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1、南京南瑞继保电气有限公司 2011年01月 青海 西宁,RCS-991过负荷联切装置介绍,设备过负荷及其控制,线路或变压器等设备允许长时间流过的电流值称为安全电流，如果设备实际流过的电流超过其安全电流则出现过负荷现象。设备的过负荷属于热稳定问题。一般来说，电力设备都有一定过负荷能力，设备允许过负荷的时间与过载的倍数、环境温度、风速、日照等因素有关，过载倍数小允许时间较长，过载倍数越大，允许的时间越短，具有反时限特性。输电回路中串接多种设备(导线、金具、阻波器、电流互感器、开关、刀闸等），输送电流受允许电流最小设备的限制。 设备过负荷如果处理不及时则可能导致严重后果： （1）设备因过热而损坏，导
2、线变形，弛度增加，甚至线路烧断、变压器烧毁。 （2）线路因弧垂增加与下方物体（线路、树木）发生短路，导致线路跳闸，引起与之平行的线路更严重的过载。 （3）引发电力系统连锁反应，出现大面积停电事故。从1965年11月美国东北部大停电到2005年莫斯科大停电，很多次事故都是由于线路过负荷引起的。,设备过负荷的原因,线路与主变过负荷分为两类：突然过负荷与缓慢过负荷。缓慢过负荷是由负荷的增长引起的。 引起线路突然过负荷的原因有： （1）平行线中一回线突然跳闸； （2）电磁环网高压侧线跳闸潮流向低压侧转移；环网系统在不平衡点解开； （3）突然失去大电源，引起潮流重新分布； （4）线路突然跳闸后潮流重新分
3、布引起某些线路过负荷。 引起变压器突然过负荷的原因有： （1）并联变压器一台跳闸，引起另一台过负荷； （2）电磁环网高压侧线路跳闸潮流向低压侧转移。 缓慢过负荷因过载倍数低、允许时间长，可通过调度员调整系统状态予以消除（一般15分钟以上）；突然过负荷一般过载倍数大，允许时间短，需要采取过负荷控制来解决。,影响导线载流量的边界条件,分为外界环境条件（如风速、日照强度、环境温度等，这是由输电线路所处的自然条件有关）及与导线本身有关的条件（如导线的吸热系数、辐射系数、导线允许温度、导线直径等）。导线的吸热、辐射系数综合影响载流量是不大的，当导线直径（截面）一定时，导线允许温度和边境条件的取值就成为影
4、响载流量的主要因素。,RCS-991A（带旁路） RCS-991A（不带旁路） RCS-991E（带旁路） RCS-991E（不带旁路） 等等型号众多，是一个开放的平台。,RCS-991主要型号,RCS-991系列硬件,RCS-991系列硬件,RCS-991系列硬件,RCS-991系列硬件,RCS-991系列硬件,交流输入变换插件（AC） Ua1、Ub1、Uc1分别为1段母线三相电压输入，二次额定电压为57.74V。 Ua2、Ub2、Uc2分别为2段母线三相电压输入，二次额定电压为57.74V。 Ia1、Ic1，分别为主变1两相电流输入。 Ia2、Ic2 ，分别为主变2两相电流输入。 Ia3、
5、Ic3 ，分别为主变3两相电流输入。,RCS-991装置交流量输入,电气量的测量方法: 装置对输入的交流电压、电流进行采样，采样周期为0.833ms，即一个工频周期采样24点。装置分别采用以下算法计算出电压有效值、电流有效值、三相有功功率值、频率值。 （1）电压、电流有效值采用全波付氏算 （2）三相有功功率的算法为 MW 装置测量计算出的三相有功功率为一次值（单位：MW）。 说明： 功率方向以母线流向线路为正。对于主变以高压侧母线流向变压器为正方向。 当装置检测到一段母线TV断线时将功率计算元件输入电压自动切换到另一段母线电压。,RCS-991装置交流量计算,灵活的出口组态 RCS-991装置
