ZL_FZBH0105.0610
RCS-923B型
断路器失灵起动及自动重合闸装置
技术和使用说明书
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目录
1概述 (1)
1.1应用范围 (1)
1.2保护配置 (1)
1.3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起动元件 (5)
3.4失灵起动 (6)
3.5过流保护 (6)
3.6三相不一致保护 (6)
3.7充电保护 (6)
3.8跳闸逻辑 (7)
3.9自动重合闸 (7)
3.10工作逻辑方框图 (9)
4硬件原理说明 (12)
4.1装置整体结构 (12)
4.2装置面板布置 (13)
4.3装置接线端子 (13)
4.4输出接点 (14)
4.5结构与安装 (15)
4.6各插件原理说明 (16)
5定值内容及整定说明 (25)
5.1装置参数及整定说明 (25)
5.2保护定值及整定说明 (26)
5.3压板定值 (27)
5.4IP地址 (28)
6使用说明 (29)
6.1指示灯说明 (29)
6.2液晶显示说明 (29)
6.3命令菜单使用说明 (30)
6.4装置的运行说明 (33)
7调试大纲 (34)
7.1试验注意事项 (34)
7.2交流回路校验 (34)
7.3输入接点检查 (34)
7.4整组试验 (34)
7.5输出接点检查 (35)
1概述
1.1应用范围
本装置为由微机实现的数字式断路器失灵起动、辅助保护及自动重合闸装置，也可作为母联或分段开关的电流保护。
1.2保护配置
RCS-923B 是由微机实现的数字式断路器失灵起动、辅助保护及自动重合闸装置，也可作为母联或分段开关的电流保护。装置功能包括失灵起动、三相不一致保护、两段相过流保护和两段零序过流保护、充电保护、自动重合闸等功能，可经压板和软件控制字分别选择投退。
1.3性能特征
z装置具有失灵起动功能，其分相判别的相电流元件动作后，输出两组起动接点，与外部保护动作接点串联后在线路、母联或分段断路器失灵时去起动失灵保护。
z装置具有三相不一致保护功能，当断路器某相断开，线路上出现非全相时，可经三相不一致保护回路延时跳开三相，三相不一致保护功能可由控制字选择是否经零序或者负序电流开放。
z装置具有带延时的过流保护功能（两段相过流、两段零序过流）。
z装置具有充电保护功能，当向故障母线（线路）充电时，可及时跳开本断路器。 z装置具有一次自动重合闸功能，一般用于双母接线开关方式，能实现综合重合闸方式、单相重合闸方式、三相重合闸方式及停用方式。重合闸起动方式有两种，一是由线路保护跳闸起动重合闸；二是由跳闸位置起动重合闸。
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128次动作报告，24次故障录波报告。
z友好的人机界面、汉字显示、中文报告打印。
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。
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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 功 耗：交流电流：＜1VA/相（In=5A）
＜0.5VA/相（In=1A）
直 流： 正常时＜35W
跳闸时＜50W
2.3主要技术指标
2.3.1起动元件
电流变化量起动元件，整定范围0.1In～0.5In
零序过流起动元件，整定范围0.1In～0.5In
2.3.2过流元件
整定范围: 0.1I
n ～20I
n
定值误差: ＜5%
2.3.3保护动作时间
时间范围: 0.01～10S
2.3.4检同期角度
定值范围: 00～ 900
定值误差: ＜±30
2
2.3.5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。
2.3.6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。
2.3.7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
2.3.8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）。
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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运行状态检查，运行状态检查包括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。
