南瑞继电保护新原理新技术

南京南瑞继保电气有限公司
3/2主接线 主接线 保护原理介绍
3/2接线方式 接线方式
L3
Ⅰ
1
4 TV1 7
TA1
TV5 TA2
P
TV3
L1
5
2 TV6
TV4
L2
8
6
3
Ⅱ
TV2
3/2主接线保护配置
• 每个开关只配置一个921保护作为失灵保护及重合闸功 能，每个开关只配置一个操作箱。 • 每个边开关屏柜配置双套922保护，每套分别作用于边、 中开关一个跳圈。 • 每条线路只配置一套远跳装置RCS925,只有921保护才 能起动远跳，边及中开关分别提供两个失灵接点对应 两个通道跳对侧边、中开关
断路器失灵保护
• 边断路器的失灵保护由母线保护或线路保护或变 压器保护或充电保护起动， 压器保护或充电保护起动，失灵保护动作后再跳 一次本断路器并跳该母线上的所有断路器和中断 路器。如果连接元件是线路的话还起动该线路的 路器。 远跳， 远跳，如果连接元件是变压器的话则起动变压器 保护的跳闸继电器跳各侧断路器。 保护的跳闸继电器跳各侧断路器。 • 中断路器的失灵保护由线路或变压器保护或充电 保护起动， 保护起动，失灵保护动作后再跳一次本断路器并 跳两个边断路器。 跳两个边断路器。如果连接元件是线路的话还起 动该线路的远跳， 动该线路的远跳，如果连接元件是变压器的话则 起动变压器保护的跳闸继电器跳各侧断路器。 起动变压器保护的跳闸继电器跳各侧断路器。
A相跳闸开入 B相跳闸开入 C相跳闸开入 线路三跳 发变三跳 ＆ TWJA TWJC TWJC 死区电流动作 ＆ ≥1 ＆
死区保护 时间定值
死区保护投入
死区保护动作
断路器三相不一致保护

工频变化量方向继电器测量电压、电流故 障分量的相位。 • 正方向元件的测量相角为：
U12 I12 ZCOM Arg I12 Z D
U 12 Arg I Z D 12

• 反方向元件的测量相角为：
• 动作方程为：
90o 270o
工频变化量方向继电器
• 正方向故障时：
ZS Z COM ＝Arg ＋ ZD 180
ZS ＝Arg Z 0 D
• 反方向故障时：
ZR Z COM ＋＝Arg 0 ZD ZR ＝Arg 180 ZD
工频变化量继电器的理论基础
重叠原理的应用
ES
M Z
I
ZK
N
ER
ES
M
Il
N
ER
U
UF
UF
Ul
UF
短路后状态
M I
正常负荷状态
N
U U U l I I I l
U
UF
短路附加状态
工频变化量继电器的基本关系式
正向短路基本关系式
M I F
N
ZS
ZK U
I
UF
U I Z S
K
jX
正向出口短路动作速度很快
S
M Y N
U F
P
U OP
Q
MY • 图中SM为保护背后电源阻抗， 为继电器整定阻抗。正向出口发 生短路，短路点电压变化U F 。 连接 SP线并引长交Y 点垂线于Q 点。则 YQ线为保护范围末端电 压变化量U OP 。显见，短路点 MY 线 SM 越短、 越近保护安装处、 越长，动作量U OP比制动量 U F 大得越多。U OP U F ，继电 器动作越快。最快可达到 4mS 现场曾有 3mS 动作于出口的记 录。

