧）开关在合位,本侧（M侧）加故障电流（I＞1.05ICD ）,本侧（M侧）光纤保护动作,跳本侧（M侧）开关。 M侧：①保护启动元件启动； ②差动元件动作； ③收到N侧‘差动动作’的允许信号； 故M侧光纤差动保护跳闸的条件都满足，M侧光纤保护会动作。 N侧：①保护启动元件没有启动； ②差动元件动作； ③TWJ=1时，且差动元件也动作发允许信号，收到M侧的允许信号； 故N侧光纤差动保护跳闸的条件①不满足，N侧光纤保护不动作。 参考文献 1.《输电线路的纵联保护（纵联方向、纵联距离、纵联电流差动）原理介绍》.南京南瑞继保电气公司 2.《RCS-931A（B，D）型超高压线路成套保护装置技术说明书》.南京南瑞继保电气公司