RCS-931说明书

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质量保证 电话：（025）2100660 传真：（025）2100797

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 ........................................................................................................................................ 5 3.1 保护程序结构 ................................................................................................................................. 5 3.2 装置总起动元件 ............................................................................................................................. 5 3.3 保护起动元件 ................................................................................................................................. 6 3.4 工频变化量距离继电器 ................................................................................................................. 6 3.5 电流差动继电器 ........................................................................................................................... 10 3.6 距离继电器 ................................................................................................................................... 15 3.7 选相元件 ....................................................................................................................................... 24 3.8 非全相运行 ................................................................................................................................... 25 3.9 重合闸 ........................................................................................................................................... 26 3.10 正常运行程序 ............................................................................................................................. 27 3.11 各保护方框图 ............................................................................................................................. 28 3.12 远跳、远传 ................................................................................................................................. 37 3.13 应用于串联电容补偿系统（RCS-931XS） ............................................................................. 39 4 硬件原理说明 ...................................................................................................................................... 44 4.1 装置整体结构 ............................................................................................................................... 44 4.2 装置面板布置 ............................................................................................................................... 45 4.3 装置接线端子 ............................................................................................................................... 45 4.4 输出接点 ....................................................................................................................................... 46 4.5 结构与安装 ................................................................................................................................... 47 4.6 各插件原理说明 ........................................................................................................................... 47 5 定值内容及整定说明 .......................................................................................................................... 57 5.1 装置参数及整定说明 ................................................................................................................... 57 5.2 保护定值及整定说明 ................................................................................................................... 58 5.3 压板定值 ....................................................................................................................................... 69 5.4 IP地址 .......................................................................................................................................... 70

NARI-RELAYS RCS-931A（B、D）型超高压线路成套保护装置

RCS-931A(B、D)型超高压线路成套保护装置

1 概述

1.1 应用范围

本装置为由微机实现的数字式超高压线路成套快速保护装置，可用作220kV及以上电压等级输电线路的主保护及后备保护。

1.2 保护配置

RCS-931A（B、D）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，RCS-931A由三段式相间和接地距离及二个延时段零序方向过流构成的全套后备保护，RCS-931B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，RCS-931D以RCS-931A为基础，仅将零序Ⅲ段方向过流保护改为零序反时限方向过流保护。RCS-931A/B/D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。 RCS-931XS适用于串联电容补偿的输电系统。

1.3 性能特征

● 设有分相电流差动和零序电流差动继电器全线速跳功能。

● Kb/s高速数据通信接口，线路两侧数据同步采样，两侧电流互感器变

比可以不一致。

● 利用双端数据进行测距。

● 通道自动监测，通信误码率在线显示，通道故障自动闭锁差动保护。 ● 动作速度快，线路近处故障跳闸时间小于10ms，线路中间故障跳闸时间

小于15ms，线路远处故障跳闸时间小于25ms。

● 反应工频变化量的测量元件采用了具有自适应能力的浮动门槛，对系统

不平衡和干扰具有极强的预防能力，因而测量元件能在保证安全性的基础上达到特高速，起动元件有很高的灵敏度而不会频繁起动。

● 先进可靠的振荡闭锁功能，保证距离保护在系统振荡加区外故障时能可

靠闭锁，而在振荡加区内故障时能可靠切除故障。 ● 灵活的自动重合闸方式。

● 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。

● 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。 ● 友好的人机界面、汉字显示、中文报告打印。 ● 后台通信方式灵活，配有RS-485通信接口(可选双绞线、光纤)或以太网。 ● 支持电力行业标准DL/T667-1999（IEC60870-5-103标准）的通信规约。 ● 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％ 交流电压：1003V（额定电压

Un）

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 电压回路：1.5倍额定电压，连续工作 功 耗：交流电流：＜1VA/相（In=5A） ＜0.5VA/相（In=1A）

交流电压：＜0.5VA/相

直 流：正常时＜35W

跳闸时＜50W 2.3 主要技术指标 2.3.1 整组动作时间

工频变化量距离元件：近处3～10ms 末端＜20ms

差动保护全线路跳闸时间：＜25ms（差流＞1.5倍差动电流高定值）

距离保护Ⅰ段：≈20ms 2.3.2 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

2.3.3 工频变化量距离

动作速度：＜10ms（UOP2UZ时）

整定范围：0.1～7.5Ω（In=5A） 0.5～37.5Ω（In=1A）

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2.3.4 距离保护

整定范围： 0.01～25Ω(In=5A) 0.05～125Ω(In=1A) 距离元件定值误差：＜5％ 精确工作电压：＜0.25V 最小精确工作电流：0.1In 最大精确工作电流：30In

Ⅱ、Ⅲ段跳闸时间：0～10s 2.3.5 零序过流保护

整定范围：0.1In～20In

零序过流元件定值误差：＜5％

后备段零序跳闸延迟时间：0～10s 2.3.6 暂态超越

快速保护均不大于2％

2.3.7 测距部分

单端电源多相故障时允许误差：＜±2.5％ 单相故障有较大过渡电阻时测距误差将增大；

2.3.8 自动重合闸

检同期元件角度误差：＜±3°

2.3.9 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。

2.3.10 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。

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2.3.11 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 2.3.12 通信接口

两个RS-485通信接口 (可选光纤或双绞线接口)，或光纤以太网接口，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）。 2.3.13 光纤接口

光纤接口位于CPU板背面，光接头采用FC/PC型式；发送器件为1310nm InGaAsP/InP MQW-FP激光二极管（简称LD）；光接收器件采用InGaAs光电二极管（简称PIN）。发送功率分三档，由跳线决定。若传输距离小于50kM，无需跳线。

发送功率： －12 dB、-9dB、-6dB（1.3um，单模光纤） 接收灵敏度：－48dB 传输距离： ＜100kM 2.3.14 复接PCM

信道类型： 数字光纤或数字微波（可多次转接） 接口标准： Kbit/s G.703同向数字接口 时延要求： 单向传输时延 ＜15ms

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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。

主程序采样程序N起动？Y正常运行程序故障计算程序

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、交流电流断线和起动判据的计算，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采样值自动零漂调整、及运行状态检查，运行状态检查包括交流电压断线、检查开关位置状态、变化量制动电压形成、重合闸充电、通道检查、准备手合判别等。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。

故障计算程序中进行各种保护的算法计算，跳闸逻辑判断以及事件报告、故障报告及波形的整理。

3.2 装置总起动元件

起动元件的主体以反应相间工频变化量的过流继电器实现，同时又配以反应全电流的零序过流继电器互相补充。反应工频变化量的起动元件采用浮动门坎，正常运行及系统振荡时变化量的不平衡输出均自动构成自适应式的门坎，浮动门坎始终略高于不平衡输出。在正常运行时由于不平衡分量很小，装置有很高的灵敏度，当系统振荡时，自动抬高浮动门坎而降低灵敏度，不需要设置专门的振荡闭锁回路。因此，起动元件有很高的灵敏度而又不会频繁起动，装置有很高的安全性

3.2.1 电流变化量起动

IMAX1.25ITIZD

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IMAX是相间电流的半波积分的最大值； IZD为可整定的固定门坎；

IT为浮动门坎，随着变化量的变化而自动调整，取1.25倍可保证门坎始终

略高于不平衡输出。

该元件动作并展宽７秒，去开放出口继电器正电源。

3.2.2 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。

3.2.3 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。

3.2.4 纵联差动或远跳起动

发生区内三相故障，弱电源侧电流起动元件可能不动作，此时若收到对侧的差动保护允许信号，则判别差动继电器动作相关相、相间电压，若小于60％额定电压，则辅助电压起动元件动作，去开放出口继电器正电源７秒。

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。

3.3 保护起动元件

保护起动元件与总起动元件一致

3.4 工频变化量距离继电器

电力系统发生短路故障时，其短路电流、电压可分解为故障前负荷状态的电流电压分量和故障分量，如图3.4.1的短路状态（A）可分解为图（B）、（C）二种状态下电流电压的迭加，反应工频变化量的继电器不受负荷状态的影响，因此，只要考虑图（C）的故障分量。

工频变化量距离继电器测量工作电压的工频变化量的幅值，其动作方程为：

UOPUZ

对相间故障： UOPUIZZD

AB,BC,CA

对接地故障： UOPUIK3I0ZZD

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A,B,C

ZZD为整定阻抗，一般取0.8～0.85倍线路阻抗； UZ为动作门坎，取故障前工作电压的记忆量。

EMMIFEFUF0( A )NENUEMMIFUF0( B )NENUEM0 MIFEFNEN0 U( C )

图3.4.1 短路系统图

图3.4.2为保护区内外各点金属性短路时的电压分布，设故障前系统各点电压一致，即各故障点故障前电压为UZ,则EF1EF2F3UZ；对反应工频变化量的继电器，系统电势为零，因而仅需考虑故障点附加电势EF。

区内故障时，如图3.4.2（B），UOP在本侧系统至EF1的连线的延长线上，可见，UOPEF1，继电器动作。

反方向故障时，如图3.4.2（C），UOP在EF2与对侧系统的连线上，显然，

UOPEF2，继电器不动作。

区外故障时，如图3.4.2（D），UOP在EF3与本侧系统的连线上，

UOPEF3，继电器不动作。

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ZZDNARI-RELAYS

F2EM0EF2UIF1F3EN0EF1( A )EF3UEF1( B )UOPEF2UUOP( C )△UUOP( D )EF3

图3.4.2 保护区内外各点金属性短路时的电压分布图

正方向经过渡电阻故障时的动作特性可用解析法分析，如图3.4.3所示：

ZZDI EM0INEN0ZSU ZKRGEF

图3.4.3 正方向经过渡电阻故障计算用图

以三相短路为例，设 UZEF 由 EFIZSZK

UOPUIZZDIZSZZD 则 IZSZZDIZSZK ZSZZDZSZK

式中ZK为测量阻抗，它在阻抗复数平面上的动作特性是以矢量ZS为圆心，以ZSZZD为半径的圆，如图3.4.4所示，当ZK矢量末端落于圆内时动作，可

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见这种阻抗继电器有大的允许过渡电阻能力。当过渡电阻受对侧电源助增时，由于IN一般与I是同相位，过渡电阻上的压降始终与I同相位，过渡电阻始终呈电阻性，与Ｒ轴平行，因此，不存在由于对侧电流助增所引起的超越问题。

jXZZDjXZKRZ'SZSZKZSZZDRZK

图3.4.4 正方向短路动作特性 图3.4.5 反方向短路动作特性

对反方向短路, 如图3.4.6所示。

ZZDEM0IEN0Z'S

RGEFZK

图3.4.6 反方向故障计算用图

仍假设 UZEF 由 EFIZ'SZK

UOPUIZZDIZ'SZZD 则 Z'SZZDZ'SZK

测量阻抗ZK在阻抗复数平面上的动作特性是以矢量Z'S为圆心，以

Z'SZZD为半径的圆，如图3.4.5，动作圆在第一象限，而因为ZK总是在第三象限，因此，阻抗元件有明确的方向性。

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3.5 电流差动继电器

电流差动继电器由三部分组成：变化量相差动继电器、稳态相差动继电器和零序差动继电器。

3.5.1 变化量相差动继电器

动作方程：

ICD0.75IR ICDIHA,B,CI即为两侧电流变化量矢ICD为工频变化量差动电流，ICDIMN量和的幅值；

I即为两侧电流变化量矢量IR为工频变化量制动电流；IRIMN差的幅值；

IH为“差动电流高定值”（整定值）、4倍实测电容电流和

4UN的大值；实Xc1测电容电流由正常运行时未经补偿的差流获得；

UN为额定电压；

Xc1为正序容抗整定值，当用于长线路时，Xc1为线路的实际正序容抗值；

U当用于短线路时，由于电容电流和N都较小，差动继电器有较高的灵

Xc1敏度，此时可通过适当减小Xc1或抬高“差动电流高定值”来降低灵敏度。

3.5.2 稳态Ⅰ段相差动继电器

动作方程：

ICD0.75IR ICDIHA,B,CI即为两侧电流矢量和的幅值； ICD为差动电流，ICDIMNI即为两侧电流矢量差的幅值； IR为制动电流；IRIMNIH 定义同上。

动作方程：

3.5.3 稳态Ⅱ段相差动继电器

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ICD0.75IR ICDIMA,B,CIM为“差动电流低定值”、1.5倍实测电容电流和ICD、IR、UN、Xc1定义同上。

1.5UN的大值； Xc1稳态Ⅱ段相差动继电器经40ms延时动作。

3.5.4 零序Ⅰ段差动继电器

对于经高过渡电阻接地故障，采用零序差动继电器具有较高的灵敏度，由零序差动继电器，通过低比率制动系数的稳态差动元件选相，构成零序Ⅰ段差动继电器，经100ms延时动作。其动作方程：

ICD00.75IR0ICD0IQD0 ICDBC0.15IRBCICDBCILICD0为零序差动电流，ICD0IM0IN0即为两侧零序电流矢量和的幅值；

I即为两侧零序电流矢量差的幅值； IR0为零序制动电流；IR0IM0N0IQD0为零序起动电流定值；

IL为IQD0、0.6倍实测电容电流和

0.6UN的大值； Xc1ICDBC为经电容电流补偿后的差动电流，电容电流补偿见3.5.6；

IRBC为经电容电流补偿后的制动电流，电容电流补偿见3.5.6； UN、Xc1定义同上。

当TV断线或容抗整定出错时，自动退出电容电流补偿，零序Ⅰ段差动继电器的动作方程为：

ICD00.75IR0ICD0IQD0 I0.15IRCDICDIMICD0、IR0、ICD、IR、IM定义同上。

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3.5.5 零序Ⅱ段差动继电器

动作方程：

ICD00.75IR0 IIQD0CD0ICD0、IR0、IQD0定义同上。

零序Ⅱ段差动继电器经250ms延时动作跳三相。

3.5.6 电容电流补偿

对于较长的输电线路，电容电流较大，为提高经大过渡电阻故障时的灵敏度，需进行电容电流补偿。电容电流补偿由下式计算而得：

UMUM0UM0UNUN0UN0 IC2X2XC02XC12XC0C1 UM、UN、UM0、UN0为本侧、对侧的相、零序电压；

XC1、XC0为线路全长的正序和零序容抗；

按上式计算的电容电流对于正常运行和区外故障都能给予较好的补偿。

3.5.7 采样同步

两侧装置一侧作为同步端，另一侧作为参考端。以同步方式交换两侧信息，参考端采样间隔固定，并在每一采样间隔中固定向对侧发送一帧信息。同步端随时调整采样间隔，如果满足同步条件，就向对侧传输三相电流采样值；否则，启动同步过程，直到满足同步条件为止。

