RCS-994频率电压紧急控制装置

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1、RCS-994频率电压紧急控制装置,概述,电力系统频率反映了系统中有功功率的供需平衡，它不仅是电力系统运行的重要质量指标，也是影响电力系统安全稳定运行的重要因素。我国明确规定低频减载是防止系统崩溃的最后一道防线。,什么是三道防线？,为了分析的方便，我们把电力系统运行状态分为：正常状态，警戒状态，紧急状态，失步状态，恢复状态。见下页图。 对应相应的状态，我们设置三道防线 。 第一道防线：快速可靠的继电保护、有效的预防性控制措施，确保电网在发生常见的单一故障时保持电网稳定运行和电网的正常供电； 第二道防线：采用稳定控制装置及切机、切负荷等紧急控制措施，确保电网在发生概率较低的严重故障时能继续保持稳

2、定运行； 第三道防线：设置失步解列、频率及电压紧急控制装置，当电网遇到概率很低的多重严重事故而稳定破坏时，依靠这些装置防止事故扩大、防止大面积停电。,图 电力系统状态转换及三道防线,保持电力系统的电压处于规定水平，不仅是为了保证供电的质量指标，也是保持电力系统安全稳定运行的重要内容。由于电压严重异常可引起设备损坏、电压稳定破坏或电压崩溃，所以电压异常及其控制措施，近年来受到高度重视。,概述,南瑞系列概述,RCS-994系列频率电压紧急控制装置主要分2种型号：RCS-994A、RCS-994B。 RCS-994A主要用于低频低压减载或低频低压解列、低频自启动水轮发电机组。低频与低压减载各设4轮基

3、本轮、2轮特殊轮；RCS-994B除了具有低频、低压控制功能以外，还具有过频切机，过频或过压解列。低频和低压控制各设3轮基本轮、1轮特殊轮，过频控制设3轮基本轮，过压解列设1轮。,主要技术指标,1. 电气量测量精度 电压测量误差 0.5% （0.21.2UN） 频率测量误差 0.01Hz （3365Hz） 2. 输出接点数量 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。基本配置可以切除线路22回，能满足一个厂站的切机、切负荷要求。若加配本公司生产的专用重动继电器模块，还可扩展出口以切除更多线路。 装置跳闸出口可通过组态整定的方式灵活地设定到相应的轮次。,装置的

4、总体方案及关键技术,1、设计精细、可靠的硬件方案 2、RCS-994的基本原理 3、辅助功能,装置的总体方案及关键技术,RCS-994的基本原理 1、低频控制工作原理 2、低压减载工作原理 3、过频减载工作原理 4、过压减载工作原理,装置工作原理,电压（U）、频率（f）的测量方法 装置对输入的两段母线三相交流电压Ua、Ub、Uc进行采样，采样周期为0.833ms，即一个工频周期采样24点。电压幅值计算采用全波傅氏算法。频率值采用软件算法，分别对两组正序电压进行计算。,起动元件,装置具有独立的起动元件，起动元件动作后开放出口继电器回路的正电源。 1、低频起动 起动条件:f 49.5Hz t 0.

5、05s 2、低压起动 起动条件:U UL1+0.03Un t 0.05s 上式中，U为正序电压，UL1为低压第一轮定值。,低频控制工作原理,低频控制的判别式,f49.5Hz，t0.05s低频起动 fF1， tTf1低频第一轮动作 若Df1 dfdtDf3，tTfa2 切第一轮，加速切第二轮 若Df2 dfdtDf3，tTfa23 切第一轮，加速切第二、三轮 fF2， tTf2低频第二轮动作 fF3， tTf3低频第三轮动作 fF4， tTf4低频第四轮动作 以上四轮基本轮按箭头顺序动作。,低频控制的判别式,两轮特殊轮的判别式为： f49.5Hz，t0.05s低频起动 fFs1， tTfs1低频

6、特殊第一轮动作 fFs2， tTfs2低频特殊第二轮动作,防止低频过切负荷的措施,在低频减载动作过程中，可能会出现前一轮动作后系统的有功功率已经不再缺额，频率开始回升，但频率回升的拐点可能在下轮动作范围之内，如后图所示，第一轮切负荷（t1时刻）后频率开始上升，但在第二轮频率定值以下的时间超过了第二轮的延时定值Tf2，则第二轮动作（t3时刻），不必要的多切了负荷，导致频率上升超过了正常值（图中虚线所示）。,低频第二轮过切示意图,防止低频过切负荷的措施,低频过切的现象在地区小电网容易发生。为此，在每一基本轮动作的判据中增加“dfdt0”的闭锁判据，可以有效防止过切现象发生，即每一基本轮同时满足以下