3.5定子绕组单相接地保护
4 基波定子接地保护判据
• （1）灵敏段基波零序电压保护，动作于信号时,其动 作方程为:
• Un0＞U0zd • 式中Un0为发电机中性点零序电压，U0zd为零序电压定
值。 • 灵敏段动作于跳闸时，还需主变高、中压侧零序电压
闭锁，以防止区外故障时定子接地基波零序电压灵敏 段误动。 • （2）高定值段基波零序电压保护，动作方程为： • Un0＞ U0hzd • 保护动作于信号或跳闸均不需经主变高、中压侧零序 电压辅助判据闭锁。
t1 t0
区内轻微： t0:正常运行 t1:故障时
3.3 变斜率比例差动保护
t1 t0
区内较严重： t0:正常运行 t1:故障时
3.3 变斜率比例差动保护
t1
区内严重故障： t0:正常运行 t1:故障时
t0
3.4 发电机差动TA饱和问题
以往认为：
－发电机差动采用保护级TA，并且TA同型； －区外故障电流倍数小，一次电流完全相同，二次不平衡差流
3.2 工频变化量差动保护
1 重叠原理的应用
ES M Z I
N ER
ZK
UF
U
UF
ES M Il
N ER
Ul
UF
短路后状态
M I
N
U
UF
短路附加状态
正常负荷状态
U U Ul I I Il
3.2 工频变化量差动保护
• 2 灵敏的工频变化量比例差动
Id 1.25IdtIdth Id 0.6Ir Id 0.75Ir 0.3Ie
动作区域上多了两块灵敏动作区，少了一块易误动区，在区内故障时保证较高的灵
敏度，在区外故障时可以躲过暂态不平衡电流，提高了差动保护的可靠性。

差回路的异常情况判别2 差回路的异常情况判别
引起差动保护起动的差回路异常报警: 引起差动保护起动的差回路异常报警 差动保护起动后满足以下任一条件认为是故障情况，开放差动保护，否则认为 是差回路TA异常造成的差动保护起动。 i) 任一侧任一相间工频变化量电压元件起动； ii) 任一侧负序相电压大于6V； iii) 起动后任一侧任一相电流比起动前增加； iv) 起动后最大相电流大于1.1Ie。
涌流闭锁与过激磁闭锁元件
• 工频变化量差动保护的励磁涌流闭锁判据采用 差电流二次谐波闭锁或波形判别闭锁 •采用差电流五次谐波进行过激磁闭锁
I 5th > k5 xb * I1st
变压器发生轻微匝间故障
（C相1.5%匝间故障）
工频变化量差动 常规差动
RCS-978工频变化量比率差动的逻辑框图 RCS-978工频变化量比率差动的逻辑框图
∆I r = max{ ∆I1φ + ∆I 2φ + .... + ∆I mφ }
∆I d = ∆ I 1 + ∆ I 2 + .... + ∆ I m
0.2I e 0
•
•
•
0.6 2Ie Δ Ir
变压器工频变化量差动保护
• ΣΔI：为各支路工频变化量电流的向量和 Σ|ΔI|：为各支路工频变化量电流的标量和 理论上，工频变化量比率差动制动系数可取较 高的数值，这样有利于防止区外故障TA饱和等 因素所造成的差动保护误动，又不会受故障前 负荷的大小的影响而降低区内故障时的灵敏度。
差回路的异常情况判别1 差回路的异常情况判别
装置将差回路的异常情况分为两种： 装置将差回路的异常情况分为两种：未引起差 动保护起动和引起差动保护起动。

南瑞继保rcs9671b主变保 护的原理及调试 继电保护
目录
• 南瑞继保rcs9671b主变保护的原 理
• 南瑞继保rcs9671b主变保护的硬 件结构
• 南瑞继保rcs9671b主变保护的软 件功能
目录
• 南瑞继保rcs9671b主变保护的调 试方法
• 南瑞继保rcs9671b主变保护的应 用案例
主控模块
主控模块
作为装置的大脑，负责接收、处理信 号采集模块的数据，根据保护算法做 出相应的判断和处理，控制出口继电 器的动作。
总结词
主控模块是装置的核心，负责数据处 理、逻辑判断和出口控制。
详细描述
主控模块通常采用高性能的微处理器 或专用集成电路（ASIC）实现。它接 收来自信号采集模块的数据，根据保 护算法进行逻辑判断，一旦发现异常 或故障，根据预设的保护策略控制相 应的出口继电器动作，实现快速切除 故障或进行预警。同时，主控模块还 负责装置自检、通信等功能，确保装 置正常运行和信息交互。
如果需要动作，则根据控制逻辑执行相应的 保护动作，如跳闸、告警等。
Байду номын сангаас
中断服务程序
中断服务程序
用于处理实时性要求较高的任务，如采样中断、通信中断等。
1. 实时采样
在采样中断到来时，实时采集电网状态数据，为后续的保护算法 提供数据支持。
2. 通信处理
处理与上级装置或控制中心的通信请求和数据交互，确保信息实 时、准确地传输。
电源模块
电源模块
为整个保护装置提供稳定、可靠的电源，保证装置的正常运行。
总结词
电源模块是装置稳定运行的基础，为其他模块提供所需电能。
详细描述
电源模块通常采用开关电源技术，将输入的交流电转换为直流电，为装置内部各模块提供 稳定的电源。该模块具备过压、欠压、过流等保护功能，确保装置安全可靠地运行。