两侧装置采样同步的前提条件为通道单向最大传输时延≤15ms。 3.5.8 TA断线

TA断线瞬间，断线侧的起动元件和差动继电器可能动作，但对侧的起动元件不动作，不会向本侧发差动保护动作信号，从而保证纵联差动不会误动。非断线侧经延时后报“长期有差流”，与TA断线作同样处理。

TA断线时发生故障或系统扰动导致起动元件动作，若“TA断线闭锁差动”整定为“1”，则闭锁电流差动保护；若“TA断线闭锁差动”整定为“0”，且该相差流大于“TA断线差流定值”，仍开放电流差动保护。

3.5.9 TA饱和

当发生区外故障时，TA可能会暂态饱和，装置中由于采用了较高的制动系数和自适应浮动制动门槛，从而保证了在较严重的饱和情况下不会误动。

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3.5.10 通信接口

数字差动保护的关键是线路两侧差动保护之间电流数据的交换，本装置中的数据采用Kb/s高速数据通道、同步通信方式。采用Kb/s的传输速率，主要是考虑差动保护的数据信息，可以复接数字通信(PCM微波或PCM光纤通信)设备的Kb/s数字接口，从而实现远距离传送。当采用复接PCM通信设备时，数据信号是从PCM的Kb/s同向接口实现复接（其“Kb/s同向接口”的有关技术指标参见CCITT推荐标准：G703中的“Kb/s接口”）。不论采用专用光纤，亦或复用PCM设备，本装置的通信出入口都是采用光纤传输方式。

通信接口的原理如图3.5.1，其功能是将传送差动保护电流及开关量信息的串行通信控制器（SCC）收发的NRZI码变换成Kb/s同向接口的线路码型，经光电转换后，由光纤通道来传输。

数据发送Kb/s 从SCC来发时钟时钟提取DPLL数据接收光纤接收（主）码型变换光纤发送（主）光纤内部时钟kHz晶振

Kb/s 去SCC码型变换光纤

图3.5.1 通信接口框图

内部时钟发时钟内部时钟发时钟～RCS－900系列纵联差动保护Kb/s收时钟～RCS－900系列纵联差动保护收时钟～～ 图3.5.2 内时钟(主─主)方式

由于装置是采用Kb/s同步数据通信方式，就存在同步时钟提取问题，若通道是采用专用光纤通道，装置的时钟应采用内时钟方式，即两侧的装置发送时钟工作在“主─主”方式，见图3.5.2，数据发送采用本机的内部时钟，接收时钟从接收数据码流中提取。若通道是通过Kb/s同向接口复接PCM通信设备，则应采用外部时钟方式，即两侧装置的发送时钟工作在“从─从”方式，见图3.5.3，数据发送时钟和接收时钟为同一时钟源，均是从接收数据码流中提取。此时，两侧PCM通信设备所复接的2M基群口，仅在PDH网中应按主─从方式来整定，否则，由于两侧PCM设备的Kb/s/2M终端口的时钟存在微小的差异，会使装置在数据接收中出现定时滑码现象。复接PCM通信设备时，对通道的误码率要求参照电力规

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划设计院颁发的DL/T 5062-1996《微波电路传输继电保护信息设计技术规定》中有关条款。

内部时钟发时钟PCM设备发Kb/sPCM设备发内部时钟发时钟Kb/s～RCS－900系列纵联差动保护～（主侧）（从侧）～～RCS－900系列纵联差动保护收时钟收Kb/s收收时钟Kb/s～～～～ 图3.5.3 外时钟(从─从)方式

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，见图3.5.4。

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Kb/s光发

图3.5.4 专用光纤方式连接

若通过数字接口复接PCM设备时，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-，见图3.5.5。

PCM设备RCS－900系列纵联差动保护光发光纤光收MUX-光收光发同向接口终端Kb/s 图3.5.5 数字复接方式连接

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3.6 距离继电器

本装置设有三阶段式相间和接地距离继电器，继电器由正序电压极化，因而有较大的测量故障过渡电阻的能力；当用于短线路时，为了进一步扩大测量过渡电阻的能力，还可将Ⅰ、Ⅱ段阻抗特性向第Ⅰ象限偏移；接地距离继电器设有零序电抗特性，可防止接地故障时继电器超越。

正序极化电压较高时，由正序电压极化的距离继电器有很好的方向性；当正序电压下降至10%以下时，进入三相低压程序，由正序电压记忆量极化，Ⅰ、Ⅱ段距离继电器在动作前设置正的门坎，保证母线三相故障时继电器不可能失去方向性；继电器动作后则改为反门坎，保证正方向三相故障继电器动作后一直保持到故障切除。Ⅲ段距离继电器始终采用反门坎，因而三相短路Ⅲ段稳态特性包含原点，不存在电压死区。

当用于长距离重负荷线路，常规距离继电器整定困难时，可引入负荷继电器，负荷继电器和距离继电器的交集为动作区，这有效地防止了重负荷时测量阻抗进入距离继电器而引起的误动。

3.6.1 低压距离继电器

当正序电压小于10％Un时，进入低压距离程序，此时只可能有三相短路和系统振荡二种情况；系统振荡由振荡闭锁回路区分，这里只需考虑三相短路。三相短路时，因三个相阻抗和三个相间阻抗性能一样，所以仅测量相阻抗。

一般情况下各相阻抗一样，但为了保证母线故障转换至线路构成三相故障时仍能快速切除故障，所以对三相阻抗均进行计算，任一相动作跳闸时选为三相故障。

低压距离继电器比较工作电压和极化电压的相位：

工作电压： UOPUIZZD

极化电压： UPU1M 这里： A,B,C

UOP为工作电压

UP为极化电压

ZZD为整定阻抗

U1M为记忆故障前正序电压

正方向故障时，故障系统图如3.6.1

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EMZSIZKRGEN

图3.6.1 正方向故障系统图

UIZK

在记忆作用消失前：U1MEMej EMZSZKI 因此， UOPZKZZDI UPZSZKIej 继电器的比相方程为： 900ArgUOP900 UP 则 900ArgZKZZD900 jZSZKejXZZD 设故障线母线电压与系统电势同相位δ=0，其暂态动作特性如图3.6.2；

ZKRZS

图3.6.2 正方向故障时动作特性

测量阻抗ZK在阻抗复数平面上的动作特性是以ZZD至ZS连线为直径的圆，动作特性包含原点表明正向出口经或不经过渡电阻故障时都能正确动作，并不表示反方向故障时会误动作；反方向故障时的动作特性必须以反方向故障为前提导出。当δ不为零时，将是以ZZD到ZS连线为弦的圆，动作特性向第Ⅰ或第Ⅱ象

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限偏移。

反方向故障时，故障系统图如3.6.3

EMIENZ'S

RGZK图3.6.3 反方向故障的计算用图

UIZK

在记忆作用消失前：U1MENej ENZ'SZKI 因此， UOPZKZZDI UPZ'SZKIej 继电器的比相方程为： 900ArgUOP900 UP则 900Arg

ZKZZD090 jZ'SZKejXjXZ'SZZDZKRZZDZKR

图3.6.4 反方向故障时的动作特性 图3.6.5 三相短路稳态特性

测量阻抗ZK在阻抗复数平面上的动作特性是以ZZD与Z'S连线为直径的圆，如图3.6.4，当ZK在圆内时动作，可见，继电器有明确的方向性，不可能

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误判方向。以上的结论是在记忆电压消失以前，即继电器的暂态特性，当记忆电压消失后，

正方向故障时：

U1MIZK

UOPZKZZDI UPIZK 900Arg反方向故障时：

U1MIZK

ZKZZD900

ZK UOPZKZZDI UPIZK 900ArgZKZZD900

ZK正方向故障时，测量阻抗ZK在阻抗复数平面上的动作特性如图3.6.5，反方向故障时，ZK动作特性也如图3.6.5。由于动作特性经过原点，因此母线和出口故障时，继电器处于动作边界；为了保证母线故障，特别是经弧光电阻三相故障时不会误动作，因此，对Ⅰ、Ⅱ段距离继电器设置了门坎电压，其幅值取最大弧光压降。同时，当Ⅰ、Ⅱ距离继电器暂态动作后，将继电器的门坎倒置，相当于将特性圆包含原点，以保证继电器动作后能保持到故障切除。为了保证Ⅲ段距离继电器的后备性能，Ⅲ段距离元件的门坎电压总是倒置的，其特性包含原点。

3.6.2 接地距离继电器

3.6.2.1 Ⅲ段接地距离继电器

工作电压： UOPUIK3I0ZZD 极化电压： UPU1

UP采用当前正序电压，非记忆量，这是因为接地故障时，正序电压主要由

非故障相形成，基本保留了故障前的正序电压相位，因此，Ⅲ段接地距离继电器的特性与低压时的暂态特性完全一致，见图3.6.2、图3.6.4，继电器有很好的方向性。

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3.6.2.2 Ⅰ、Ⅱ段接地距离继电器

 由正序电压极化的方向阻抗继电器： 工作电压：UOPUIK3I0ZZD 极化电压：UPU1ej1

Ⅰ、Ⅱ段极化电压引入移相角θ1，其作用是在短线路应用时，将方向阻抗特性向第Ⅰ象限偏移，以扩大允许故障过渡电阻的能力。其正方向故障时的特性如图3.6.6所示。θ1取值范围为0°、15°、30°。

由图3.6.6可见，该继电器可测量很大的故障过渡电阻，但在对侧电源助增下可能超越，因而引入了第二部分零序电抗继电器以防止超越。

jXZZD11501300A100RZS

图3.6.6 正方向故障时继电器特性

 零序电抗继电器

工作电压： UOPUIK3I0ZZD 极化电压： UPI0ZD

ZD为模拟阻抗。

比相方程为 900ArgUIK3I0ZZD900

I0ZD 正方向故障时： UIK3I0ZK

则 900ArgIK3I0ZKZZD900I0ZD

900ArgZDArgI0I0ArgZKZZD2700ArgZDArg

IK3I0IK3I0- 19 -

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上式为典型的零序电抗特性。如图3.6.6中直线Ａ。

当I0与I同相位时，直线A平行于R轴，不同相时，直线的倾角恰好等于I0相对于IK3I0的相角差。假定I0与过渡电阻上压降同相位，则直线Ａ与过渡电阻上压降所呈现的阻抗相平行，因此，零序电抗特性对过渡电阻有自适应的特征。

实际的零序电抗特性由于ZD为78°而要下倾12°，所以当实际系统中由于二侧零序阻抗角不一致而使I0与过渡电阻上压降有相位差时，继电器仍不会超越。由带偏移角θ1的方向阻抗继电器和零序电抗继电器二部分结合，同时动作时，Ⅰ、Ⅱ段距离继电器动作，该距离继电器有很好的方向性，能测量很大的故障过渡电阻且不会超越。

3.6.3 相间距离继电器

3.6.3.1 Ⅲ段相间距离继电器

工作电压： UOPUIZZD 极化电压： UPU1

继电器的极化电压采用正序电压，不带记忆。因相间故障其正序电压基本保留了故障前电压的相位；故障相的动作特性见图3.6.2、图3.6.4，继电器有很好的方向性。

三相短路时，由于极化电压无记忆作用，其动作特性为一过原点的圆，如图3.6.5。由于正序电压较低时，由低压距离继电器测量，因此，这里既不存在死区也不存在母线故障失去方向性问题。

3.6.3.2 Ⅰ、Ⅱ段距离继电器

 由正序电压极化的方向阻抗继电器：

工作电压：UOPUIZZD 极化电压：UPU1ej2

这里，极化电压与接地距离Ⅰ、Ⅱ段一样，较Ⅲ段增加了一个偏移角θ2，其作用也同样是为了在短线路使用时增加允许过渡电阻的能力。θ2的整定可按0°，15°，30°三档选择。

 电抗继电器：

工作电压： UOPUIZZD

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极化电压： UPIZD ZD为模拟阻抗。

正方向故障时： UopIZKIZZD 比相方程为： 900ArgZKZZD900

ZD 900ArgZDArgZKZZD2700ArgZD

当ZD阻抗角为90°时，该继电器为与Ｒ轴平行的电抗继电器特性，实际的ZD阻抗角为78°，因此，该电抗特性下倾12°，使送电端的保护受对侧助增而过渡电阻呈容性时不致超越。

以上方向阻抗与电抗继电器二部分结合，增强了在短线上使用时允许过渡电阻的能力。

3.6.4 负荷继电器

为保证距离继电器躲开负荷测量阻抗，本装置设置了接地、相间负荷继电器，其特性如下图所示，继电器两边的斜率与正序灵敏角一致，RZD为负荷电阻定值，直线A和直线B之间为动作区。当用于短线路不需要负荷继电器时，用户可将控制字“投负荷距离”置“0”。

jXB A ZZDRZDRZDR

图3.6.7 负荷继电器特性

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3.6.5 振荡闭锁

装置的振荡闭锁分四个部分，任意一个动作开放保护。

3.6.5.1 起动开放元件

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。

该元件在正常运行突然发生故障时立即开放160ms，当系统振荡时，正序过流元件动作，其后再有故障时，该元件已被闭锁，另外当区外故障或操作后160 ms再有故障时也被闭锁。

3.6.5.2 不对称故障开放元件

不对称故障时，振荡闭锁回路还可由对称分量元件开放，该元件的动作判据为：

I0I2mI1 以上判据成立的依据是：

 系统振荡或振荡又区外故障时不开放

系统振荡时，I0、I2接近于零，上式不开放是容易实现的。

振荡同时区外故障时，相间和接地阻抗继电器都会动作，这时上式也不应开放，这种情况考虑的前题是系统振荡中心位于装置的保护范围内。

对短线路，必须在系统角180°时继电器才可能动作，这时线路附近电压很低，短路时的故障分量很小，因此，容易取ｍ值以满足上式不开放。

对长线路，区外故障时，故障点故障前电压较高，有较大的故障分量，因此，上式的不利条件是长线路在电源附近故障时，不过这时线路上零序电流分配系数较低，短路电流小于振荡电流，因此，仍很容易以最不利的系统方式验算ｍ的取值。

