南瑞RCS-931B光纤差动保护浅析
RCS-931光纤差动保护.
弱电侧电流纵差保护存在的问题
M IM
IN N
931
931
弱电源侧
如图示：假设N侧是纯负荷侧，变压器中性 点不接地，则故障前后IN都是0，保护不起 动，本侧保护不能跳闸，同时不能向对侧 发允许信号，对侧保护也不能跳闸。
低压差流起动元件
• 解决措施： • 除两相电流差突变量起动元件、零序电流起动
元件和不对应起动元件外，931保护再增加一 个低压差流起动元件：
光纤电流纵差保护原理
• 动作电流(差动电流)为：
Id IM IN
• 制动电流为：
Ir IM IN
Id
0.75
• 差流元件动作方程：
I cdqd
Ir
{ Id Icdqd
Id 0.75Ir
区内故障示意图
M IM
IN N
931
931
如图示：区内故障时，两侧实际短路电 流都是由母线流向线路，和参考方向一 致，都是正值，差动电流就很大，满足 差动方程，差流元件动作。
电流纵差保护的主要问题（2）
（2）TA断线，差动保护会误动。
M IM
IN N
931
Id IM IN IM
931 TA断侧
Ir IM IN IM
此时满足差动方程：
I d 0.75 Ir
I d I H
引起差动保护误动
防止TA断线误动的措施
• 防止TA断线误动的措施是： 差动保护要发跳闸命令必须满足如下条件:
• 为此采取当三相 TWJ 1 时发允许信号的措施。 这样当线路上发生短路时，对侧电流纵差保护 就可以动作。
电流纵差保护的主要问题（5）
M IM
IN N
931
931
RCS931光纤电流纵差保护调试-详细版.doc
RCS-931分相电流差动线路保护装置调试及通道联调一、保护装置自环调试1、通电前用FC接头单膜尾纤将保护的光发与光收短接,接成自环方式。
装置通电后，将保护定值的“专用光纤”、“通道自环试验”控制字整定为1，装置“运行”灯应亮，“通道异常”灯应不亮，除可能发“TV断线”信号外，应无其他异常信息。
2、软件版本与CRC码核查进入保护装置主菜单中的“程序版本”，查对软件版本与整定单（省局要求）上一致。
检验码正确。
3、开入量输入回路检验进入“保护状态”中的“开入量状态”子菜单，依次进行开入量的输入和断开，同时监视液晶屏幕上显示的开入量变位情况。
各开入量输入端子号与开入量对应关系见表3。
表3 开关量端子号与CPU开关状态符号对应关系4、模拟量输入幅值特性检验A：进入“保护状态”中的“DSP采样值”子菜单，在保护屏上短接n202、n204、n206、n208（即短接IA'、IB'、IC'、I0'），在n201、n203、n205、n207（或电流端子）处分别接试验设备IA、IB、IC、I0，短接端子n209-n213，n212-n214（即线路电压与A相相同），在n209、n210、n211、n212（或电压端子）处分别接试验设备的UA、UB、UC、UN，用同时加三相电流、电压方法检验采样数据。
调整输入交流电压UA、UB、UC分别为50、40、30V，电流IA、IB、IC分别为3、3、2A，查看保护装置采样显示与试验仪是否一致(注意检查零序电流)。
进入“保护状态”中的“CPU采样值”子菜单，做同样的试验。
注:试验中如果保护压板未退出，保护长时间出口会导致“运行”灯会熄灭并报“跳闸出口异常”,但不影响采样数据测量.在输入10IN电流时,加电流时间应不超过10秒.B：模拟量输入相位特性检验同A，进入“保护状态”中的“相角显示”子菜单，检查电流、电压相位装置显示值与试验仪是否一致。
RCS-931系列光纤差动线路保护
|Zs+Zzd|>|Zs+Zk|
Zk矢量末端落于圆内 当Zk矢量末端落于圆内 时动作。 时动作。 此阻抗继电器有大的允 许过渡电阻能力。 许过渡电阻能力。 尽管过渡电阻数值上仍 受助增电流ΔIn的影响， ΔIn的影响 受助增电流ΔIn的影响， 但由于ΔIn一般与ΔI ΔIn一般与ΔI同 但由于ΔIn一般与ΔI同 相位，过渡电阻压降始终 相位， ΔI同相位 同相位， 与ΔI同相位，过渡电阻的 影响始终呈电阻性。 影响始终呈电阻性。与R轴 平行， 平行，不存在因对侧电流 助增所引起的超越问题。 助增所引起的超越问题。