7、三个条件时才能动作出口： （1）f Fn； （2）dfdt 0； （3）t Tfn 式中n表示第n轮，N14。,防止由频率波动引起的低频误切负荷的措施,在地区电网孤立运行时，为了防止由频率波动引起的误切负荷 ，本装置在每一基本轮动作条件中增加频率变化率不灵敏区定值。,其它闭锁措施,防止负荷反馈、高次谐波、电压回路接触不良等异常情况下引起装置误动作的闭锁措施 （1）低电压闭锁 当正序电压0.15Un 时，不进行低频判断，闭锁出口。 （2）dfdt闭锁: (5-9HZ)/s 当dfdtDf3时,不进行低频判断,闭锁出口。 dfdt闭锁后直到频率再恢复至启动频率值以上时才自动解除闭锁。 （3）频率值

8、异常闭锁 当f33Hz或f65Hz时，认为测量频率值异常。当装置检测到一段母线的频率异常或电压消失时将低频元件输入电压自动切换到另一段母线电压。,短路故障闭锁,当系统发生短路故障时，母线电压突然降低，此时本装置能立即闭锁，不再进行低电压判断。而当保护动作切除故障元件后，装置安装处的电压迅速回升，如果恢复不到正常的数值，但大于K1（故障切除后电压恢复定值），则装置立即解除闭锁，允许装置快速切除相应数量的负荷，使电压恢复。,短路故障闭锁,图1,图2,图3,其他闭锁措施,防止负荷反馈、TV断线、电压回路接触不良等电压异常情况引起装置误动作的闭锁措施 （1）电压过低闭锁 当正序电压0.15Un时，不进

9、行低压判断，闭锁出口。 （2）电压突变闭锁:(1-1.5UN)/s 当dudtDu3时，不进行低压判断，闭锁出口。电压突变闭锁后，当电压恢复至起动电压值以上时自动解除闭锁。 （3）TV断线闭锁 当装置检测到一段母线TV断线时将低压元件输入电压自动切换到另一段母线电压，若装置判断出两段母线TV回路均断线，则不进行低压判断，并立即闭锁出口。,过频控制工作原理,过压控制工作原理,系统运行维护注意事项,LED共有3个显示灯，其内容、颜色和含义见下表：,稳控系统运行维护注意事项,运行维护: 运行人员与保护班人员定期巡视检查,检查内容: 装置指示灯是否处于运行状态，通道是否正常； 检查切换开关、压板是否在

10、正确位置； 检查有无打印记录的内容； 检查打印纸是否足够，安装是否正确； 检查装置时钟是否与站内GPS时钟一致；,运行维护注意事项,注意事项: （1）定期检查装置运行状态，发现有异常信号时，及时查清异常的现象和原因。 （2）发现装置动作时，及时上报相关部门。在装置（或笔记本）上检查显示报告、动作报告，故障状态，变位；将装置的动作报告打印，以便进行分析。 （3）在进行定值的修改时，应将装置退出运行状态，即退出“跳闸出口压板”以及功能压板。 （4）装置与保护装置的PT回路并在一起，在做其他保护试验时，请注意退出相应的装置或采取安全措施，以免装置误动。,运行维护注意事项,TV(PT)断线 TV断线动

11、作判据为： 当正序电压0.15Un或负序电压0.15Un，则判为TV回路断线，延时5秒发TV断线异常告警信号。异常消失后，延时5秒自动返回。 注： 当装置检测到一段母线TV断线时将低压元件输入电压自动切换到另一段母线电压，若装置判断出两段母线TV回路均断线，则不进行低压判断，并立即闭锁出口。,运行维护注意事项,装置压板意义说明 : 1、投检修态（1LP1)，此压板的设置是为了防止在装置进行试验时，有关报告经IEC60870-5-103规约接口向监控系统发送相关信息，而干扰调度系统的正常运行，一般在屏上设置一投检修态压板，在装置检修时，将该压板投上，在此期间进行试验的动作报告不会通过通信口上送，