故障计算程序进行失灵起动、三相不一致保护、过流保护、充电保护以及跳闸逻辑，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
在充电保护投入情况下，有以下条件时形成手合加速标志：
有任意跳闸位置接点开入，置“手合标志”，在三相跳闸位置接点均返回或有流后再经400ms，将“手合标志”清“0”。
3.2.2跳闸位置异常告警
以下情况报位置异常告警信号
1）当有非全相位置开入时，如果三相均有电流则经1秒延时报开关位置异常，闭锁不一致保护；
2）当有非全相位置开入时，如果三相不均有电流或无流则经10秒延时报开关位置异常，闭锁不一致保护；
3）若有任一跳位开入，且相应相有流时，经10秒延时报开关位置异常，不闭锁不4
一致保护。
3.2.3 交流电压断线
三相电压向量和大于8伏，保护不起动，延时1.25秒发TV 断线异常信号。
三相电压向量和小于8伏，但正序电压小于33V 时，延时1.25秒发TV 断线异常信号。
当重合闸不投，或者重合闸投入不经检同期或检无压时，三相交流电压可以不接入本装置，装置也不进行线路电压断线判别。
三相电压正常后, 经10秒延时TV 断线信号复归。
3.2.4 线路电压断线
当重合闸投入且处于三重或综重方式，如果装置整定为重合闸检同期或检无压，则要用到线路电压，开关在合闸位置时检查输入的线路电压小于40伏经10秒延时报线路TV 异常。如重合闸不投、或者重合闸投入不经检同期或无压时，线路电压可以不接入本装置，装置也不进行线路电压断线判别。
3.2.5 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。
3.3 起动元件
装置总起动元件与保护起动元件一样，均为电流变化量起动、零序过流元件起动、三相位置不一致起动、相过流起动、外部跳闸起动与跳闸位置起动六种。 3.3.1 电流变化量起动
ZD T MAX I I I Δ+Δ>ΔΦΦ25.1
MAX I ΦΦΔ是相间电流的半波积分的最大值； ZD I Δ为可整定的固定门坎； T I Δ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。
3.3.2 零序过流起动元件
零序过流门坎值可以整定, 零序过流继电器满足条件,起动元件动作并展宽7秒，去开放出口继电器正电源。 3.3.3 三相位置不一致起动
当三相位置不一致保护投入时，如果有三相位置不一致接点输入，总起动元件动作并展宽7秒，去开放出口继电器正电源。
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3.3.4 过流起动
当过流保护投入且Ⅰ、Ⅱ段相电流过流元件动作则总起动元件动作并展宽7秒，去开放出口继电器正电源。
3.3.5 外部跳闸起动
在重合闸充好电情况下，当有外部跳闸输入且无外部跳闸告警时,起动元件动作并展宽15秒，去开放出口继电器正电源。
3.3.6 跳闸位置起动
这一部分的起动由用户选择投入，在重合闸充好电情况下，条件满足总起动元件动作并展宽15秒，去开放出口继电器正电源。
3.4 失灵起动
当保护起动且相电流Ip>ISLQD(失灵起动定值)时，瞬时接通该相失灵起动接点，该接点与外部保护该相跳闸接点串联后起动失灵。失灵起动接点分为分相失灵起动接点与三相失灵起动接点（任一相失灵起动动作即动作）。
失灵起动电流元件返回系数为0.95。 失灵起动工作逻辑见图 3.10.1。 3.5 过流保护
过流保护包括两段相电流过流保护与两段零序过流保护。当最大相电流大于相电流过流Ⅰ、Ⅱ段定值或者零序电流大于零序过流Ⅰ、Ⅱ段定值，并分别经各自延时定值，保护发跳闸命令。过流保护电流元件返回系数为0.95。
过流保护工作逻辑见图 3.10.1。 3.6 三相不一致保护
三相不一致保护由非全相接点起动，非全相接点的接线方式见图 3.6.1。
三相不一致保护可采用零序电流或负序电流作为动作的辅助判据，可分别由控制字选择投退。三相不一致保护辅助判据电流元件返回系数为0.95。
三相不一致保护工作逻辑见图 3.10.1。
非全相位置
公共
图 3.6.1非全相位置开入接线图
3.7 充电保护
在充电保护投入情况下，在正常程序中有以下条件时形成手合加速标志： 1）任意跳闸位置接点开入，置“手合标志”，在三相跳闸位置接点均返回或线路有
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流后再经400ms，将“手合标志”清“0”；
手合后400ms内发生的故障，均可启动充电保护。充电保护采用相电流过流，经20ms延时跳闸的方式。充电保护电流元件返回系数为0.95。
充电保护工作逻辑见图 3.10.1。
3.8跳闸逻辑
当过流保护、三相不一致保护、充电保护三个保护中有任一保护元件动作时，发跳闸命令；跳闸令发出40ms后判线路是否有电流，若无电流则跳闸命令返回。
3.9自动重合闸