本装置中ｍ的取值是根据最不利的系统条件下，振荡又区外故障时振荡闭锁不开放为条件验算，并留有相当裕度的。

 区内不对称故障时振闭开放

当系统正常发生区内不对称相间或接地故障时，将有较大的零序或负序分量，这时上式成立，振荡闭锁开放。

当系统振荡伴随区内故障时，如果短路时刻发生在系统电势角未摆开时，振荡闭锁将立即开放。如果短路时刻发生在系统电势角摆开状态，则振荡闭锁将在系统角逐步减小时开放，也可能由一侧瞬时开放跳闸后另一侧相继速跳。 因此，采用对称分量元件开放振荡闭锁保证了在任何情况下，甚至系统已经发生振荡的情况下，发生区内故障时瞬时开放振荡闭锁以切除故障，振荡或振荡又区外故障时则可靠闭锁保护。

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3.6.5.3 对称故障开放元件

在起动元件开放160ms以后或系统振荡过程中，如发生三相故障，则上述二项开放措施均不能开放振荡闭锁，本装置中另设置了专门的振荡判别元件，即测量振荡中心电压：

UOSUcos

U为正序电压，是正序电压和电流之间的夹角。

由图3.6.8，假定系统联系阻抗的阻抗角为90°，则电流向量垂直于EM、EN

连线，与振荡中心电压同相。在系统正常运行或系统振荡时，Ucos恰好反应振荡中心的正序电压；在三相短路时，Ucos为弧光电阻上的压降，三相短路时过渡电阻是弧光电阻，弧光电阻上压降小于5％UN。

IUOSEMUENUDO1ACLBI

图3.6.8 系统电压向量图 图3.6.9 短路电流电压向量图

而实际系统线路阻抗角不为90°，因而需进行角度补偿，如图3.6.9所示。 OD为测量电压，因而OB反应当线路阻抗角为90°时弧光电阻压降，Ucos＝OB，

实际的弧光压降为OA，与线路压降AD相加得到测量电压U。

本装置引入补偿角900L，由1，上式变为UOSUcos1，三相短路时，UOSOCOA，可见Ucos1可反应弧光压降。

本装置采用的动作判据分二部分：

 0.03UNUOS0.08UN 延时150ms开放

实际系统中，三相短路时故障电阻仅为弧光电阻，弧光电阻上压降的幅值不大于5％UN，因此，三相短路时，该幅值判据满足，为了保证振荡时不误开放，其延时应保证躲过振荡中心电压在该范围内的最长时间；振荡中心电压为0.08UN时，系统角为171°，振荡中心电压为－0.03UN时，系统角为183.5°，按最大振荡周期3\"计，振荡中心在该区间停留时间为104ms，装置中取延时150ms已有足够的裕度。

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 0.1UNUOS0.25UN 延时500ms开放。

该判据作为第一部分的后备，以保证任何三相故障情况下保护不可能拒动。振荡中心电压为0.25UN时，系统角为151°，-0.1UN时，系统角为191.5°，按最大振荡周期3\"计，振荡中心在该区间停留时间为337ms，装置中取500ms已有足够的裕度。

3.6.5.4 非全相运行时的振荡闭锁判据

非全相振荡时，距离继电器可能动作，但选相区为跳开相。非全相再单相故障时，距离继电器动作的同时选相区进入故障相，因此，可以以选相区不在跳开相作为开放条件。

另外，非全相运行时，测量非故障二相电流之差的工频变化量，当该电流突然增大达一定幅值时开放非全相运行振荡闭锁。因而非全相运行发生相间故障时能快速开放。

以上二种情况均不能开放时，由第3.6.5.3部分作为后备。 3.7 选相元件

本装置采用工作电压变化量选相元件、差动选相元件和I0与I2A比相的选相元件进行选相。

3.7.1 电流差动选相元件

工频变化量和稳态差动继电器动作时，动作相选为故障相；

3.7.2 工作电压变化量选相元件

保护有六个测量选相元件，即：

UOPA、UOPB、UOPC、UOPAB、UOPBC、UOPCA

先比较三个相工作电压变化量，取最大相UOPMAX，与另两相的相间工作电压变化量UOP比较，大于一定的倍数即判为最大相单相故障；若不满足则判为多相故障，取UOP中最大的为多相故障的测量相。

3.7.3 I0与I2A比相的选相元件

选相程序首先根据I0与I2A之间的相位关系，确定三个选相区之一，如图3.7.1。

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当：

600ArgI0600 时选Ａ区 I2AI01800 时选Ｂ区 I2AI03000 时选Ｃ区 I2AI2A600Arg1800Arg600A区600B区C区1800

图3.7.1 选相区域

单相接地时，故障相的I0与I2同相位，A相接地时，I0与I2A同相，B相接地时，I0与I2A相差在120°，C相接地时，I0与I2A相差240°。

二相接地时，I0与I2同相位，BC相间接地故障时，I0与I2A同相，CA相间接地故障时，I0与I2A相差120°，AB相间接地故障时，I0与I2A相差240°。

3.8 非全相运行

非全相运行流程包括非全相状态和合闸于故障保护，跳闸固定动作或跳闸位置继电器TWJ动作且无流，经30ms延时置非全相状态。

3.8.1 单相跳开形成的非全相状态

 单相跳闸固定动作或TWJ动作而对应的有流元件不动作判为跳开相；  测量两个健全相和健全相间的工频变化量阻抗；  对健全相求正序电压作为距离保护的极化电压；

 测量健全相间电流的工频变化量，作为非全相运行振荡闭锁开放元件；  跳开相有电流或TWJ返回，开放合闸于故障保护200ms。

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3.8.2 三相跳开形成的非全相状态

 三相跳闸固定动作或三相TWJ均动作且三相无电流时，置非全相状态，有电流或三相TWJ返回后开放合闸于故障保护200ms；  进全相运行的流程。

3.8.3 非全相运行状态下，相关保护的投退

非全相运行状态下，退出与断开相相关的相、相间变化量距离继电器，RCS-931A将零序过流保护Ⅱ段退出，Ⅲ段不经方向元件控制，RCS-931B将零序过流保护Ⅰ、Ⅱ段退出，Ⅲ、Ⅳ段不经方向元件控制，RCS-931D将零序过流保护Ⅱ段退出，零序反时限过流不经方向元件控制。

3.8.4 合闸于故障线路保护

 单相重合闸时，零序过流加速经60ms跳闸，距离Ⅱ段受振荡闭锁控制经25ms延时三相跳闸；

 三相重合闸或手合时，零序电流大于加速定值时经100ms延时三相跳闸；  三相重合闸时，经整定控制字选择加速不经振荡闭锁的距离Ⅱ、Ⅲ段，否则总是加速经振荡闭锁的距离Ⅱ段；  手合时总是加速距离Ⅲ段。

3.8.5 单相运行时切除运行相

当线路因任何原因切除两相时，由单相运行三跳元件切除三相，其判据为：有两相TWJ动作且对应相无流（<0.06In），而零序电流大于0.15In，则延时200ms发单相运行三跳命令。

3.9 重合闸

本装置重合闸为一次重合闸方式, 可实现单相重合闸、三相重合闸或综合重合闸；可根据故障的严重程度引入闭锁重合闸的方式。重合闸的起动方式可以由保护动作起动或开关位置不对应起动方式；当与本公司其它产品一起使用有二套重合闸时，二套装置的重合闸可以同时投入，不会出现二次重合，与其它装置的重合闸配合时，可考虑用压板仅投入一套重合闸。

三相重合时，可采用检线路无压重合闸或检同期重合闸，也可采用快速直接重合闸方式，检无压时，检查线路电压或母线电压小于30V；检同期时，检查线路电压和母线电压大于40V，且线路和母线电压间相位差在整定范围内。

重合闸方式由外部切换把手或内部软压板决定，其功能表如下： 端子 单重 三重 综重 停用 投三重 0 1 0 1 投综重 0 0 1 1

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3.10 正常运行程序 3.10.1 检查开关位置状态

三相无电流，同时TWJ动作，则认为线路不在运行，开放准备手合于故障400ms；

线路有电流但TWJ动作，或三相TWJ不一致，经10秒延时报TWJ异常。 3.10.2 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1/2额定电压时，若采用母线TV则延时1.25秒发TV断线异常信号；若采用线路TV，则当任一相有流元件动作或TWJ不动作时, 延时1.25秒发TV断线异常信号。装置通过整定控制字来确定是采用母线TV还是线路TV。

TV断线信号动作的同时，保留工频变化量阻抗元件，将其门坎增加至1.5UN，退出距离保护，自动投入TV断线相过流和TV断线零序过流保护。RCS-931A/C将零序过流保护Ⅱ段退出，Ⅲ段不经方向元件控制，RCS-931B将零序过流保护Ⅰ、Ⅱ段退出，Ⅳ段不经方向元件控制，若“零序Ⅲ段经方向”则退出Ⅲ段零序方向过流，否则保留不经方向元件控制的Ⅲ段零序过流，RCS-931D将零序过流保护Ⅱ段退出，零序反时限过流不经方向元件控制。

三相电压正常后, 经10秒延时TV断线信号复归。

3.10.3 交流电流断线（始终计算）

自产零序电流小于0.75倍的外接零序电流，或外接零序电流小于0.75倍的自产零序电流，延时200ms发TA断线异常信号；

有自产零序电流而无零序电压，则延时10秒发TA断线异常信号。

保护判出交流电流断线的同时，在装置总起动元件中不进行零序过流元件起动判别，RCS-931A将零序过流保护Ⅱ段不经方向元件控制，退出零序过流Ⅲ段，RCS-931B将零序过流保护Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ段退出，Ⅲ段不经方向元件控制，RCS-931D将零序过流保护Ⅱ段不经方向元件控制，退出零序反时限过流段。

3.10.4 工频变化量距离继电器的门坎电压形成

工频变化量距离继电器的门坎电压UZ，取正常运行时工作电压的半波积分值。

3.10.5 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、不检定同期或无压时，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。

当装置判定线路电压断线后，重合闸逻辑中不进行检同期和检无压的逻辑判别，不满足同期和无压条件。

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3.10.6 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。

3.11 各保护方框图 3.11.1 电流差动保护方框图

跳闸位置　0&0&有流　TA断线差动元件　TA断线闭锁差动　TA断线　00M100>=1&00M20>=10M3向对侧发差动动作允许信号M400M500&差动保护投入　通道异常　0M60>=100&00>=1A相差动元件　0M140&M700&M18A相差动动作0&0M110M15&>=1B相差动元件　0M8000&0M120B相差动动作>=1C相差动元件　0M16&M9000M130&C相差动动作M17零序差动Ⅱ段　对侧差动信号　0M10&0保护起动　0M19

图3.11.1 电流差动保护方框图

1. 差动保护投入指屏上“主保护压板”和定值控制字“投纵联差动保护”同时

投入。

2. “A相差动元件”、“B相差动元件”、“C相差动元件”包括变化量差动、稳

态量差动Ⅰ段或Ⅱ段，零序差动Ⅰ段，只是各自的定值有差异。 3. 三相开关在跳开位置或经保护起动控制的差动继电器动作，则向对侧发差动

动作允许信号。

4. TA断线瞬间，断线侧的起动元件和差动继电器可能动作，但对侧的起动元

件不动作，不会向本侧发差动保护动作信号，从而保证纵联差动不会误动。TA断线时发生故障或系统扰动导致起动元件动作，若“TA断线闭锁差动”整定为“1”，则闭锁电流差动保护；若“TA断线闭锁差动”整定为“0”，且该相差流大于“TA断线差流定值”，仍开放电流差动保护。

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3.11.2 距离保护方框图

不对称故障开放元件　非全相振闭开放元件　对称故障开放元件　振闭过流元件　10ms00>=1001>=10M10投振荡闭锁振荡闭锁开放0M2&01600保护起动　Ⅰ段接地距离　投Ⅰ段接地距离0M3>=1&0距离Ⅰ段动作0M5Ⅰ段相间距离　Ⅱ段接地距离　投Ⅰ段相间距离投Ⅱ段接地距离0M4&0接地距离Ⅱ段时间0接地距离Ⅱ段动作>=1距离Ⅱ段动作0M600&0M10相间距离Ⅱ段动作1相间距离Ⅱ段时间>=10Ⅱ段相间距离　投Ⅱ段相间距离0M110&M120电压接线路TV单或三相合闸　0M130>=1投三重加速Ⅱ段距离0&M14>=1投三重加速Ⅲ段距离00>=100M190>=1距离加速动作0&0>=10M16025ms0M200M15投Ⅲ段接地距离接地距离Ⅲ段时间相间距离Ⅲ段时间M170M18三相合闸　Ⅲ段接地距离　0>=1距离Ⅲ段动作Ⅲ段相间距离　投Ⅲ段相间距离00M21&手动合闸　0M22

图3.11.2 距离保护方框图

1. 若用户选择“投负荷距离”，则Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段的接地和相间距离元件需

经负荷继电器闭锁。 2. 保护起动时，如果按躲过最大负荷电流整定的振荡闭锁过流元件尚未动作或

动作不到10ms，则开放振荡闭锁160ms，另外不对称故障开放元件、对称故障开放元件和非全相运行振闭开放元件任一元件开放则开放振荡闭锁；用户可选择“投振荡闭锁”去闭锁Ⅰ、Ⅱ段距离保护，否则距离保护Ⅰ、Ⅱ段不经振荡闭锁而直接开放；

3. 合闸于故障线路时三相跳闸可由二种方式：一是受振闭控制的Ⅱ段距离继电

器在合闸过程中三相跳闸，二是在三相合闸时，还可选择“投三重加速Ⅱ段距离”、“投三重加速Ⅲ段距离”、由不经振荡闭锁的Ⅱ段或Ⅲ段距离继电器加速跳闸。手合时总是加速Ⅲ段距离。

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3.11.3 零序、过流保护方框图

自产零序起动元件　0&0&外接零序起动元件　零序功率正方向　零序功率反方向　0M10零序正方向元件M2&零序反方向元件00M3&0&Ⅱ段零序元件　0零序过流Ⅱ段时间零序Ⅱ段动作0M4&零序过流Ⅲ段时间-5000M5&零序Ⅲ段经方向0Ⅲ段零序元件　0500ms0010M600M7>=10>=10&零Ⅲ跳闸后加速0零序Ⅲ段动作&保护跳闸　保护起动　手合或三重　000M10M800M9M11&&0100ms00M13&60ms00>=1零序过流加速动作零序过流加速元件　0M120M15单相重合　00M14&TV断线零序过流　00M16&0>=1TV断线　0TV断线时过流时间TV断线过流动作0M18TV断线相过流元件　0M17