由四部份组成:
• 起动元件开放瞬间，若按躲过最大负荷整 定的正序过流元件不动作或动作时间尚不 到10ms，则将振荡闭锁开放160ms。 • 区内不对称故障开放振荡闭锁
I 0 + I 2 > m × I1
• 区内对称故障开放振荡闭锁
U OS = U1 cos Φ1
• 非全相故障开放振荡闭锁
零序和TV断线过流继电器
电容电流补偿条件
“容抗整定和实际系统不相符合”判据： 容抗整定和实际系统不相符合”判据： 容抗整定和实际系统不相符合
U U 0.75 * > I CD 或 0.75 * I CD > Xc1 Xc1 U 且 > 0.1I N 或I CD > 0.1I N Xc1 Xc1
其中Icd为正常情况下的实测差流，即实际的电容电流； 1.实测电容电流和经XC1计算得到的电容电流具有可比性（至 少有一个＞0.1In），并且较大的0.75倍＞较小值，可认为“ 容抗整定和实际系统不相符合”。 2.当实测电容电流和经XC1计算得到的电容电流都小于0.1In 时，认为两者不具备可比性，不再判别容抗整定是否同实际 系统相符。
RCS-931系列光差保护联调实验方法整理
RCS-931系列光差保护联调实验方法整理RCS-931系列光差保护联调实验的方法说明两侧装置纵联差动保护功能联调方法:1、模拟线路空冲时故障或空载时发生故障a、本侧断路器在合闸位置，对侧断路器在断开位置，本侧模拟单相故障，本侧差动保护瞬时动作跳开断路器，然后单相重合。
b、本侧断路器在合闸位置，对侧断路器在断开位置，本侧模拟相间故障，本侧差动保护动作跳开断路器。
注意:注意保护装置里开入量显示应确实有三相跳闸位置开入，且将“投纵联差动保护”控制字置“1”、压板定值里“投主保护压板”置“1”，屏上“主保护压板”投入。
c、两侧断路器均在合闸位置，对侧加且只加三相正常的平衡电压，本侧模拟单相故障，差动保护不动作。
d、两侧断路器均在合闸位置，对侧加且只加三相正常的平衡电压，本侧模拟相间故障，差动保护不动作。
2、模拟弱馈功能:注意在模拟弱馈功能的时候，弱馈侧的三相电压加的量应该小于65%(37.5V)但是大Un于TV断线的告警电压33.3V,使装置没有“TV断线”告警信号。
模拟弱馈功能的方法之一:对侧只加三相平衡的34V(大于33.3V小于37.5V)的电压量: a、两侧断路器在合闸位置，对侧加相电压34V的三相电压，本侧模拟单相故障，两侧差动保护相继动作跳开断路器，然后单相重合。
b、两侧断路器在合闸位置，对侧加相电压34V的三相电压，本侧模拟相间故障，两侧差动保护相继动作跳开断路器。
模拟弱馈功能的另外一种方法:对侧不加任何电压电流模拟量:a、两侧断路器在合闸位置，对侧不加任何电压电流模拟量，本侧模拟单相故障，两侧差动保护相继动作跳开断路器，然后单相重合。
b、两侧断路器在合闸位置，对侧不加任何电压电流模拟量，本侧模拟相间故障，两侧差动保护相继动作跳开断路器。
(注意:由于常规的220KV变电站的220KV线路的电压大部分接的都是母线PT，所以此时在不加任何电压的情况下，由于开关是处于合位，此时三相电压向量和小于8伏，但正序电压小于33.3V，则肯定是延时1.25秒发TV断线异常信号的，虽然此时装置报TV断线，由于此时装置主保护投入，通道正常，没有其他什么闭锁重合闸开入，也还是可以充起电的，所以这样模拟出来的仍然是弱馈功能。
RCS-931系列光纤差动保护知识讲解
+24V
TJ
各种继电器（DSP）
SIG中
RCS-931压板
• 投主保护（差动保护） • 投距离保护 • 投零序保护 • 投闭重 （勾三压板） • 出口压板有：跳A、跳B、跳C、重合闸、
一般还有启动失灵、至重合闸等(给本线 路其它保护用.一般不接.原因是各套保护 尽量保持相对独立).