重合闸由二种方式起动，一是由线路保护跳闸起动重合闸；二是由跳闸位置起动重合闸。跳闸位置起动重合分为跳闸位置起动单重与跳闸位置起动三重，可由控制字分别控制投退。
3.9.1重合闸方式的选择
本装置可实现：
1)单相重合闸方式：单相跳闸单合，多相跳闸不合；
2)三相重合闸方式：任何故障三跳三合；
3)综合重合闸方式：单相故障单跳单合, 多相故障三跳三合。
重合闸方式由外部切换把手及内部软压板决定，其功能表如下：
端子 单重 三重 综重 停用
重合方式1 0 1 0 1
重合方式2 0 0 1 1
当系统选择单相重合闸或综合重合闸方式时, 即重合方式1为“0”时,在单相故障时开放单相重合闸。当仅单相跳开，即装置收到单相跳闸接点并当该接点返回时或者当单相TWJ动作且满足不对应起动重合条件时，起动单重时间。若线路三跳或三相TWJ动作，则不起动单重。
当选择三重或综重方式时，重合方式1与重合方式2两个控制字中有一个且仅一个为“1”。三相重合时，可选用检线路无压重合闸、检同期重合闸，也可选用不检而直接重合闸方式。
检无压：检查母线电压或线路电压小于30伏时，检无压条件满足；
检同期：检查母线电压和线路电压大于40伏且母线电压和线路电压间的相位在整定范围内时，检同期条件满足。
正常运行时，保护检测母线A相电压与线路电压的相角差，设为Φ，检同期时，检测母线A相电压与线路电压的相角差是否在（Φ－定值）至（Φ＋定值）范围内，因此不管同期电压用的是哪一相电压还是哪一相间电压，保护能够自动识别。
重合闸投入指当重合闸方式把手置于运行位置，或者内重合把手有效（单重、三重或综重）且定值中重合闸投入控制字置“1”时，本装置重合闸投入。
重合闸退出指重合闸方式把手置于停用位置，或者内重合把手有效且无任何重合方
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式，或定值中重合闸投入控制字置“0”，则重合闸退出。
3.9.2重合闸的充、放电
为了避免多次重合, 必须在“充电”准备完成后才能起动合闸回路。
重合闸放电条件为（或门条件）:
1）重合闸起动前压力不足，经延时400ms后“放电”；
2）重合闸方式在退出位置，即重合方式1与重合方式2同时为“1”或者重合闸投入控制字置“0”时“放电”；
3) 单重位置，即重合方式1与重合方式2同时为“0”，如果三相跳闸位置均动作或收到三跳命令则“放电”；
4) 收到外部闭锁重合闸信号时立即“放电”；
5) 合闸脉冲发出的同时“放电”；
6) 过流保护、不一致保护、充电保护动作时立即“放电”；
重合闸充电条件为（与门条件）:
1)跳闸位置继电器TWJ不动作或线路有流；
2)保护未起动；
3)不满足重合闸放电条件。
重合闸充电时间固定为10S，充电完后充电灯亮。
3.9.3沟三接点
沟三接点闭合的条件为（或门条件）：
1)当重合闸在未充好电状态且未充电沟通三跳控制字投入，将沟三接点（GST）
闭合。
2)重合闸为三重方式时，将沟三接点（GST）闭合。
3)重合闸装置故障或直流电源消失，沟三接点（GST）闭合。
沟三接点为常闭接点，沟三接点动作逻辑见图 3.10.3。沟三接点是为了使断路器具备三跳的条件。
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3.10 工作逻辑方框图 3.10.1 保护逻辑
RCS-923B保护逻辑见图 3.10.1所示。图中TWJA、TWJB、TWJC分别为A、B、C三相的跳闸位置继电器的接点输入；IA、IB、IC分别为A、B、C三相相电流幅值。
跳闸TJ
ICD: 充电保护过流定值； IMAX：最大相电流值；I 1G
L 1：相电流过流Ⅰ段定值； I1GL2：相电流过流Ⅱ段定值；I 0G L 1：零序过流Ⅰ段定值； I0GL2：零序过流Ⅱ段定值
I0BYZ：不一致零序过流定值；I2BYZ：不一致负序过流定值；
图 3.10.1 RCS-923B 工作逻辑
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3.10.2重合闸充、放电逻辑
1)重合闸停用指重合闸方式把手置于停用位置，或内重合把手有效时，不投入任何重
合方式，或定值中重合闸投入控制字置“0”，则重合闸退出。当重合闸方式把手置于运行位置，或者内重合把手有效（单重、三重或综重）且定值中重合闸投入控制字置“1”时，本装置重合闸投入。
2)重合闸充电在正常运行时进行，重合闸投入、无TWJ、无压力低闭重输入和其它闭
重输入经10秒后充电完成。
3)重合闸的起动方式有外部跳闸起动和经用户选择的不对应起动，当重合闸起动时则
不进行压力闭重判断。
图 3.10.2 重合闸“充、放电”回路
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3.10.3重合闸逻辑
1)本装置重合闸用于单开关的线路，可实现单相重合闸、三相重合闸和综合重合闸。