图3.11.3 RCS-931A零序保护方框图

1. RCS-931A设置了两个带延时段的零序方向过流保护，不设置速跳的Ⅰ段零

序过流。Ⅱ段零序受零序正方向元件控制，Ⅲ段零序则由用户选择经或不经方向元件控制。

2. 当用户置“零Ⅲ跳闸后加速”为1，则跳闸前零序Ⅲ段的动作时间为“零序

过流Ⅲ段时间”，则跳闸后零序Ⅲ段的动作时间缩短500ms。

3. TV断线时，本装置自动投入零序过流和相过流元件，两个元件经同一延时

段出口。

4. 单相重合时零序加速时间延时为60ms，手合和三重时加速时间延时为

100ms，其过流定值用零序过流加速段定值。

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自产零序起动元件　0&0&外接零序起动元件　零序功率正方向　零序功率反方向　0M10零序正方向元件M2&零序反方向元件00M3&0&零序Ⅰ段动作0Ⅰ段零序元件　0M4&零序过流Ⅱ段时间0M5&0Ⅱ段零序元件　0零序Ⅱ段动作0M600M7&零序Ⅲ段经方向&10Ⅲ段零序元件　0零序过流Ⅲ段时间零序Ⅲ段动作M8&零序过流Ⅳ段时间-5000M9&零序Ⅳ段经方向0Ⅳ段零序元件　0500ms0010M1000M11>=10>=10&零Ⅳ跳闸后加速&00零序Ⅳ段动作M12保护跳闸　保护起动　手合或三重　00M130M14M150&&0100ms00M16&60ms00>=1零序过流加速动作零序过流加速元件　0M170M18单相重合　00M19&TV断线零序过流　00M20&0>=1TV断线　0TV断线时过流时间TV断线过流动作0M21TV断线相过流元件　0M22

图3.11.4 RCS-931B零序保护方框图

1. RCS-931B设置了速跳的Ⅰ段零序方向过流和三个带延时段的零序方向过流

保护，Ⅰ、Ⅱ段零序受零序正方向元件控制，Ⅲ、Ⅳ段零序则由用户选择经或不经方向元件控制；

2. 当用户置“零Ⅳ跳闸后加速”为1，则跳闸前零序Ⅳ段的动作时间为“零序

过流Ⅳ段时间”，则跳闸后零序Ⅳ段的动作时间缩短500ms。

3. TV断线时，本装置自动投入零序过流和相过流元件，两个元件经同一延时

段出口。

4. 单相重合时零序加速时间延时为60ms，手合和三重时加速时间延时为

100ms，其过流定值用零序过流加速段定值。

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RCS-931D是在RCS-931A的基础上将原零序Ⅲ段定时限改为零序反时限过流保护。

在零序反时限保护动作逻辑如下：

3I0＞零序反时限定值0&100ms0零序反时限经方向反时限延时100MS投入0零序正方向元件　0M10>=1零序反时限时间零序反时限过流保护动作1M19

3.12.8 RCS-931D零序反时限过流保护方框图

根据国际电工委员会标准（IEC255-4）的规定，本装置采用其标准反时限特性方程中的正常反时限特性方程（normal IDMT.）：

t(I0)0.14I(0)0.021IpTP

其中： Ip为电流基准值，对应“零序反时限过流”定值；

Tp为时间常数，对应“零序反时限时间”定值；

零序电流反时限保护动作三跳并闭锁重合闸； 在非全相和TV断线期间，退出零序过流Ⅱ段，零序电流反时限保护自动不带方向。

零序电流保护应满足：I0zd2I0inv_zdI0qzd。

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3.11.4 跳闸逻辑方框图

纵差保护　0变化量距离　0>=1距离Ⅰ、Ⅱ段　0零序Ⅱ段　0M1000&>=1&A相有流　0>=1选A相　0M20M30M4跳A相出口B相有流　0M5000&>=1&0>=1选B相　0M60M70M8跳B相出口C相有流　0M9000&>=1&0>=1选C相　0M100M110M12跳C相出口00&M13选多相　0M1400&0>=100150ms00&0M16M15任一相有电流　0M17手合加速　0>=1选相无效重合加速　0距离Ⅲ段　0零序Ⅲ段　M1800远 跳单跳不返回　0>=1>=100单相运行三跳　0>=1TV断线过流　M19M20相间距离Ⅱ段　相间距离Ⅱ闭重0>=1M21接地距离Ⅱ段　接地距离Ⅱ闭重0零序Ⅱ段　零Ⅱ段三跳闭重M22沟三跳　0>=1非全相再故障　M230>=1投非全相故障闭重0起动闭锁重合闸继电器选相无效　投选相无效闭重M240>=1沟三闭重开入　0闭锁重合放电TV断线　M25跳A相出口　0>=1跳B相出口　0起动TJ继电器跳C相出口　M260&0起动TJabc继电器0M27&200ms0单跳失败M280&投三相跳闸　0沟三跳沟三闭重开入　0>=10M29充电未满　0&M30投重合闸　M310&三重方式　M32

图3.11.6 RCS-931A跳闸逻辑方框图

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纵差保护　变化量距离　距离Ⅰ、Ⅱ段　零序ⅠⅡⅢ段　A相有流　选A相　B相有流　00000NARI-RELAYS

0>=100M1000&>=1&0>=1M20M30M40跳A相出口M5&>=1&0>=1选B相　C相有流　0000M60M70M80跳B相出口M9&>=1&0>=1选C相　0M10&0M110M120跳C相出口0M13选多相　0M1400&150ms000>=1000&M15M160任一相有电流　手合加速　重合加速　距离Ⅲ段　零序Ⅳ段　远 跳单跳不返回　单相运行三跳　TV断线过流　相间距离Ⅱ段　接地距离Ⅱ段　零序Ⅱ段　零序Ⅲ段　沟三跳　相间距离Ⅱ闭重接地距离Ⅱ闭重零Ⅱ段三跳闭重零Ⅲ段三跳闭重0000M17选相无效>=1M180000>=10>=10>=1M19>=1M20000M21M22>=1非全相再故障　M230>=1投非全相故障闭重选相无效　沟三闭重开入　TV断线　跳A相出口　跳B相出口　跳C相出口　00起动闭锁重合闸继电器投选相无效闭重M240>=10闭锁重合放电M25>=10起动TJ继电器M26&000起动TJabc继电器M27&200ms0单跳失败M280&投三相跳闸　沟三闭重开入　充电未满　0000>=1沟三跳M29&M30投重合闸　M31&0三重方式　M32

图3.11.7 RCS-931B跳闸逻辑方框图

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RCS-931A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Ⅱ段动作时经选相

跳闸；若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。 3. 零序Ⅲ段、相间距离Ⅲ段、接地距离Ⅲ段、合闸于故障线路、非全相运行再

故障、TV断线过流、选相无效延时200ms、单跳失败延时200ms、单相运行延时200ms直接跳三相。 4. 发单跳令后若该相持续有流（>0.06In），经200ms延时发单跳失败三跳命令。 5. 选相达二相及以上时跳三相。

6. 采用三相跳闸方式、有沟三闭重输入、重合闸投入时充电未完成或处于三重

方式时，任何故障三相跳闸。 7. 严重故障时，如零序Ⅲ段跳闸、Ⅲ段距离跳闸、手合或合闸于故障线路跳闸、

单跳不返回三跳、单相运行三跳、TV断线时跳闸等闭锁重合闸。

8. Ⅱ段零序、Ⅱ段相间距离、Ⅱ段接地距离等，经用户选择三跳方式时，闭锁

重合闸。

9. 经用户选择，选相无效三跳、非全相运行再故障三跳、二相以上故障闭锁重

合闸。

10. “远跳受本侧控制”，起动后收到远跳信号，三相跳闸并闭锁重合闸；“远跳

不受本侧控制”，收到远跳信号后直接起动，三相跳闸并闭锁重合闸。

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。

3. 零序Ⅳ段、相间距离Ⅲ段、接地距离Ⅲ段、合闸于故障线路、非全相运行再

故障、TV断线过流、选相无效延时200ms、单跳失败延时200ms、单相运行延时200ms直接跳三相。 4. 发单跳令后若该相持续有流（>0.06In)，经200ms延时发单跳失败三跳命令。 5. 选相达二相及以上时跳三相；

6. 采用三相跳闸方式、有沟三闭重输入、重合闸投入时充电未完成或处于三重

方式时，任何故障三相跳闸。 7. 严重故障时，如零序Ⅳ段跳闸、Ⅲ段距离跳闸、手合或合闸于故障线路跳闸、

单跳不返回三跳、单相运行三跳、TV断线时跳闸等闭锁重合闸；

8. Ⅱ段零序、Ⅲ段零序、Ⅱ段相间距离、Ⅱ段接地距离等，经用户选择三跳方

式时，闭锁重合闸；

9. 经用户选择，选相无效三跳、非全相运行再故障三跳、二相以上故障闭锁重

合闸；

10. “远跳受本侧控制”，起动后收到远跳信号，三相跳闸并闭锁重合闸；“远跳

不受本侧控制”，收到远跳信号后直接起动，三相跳闸并闭锁重合闸。

RCS-931D跳闸逻辑同RCS-931A

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3.11.5 重合闸逻辑方框图

TWJA　TWJB　TWJC　外部单跳固定　0000>=100>=1不对应起动重合M10>=1M3000&0&单相重合时间0>=10三相重合时间0120重合闸本保护单跳固定　任一相无流　M2外部三跳固定　本保护三跳固定　TWJA　TWJB　TWJC　三相均无流　三重方式　00000>=100&00>=1&0>=10不对应起动重合00M40>=1M5M6M80M9000&0&不检方式0M7M10M11综重方式　线路TV异常　M120>=10检无压方式00&00>=1M15线路U<30V　Uφmax<30V　线路U>40V　Ua>40V　同期满足　TWJA　TWJB　TWJC　装置未起动　M1300检同期方式0M16&M18M14000000>=10&&0M17M19M2000&M21&Tcd0合闸压力闭重　20000M22重合闸退出　闭锁重合放电　000>=10M23

图3.11.7 重合闸逻辑方框图

1. 2.

3. 4.

5. 6.

TWJA、TWJB、TWJC分别为A、B、C三相的跳闸位置继电器的接点输入； 保护单跳固定、保护三跳固定为本保护动作跳闸形成的跳闸固定，单相故障，故障相无电流时该相跳闸固定动作，三相跳闸，三相电流全部消失时三相跳闸固定动作；

外部单跳固定、外部三跳固定分别为其它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； 重合闸退出指重合闸方式把手置于停用位置，或定值中重合闸投入控制字置“0”，则重合闸退出。本装置重合闸退出并不代表线路重合闸退出，保护仍是选相跳闸的。要实现线路重合闸停用，需将沟三闭重压板投上。当重合闸方式把手置于运行位置（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。

当采用单重或三重不检方式，TV断线时不放电。

重合闸充电在正常运行时进行，重合闸投入、无TWJ、无压力低闭重闭重输入、无TV断线放电和其它闭重输入经15秒后充电完成。

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7. 本装置重合闸为一次重合闸方式，用于单开关的线路，一般不用于3/2开关

方式，可实现单相重合闸、三相重合闸和综合重合闸。 8. 重合闸的起动方式有本保护跳闸起动、其它保护跳闸起动和经用户选择的不

对应起动。

9. 若开关三跳如TGabc动作、其它保护三跳起动重合闸或三相TWJ动作，则不

起动单重。

10. 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。 3.12 远跳、远传

RCS-931利用数字通道，不仅交换两侧电流数据，同时也交换开关量信息，实现一些辅助功能，其中包括远跳及远传。

由于数字通信采用了CRC校验，并且所传开关量又专门采用了字节互补校验及位互补校验，因此具有很高的可靠性。 3.12.1 远跳

装置开入接点626或719为远跳开入。保护装置采样得到远跳开入为高电平时，经过专门的互补校验处理，作为开关量，连同电流采样数据及CRC校验码等，打包为完整的一帧信息，通过数字通道，传送给对侧保护装置。对侧装置每收到一帧信息，都要进行CRC校验，经过CRC校验后再单独对开关量进行互补校验。只有通过上述校验后，并且经过连续三次确认后，才认为收到的远跳信号是可靠的。收到经校验确认的远跳信号后，若整定控制字“远跳受起动控制”整定为“0”，则无条件置三跳出口，起动A、B、C三相出口跳闸继电器，同时闭锁重合闸；若整定为“1”，则需本装置起动才出口。

典型应用如图3.12.1所示，M侧失灵保护动作，失灵开出接点将RCS-931的＋24V电源和远跳开入（626）接通，N侧RCS-931通过光纤通道，接收到对侧的远跳信号，结合“远跳受起动控制”可直接或经起动元件控制，跳N侧线路开关。

＋24V（104)失灵远跳（626）光发光纤光收RCS－921A断路器失灵及及自动重合闸装置RCS－900系列纵联差动保护M光收Kb/s光发RCS－900系列纵联差动保护N

图3.12.1 远跳功能典型应用

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3.12.2 远传

装置接点627、628或721、723为远传1、远传2的开入接点。同远跳一样，装置也借助数字通道分别传送远传1、远传2。区别只是在于接收侧收到远传信号后，并不作用于本装置的跳闸出口，而只是如实的将对侧装置的开入接点状态反映到对应的开出接点上。

YC1-1＋24V（104)开入远传1（627）开入914910YC1-2916光发光纤光收远传1（开出）远传2（628）918YC2-1913光光收909Kb/s发YC2-2915917RCS－900系列纵联差动保护RCS－900系列纵联差动保护MN图3.12.2 远传功能示图

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远传2（开出）

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3.13 应用于串联电容补偿系统（RCS-931XS）

当RCS-931应用于具有串联电容补偿的线路及邻近的线路上时，需对阻抗Ⅰ段继电器、工频变化量阻抗继电器和零序方向继电器做一些改动，更改后的型号在原型号后补充‘S’后缀，如RCS-931AS。

3.13.1 阻抗继电器采用带记忆的正序电压极化

不管正序电压是多少，极化电压都带记忆，而不仅仅在正序电压低于10%Un时带记忆，其正向故障时动态特性如图3.13.2(a)所示，对于图3.13.1中发生的区内出口各种类型的故障，即使电压反向也能保证正确动作。

（a） （b）

图3.13.1 区内故障时，电压反向

jXZZDjXZZDZKRZKRZSZSZKjXC jXC ZS

（a） （b）

图3.13.2 正方向故障时动作特性

工频变化量阻抗继电器其正向动作特性如图3.13.2(b)所示，对于上述情况下发生的故障能正确快速动作。

3.13.2 防止正向故障时阻抗Ⅰ段和工频变化量阻抗超越（正向带串补电容） 如图 3.13.3所示,当保护的正向含有串补电容时，若发生区外电容器后故障，按常规整定的快速保护会因助增使容抗放大，加上故障时产生的低频分量的影响，从而使保护超越。