12、但本地的显示、打印不受影响；运行时应将该压板退出。,运行维护注意事项,2、低频投入（1LP2):低频功能压板 3、低压投入（1LP3):低压功能压板 4、跳闸出口压板,现场调试,1、试验仪器 性能较好的微机继电保护试验仪 南瑞继保微机保护试验仪HELP-90B （稳控版）,现场调试,2、试验注意事项 2.1 试验前应检查屏柜及装置在运输过程中是否有明显的损伤或螺丝松动。 2.2 一般不要插拨装置插件,不触摸插件电路,需插拨时,必须关闭电源，释放手上静电或佩带静电防护带。 2.3 使用的试验仪器必须与屏柜可靠接地。 以下除传动试验，均应断开保护屏上的出口压板。 2.4 RCS994装置采样的是同

13、一系统的两段母线电压，所以试验时如果两段母线都加了量必须两段母线的正序电压或频率同时降。如一段母线不加量或发生TV断线，装置自动取正常的那段母线电压进行判断。,现场调试,3 调试保护装置的准备 3.1 试验前请详细阅读RCS-994A频率电压紧急控制装置说明书。 3.2 直流电源上电检查 (1)核对装置或屏柜直流电压极性、等级，检查装置或屏柜的接地端子应可靠接地。 (2)加上直流电压，合上屏后空气开关以及装置电源开关。 (3)延时几秒钟，装置“运行”绿灯亮，“报警”黄灯灭，“跳闸”红灯保持出厂前状态 (如亮可复归) 。 3.3 按使用说明所述方法进入保护菜单，熟悉装置的采样值显示、报告显示、报

14、告打印、整定值输入、时钟整定等方法。,现场调试,4 、开入量检查 按屏上复归按钮，能复位“跳闸”灯，或切换液晶显示内容（时间需超过1s）,按屏上打印按钮, 液晶显示“正在打印.”，如无打印机显示延时自动返回。 对于单独装置，应先连接光耦电源线：104-914，105-915。依次投入和退出屏上相应压板以及相应开入接点, 查看液晶显示“保护状态”子菜单中“开入量状态”是否正确。,现场调试,表4.1 RCS-994A频率电压紧急控制装置部分压板,序号,开入量名称,装置端子号,屏柜端子号,保护板状态,1,低频投入,915-905,2,低压投入,915-906,现场调试,5、交流回路校验 对照图纸，从

15、屏上相应的电压端子上依次加入两条母线的电压。按使用说明书方法进入装置菜单中的“保护状态”项，查看液晶显示的表中所列的项目，其值与输入值的误差应符合技术参数要求。,频率回路采样试验,现场调试,现场调试,6、开出接点检查 本项检查宜与功能试验（组态）一同进行。 6.1 报警、信号接点检查 当装置自检发现硬件错误时或失电，闭锁装置出口，并灭掉“运行”和发出装置闭锁信号BSJ，检验方法：关闭装置电源； 当装置检测到装置长期起动、装置内部通信出错、TV断线、或异常等情况时点亮“报警”灯，并启动信号继电器BJJ，检验方法：加入电压然后退掉，会报“母TV断线”。 报警信号接点均为瞬动接点，中央信号动作接点为

16、磁保持接点。,报警信号接点,现场调试,跳闸输出接点检查 本项检查在保护功能试验完成后进行出口组态完成。 （1）跳闸控制字整定 装置低频和低压保护四个基本轮和两个特殊轮的投入和跳闸方式采用跳闸控制字整定方式，各轮出口组态各自独立。即各轮动作后跳何开关可以根据需要自由整定。跳闸控制字各位所表示的功能定义如下：,现场调试,跳闸控制字的整定将直接影响跳闸输出接点的动作行为。只有某轮的跳闸控制字整定为跳某开关，这个元件的动作才会使对应的跳闸接点动作。检查跳闸接点时要特别注意。,现场调试,现场调试,7 低频试验 7.1做低频试验时需要注意下列三个闭锁条件： （1）、母线正序电压均0.15Un（电压消失） （2）dfdtDf3（滑差闭锁） （3）f33Hz或f65Hz（频率异常） 满足以上任何一个闭锁条件，装置均不做低频判断。,现场调试,7.2做低频各轮试验还必须注意以下三个必需条件： （1）f Fn；（2）dfdt 0；（3）t Tfn 这三个条件主要是为了防止低频过切