6、一般配置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。一般配置可切除22条负荷线路。 RCS-991E装置一般配置36组跳闸出口，其中7组中每组具有4付接点；一组具有6付接点；其它28组中每组具有2付接点。一般配置可切除45条负荷线路。 装置的跳闸出口可通过软件灵活地设定到各个控制元件的相应轮次。,RCS-991装置出口继电器输出,出口组态示意图,RCS-991A基本原理,过载报警元件: 装置设计了3个独立的过载报警元件： Imaxi Ibjzdi t Tbjzdi 对于每个报警元件，同时满足以上2式则元件动作。 上式中，i取1、2、3。 Imaxi为每台变压器A、C
7、相电流中的最大值，Ibjzdi 为 过载报警电流整定值。 t为时间计数器。 电流低于整定值后，报警元件延时Tbjzdi自动返回。,RCS-991A基本原理,起动元件 : 针对3台变压器，装置设计了3个独立的起动元件: Imaxi Iqdzdi Pi Pzdi t 50ms 对于每个起动元件，同时满足以上3式则起动元件动作。 上式中，i取1、2、3。 Imaxi为每台变压器A、C相电流中的最大值，Iqdzdi 为起动电流值，取5级过载电流整定值中的最小值的0.97倍。 Pi为实时有功功率，Pzdi为功率起动整定值。t为时间计数器。,RCS-991A基本原理,过载联切工作原理: 在充分保证变压器安
8、全运行的前提下，为了将负荷损失控制到最小的范围，将过负荷联切的动作分为5级，总共驱动8轮出口继电器。任一级过负荷联切动作后都可以顺序从第1轮到第8轮驱动出口继电器，直至本级电流返回，这样能够保证切除的负荷量最少。各轮之间的间隔时间可以灵活整定。,RCS-991A基本原理,3台主变的5级过载联切元件的动作电流和动作延时可灵活整定。动作延时最长可整定为3000分（50小时）。 装置设计了3台主变的过载联切投退压板开入，每台主变的各级过载联切元件也可通过整定控制字分别投退,RCS-991E装置（3台主变工程）,RCS-991E装置（3台主变工程）,过载报警条件： 装置设计了3个独立的过载报警元件：
9、Imaxi Ibjzdi t Tbjzdi 对于每个报警元件，同时满足以上2式则元件动作。 上式中，i取1、2、3。 Imaxi为每台变压器A、C相电流中的最大值， Ibjzdi 为过载报警电流整定值。 t为时间计数器。电流低于整定值后，报警延时Tbjzdi自动返回。 注：若不需要过载报警功能，则可将电流整定值整定至最大值（30000A）。,RCS-991E装置（3台主变工程）,起动条件： 针对3台变压器，装置设计了3个独立的起动元件: Imaxi Iqdzdi Pi Pzdi t 50ms 对于每个起动元件，同时满足以上3式则起动元件动作。 上式中，I取1、2、3。 Imaxi为每台变压器A
10、、C相电流中的最大值，Iqdzdi 为起动电流值，取4级过载电流整定值中的最小值的0.9倍。 Pi为实时有功功 率，Pzdi为功率起动整定值。t为时间计数器。 注：Pi为实时有功功率，若不用功率判据请将功率启动定值整定为0即可,RCS-991E装置（3台主变工程）,在充分保证变压器安全运行的前提下，为了将负荷损失控制到最小的范围，将过负荷联切的动作分为4级，总共可驱动15轮出口继电器。各轮之间的间隔时间可以灵活整定。 3台主变的4级过载联切元件的动作电流和动作延时可灵活整定。动作延时最长可整定为3000分（50小时）。 装置设计了3台主变的过载联切投退压板开入，每台主变的各级过载联切元件也可通
11、过整定控制字分别投退。,RCS-991E（3台主变工程）过载联切负荷方案,三个母联开关位置按照现场情况选接； 过载按单元考虑每单元分独立五轮,RCS-991E（3台主变工程）过载联切负荷方案,（1）假设三台主变低压侧母联或分段开关位置在分位时 单元1过载时切负荷顺序为： “第一轮1第二轮1第三轮1第四轮1第五轮1” 单元2过载时切负荷顺序为： “第一轮2第二轮2第三轮2第四轮2第五轮2” 单元3过载时切负荷顺序为： “第一轮3第二轮3第三轮3第四轮3第五轮3”,RCS-991E（3台主变工程）过载联切负荷方案,（2）当仅有一个合位在时 当母联或分段开关位置TWJ13 /TWJ23都为1时， 单