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UMZlI1I2CUMC1C2CF1(b)CUMCF2(a)UMZlC3F3(c)(d)

图3.13.3 正向区外故障时，Ⅰ段阻抗超越

以图3.13.3（a）为例

UmI1*ZlUc UcjXc*(I1I2)

则测量阻抗：ZjUmIZljXc(12) I1I1I2)倍。 I1保护测量到的容抗被放大了(1若阻抗Ⅰ段按K*(ZljXC)整定（K=0.7～0.85），则可能超越，特别是当短路水平较低，MOV不动作或间隙不击穿时。因此要使阻抗Ⅰ段不超越，在按线路全长（0.7～0.85）Zl整定时还需回缩XC*(1I2)，但是I2，即助增电流对本保I1护是不可知的。实际上现代的串补装置是由MOV和电容器并联构成的，如图3.13.4 所示。

BreakerCMOVDMOVQSVCICLSITXCILineVT（a）固定串补 （b）可控串补

图3.13.4 典型串补装置

当流过串补装置的电流小于MOV的保护级电流Ipl（即电容器两端的压降小

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于MOV的保护级电压Upl）时，串补装置为一线性的电容器，当电流超过Ipl时，由于MOV的作用，则表现为一非线性元件，其等效阻抗特性如图3.13.5 所示，电流越大，容抗越小。

0.20.40.6R/XcMOV-0.23,I=10IprICXC0-0.42,I=2IprX/Xc-0.6ICRC'XC'-0.8-1.01,I=Ipr

图3.13.5 串补装置等效阻抗特性

为此本装置中设置了正向保护级电压定值Uplzd，根据流过保护安装处的电流I1实时调整阻抗Ⅰ段的保护范围。阻抗Ⅰ段的定值仍按本线路阻抗的70%～85%整定（不含电容），实际的保护范围缩小了

Uplzd2I11，1为线路阻抗

的灵敏角。该措施能防止区外故障的超越，而在本线区内故障时，短路电流越大保护范围越大。正向保护级电压定值Uplzd按MOV的保护级电压的峰值整定，对于图3.13.3(a)、 (c)、(d), 按串补装置C的保护级电压峰值整定；而对图3.13.3(b)，需按串补装置C的MOV保护级电压峰值加上（C1,C2,C3）中的MOV保护级电压峰值的最大值整定。如从TV看出正向无串补装置，则将Uplzd整定为0。

含有串补装置的系统发生故障时，电容器附近的最大电压变化量将为（U|0|+Upl），U|0|为故障前故障处的电压，Upl为MOV的保护级电压，与无串补系统相比电压变化量增加了Upl，如图 3.13.6所示，

因此为防止欠范围的工频变化量阻抗继电器超越，其动作门槛按（U|0|+Upl）设置，并取一定的裕度。工频变化量阻抗与阻抗Ⅰ段用同一个Uplzd定值防止超越。

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UMNARI-RELAYS

ZlCUplΔUopU|o|

图3.13.6 工频变化量阻抗

3.13.3防止反向经电容短路故障时阻抗继电器失去方向性（反向带串补电容） 当反向经电容短路时，测量阻抗为感性可能落入动作区而误动，如图3.13.7所示。

jXzs′电抗线C2F1Zs'zzdXC1R图3.13.7 反向经电容短路

阻抗继电器在记忆的情况下，反向故障的特性为一抛圆，如图3.13.7 中的C2，其与电抗线X无共同的动作区而不会误动，但是当记忆消失时动作圆变为C1就有可能误动。装置中设置了两个记忆时间不同的阻抗继电器，在正向故障时这两个阻抗继电器同时动作，而在反向故障时，记忆时间短的先误动，长的后动作，通过这两个继电器动作时间的先后逻辑来闭锁阻抗继电器的动作，防止了反向经电容短路故障阻抗继电器失去方向性。

对于欠范围的工频变化量阻抗继电器，当整定阻抗较小（如本线为短线）时这种故障也可能误动，如图3.13.8所示，动作电压超过了门槛电压，为此装置设置了一个超范围的工频变化量阻抗继电器，按整定至对侧电源阻抗整定，由图3.13.8可见该继电器不会误动。这两个继电器按“与”门输出，防止了反向故障的误动。正向保护范围内故障时这两个工频变化量阻抗继电器都会动作。

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jXZ'S-ZZD Zj Z'SZZDR图3.13.8 反向经电容短路

3.13.4零序方向继电器

当发生正向不对称接地故障时，如背后的零序等效阻抗为容性时，常规的零序方向继电器会判为反方向故障，如图 3.13.9所示，

XS0'

XC

图3.13.9 不对称故障

当XS0XC时发生了零序电压反向，应对零序电压进行补偿，补偿的方法是

取： U0'U0I0*jX0com

X0com的选取应保证XS0X0comXC0，可以简单地取X0comXC。由于

线路零序阻抗远大于正序阻抗，这样的补偿也仅补偿了线路的一小部分，反向故障不会失去方向性。 对于无串补的线路、串补不在本侧或串补在本侧但取母线TV的则不会出现这种情况，此时X0com取0。

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4 硬件原理说明

4.1 装置整体结构

ABC断路器***209Ua210Ub211Uc212Un213Ux214Ux'201Ia202Ia'203Ib204Ib'205Ic206Ic'207I0208I0'电 压 输 入AC电 流 输 入61461560160260360460560660760860961061161261761861962062162262362462562662762862970170370570770971171771972172372572750150250350450550650750850951051151224V光耦＋24V光耦－对时打印投检修态信号复归投主保护投距离保护投零序保护重合方式1重合方式2投闭重通道试验其他保护停讯单跳起动重合三跳起动重合开入备用1开入备用2开入备用3TWJATWJBTWJC合闸压力闭锁远跳远传1远传2开入备用4220/110光耦1＋TWJATWJBTWJC合闸压力闭锁220/110光耦1－220/110光耦2＋远跳远传1远传2开入备用4220/110光耦2－485-1A485-1B485-1地485-2A485-2B485-1地对时485A对时485B+-++++++++++++++++++++++++++++++-+++++-OUT2OPT1OPT2信号公共BSJ-1BJJ-1XTJ-1XHJ-1公共TDGJ-1FB-1YC1-2YC1-2公共9019029039049059109129149169109911913915917遥信重合闸1重合闸2切机切负荷公共BSJ-2BJJ-2公共TJ-1TJABC-1BCJ-1公共TJ-2TJABC-2BCJ-2公共TJ-3TJABC-3BCJ-3公共TJA-4TJB-4TJC-4公共TJATJBTJCHJ-1HJ-1HJHJHJ-2HJ-290690790199209219229239249259269279229930A24A23A25A26A16A15A17A18A01A11A27A28A29A30远传1OUT1远传2TDGJ-2YC2-1YC2-2YC2-2公共跳闸1TJA-1TJB-1TJC-1公共TJA-2TJB-2TJC-2公共TJA-3TJB-3TJC-3A02A05A07A09A04A08A10A12A20A19A21A22跳闸4跳闸2遥信合闸1跳闸3远动合闸212345671234567PC机仅当所述接点为强电时，与OPT1同时使用，OPT1相应的开入不接（可选件）RS232DB9DB15光纤收1光纤发1调试用模拟量输入可选件光纤收2光纤发2以太网接口1以太网接口2COM板光纤接口双绞线与光纤接口只选其一中文液晶显示直流电源＋直流电源＋DC友善的人机界面101102103104105106COM对时485地打印收打印发打印地打印机24V光耦＋24V光耦－大地至OPT1板1DC直流电源2AC交流输入3LPF低通滤波4CPU处理单元5通讯模块67继电器出口1ABCE接地母线COMOPT1OPT2SIGOUT1OUT2OUT24V光耦220/110V信号输入光耦输入继电器继电器扩展跳闸出口出口2

图4.1.1 装置整体结构

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4.2 装置面板布置

图4.2.1是装置的正面面板布置图。

3×3键盘运 行TV 断线充 电通道异常RCS-9**跳 A跳 B跳 C重合闸确认区号取消汉字显示器信号复归液晶对比度调整调试通讯口模拟量输入

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、OUT为可选件）。

DCACLPFCPURXCOMOPT1OPT2SIGOUT1OUT2OUTTX

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，虚线为可选件。

1DC2AC3LPF4CPU5COM打印6OPT1（24V）602对时6017OPT2（220/110V）可选件702704706708光耦1+TWJATWJBTWJC701703705707IA201IA'202信号复归604投检修态603电投距离485-1 A501485-1 B502串口1重合方式1606投主保护605608投零序607IB直流电源101＋IC直流电源102－I0103203IB'204投闭重备用2610重合方式2609612备用1611613710压力闭锁709712714716718720722724726728730光耦2+远跳远传1远传2备用6光耦2-光耦1-711713715717719721723725727729205IC'206流485-1地503485-2 A50424V光耦+614串口2备用4TWJATWJC远跳打远传2印207I0'208485-2 B505485-2地50661624V光耦-615三跳重合618单跳重合617UA24V光耦104＋UC24V光耦105－Ux大地106215209UB210对时485A507电对时485B508时钟同步620622624备用3备用5TWJB619621623211UN212对时地压打印RXA510509626压力闭锁625628630远传1备用6627629213Ux'214打印TXB511大地打印地512

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8SIGBSJ-1XTJ-1公共2BJJ-2FA-1FC-1FA-2FC-2RST-1TJ-1BCJ-1TJ-2BCJ-2TJ-3BCJ-39029049069010912914916912092292492692309OUT1公共1BJJ-1XHJ-1BSJ-2公共1FB-1公共2FB-2RST-1公共TJABC-1公共TJABC-2公共TJABC-3901903905907909911913915917919921923925927929遥信TJA-2TJB-2TJC-2信号跳闸1公共跳闸2公共AOUT2A02合闸1公共A01公共A04A06A08A10A12A14公共TJC公共TJC-3公共TJC-4HJHJ-2A16A18A20A22A24A26A28A30TJATJBTJA-3TJB-3TJA-4TJB-4HJHJ-2TJA-1TJB-1TJC-1HJ-1A03A05跳A07合收发讯机事件记录复归起动重合闸1起动重合闸2切机切负荷A09闸A11A13A15遥信A17A19跳闸3A21A23跳闸4A25A27遥信B26B28B30TJC-8B22B24TJC-7跳闸8公共跳闸7公共跳闸6公共BOUT （可选件）跳闸5公共C备用B01B03TJA-5TJB-5TJC-5B05B07B09B11B13TJA-7TJB-7TJA-8TJB-8B15B17B19B21B23B25B27B29E备用B02B04B06TJA-6TJB-6TJC-6B08B10B12B14B16B18B20A29合闸2 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。

TJA-1A05TJB-1A07TJC-1A09A02TJA-2A08TJB-2A10TJC-2A12A04HJ-1跳闸1*跳闸2*合闸1*合闸2TJA-3TJB-3TJC-3A19A21A22A20TJA-4TJB-4TJC-4A23A25A26A24TJ-2TJABC-2BCJ-2924925926923跳闸3跳闸4重合闸2TJATJBTJCA15A17A18A16HJA27A28BSJ-2BJJ-29079006遥信BSJ-1902BJJ-1XTJXHJ903904905901TDGJ-1912YC1-1914910A11YC1-2916918A01HJ-2TDGJ-2911A29A30YC2-1913909YC2-2915917远传一远传二信号TJ-1TJABC-1BCJ-1920921922919TJ-3TJABC-3BCJ-39229930927重合闸1切机切负荷

图4.4.1 输出接点图

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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。

482.0291.0465.0177.0101.6 图4.5.1 机箱结构图及屏面开孔图

465.0451.0101.6.8179.0

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，可选）、信号插件（SIG）、跳闸出口插件（OUT1、OUT2）、扩展跳闸出口（OUT，可选）、显示面板（LCD）。

具体硬件模块图见图4.6.1。

由低通滤波插件来A/DDSPCPLD光隔外部开入电源液晶显示出口继电器QDJ由低通滤波插件来A/DCPU打印串口+E

图4.6.1 硬件模块图

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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：

DC101滤102104105106波器DC/DC＋5V至装置±12V内部其＋24V他插件光耦24V至OPT1插件( A )光耦24V＋+220V/+110V-220V/-110V101102保护装置104105615光耦24V－DC保护装置开入公共614106外部空接点开入OPT1接地铜排( B )( C )

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），经外部连线直接接至OPT1插件的光耦24V－（615端子）；输出光耦24V＋（104端子）接至屏上开入公共端子；为监视开入24V电源是否正常，需从开入公共端子或104端子经连线接至OPT1插件的光耦24V＋（614端子），其它开入的连接详见OPT1插件。

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4.6.2 交流输入变换插件（AC）

交流输入变换插件（AC）与系统接线图如下：

ACABC此系统为典型接线断路器201203205207209211213202204206208210212214209U至低通插件201202203204205206207208I213214至低U通插件210UI211212UI至低通插件215I0215

图4.6.3 交流输入变换插件与系统接线图

IA、IB、IC、I0，分别为三相电流和零序电流输入，值得注意的是：虽然保

护中零序方向、零序过流元件均采用自产的零序电流计算，但是零序电流起动元件仍由外部的输入零序电流计算，因此如果零序电流不接，则所有与零序电流相关的保护均不能动作，如零序差动、零序过流等，电流变换器的线性工作范围为30IN。

UA、UB、UC为三相电压输入，额定电压为100/3V；UX为重合闸中检无

压、检同期元件用的电压输入，额定电压为100V或100/3V，当输入电压小于30V时，检无压条件满足，当输入电压大于40V时，检同期中有压条件满足；如重合闸不投或不检重合，则该输入电压可以不接。如果重合闸投入且使用检无压或检同期方式（由定值中重合闸方式整定），则装置在正常运行时检查该输入电压是否大于40V，若小于40V，经10秒延时报线路TV断线告警，BJJ继电器动作。正常运行时测量UX与UA之间的相位差，作为检同期的固有相位差，因此对UX是哪一相或相间是没有要求的，保护能够自动适应。

215端子为装置的接地点，应将该端子接至接地铜排。

交流插件中三相电流和零序电流输入，按额定电流可分为1A、5A两种，订货时请注明，投运前注意检查。

4.6.3 低通滤波插件（LPF）

本插件无外部连线，其主要作用是：（1）滤除高频信号，（2）电平调整，

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（3）为利用本公司的专用试验仪（HELP-90A）测试创造条件。