RCS-931压板定值
投闭重三跳压板 0, 1
与外部压板或关系
RCS-931总起动元件
• 电流变化量起动： I M A1 X .2 I5 T IZD
电流变化量起动元件动作并展宽７秒 • 零序过流元件起动 ：当外接和自产零序电流均大于整定值
时，零序起动元件动作并展宽７秒，去开放出口继电器正电 源。 • 位置不对应起动 ：这一部分的起动由用户选择投入，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。 • 纵联差动或远跳起动: 发生区内故障,弱电源侧电流元件可能不动作,此时若收到对 侧的差动保护允许信号,依弱电侧差电流选相元件选动作相 关相、相间电压，若小于60%额定电压，则此辅助电压起 动元件动作，开放出口正电源7秒并发远方允许信号。 当本侧收到对侧的远跳信号且定值中“不经本侧起动控制” 置“1”时，去开放出口继电器正电源500MS。
大于电容电流,依靠定值躲 电容电流影响.
RCS-931
工频变化量相差动继电器
动作方程
ICD 0.75IR ICD IH
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，
为防止电容电流的影响，将初始动作电流由IL
南瑞RCS-931B光纤差动保护浅析
南瑞RCS-931B光纤差动保护浅析一、光纤差动保护的原理和一般的纵联差动保护原理基本上是一样的，都是保护装置通过计算三相电流的变化，判断三相电流的向量和是否为零来确定是否动作，当接在CT（电流互感器）的二次侧的电流继电器（包括零序电流）中有电流流过达到保护动作整定值是，保护就动作，跳开故障线路的开关。
即使是微机保护装置，其原理也是这样的。
★★★但是，光纤差动保护采用分相电流差动元件作为快速主保护，并采用PCM光纤或光缆作为通道，使其动作速度更快，因而是短线路的主保护！RCS-931B保护装置包括以分相电流差动和零序电流差动为主体的快速主保护，由工频变化量距离元件构成的快速Ⅰ段保护，由三段式相间和接地距离及四个延时段零序方向过流构成全套后备保护。
正常和外部故障时：Im＝－In，制动量≥动作量，保护可靠不动作，内部故障时：Im＝In时，制动量为零，动作最灵敏。
动作判据如下式（1）、（2），两式同时满足程序规定的次数即跳闸。
| Im + In | > ICD（1）| Im + In | > k | Im - In | （2）式（1）为基本判据，ICD 表示线路电容电流，式（2）为主判据。
式（1）、（2）的动作特性如图1 所示，制动量随两侧电流大小、相位而改变，Im = In时，制动量为零，动作最灵敏，区外故障，Im = - In，制动量》动作量，保护可靠不动作。
二、整组动作时间：1.工频变化量距离元件：近处3～10ms 末端＜20ms2222.差动保护全线路跳闸时间：＜25ms（差流＞1.5 倍差动电流高定值）3.距离保护Ⅰ段：≈20ms三、保护程序结构及跳闸逻辑：RCS-931B 跳闸逻辑：1. 分相差动继电器动作，则该相的选相元件动作。
2. 工频变化量距离、纵联差动、距离Ⅰ段、距离Ⅱ段、零序Ⅰ段、零序Ⅱ段、零序Ⅲ段动作时经选相跳闸如果选相失败而动作元件不返回，则经200ms延时发选相无效三跳命令。
RCS931系列光纤差动保护装置现场调试word资料9页
RCS931系列光纤差动保护装置现场调试1 引言RCS931系列微机保护装置一般包括以分相电流差动和零序电流差动为主体的快速主保护，由三段式相间和接地距离及多个零序方向过流构成的全套后备保护。
RCS-931系列保护有分相出口，配有自动重合闸功能，对单或双母线接线的开关实现单相重合、三相重合和综合重合闸。