低压差流起动元件
• 这样在空载线路上发生短路时，如果无电源侧 变压器中性点又不接地，使电流突变量和零序 起动元件没有起动。但无电源侧由于： ⑴差流元件动作。 ⑵差流元件动作相和动作相间的电压就是短 路点的电压。该电压低于0.6倍额定电压。 ⑶电源侧短路后起动元件能起动，差动继电 器动作，向无电源侧发允许信号。所以无 电源侧能收到允许信号。 满足上述三个条件无电源侧差流起动元件起 动，在故障计算程序中差动继电器动作。向电 源侧发允许信号。所以电源侧电流纵差保护可 以动作发跳闸命令。
大于电容电流,依靠定值躲 电容电流影响.
931保护中差动继电器的种类和特点
工频变化量差动继电器的特点 • 不受负荷电流的影响。因此负荷电流不会产生 制动电流。 • 受过渡电阻的影响也较小。 • 在单侧电源线路上发生短路，只要短路前有负 荷电流，短路后无电源侧的工频变化量电流也 会形成动作电流。 由于上述原因该继电器很灵敏。提高了重负荷 线路上发生经高电阻短路时的灵敏度。
• 采用专用光纤光缆时，线路两侧的装置 通过光纤通道直接连接。
光 发 光 收
RCS－900 系列纵联 差动保护
光纤
RCS－900 系列纵联 差动保护
光 收
64Kb/s
光 发
外部通信方式二——通过64Kb/s 同向接口复接PCM通信设备
• 需在通信机房内加装一台专用光电变换的数字 复接接口设备MUX-64。它通过双绞线与PCM设备 相连。
中的最大值。依
靠定 值躲电容电流。
931保护中差动继电器的种类和特点
• 零序差动继电器的构成 动作电流:
I CD 0
I CD 0 I M 0 I N 0
制动电流:
I R0 I M 0 I N 0

各连接元件电流互感器变比不一 致时的自动调整
• 各连接元件电流互感器变比不一致时装 置在软件中将模数转换后的数值乘一个 系数进行自动调整。 系数进行自动调整。不必再加辅助变流 器
谢 谢！
•工频变化量阻抗继电器 ∆Z ) 工频变化量阻抗继电器( 工频变化量阻抗继电器 工频变化量阻抗继电器( 工频变化量阻抗继电器( ∆Z）
∆U < ZS ∆∑I
Rg
∆U F
∑ ∆i ∆u
Z S1
ZS 2
ZS3
RgES1ES 2ES 3Z S1
ZS 2
ZS3
实际使用时 有一定裕度。 有一定裕度。
UN ZS = I cdzd
1. 由于电流互感器存在角度误差，因此即使一、二次电 由于电流互感器存在角度误差，因此即使一、 流有效值的差不大于10％，它所引起的差电流也往往 10％， 流有效值的差不大于10％，它所引起的差电流也往往 会大于一次电流的10 10％。 会大于一次电流的10％。 即使一次电流达到100多倍额定电流， 100多倍额定电流 2. 即使一次电流达到100多倍额定电流，其二次 电流也不会为零。 电流也不会为零。 3. 当一次电流含有很大的非周期分量且衰减时间常数较 长时，在暂态过程中，尤其是在起始的2 长时，在暂态过程中，尤其是在起始的2～3个周波之 二次电流会出现严重的缺损， 内，二次电流会出现严重的缺损，从而引起的很大的 差电流。 差电流。 短路初始阶段电流互感器并不会马上饱和， 4. 短路初始阶段电流互感器并不会马上饱和，一、二次 总有一段正确传变时间，一般情况下该时间大于2ms 2ms。 总有一段正确传变时间，一般情况下该时间大于2ms。
自适应加权差动保护的特点
• 母线外短路抗TA饱和性能优异(2ms以后饱和就 母线外短路抗TA饱和性能优异(2ms以后饱和就 TA饱和性能优异(2ms以后饱和 可可靠制动） 可可靠制动） • 动作速度快（8～12ms即可发跳闸命令） 动作速度快（ 12ms即可发跳闸命令 即可发跳闸命令） • 灵敏度高。由于都采用工频变化量继电器不受 灵敏度高。 负荷电流的影响。 负荷电流的影响。受短路点的过渡电阻的影响 小。 • 灵敏度不受常规制动系数的影响 这样从根本上解决了母差保护 安全性与快速性和灵敏性之间的矛盾