从交流插件来加法器低通滤波起动CPU测量从试验仪来加法器低通滤波保护DSP测量 图4.6.4 低通滤波原理图

由上图可见，CPU与DSP采样从有源元件开始就完全，因此保证了任

一器件损坏不致于引起保护误动。试验输入由装置前面板的DB15插座引入。

4.6.4 CPU插件（CPU）

该插件是装置核心部分，由单片机（CPU）和数字信号处理器（DSP）组成， CPU完成装置的总起动元件和人机界面及后台通信功能，DSP完成所有的保护算法和逻辑功能。装置采样率为每周波24点，在每个采样点对所有保护算法和逻辑进行并行实时计算，使得装置具有很高的固有可靠性及安全性。

起动CPU内设总起动元件，起动后开放出口继电器的正电源，同时完成事件记录及打印、保护部分的后台通信及与面板通信；另外还具有完整的故障录波功能，录波格式与COMTRADE格式兼容，录波数据可单独串口输出或打印输出。

CPU插件还带有光端机，它通过Kb/s高速数据通道（专用光纤或复用PCM设备），用同步通信方式与对侧交换电流采样值和信号。

4.6.5 通信插件（COM）

通信插件的功能是完成与监控计算机或RTU的连接，有三种型号可选： 5A 5B 5C A RS485 RS485 以太网 B RS485 RS485 物理层 双绞线 光纤 10/100M光纤 规约 IEC60870 -5-103 5A、5B插件设置了两个用于向监控计算机或RTU传送报告的RS485接口，5C插件通过以太网上送报告。三种插件的背板端子及外部接线图如图4.6.5。

所有型号的插件均设置了一个用于对时的RS485接口，该接口只接收GPS发送的秒脉冲信号，不向外发送任何信号。

所有型号的插件还设置了一个用于打印的RS485或RS232接口，通过整定控制字选择接口方式，如选用RS232方式，控制字“网络打印方式”设为“0”，同时将该插件上相应的端子短接于232位置，如选用RS485方式，控制字“网络打印方式”设为“1”，同时将该插件上相应的端子短接于485位置。与打印机通信的波特率应于打印机整定为一致。

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COM1RS485-1A2RS485-1B至控制系统3RS485-1地4RS485-2A5RS485-2B至控制系统6RS485-2地7对时485A8对时485B至GPS9对时485地10打印收至打印机或11打印发打印控制器12打印地（5A）

COM光纤接收1光纤接口RX光纤发送1至控制系统TX光纤接收2光纤接口RX光纤发送2至控制系统TX1对时485A2对时485B至GPS3对时485地4打印收至打印机或5打印发打印控制器6打印地（5B）

COM以太网接口光纤接口至控制系统1对时485A2对时485B至GPS3对时485地4打印收至打印机或5打印发打印控制器6打印地（5C）

图4.6.5 通信插件背板端子及外部接线图

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4.6.6 24V光耦插件（OPT1）

10424V光耦＋（输出）10524V光耦－（输出）OPT161424V光耦＋（输入）61524V光耦－（输入）601602对时打印投检修态信号复归投主保护投距离保护投零序保护重合方式1重合方式2投闭重开入备用1开入备用2单跳起动重合三跳起动重合开入备用3开入备用4开入备用5TWJATWJBTWJC合闸压力闭锁远跳远传1远传2开入备用6601602603604605606607608609610611612614615618617619603604605606607608609610611612617618619620621622623624625626627628629620621622623624625626627628629 图4.6.6 光耦插件背板端子及外部接线图

电源插件输出的光耦24V电源，其正端（104端子）应接至屏上开入公共端，其负端（105端子）应与本板的24V光耦负（615端子）直接相连；另外光耦24V＋应与本板的24V光耦正（614端子）相连，以便让保护监视光耦开入电源是否正常。

601端子是对时输入，用于接收GPS或其它对时装置发来的秒脉冲接点或光耦信号，输入的信号必须是无源的，如下图所示，开入导通时的电流约3～5mA，推荐使用RS-485总线对时方式（参见通信插件说明），这两种对时方式实际使用时只能选用一种，若用总线对时方式，该输入不接。

601开入公共保护装置用光耦615

图4.6.7 对时输入接点示意图

602端子是打印输入，用于手动起动打印最新一次动作报告，一般在屏上装设打印按钮。装置通过整定控制字选择自动打印或手动打印，当设定为自动打印时，保护一有动作报告即向打印机输出，当设定为手动打印时，则需按屏上的打印按钮打印。

603端子是投检修态输入，他的设置是为了防止在保护装置进行试验时，有

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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，但本地的显示、打印不受影响；运行时应将该压板退出。

604端子是信号复归输入，用于复归装置的磁保持信号继电器和液晶的报告显示，一般在屏上装设信号复归按钮。信号复归也可以通过通信进行远方复归。

608、609端子为重合闸方式选择开入，一般在屏上装设重合闸的方式选择切换开关，接点引入及方式如下：

端子 定义 单重 三重 综重 停用 608 重合方式1 0 1 0 1 609 重合方式2 0 0 1 1 注意：重合闸方式开关打在停用位置，仅表明本装置的重合闸停用，保护仍是选相跳闸。本装置的重合闸停用还可由整定控制字中“重合闸投入”置“0”实现。要实现线路重合闸停用，即任何故障三跳且不重，则应将“闭重三跳”（610端子）压板投入。

610端子是闭重三跳输入，其意义是：（1）沟三跳，即单相故障保护也三跳；（2）闭锁重合闸，如重合闸投入则放电。

本装置的重合闸起动方式有：（1）位置（TWJ）接点确定的不对应起动（可有整定控制字确定是否投入）；（2）本保护动作起动；（3）其它保护动作起动；617、618端子分别为其它保护动作单跳起动重合闸、三跳起动重合闸输入。这两个接点要求是瞬动接点，即保护动作返回而返回，单跳起动重合闸可为三相跳闸的或门输出，任一相跳闸即动作；而三跳起动重合闸则必须为三相跳闸的与门输出。如果不用本装置的重合闸或采用位置不对应起动重合闸，则不接这两个输入。

622、623、624端子分别为A、B、C三相的分相跳闸位置继电器接点（TWJA、TWJB、TWJC）输入，一般由操作箱提供。位置接点的作用是：（1）重合闸用，不对应起动重合闸，单重方式是否三相跳开；（2）判别线路是否处于非全相运行；（3）TV三相失压且线路无流时，看开关是否在重合闸位置，若是则经1.25秒报TV断线。

625端子是压力闭锁重合闸输入，仅作用于重合闸，不用本装置的重合闸时，该端子可不接。

626端子定义为远跳；主要为其它装置提供通道切除线路对侧开关，如本侧失灵保护动作，跳闸信号经远跳，结合“远跳受起动控制”可直接或经对侧起动控制，跳对侧开关。

627，628端子定义为远传1，远传2；只是利用通道提供简单的接点传输功能，如本侧失灵保护动作，跳闸信号经远传1（2），结合对侧就地判据跳对侧开关。

4.6.7 高压光耦插件（OPT2）

有些开入可能从较远处引入，如收信接点从通信机房的载波机接至控制室的保护屏，或某些情况下从断路器处引位置接点至保护屏，这时不宜采用24V光耦，为此，本装置设置了一个220V/110V的光耦插件，背板定义及接线图如下所示：

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开入公共1＋OPT2701703＋220V/＋110VTWJATWJBTWJC合闸压力闭锁－220V/－110V701703705707709711705707709开入公共1－711717719721723725727开入公共2＋717719721723725＋220V/＋110V远跳远传1远传2开入备用6－220V/－110V开入公共2－727

图4.6.8 高压光耦插件背板定义及接线图

如果位置接点从操作箱引入，则用OPT1插件的开入，由622、623、624、625端子引入；如由断路器引入，则分别由703、705、707、709端子引入，OPT1插件的相应端子不接，701端子为外接光耦电源的＋220V/＋110V，707端子为外接光耦电源的－220V/－110V。

719、721、723端子分别定义为远跳、远传1、远传2,当用该插件的端子时相应的626、627、628端子不接。717端子为外接光耦电源的＋220V/＋110V，727端子为外接光耦电源的－220V/－110V。

注意：OPT2插件上701端子与717端子、711端子与727端子在插件上不连，若采用其中一组光耦时，另一组光耦的正负电源必须同时接上，否则会报光耦失电而闭锁保护，接到OPT2插件的开入，就不应再接OPT1插件相应定义的端子，反之亦然。

供货时OPT2插件一般是不配的，只有在上述要求的情况下才给予配置，因此订货时请注明。

4.6.8 信号继电器插件（SIG）

本插件无外部连线，该板主要是将5V的动作信号经三极管转换为24V信号，从而驱动继电器。正常运行时，装置会对所有三极管的出口进行检查，若有错则告警并闭锁保护。

本板设置了总起动继电器，当CPU满足起动条件，则该继电器动作，接点闭合，开放出口继电器的正电源。

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4.6.9 继电器出口1插件（OUT1）

本插件提供输出空接点，如下图所示：

BSJ-1BJJ-1XTJXHJTJ-1TDGJ-1902903904905901信号912YC1-1914910YC1-2916918远传1920921922919TJABC-1BCJ-1TJ-2TJABC-2BCJ-2924925926923TDGJ-2BSJ-2BJJ-29079006911YC2-1遥信YC2-2913909915917远传2TJ-3TJABC-3BCJ-39229930927重合闸1重合闸2切机切负荷

图4.6.9 OUT1插件接点输出图

BSJ为装置故障告警继电器，其输出接点BSJ-1、BSJ-2、BSJ-3均为常闭接点，装置退出运行如装置失电、内部故障时均闭合。

BJJ为装置异常告警继电器，其输出接点BJJ-1、BJJ-2为常开接点，装置异常如TV断线、TWJ异常、CT断线等，仍有保护在运行时，发告警信号，BJJ继电器动作，接点闭合。

XTJ、XHJ分别为跳闸和重合闸信号磁保持继电器，保护跳闸时XTJ继电器动作并保持，重合闸时XHJ继电器动作并保持，需按信号复归按钮或由通信口发远方信号复归命令才返回。

TDGJ、YC1、YC2为通道告警及远传继电器。TDGJ定义为通道告警（常闭接点），YC1定义为远传1，YC2定义为远传2。装置给出两组接点，可分别给两套远方起动跳闸装置。

TJ继电器为保护跳闸时动作（单跳和三跳该继电器均动作），保护动作返回时，该继电器也返回，其接点可接至另一套装置的单跳起动重合闸输入。

TJABC继电器为保护发三跳命令时动作，保护动作返回该继电器也返回，其接点可接至另一套装置的三跳起动重合闸输入。

BCJ继电器为闭锁重合闸继电器，当本保护动作跳闸同时满足了设定的闭重条件时，BCJ继电器动作，例如设置相间距离Ⅱ段闭重，则当相间距离Ⅱ段动作跳闸时，BCJ继电器动作。BCJ继电器一旦动作，则直至整组复归返回。

TJ、TJABC、BCJ继电器各有三组接点输出，供其它装置使用。

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4.6.10 继电器出口2插件（OUT2）

OUT2插件输出接点如下图所示：

TJA-1A05TJB-1A07TJC-1A09TJA-2A08跳TJB-2闸1*TJC-2A10A12TJA-3A19A21A22A20跳闸2*TJB-3TJC-3跳闸3TJATJBTJCA15A17A18A16A02HJ-1A04A11A01HJ-2合闸1*合闸2TJA-4TJB-4TJC-4A23A25A26A24跳闸4HJA27A28遥信A29A30

图4.6.10 OUT2插件接点输出图

该插件输出5组跳闸出口接点和3组重合闸出口接点，均为瞬动接点；用第一组跳闸和第一组合闸接点去接操作箱的跳合线圈，其它供作遥信、故障录波起动、失灵用。如果需跳两个开关，则用第二组跳闸接点去跳第二个开关。

4.6.11 扩展跳闸出口插件OUT（可选）

一般而言，继电器出口OUT2插件的跳合闸输出接点是够用的，如果不够，可在OUT2的右侧插入扩展继电器出口插件OUT，可扩展四组跳闸接点。

供货时一般不配OUT插件，如有需要订货时请注明。

TJA-5TJB-5TJC-5B05B07B09B02TJA-7TJB-7TJC-7B15B17B18B16TJA-6B08B10B12B04跳闸5TJB-6TJC-6TJA-8B19B21B22B20跳闸7TJB-8TJC-8跳闸6跳闸8

图4.6.11 OUT插件接点输出图

4.6.12 显示面板（LCD）

显示面板单设一个单片机，负责汉字液晶显示、键盘处理，通过串口与CPU交换数据。

显示面板还提供一个与PC机或HELP-90A通信的接口（9芯），一个调试用模拟量输入端子（15芯）。

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5 定值内容及整定说明

装置定值包括装置参数、保护定值、压板定值和IP地址。 5.1 装置参数及整定说明

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 定 值 名 称 定值区号 通信地址 串口1波特率 串口2波特率 打印波特率 调试波特率 系统频率 电压一次额定值 电压二次额定值 电流一次额定值 电流二次额定值 厂站名称 网络打印 自动打印 规约类型 分脉冲对时 可远方修改定值 定 值 范 围 0～29 0～254 4800,9600,19200,38400 4800,9600,19200,38400 4800,9600,19200,38400 4800，9600 50，60Hz 127～655kV 57.73V 100～65535A 1,5A 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 整 定 值 1. 定值区号：保护定值有30套可供切换，装置参数不分区，只有一套定值； 2. 通信地址：指后台通信管理机与本装置通信的地址；

3. 串口1波特率、串口2波特率、打印波特率、调试波特率：只可在所列波特

率数值中选其一数值整定；

4. 系统频率：为一次系统频率，请整定为50Hz；

5. 电压一次额定值：为一次系统中电压互感器原边的额定电压值； 6. 电压二次额定值：为一次系统中电压互感器副边的额定电压值； 7. 电流一次额定值：为一次系统中电流互感器原边的额定电流值； 8. 电流二次额定值：为一次系统中电流互感器副边的额定电流值； 9. 厂站名称：可整定汉字区位码（12位），或ASCII码（后6位），装置将自

