【文章內容簡介】 RCS993A的基本原理及關鍵技術 ? 電力系統(tǒng)失步時，一般可以將所有機組分為兩個機群，用兩機等值系統(tǒng)分析其特性。如圖所示兩機等值系統(tǒng)接線圖和電勢向量圖 NEMEZ M Z N 起動方程式： 其中： ?? 14 0a rgIIIUUMACCAII ZIIUU ???? )(起動繼電器 （ RCS993A） XI ?RI ?NZI ?MZI ??IUIIUUx?NACCAI ZIIUU ???? )(失步繼電器（ RCS993A） 失步繼電器的比相方程式： xIIIUU ??a rg其中： NBAABI ZIIUU ???? )(MBAABII ZIIUU ???? )(失步繼電器（ RCS993A） φx共分 6級，一般的從 68度開始，每級間隔18度。到最后一級為 158度，在阻抗平面上表現(xiàn)為 6級阻抗圓，如圖所示 ,φx穿過 180度裝置判別為失步。 XI ?RI ?NZI ?MZI ??IUIIUUx?NZMZ?RjX1212345612345 6區(qū)域繼電器（ RCS993A） 該區(qū)域繼電器的動作判據為： ( 一般取 ) ??IVI I IUUa rg? ?90XCBBCIII ZIIUU ???? )(YCBBCIV ZIIUU ???? )(區(qū)域繼電器（ RCS993A） XZYZ?RjX?NZ?MZ區(qū)域繼電器（ RCS993A） 采用這種區(qū)域組件的好處首先是這種繼電器只有在振蕩時及 BC相間故障和三相故障時才動作。因此，不失步狀況下動作的機會極少，與失步繼電器、起動繼電器一起，可對出口回路可靠地構成三重化，保證了在裝置運行過程中不會由于個別器件的損壞而誤跳閘。 采用區(qū)域繼電器與失步繼電器配合，可以改善失步繼電器的性能，一般失步繼電器定值總是大于區(qū)域組件，其邊界特性可以不考慮。 故障閉鎖 當系統(tǒng)出現(xiàn)下列情況時閉鎖失步解列功能： 1） TV斷線 2） TA斷線 3）零序電壓超過門坎值 4）零序電流超過門坎值 RCS993A型裝置基于阻抗循序判別方式原理進行失步判別和保護區(qū)域限制，其主要性能如下： 1）失步繼電器的快跳段可以測量 200毫秒以上的失步周期，在測量到失步后的第一個周期出口跳閘，快跳段繼電器必須 6個區(qū)域逐級動作時才輸出跳閘，這是一個十分嚴格精確的條件，較同類繼電器有更高的安全性，在任何故障轉換過程中不會誤動。 2）失步繼電器的慢跳段可以測量 100毫秒以上的失步周期，慢跳段可以整定在失步后 2到 15個周期后出口跳閘。 RCS993A的主要性能和特點 RCS993A的主要性能和特點 3）裝置設有專門的區(qū)域測量組件，用以整定解列裝置的動作區(qū)。其作用是： 與相鄰的解列裝置或其它穩(wěn)定控制措施相配合，使解列范圍明確； 與本裝置失步繼電器配合，有了區(qū)域繼電器后，失步繼電器可按系統(tǒng)結構整定，一般與等值系統(tǒng)相適應，整定范圍大于區(qū)域繼電器。這樣失步繼電器的動作性能得以改善，其邊界動作特性無實際意義。 問題 ? RCS993A快跳段動作時，必須穿越 ___ ___級阻抗圓。 RCS993B的基本原理及關鍵技術 – 起動繼電器 – 失步繼電器 – 區(qū)域繼電器 – 故障閉鎖 RCS993B（ ucosφ原理） MENE?2?UI?c o sU如圖所示兩機等值系統(tǒng)接線圖和電勢向量圖 失步繼電器 （ RCS993B） MENE?2?U39。