04
CATALOGUE
RCS915母差保护装置的安装与调试
安装前的准备
了解装置技术参数
在安装前，应详细了解RCS915母差保护装置的技术参数，包括电 压等级、电流规格、接入方式等，以确保装置与系统匹配。
检查现场条件
确保安装现场具备合适的条件，包括电气室空间、电缆沟、电缆桥 架等，以满足装置的安装要求。
母差保护装置的定义
• 母差保护装置是一种用于保护电力系统中的母线安全的继电保 护装置。当母线发生故障时，母差保护装置能够快速、准确地 切除故障，确保电力系统的稳定运行。
RCS915母差保护装置的特点
高可靠性
RCS915母差保护装置采用先进的 硬件和软件技术，具有高度的可 靠性和稳定性，能够保证在各种 情况下准确无误地切除故障。
准备工具和材料
根据安装需要，准备相应的工具和材料，如螺丝刀、导线、绝缘胶带 等。
安装步骤
确定安装位置
根据设计要求和现场实际情况，确定RCS915母差保护装置的安装位 置，并确保装置的安装方向符合要求。
固定装置
使用合适的固定件将装置固定在预定的位置上，确保装置稳固可靠。
接线
根据装置的接线图和系统要求，正确连接电缆，确保接线端子紧固、 接触良好。
推出国内首套基于Windows平台的变电站 自动化系统。
2008年
2015年
成功研制具有自主知识产权的RCS系列高压 直流输电（HVDC）控制系统，打破了国外 垄断。
南瑞继保成立20周年，公司业务覆盖全球 多个国家和地区，成为国内电力系统自动 化和保护控制行业的领军企业。
02
CATALOGUE
RCS915母差保护装置概述
定制化发展
针对不同电力系统的特点和需求，RCS915母差保护装置将进一步实现定制化发展，以满 足不同场景下的保护需求。

1阻抗继电器的动作方程与动作特性的对应关系2比相式与比幅式动作方程之间的互换关系4过渡电阻产生的附加阻抗及对阻抗继电器的影响阻抗继电器的动作方程与动作特性的对应关系构成阻抗方向继电器有幅值比较原理和相位比较原理两种
继电保护新原理与新技术距离保护基础 知识篇
会计学
1
基础知识
1、阻抗继电器的动作方程与 动作特性的对应关系
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短路时母线残压计算的一般公式
对于相间故障，母线上的故障相间电压为：
U Uk I Z1
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短路时母线残压计算的一般公式
前面的母线残压计算的一般公式，适用于任何 故障类型中对任何一相或相间电压的计算。也 适用于非全相中运行相又发生故障时对母线电 压的计算。
注意：当发生短路时输电线路上的相压降不等 于 IZ1 。只有发生的是不接地短路故障时才 是正确的。
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苹果型阻抗继电器
比相式动作方程：
900 arg Z J Z zd 2700
ZJ
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直线型阻抗继电器
比相式动作方程：
1800 arg ZJ Zzd 3600 R
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折线型阻抗继电器
比相式动作方程： 1800 arg ZJ Zzd 3600
U k
(I 1I2
I0 )Z1
3I0
Z0 Z1 3Z1
Z1
U k I Z1 K 3I0Z1
Uk (I K 3I0 )Z1
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短路时母线残压计算的一般公式
式中 K Z0 Z1
3Z1
为零序电流补偿系数。
从短路点到保护安装处的线路故障相电压降为：
(I K3I0 )Z1