动识别，此定值仅用于报文打印。

10. 自动打印：保护动作后需要自动打印动作报告时置为“1”，否则置为“0”； 11. 网络打印：需要使用共享打印机时置为“1”，否则置为“0”。使用共享打印

机指的是多套保护装置共用一台打印机打印输出，这时打印口应设置为RS-485方式（参见4.6.5通信插件说明）,经专用的打印控制器接入打印机；而使用本地打印机时，应设置为RS-232方式，直接接至打印机的串口。 12. 规约类型：当采用IEC60870-5-103规约置为“0”，采用LFP规约置为“1”。 13. 分脉冲对时：当采用分脉冲对时置为“1”，秒脉冲对时置为“0”。 14. 可远方修改定值：允许后台修改装置的定值时置为“1”，否则置为“0”。

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5.2 保护定值及整定说明 5.2.1 RCS-931A保护定值如表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 定 值 名 称 电流变化量起动值 零序起动电流 工频变化量阻抗 TA变比系数 差动电流高定值 差动电流低定值 TA断线差流定值 零序补偿系数 振荡闭锁过流 接地距离Ⅰ段定值 接地距离Ⅱ段定值 接地距离Ⅱ段时间 接地距离Ⅲ段定值 接地距离Ⅲ段时间 相间距离Ⅰ段定值 相间距离Ⅱ段定值 相间距离Ⅱ段时间 相间距离Ⅲ段定值 相间距离Ⅲ段时间 负荷电阻定值 正序灵敏角 零序灵敏角 接地距离偏移角 相间距离偏移角 零序过流Ⅱ段定值 零序过流Ⅱ段时间 零序过流Ⅲ段定值 零序过流Ⅲ段时间 零序过流加速段 TV断线相过流定值 TV断线时零序过流 TV断线时过流时间 单相重合闸时间 三相重合闸时间 同期合闸角 线路正序电抗 线路正序电阻 线路正序容抗 线路零序电抗 线路零序电阻 线路零序容抗 线路总长度 线路编号 定 值 范 围 0.1～0.5A ×In 0.1～0.5A ×In 0.5～37.5Ω／In 0.25～1.00 0.1～2A ×In 0.1～2A ×In 0.1～2A ×In 0～2 0.2～2.2A ×In 0.05～125Ω／In 0.05～125Ω／In 0.01～10S 0.05～125Ω／In 0.01～10S 0.05～125Ω／In 0.05～125Ω／In 0.01～10S 0.05～125Ω／In 0.01～10S 0.05～125Ω／In 55°～° 55°～° 0°,15°, 30° 0°,15°, 30° 0.1～20A ×In 0.01～10S 0.1～20A ×In 0.5～10S 0.1～20A ×In 0.1～20A ×In 0.1～20A ×In 0.1～10S 0.1～10S 0.1～10S 0°～90° 0.01～655.35Ω 0.01～655.35Ω 40～6000Ω 0.01～655.35Ω 0.01～655.35Ω 40～6000Ω 0～655.35kM 0～65535 整 定 值 - 58 -

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RCS-931A运行方式控制字SW(n) 整定 “1”表示投入，“0”表示退出 1 工频变化量阻抗 0，1 2 投纵联差动保护 0，1 3 TA断线闭锁差动 0，1 4 主机方式 0，1 5 专用光纤 0，1 6 通道自环试验 0，1 7 远跳受本侧控制 0，1 8 电压接线路TV 0，1 9 投振荡闭锁元件 0，1 10 投Ⅰ段接地距离 0，1 11 投Ⅱ段接地距离 0，1 12 投Ⅲ段接地距离 0，1 13 投Ⅰ段相间距离 0，1 14 投Ⅱ段相间距离 0，1 15 投Ⅲ段相间距离 0，1 16 投负荷距离 0，1 17 三重加速Ⅱ段距离 0，1 18 三重加速Ⅲ段距离 0，1 19 零序Ⅲ段经方向 0，1 20 零Ⅲ跳闸后加速 0，1 21 投三相跳闸方式 0，1 22 投重合闸 0，1 23 投检同期方式 0，1 24 投检无压方式 0，1 25 投重合闸不检 0，1 26 不对应起动重合 0，1 27 相间距离Ⅱ闭重 0，1 28 接地距离Ⅱ闭重 0，1 29 零Ⅱ段三跳闭重 0，1 30 投选相无效闭重 0，1 31 非全相故障闭重 0，1 32 投多相故障闭重 0，1 33 投三相故障闭重 0，1 34 内重合把手有效 0，1 35 投单重方式 0，1 36 投三重方式 0，1 37 投综重方式 0，1

保护的所有定值均按二次值整定，定值范围中In为1或5，分别对应于二次额定电流为

1A或5A。

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5.2.2 RCS-931B保护定值如表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 - 60 -

定 值 名 称 电流变化量起动值 零序起动电流 工频变化量阻抗 TA变比系数 差动电流高定值 差动电流低定值 TA断线差流定值 零序补偿系数 振荡闭锁过流 接地距离Ⅰ段定值 接地距离Ⅱ段定值 接地距离Ⅱ段时间 接地距离Ⅲ段定值 接地距离Ⅲ段时间 相间距离Ⅰ段定值 相间距离Ⅱ段定值 相间距离Ⅱ段时间 相间距离Ⅲ段定值 相间距离Ⅲ段时间 负荷电阻定值 正序灵敏角 零序灵敏角 接地距离偏移角 相间距离偏移角 零序过流Ⅰ段定值 零序过流Ⅱ段定值 零序过流Ⅱ段时间 零序过流Ⅲ段定值 零序过流Ⅲ段时间 零序过流Ⅳ段定值 零序过流Ⅳ段时间 零序过流加速段 TV断线相过流定值 TV断线时零序过流 TV断线时过流时间 单相重合闸时间 三相重合闸时间 同期合闸角 线路正序电抗 线路正序电阻 线路正序容抗 线路零序电抗 线路零序电阻 线路零序容抗 定 值 范 围 0.1～0.5A ×In 0.1～0.5A ×In 0.5～37.5Ω／In 0.25～1.00 0.1～2A ×In 0.1～2A ×In 0.1～2A ×In 0～2 0.2～2.2A ×In 0.05～125Ω／In 0.05～125Ω／In 0.01～10S 0.05～125Ω／In 0.01～10S 0.05～125Ω／In 0.05～125Ω／In 0.01～10S 0.05～125Ω／In 0.01～10S 0.05～125Ω／In 55°～° 55°～° 0°,15°, 30° 0°,15°, 30° 0.1～20A ×In 0.1～20A ×In 0.01～10S 0.1～20A ×In 0.01～10S 0.1～20A ×In 0.5～10S 0.1～20A ×In 0.1～20A ×In 0.1～20A ×In 0.1～10S 0.1～10S 0.1～10S 0°～90° 0.01～655.35Ω 0.01～655.35Ω 40～6000Ω 0.01～655.35Ω 0.01～655.35Ω 40～6000Ω 整 定 值 NARI-RELAYS

45 线路总长度 46 线路编号

RCS-931A（B、D）型超高压线路成套保护装置 0～655.35kM 0～65535 RCS-931B运行方式控制字SW(n) 整定 “1”表示投入，“0”表示退出 1 工频变化量阻抗 0，1 2 投纵联差动保护 0，1 3 TA断线闭锁差动 0，1 4 主机方式 0，1 5 专用光纤 0，1 6 通道自环试验 0，1 7 远跳受本侧控制 0，1 8 电压接线路TV 0，1 9 投振荡闭锁元件 0，1 10 投Ⅰ段接地距离 0，1 11 投Ⅱ段接地距离 0，1 12 投Ⅲ段接地距离 0，1 13 投Ⅰ段相间距离 0，1 14 投Ⅱ段相间距离 0，1 15 投Ⅲ段相间距离 0，1 16 投负荷距离 0，1 17 三重加速Ⅱ段距离 0，1 18 三重加速Ⅲ段距离 0，1 19 投Ⅰ段零序过流 0，1 20 投Ⅱ段零序过流 0，1 21 投Ⅲ段零序过流 0，1 22 投Ⅳ段零序过流 0，1 23 零序Ⅲ段经方向 0，1 24 零序Ⅳ段经方向 0，1 25 零Ⅳ跳闸后加速 0，1 26 投三相跳闸方式 0，1 27 投重合闸 0，1 28 投检同期方式 0，1 29 投检无压方式 0，1 30 投重合闸不检 0，1 31 不对应起动重合 0，1 32 相间距离Ⅱ闭重 0，1 33 接地距离Ⅱ闭重 0，1 34 零Ⅱ段三跳闭重 0，1 35 零Ⅲ段三跳闭重 0，1 36 投选相无效闭重 0，1 37 非全相故障闭重 0，1 38 投多相故障闭重 0，1 39 投三相故障闭重 0，1 40 内重合把手有效 0，1 41 投单重方式 0，1 42 投三重方式 0，1 43 投综重方式 0，1 - 61 -

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5.2.3 RCS-931D保护定值如下表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43

- 62 -

定 值 名 称 电流变化量起动值 零序起动电流 工频变化量阻抗 TA变比系数 差动电流高定值 差动电流低定值 TA断线差流定值 零序补偿系数 振荡闭锁过流 接地距离Ⅰ段定值 接地距离Ⅱ段定值 接地距离Ⅱ段时间 接地距离Ⅲ段定值 接地距离Ⅲ段时间 相间距离Ⅰ段定值 相间距离Ⅱ段定值 相间距离Ⅱ段时间 相间距离Ⅲ段定值 相间距离Ⅲ段时间 负荷电阻定值 正序灵敏角 零序灵敏角 接地距离偏移角 相间距离偏移角 零序过流Ⅱ段定值 零序过流Ⅱ段时间 零序反时限定值 零序反时限时间 零序过流加速段 TV断线相过流定值 TV断线时零序过流 TV断线时过流时间 单相重合闸时间 三相重合闸时间 同期合闸角 线路正序电抗 线路正序电阻 线路正序容抗 线路零序电抗 线路零序电阻 线路零序容抗 线路总长度 线路编号 定 值 范 围 0.1～0.5A ×In 0.1～0.5A ×In 0.5～37.5Ω／In 0.25～1.00 0.1～2A ×In 0.1～2A ×In 0.1～2A ×In 0～2 0.2～2.2A ×In 0.05～125Ω／In 0.05～125Ω／In 0.01～10S 0.05～125Ω／In 0.01～10S 0.05～125Ω／In 0.05～125Ω／In 0.01～10S 0.05～125Ω／In 0.01～10S 0.05～125Ω／In 55°～° 55°～° 0°,15°, 30° 0°,15°, 30° 0.1～20A ×In 0.01～10S 0.1～20A ×In 0.01～10S 0.1～20A ×In 0.1～20A ×In 0.1～20A ×In 0.1～10S 0.1～10S 0.1～10S 0°～90° 0.01～655.35Ω 0.01～655.35Ω 40～6000Ω 0.01～655.35Ω 0.01～655.35Ω 40～6000Ω 0～655.35kM 0～65535 整 定 值 NARI-RELAYS

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RCS-931D运行方式控制字SW(n) 整定 “1”表示投入，“0”表示退出 1 工频变化量阻抗 0，1 2 投纵联差动保护 0，1 3 TA断线闭锁差动 0，1 4 主机方式 0，1 5 专用光纤 0，1 6 通道自环试验 0，1 7 远跳受本侧控制 0，1 8 电压接线路TV 0，1 9 投振荡闭锁元件 0，1 10 投Ⅰ段接地距离 0，1 11 投Ⅱ段接地距离 0，1 12 投Ⅲ段接地距离 0，1 13 投Ⅰ段相间距离 0，1 14 投Ⅱ段相间距离 0，1 15 投Ⅲ段相间距离 0，1 16 投负荷距离 0，1 17 三重加速Ⅱ段距离 0，1 18 三重加速Ⅲ段距离 0，1 19 反时限经方向 0，1 20 反时限固定延时 0，1 21 投三相跳闸方式 0，1 22 投重合闸 0，1 23 投检同期方式 0，1 24 投检无压方式 0，1 25 投重合闸不检 0，1 26 不对应起动重合 0，1 27 相间距离Ⅱ闭重 0，1 28 接地距离Ⅱ闭重 0，1 29 零Ⅱ段三跳闭重 0，1 30 投选相无效闭重 0，1 31 非全相故障闭重 0，1 32 投多相故障闭重 0，1 33 投三相故障闭重 0，1 34 内重合把手有效 0，1 35 投单重方式 0，1 36 投三重方式 0，1 37 投综重方式 0，1

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5.2.4 RCS-931AS保护定值如下表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 定 值 名 称 电流变化量起动值 零序起动电流 工频变化量阻抗 正向保护电压 超范围变化量阻抗 零序方向补偿阻抗 TA变比系数 差动电流高定值 差动电流低定值 TA断线差流定值 零序补偿系数 振荡闭锁过流 接地距离Ⅰ段定值 接地距离Ⅱ段定值 接地距离Ⅱ段时间 接地距离Ⅲ段定值 接地距离Ⅲ段时间 相间距离Ⅰ段定值 相间距离Ⅱ段定值 相间距离Ⅱ段时间 相间距离Ⅲ段定值 相间距离Ⅲ段时间 负荷电阻定值 正序灵敏角 零序灵敏角 接地距离偏移角 相间距离偏移角 零序过流Ⅱ段定值 零序过流Ⅱ段时间 零序过流Ⅲ段定值 零序过流Ⅲ段时间 零序过流加速段 TV断线相过流定值 TV断线时零序过流 TV断线时过流时间 单相重合闸时间 三相重合闸时间 同期合闸角 线路正序电抗 线路正序电阻 线路正序容抗 线路零序电抗 线路零序电阻 线路零序容抗 定 值 范 围 0.1～0.5A ×In 0.1～0.5A ×In 0.5～37.5Ω／In 0～50V 0.05～125Ω／In 0～125Ω／In 0.25～1.00 0.1～2A ×In 0.1～2A ×In 0.1～2A ×In 0～2 0.2～2.2A ×In 0.05～125Ω／In 0.05～125Ω／In 0.01～10S 0.05～125Ω／In 0.01～10S 0.05～125Ω／In 0.05～125Ω／In 0.01～10S 0.05～125Ω／In 0.01～10S 0.05～125Ω／In 55°～° 55°～° 0°,15°, 30° 0°,15°, 30° 0.1～20A ×In 0.01～10S 0.1～20A ×In 0.5～10S 0.1～20A ×In 0.1～20A ×In 0.1～20A ×In 0.1～10S 0.1～10S 0.1～10S 0°～90° 0.01～655.35Ω 0.01～655.35Ω 40～6000Ω 0.01～655.35Ω 0.01～655.35Ω 40～6000Ω 整 定 值 - -