2)重合闸的起动方式有外部跳闸起动和经用户选择的跳闸位置起动。
3)外部单跳固定、外部三跳固定为外部线路保护来的单跳起动重合、三跳起动重合输
入由本保护经无流判别形成的跳闸固定。
4)若保护三跳起动重合闸或三相TWJ动作，则不起动单重。
5)三相重合时，可选用检线路无压重合闸、检同期重合闸，也可选用不检而直接重合
闸方式。检无压时，检查线路电压或母线电压小于30伏时，检无压条件满足，而不管线路电压用的是相电压还是相间电压；检同期时，检查线路电压和母线电压大于40伏且线路电压和母线电压间的相位在整定范围内时，检同期条件满足。正常运行时，保护检测线路电压与母线A相电压的相角差，设为Φ，检同期时，检测线路电压与母线A相电压的相角差是否在（Φ－定值）至（Φ＋定值）范围内，因此不管线路电压用的是哪一相电压还是哪一相间电压，保护能够自动适应。
RCS-923B重合闸逻辑见图 3.10.3所示。
合闸
(HJ)
图 3.10.3 重合闸逻辑
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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
12
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（OPT2为可选件）。
SIG OUT1
OPT2
DC AC CPU COM OPT1OUT2
LPF
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，OPT2为可选件。
13
501502503504505
506507508509COM
打印地
打印RXA
打印TXB 485-1 A 485-1 B
485-2 A
485-2 B 对时485A 对时485B 串口1
串口2时钟同步
打印
202
204
206
208
210
212
214201
203205207
209
211
213IA
IB
IC
IA'
IB'IC'AC 电
流101
102
103
104
105
直流电源
＋
大地
DC
直流电源
－
1
2
5
106
24V 光耦
＋
24V 光耦
－
大地
215
601
603
605607
609611613
615
617619621623
625627
629
602
604606
608610612614
616618*********
626628
630
对时
投检修态打印
信号复归OPT 6
非全相位置24V光耦+24V光耦-510
511
512
对时地485-1地485-2地
单跳起动重合备用备用备用
备用
备用
投充电保护投非全相投过流
UA
UB
UC
UN
UX
UX ’重合方式2重合方式1投闭重TWJA TWJB
TWJC 压力闭重三跳起动重合LP F
3
CP U
4
备用
备用备用
信号公共BJJ-1BSJ2-2XSL-1远动公共XTJ-1
BJJ-2BSJ1-2
远动信号OUT19
中央信号
902904
906908910912914
916918920
922924
926928901903905907909911
913
915917919
921923925927SL1-2TJ1-1TJ2-2
TJ1-1SL2-1SL2-1TJ2-2SLA-1失灵1公共SLB-1失灵2公共SLC-1SL2-2SLC-2
SLA-2跳闸
失灵1失灵2备用
B
SIG
8
备用
C
备用
E
TJ1-2SLB-2
929
930
HJ-2
HJ1-1远动信号
OUT2
A
902904906908
910912914
916918920
922924926928901903905907909911913
915917919921
923925927HJ2-1合闸2中央信号HJ2-1
929
930
HJ-2合闸1HJ1-1XHJ-1
XHJ-1GST1-2GST1-2GST2-2GST3-2沟通三跳GST2-2GST3-2GST4-2
GST4-2
TJ2-2TJ2-2跳闸
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。
14
第一组失灵起动
}
919921920923918917A24
A23}
沟通三跳
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、OUT2）、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：
接地铜排
( B )
( C )
DC
( A )
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
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