ONLLY 测试仪器是由昂立电气公司研发，可以独立完成各种继电保护功能调试的保护测试装置，广泛适用于电力、铁路、石化、冶金、矿山、军事、航空等行业的科研、生产和电气试验现场。
正确地进行装置的功能调试是装置能准确判断及动作的必要前提。
2 光纤纵差保护2.1光纤差动保护原理光纤纵差保护是直接将对侧电流的相位信息传送到本侧，本侧的电流相位信息也传送到对侧，每侧保护对两侧电流相位进行比较，从而判断出区内外故障，属于直接比较两侧电量的纵联保护，包括分相电流差动和零序电流差动两种[1、2]。
2.2试验方法(1)将光端机(在CPU插件上)的接收“RX”和发送“TX”用尾纤短接，构成自发自收方式；仅投差动保护压板；整定保护定值控制字中“投纵联差动保护”、“专用光纤”、“通道自环”、“投重合闸”和“投重合闸不检”均置1。
此时通道异常灯应该为不亮状态。
(2)等保护充电，直至“充电”灯亮，且TV断线灯不亮。
(3)进入ONLLY测试仪器的电压/电流菜单，加大于1．05×0．5×差动电流高定值的故障电流，模拟单相或多相区内故障。
(4)装置面板上相应跳闸灯亮，液晶上显示“电流差动保护”，动作时间为10～25ms。
(5) 进入ONLLY测试仪器的电压/电流菜单，加大于1．05×0．5×差动电流低定值的故障电流，模拟单相或多相区内故障。
(6)装置面板上相应跳闸灯亮，液晶上显示“电流差动保护”，动作时间为40～60ms。
(7) 进入ONLLY测试仪器的电压/电流菜单，加大于0．95×0．5×差动电流低定值的故障电流，装置应可靠不动作。
浅析南瑞RCS—931B光纤差动保护
浅析南瑞RCS—931B光纤差动保护作者：周雪枫来源：《中国科技博览》2013年第15期摘要：对人为误操作及误动引起的RCS-931A 型光纤差动保护装置不正确动作的事故进行了分析，认为事故的根本原因是运行人员和继电保护人员对保护装置的工作原理理解不深。
通过总结经验和分析 RCS-931A 型光纤差动保护装置的特点，提出了该装置调试及运行的注意事项。
关键词：事故；光纤差动保护；注意事项【中图分类号】TM774我们首先举一个例子：220 kV 变电站甲与变电站乙之间的某 220 kV线路，其保护配置为：主保护为RCS-931型光纤差动保护装置，主保护为RCS-902型高频距离保护装置。
该线路处于充电状态，变电站乙的断路器在运行状态，变电站甲的断路器在检修状态。
按照变电站甲综合自动化改造计划， 2009年11月12日，某施工队在变电站甲进行该线路录波回路改造工作。
由于现场施工人员不了解 RCS-931 型光纤差动保护装置的动作原理， 18 时 59分左右，在未退出主保护压板的情况下，投入电流量模拟保护动作的方式，启动新的 220 kV 线路故障录波装置。
当时，该线路主保护保护屏主保护压板及零序保护、距离保护等后备保护功能压板均在投入位置，所有跳闸出口及失灵启动压板在退出位置，保护装置显示电压正常（电压切换带保持），施工人员加入电流5 A，试验时间 300 ms。
加入故障量后，保护动作情况如下：保护启动时刻是2009年11月12日18时59分15 77秒；启动后106 ms，零序保护装置加速动作；启动后133 ms，电流差动保护动作；启动后200 ms，单相跳闸失败，三相出口跳闸。
由于所加电流在变电站乙对应线路 264 断路器主保护上产生的差动电流为 0 74 A，大于电流差动保护的动作值（高定值为0 37 A，低定值为0 3 A）；再者，变电站甲220 kV 线路主保护动作后，发一个跟跳指令给变电站乙对应线路主保护，引起变电站乙的主保护动作，变电站乙对应线路的264断路器跳闸。