12、元1、2过载时切负荷顺序为： “第一轮1第一轮2第二轮1第二轮2第三轮1第三轮2第四轮1第四轮2第五轮1第五轮2” 单元3过载时切负荷顺序为： “第一轮3第二轮3第三轮3第四轮3第五轮3”,RCS-991E（3台主变工程）过载联切负荷方案,（2）当仅有一个合位在时 当母联或分段开关位置TWJ12/TWJ13都为1时， 单元2、3过载时切负荷顺序为： “第一轮2第一轮3第二轮2第二轮3第三轮2第三轮3第四轮2第四轮3第五轮2第五轮3” 单元1过载时切负荷顺序为： “第一轮1第二轮1第三轮1第四轮1第五轮1”,RCS-991E（3台主变工程）过载联切负荷方案,（2）当仅有一个合位在时 当母联或分段
13、开关位置TWJ12/TWJ23都为1时， 单元1、3过载时切负荷顺序为： “第一轮1第一轮3第二轮1第二轮3第三轮1第三轮3第四轮1第四轮3第五轮1第五轮3” 单元2过载时切负荷顺序为： “第一轮2第二轮2第三轮2第四轮2第五轮2”,RCS-991E（3台主变工程）过载联切负荷方案,（3）当仅有一个跳位为1时 单元1、2、3过载时切负荷顺序为： “第一轮1第一轮2第一轮3第二轮1第二轮2第二轮3第三轮1第三轮2第三轮3第四轮1第四轮2第四轮3第五轮1第五轮2第五轮3”,为使装置在旁路代路或撤销旁路代路过程中过载联切功能依然有效，在该过程中装置取相应和电流作为联切元件的输入量，直至过程结束，装置
14、再单取旁路电流或线路电流作为输入量。为此装置设计了一个“无流定值（0.06In）”，以旁代线路1过程为例，投入“旁代线路1”压板后装置开始取线路1电流旁路电流作为线路1过载联切元件的输入量，若此后线路1电流降低至“无流定值（0.06In）”以下，则认为线路1开关已分，过程结束，装置开始取旁路电流作为线路1过载联切元件的输入量。其它过程与此类似。 若用户若无需旁路代路或撤销旁路代路过程中过载联切功能依然有效，则可将“无流定值”整定为最大值：30000A。此时，一旦“旁代线路1”投入，装置立即取旁路电流作为线路1过载联切元件的输入量；一旦“旁代线路1”退出，装置立即取线路1电流作为线路1过载联切元
15、件的输入量。,RCS-991具备旁代功能版本,RCS-991旁路代路过程及其对策,对于2条线路+1条旁路模式，装置设计了“旁代线路1”和“旁代线路2”压板开入。 以旁代线路1为例： 旁路代路过程应严格按以下步骤操作： 投入“旁代线路1”压板(过程开始) 合旁路开关 分线路1开关(过程结束)； 撤销旁路代路应严格按以下步骤操作： 退出“旁代线路1”压板(过程开始) 合线路1开关 分旁路开关(过程结束)。,RCS-991 TV断线判别,当负序电压0.15Un，或正序电压0.15Un且有流（至少有一相电流大于0.06In），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
16、返回。,RCS-991 TA断线判别,由于本装置接入两相电流，因此TA断线的判据只能判别两相电流的不平衡。设两相电流的大值为Imax，小值为Imin，若Imax0.2In且Imax2Imin，则判为TA回路断线，延时5秒闭锁过载联切，同时发TA断线异常告警信号。异常消失后，延时5秒自动返回。,总结,RCS991A变压器过负荷联切装置具有如下特点： 装置的过负荷联切元件不仅测量主变电流，还测量主变功率，可有效地防止变压器区外故障时过负荷联切元件误动的可能。 “多级多轮”联切负荷的解决方案解决了传统微机型过负荷联切装置只能根据事先设定来切除负荷线路的弊端，以单装置实现了精确切除负荷，具有一定的智能性和通用性。 装置的多组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上。,总结,除了检测主变或者线路过载功能外，RCS-991平台还可以实现其他简单的稳定控制功能，比如低频低压、故障解列、与RCS-992通信接收下发的切负荷命令等等。,谢谢大家！,