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45 46

线路总长度 线路编号 RCS-931A（B、D）型超高压线路成套保护装置 0～655.35kM 0～65535 RCS-931AS运行方式控制字SW(n) 整定 “1”表示投入，“0”表示退出 1 工频变化量阻抗 0，1 2 投纵联差动保护 0，1 3 TA断线闭锁差动 0，1 4 主机方式 0，1 5 专用光纤 0，1 6 通道自环试验 0，1 7 远跳受本侧控制 0，1 8 电压接线路TV 0，1 9 投振荡闭锁元件 0，1 10 投Ⅰ段接地距离 0，1 11 投Ⅱ段接地距离 0，1 12 投Ⅲ段接地距离 0，1 13 投Ⅰ段相间距离 0，1 14 投Ⅱ段相间距离 0，1 15 投Ⅲ段相间距离 0，1 16 投负荷距离 0，1 17 三重加速Ⅱ段距离 0，1 18 三重加速Ⅲ段距离 0，1 19 零序Ⅲ段经方向 0，1 20 零Ⅲ跳闸后加速 0，1 21 投三相跳闸方式 0，1 22 投重合闸 0，1 23 投检同期方式 0，1 24 投检无压方式 0，1 25 投重合闸不检 0，1 26 不对应起动重合 0，1 27 相间距离Ⅱ闭重 0，1 28 接地距离Ⅱ闭重 0，1 29 零Ⅱ段三跳闭重 0，1 30 投选相无效闭重 0，1 31 非全相故障闭重 0，1 32 投多相故障闭重 0，1 33 投三相故障闭重 0，1 34 内重合把手有效 0，1 35 投单重方式 0，1 36 投三重方式 0，1 37 投综重方式 0，1

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5.2.5 RCS-931A保护定值整定说明

1. 电流变化量起动值：按躲过正常负荷电流波动最大值整定，一般整定为

0.2In。对于负荷变化剧烈的线路（如电气化铁路、轧钢、炼铝等），可以适当提高定值以免装置频繁起动，定值范围为0.1In～0.5In；线路两侧应按一次电流相同折算到二次整定。

2. 零序起动电流：按躲过最大零序不平衡电流整定，定值范围为0.1In～

0.5In；线路两侧应按一次电流相同折算到二次整定。 3. 工频变化量阻抗：按全线路阻抗的0.8～0.85整定； 4. TA变比系数：将电流一次额定值大的一侧整定为1，小的一侧整定为本侧电

流一次额定值与对侧电流一次额定值的比值。与两侧的电流二次额定值无关；例如：本侧一次电流互感器变比为1250/5，对侧变比为2500/1，则本侧TA变比系数整定为0.5，对侧整定为1.00。

5. 差动电流高定值：按不小于4倍的电容电流整定； 一般而言，应按不小于

0.2倍额定电流整定，根据区内故障短路电流校验其灵敏度。线路两侧应按一次电流相同折算到二次整定。

6. 差动电流低定值：按不小于1.5倍的电容电流整定；一般按不小于0.1倍额

定电流整定，根据最小运行方式下区内故障短路电流校验其灵敏度。线路两侧应按一次电流相同折算到二次整定。

7. TA断线差流定值：当TA不闭锁差动保护时，差动保护的动作值。 8. 零序补偿系数：KZ0LZ1L，其中Z0L和Z1L分别为线路的零序和正序阻

3Z1L9. 10. 11. 12. 13. 14. 15.

16.

17. 18. 19. 20. 21. 22.

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抗；建议采用实测值，如无实测值，则将计算值减去0.05作为整定值； 振荡闭锁过流：按躲过线路最大负荷电流整定； 接地距离Ⅰ段定值：按全线路阻抗的0.8～0.85倍整定，对于有互感的线路，应适当减小；

相间距离Ⅰ段定值：按全线路阻抗的0.8～0.9倍整定； 距离Ⅱ、Ⅲ段的阻抗和时间定值按段间配合的需要整定，对本线末端故障有灵敏度；

负荷电阻定值：按重负荷时的最小测量电阻整定。

正序灵敏角、零序灵敏角：分别按线路的正序、零序阻抗角整定；

接地距离偏移角：为扩大测量过渡电阻能力，接地距离Ⅰ、Ⅱ段的特性圆可向第一象限偏移，建议线路长度≥40kM时取0°，≥10kM时取15°，<10kM时取30°；

相间距离偏移角：为扩大测量过渡电阻能力，相间距离Ⅰ、Ⅱ段的特性圆可向第一象限偏移，建议线路长度≥10kM时取0°，≥2kM时取15°，<2kM时取30°；

零序过流Ⅱ段定值：应保证线路末端接地故障有足够的灵敏度； 零序过流Ⅲ段定值：应保证经最大过渡电阻故障时有足够的灵敏度； 零序过流加速段：应保证线路末端接地故障有足够的灵敏度；

TV断线相过流定值、TV断线时零序过流：仅在TV断线时自动投入； 同期合闸角：检同期合闸方式时母线电压对线路电压的允许角度差；

线路正序电抗、线路正序电阻、线路零序电抗、线路零序电阻：线路全长的

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参数，用于测距计算。

23. 线路正序容抗、线路零序容抗：

当线路的电容电流小于0.1倍额定电流时，电容电流补偿没有实际意义，可按下列定值整定线路正序容抗和零序容抗（二次值）：

XC1580IN1AXC0840IN1A 或

XC1116IN5AXC0168IN5A

当线路的电容电流较大，即超高压长线路时，正序、零序容抗按线路全长的实际参数整定（二次值）。当整定的容抗比实际线路容抗大，满足实测的电容电

U流大于N时，装置报“容抗整定出错”。整定时还需注意零序容抗＞正序容抗。

Xc1作为一个参考，每百公里各电压等级架空线路的容抗和电容电流如下表所示。 线路电压（kV） 正序容抗（Ω） 零序容抗（Ω） 电容电流（A） 220 3700 5260 34 330 2860 4170 66 500 2590 3790 111 750 2242 3322 193 24. 线路总长度：按实际线路长度整定，单位为公里，用于测距计算。 25. 线路编号：按实际线路编号整定，打印报告时用。

26. 对于阻抗定值，即使某一元件不投，仍应按整定原则和配合关系整定，如Ⅲ

段阻抗大于Ⅱ段阻抗，Ⅱ段阻抗大于Ⅰ段阻抗，Ⅱ段阻抗对本线末端故障有灵敏度；对于各零序电流定值，均应大于零序起动电流定值，且Ⅱ段零序电流定值大于Ⅲ段零序电流定值；对于起动元件（电流变化量起动和零序电流起动），线路两侧宜按一次电流定值相同折算至二次整定。

5.2.6 RCS-931A运行方式控制字整定说明 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

“工频变化量阻抗”：对于短线路如整定阻抗小于1/In欧时，可将该控制字置“0”，即将工频变化量阻抗保护退出。 “投纵联差动保护”：运行时将这个控制字置“1”，要将纵联保护退出，可通过退出屏上的主保护压板实现。 “TA断线闭锁差动”：当TA发生断线时，若需闭锁差动保护，则将该控制字置为“1”，否则置为“0”。 “主机方式”：指装置运行在主机还是从机方式，两侧保护装置必须一侧为主机方式，另一侧为从机方式。 “专用光纤”：当通道采用专用光纤时，该控制字置“1”，当与PCM设备复接时，该控制字置“0”。 “通道自环试验”：当通道自环试验时，该控制字置“1”，正常运行时该控制字置“0”。

“远跳受起动控制”：当收到对侧的远跳信号时，若需本侧起动才开放跳闸出口，则需将该控制字置“1”，否则该控制字置“0”。不使用远跳功能时，建议将该控制字置“1”。

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8. 9. 10.

11. 12.

13. 14. 15. 16. 17.

18. 19. 20. 21. 22. 23. 24.

“电压接线路TV”：当保护测量用的三相电压取自线路侧时（如3/2开关情况），该控制字置“1”，取自母线时置“0”。 “投振荡闭锁元件”：当所保护的线路不会发生振荡时，该控制字置“0”，否则置“1”。

“投Ⅰ段接地距离”、“投Ⅱ段接地距离”、“投Ⅲ段接地距离”、“投Ⅰ段相间距离”、“投Ⅱ段相间距离”、“投Ⅲ段相间距离”：分别为三段接地距离和三段相间距离保护的投入控制字，置“1”时相应的距离保护投入，置“0”时退出。

“投负荷距离”：当用于长距离重负荷线路时，测量负荷阻抗可能会进入Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段距离继电器时，该控制字置“1”。 “三重加速Ⅱ段距离”、“三重加速Ⅲ段距离”：当三相重合闸不可能出现系统振荡时投入，则三重时分别加速不受振荡闭锁控制的Ⅱ段或Ⅲ段距离保护；若上述控制字均不投（置“0”）则加速受振荡闭锁控制的Ⅱ段距离。 “零序Ⅲ段经方向”：为零序过流Ⅲ段保护经零序功率方向闭锁投入控制字，置“1”时需经方向闭锁。 “零Ⅲ跳闸后加速”：为保护跳闸后是否要把零序过流Ⅲ段保护时间缩短500ms，置“1”要缩短500ms，置“0”不缩短。 “投三相跳闸方式”：为三相跳闸方式投入控制字，置“1”时任何故障三跳，但不闭锁重合闸。 “投重合闸”：为本装置重合闸投入控制字，当重合闸长期不投（如3/2开关情况）时置“0”，一般应置“1”，参见重合闸逻辑部分。 “投检同期方式”、“投检无压方式”、“投重合闸不检”：为重合闸方式控制字，重合闸不投时，这些控制字无效；投“检无压方式”时可同时“投检同期方式”。

“不对应起动重合”：为位置不对应起动重合闸投入控制字，重合闸不投时，该控制字无效。 “相间距离Ⅱ闭重”、“接地距离Ⅱ闭重”：分别为相间距离Ⅱ段、接地距离Ⅱ段保护动作三跳并闭锁重合闸投入控制字。 “零Ⅱ段三跳闭重”：为选择零序方向过流Ⅱ段动作时直接三跳并闭锁重合闸的控制字，置“0”时，零序方向过流Ⅱ段动作经选相跳闸。 “投选相无效闭重”：为选相无效三跳时是否闭锁重合闸的控制字，置“1”时选相无效三跳时闭锁重合闸。 “非全相故障闭重”：为非全相运行再故障保护动作时是否闭锁重合闸的控制字。

“投多相故障闭重”、“投三相故障闭重”：分别为多相故障和三相故障闭锁重合闸投入控制字。

当重合闸方式在运行中不会改变时，用整定控制字比由重合闸切换把手经光耦输入更为可靠，另外用整定控制字可实现远方重合闸方式的改变。“内重合把手有效”、“投单重方式”、“投三重方式”、“投综重方式”这4个控制字可完成上述功能；当“内重合把手有效”置“1”时，整定控制字确定重合闸方式，而不管外部重合闸切换把手处于什么位置。“内重合把手有效”置“1”，而“投单重方式”、“投三重方式”、“投综重方式”均置“0”时等同于“投重合闸”置“0”，即本装置重合闸退出。当“内重合把手有效”置“0”，则重合闸方式由切换把手确定（参见硬件说明4.6.6），后面

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的3个控制字均无效。

5.2.7 RCS-931B保护定值和运行方式控制字整定说明

因RCS-931B与RCS-931A相比仅增加了两段零序方向过流保护，这里仅说明不同部分。

1． “投Ⅰ段零序过流”、“投Ⅱ段零序过流”、“投Ⅲ段零序过流”、“投Ⅳ段零

序过流”：分别为四段零序过流保护的投入控制字，置“1”时相应的零序保护投入，置“0”时退出现。 2． “零序Ⅲ段经方向”、“零序Ⅳ段经方向”：为零序过流Ⅲ、Ⅳ段保护经零序

功率方向闭锁投入控制字，置“1”时需经方向闭锁。 3． “零Ⅳ跳闸后加速”：为保护跳闸后是否要把零序过流Ⅳ段保护时间缩短

500ms，置“1”要缩短500ms，置“0”不缩短。 4． “零Ⅱ段三跳闭重”、“零Ⅲ段三跳闭重”：为选择零序方向过流Ⅱ、Ⅲ段动

作时直接三跳并闭锁重合闸的控制字，置“0”时，零序方向过流Ⅱ、Ⅲ段动作经选相跳闸。

5.2.8 RCS-931D保护定值和运行方式控制字整定说明

RCS-931D与RCS-931A相比，仅将零序Ⅲ段方向过流保护改为零序反时限方向过流保护，这里仅说明不同部分。 1． “零序反时限定值”：为正常反时限特性方程中的电流定值（参见§3.11.3）。 2． “零序反时限时间”：为正常反时限特性方程中的时间定值（参见§3.11.3）。 3． “反时限经方向”：为零序反时限过流保护经零序功率方向闭锁投入控制字，

置“1”时经方向闭锁。 4． “反时限固定延时”：为零序反时限过流保护是否经100ms延时投入的控制

字，置“1”时零序反时限过流保护经100ms延时投入。 5.2.9 RCS-931AS保护定值和运行方式控制字整定说明

1． “正向保护电压”：按从本保护TV看出正向MOV的保护级电压的峰值整定

（参见§3.12.2） 2． “超范围变化量阻抗”：按整定到对侧电源的阻抗值整定。可按本线阻抗加

最大运行方式下1.5倍对侧电源阻抗整定。 3． “零序方向补偿阻抗”：按TV背后本线路所串电容的容抗二次值整定。（参

见§3.12.4）

5.3 压板定值

装置设有软压板功能，压板可通过定值投退（远方或就地） 序号 定 值 名 称 定 值 范 围 整 定 值 1 投主保护压板 0，1 2 投距离保护压板 0，1 3 投零序保护压板 0，1 4 投闭重三跳压板 0，1 - 69 -

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1. “投主保护压板”、“投距离保护压板”和“投零序保护压板”这三个控制字

和屏上硬压板为“与”的关系，当需要利用软压板功能时，必须投上硬压板，当不需软压板功能时，必须将这三个控制字整定为“1”。 2. “投闭重三跳压板”和屏上硬压板为“或”的关系，“投闭重三跳压板”置

“1”时，任何故障三跳并闭锁重合闸，一般应置“0”。不管“投闭重三跳压板”置“1”还是“0”，外部闭重沟三输入总是有效。

5.4 IP地址

该定值用于以太网接口，当无以太网接口时，该定值可不整定。

注意：当无压板投入时（综合软硬压板），所有保护将退出。

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