I?cosURCS993B（ ucosφ原理） )c o s ( tE N ?? ?))c o s ( ( ??? ????? tE M兩系統(tǒng)功角為 由上圖可知 ， 振蕩中心電壓 U為： ??? ???? t)2c os ()2c os (c os ???? ?????? tuU取 EN為參考向量，使其相位角為 0度，幅值為 1； M側系統(tǒng)等值電勢 EM的初始相角為 α (即系統(tǒng)正常運行的功角 δ 為 α )，則可得： RCS993B（ ucosφ原理） 當系統(tǒng)同步運行時 ， ， 振蕩中心電壓不變 ， 即： 當系統(tǒng)失步運行時 ， 振蕩中心電壓呈周期性變化 ， 振蕩周期為 180， 即： 0???)2c os (??URCS993B（ ucosφ原理） 若 Δω 大于 0，即加速失步， δ 的變化趨勢為 0o－360o(0o)－ 360o， 振蕩中心電壓 U的變化曲線如圖 (a)所示； 若 Δω 小于 0，即減速失步， δ 的變化趨勢為 360o－0o(360o)－ 0o,振蕩中心電壓 U的變化曲線如圖 (b)所示 問題 ? 對上述雙機等值系統(tǒng)，若基準側頻率Fn=50Hz,對側 Fm=51Hz,則裝置判別為加速失步還是減速失步？ RCS993B（ ucosφ原理） 由前面的分析可以看出，振蕩中心電壓與功角 δ 之間存在確定的函數，因此可以利用振蕩中心電壓 的變化反應功角的變化。作為狀態(tài)量的功角是連續(xù)變化的，因此在失步振蕩時振蕩中心的電壓也是連續(xù)變化的，且過零；在 短路故障 及故障切除時振蕩中心電壓是 不連續(xù)變化且有突變 的；在 同步振蕩 時，振蕩中心電壓是連續(xù)變化的，但 不過零 。因此可以通過振蕩中心的電壓變化來區(qū)分失步振蕩、短路故障和同步振蕩。 ?cosu起動繼電器（ RCS993B） 起動條件： （ 其中： 為起動門坎值 ） 滿足上述條件裝置起動 ， 開放出口正電源 。 TCA Uu ?|c o s| ?TU失步繼電器（ RCS993B） 在振蕩中心電壓 的變化平面上 ， 可將的變化范圍分為 7個區(qū) ， 如圖所示： 根據前面的分析可得出振蕩中心電壓在失步振蕩時的變化規(guī)律： 0－ 1－ 2－ 3－ 4－ 5－ 6－ 0 或 0－ 6－ 5－ 4－ 3－ 2－ 1－ 0。 ?cosuUt01?112345600U1?100123564 t0失步繼電器 （ RCS993B） ?失步繼電器快跳段可以測量 180毫秒以上的失步周期 ， 慢跳段可以測量 120毫秒以上的周期 ， 并且可以整定在失步后 N個周期后出口跳閘 ， N的取值范圍為 (1－ 15)。 系統(tǒng)失步振蕩時安裝點及振蕩中心電壓相量圖 區(qū)域繼電器（ RCS993B） 失步振蕩時安裝點及振蕩中心電壓 隨功角周期變化軌跡圖 區(qū)域繼電器（ RCS993B） 該區(qū)域繼電器的動作判據為： 即在一個振蕩周期中 ， 裝置所在母線電壓的最小值小于整定值時 ， 區(qū)域繼電器動作 zdUU ?m in問題 ? 情況 1：動作范圍低電壓定值 ? 情況 2：動作范圍低電壓定值 ? 哪一種整定方式保護范圍更嚴格？ 故障閉鎖 當系統(tǒng)出現(xiàn)下列情況時閉鎖失步解列功能： 1） TV斷線 2） TA斷線 3）零序電壓超過門坎值 4）零序電流超過門坎值 RCS993B的主要性能和特點 1） 本判據反應的是系統(tǒng)振蕩中心電壓的變化規(guī)律 ， 物理概念清晰 、 明確 。 2） 本判據自動適應系統(tǒng)結構和運行方式的變化 ，即與系統(tǒng)運行方式 、 電網結構無關 ， 只反應測量線路所在斷面的失步狀態(tài) 。 3） 本判據不需要用戶提供判斷失步的定值 ， 給用戶的使用提供了極大的方便 。 失步錄波打印圖 失步解列動作波形 失步錄波圖 新疆某站 RCS993B失步解列動作報告 故障原因：小區(qū)域電網一臺 130MW機組跳閘 ，潮流轉移引起的振蕩 。 區(qū)域繼電器電壓定值： 振蕩次數定值： 3 振蕩中心距離裝置安裝處較遠，前 2個振蕩周期區(qū)域繼電器沒有動作，但失步繼電器已經先動作計周期，當振蕩中心進入保護區(qū)域時，裝置立即跳閘使慢跳段及時動作。 裝置動作正確 ！ ? RCS993于 2022年 11月通過鑒定，鑒定結論為 國際先進 。 鑒定委員會一致認為 ， RCS993型電力系統(tǒng)失步解列裝置設計合理 ， 原理先進 ， 性能優(yōu)越 ， 調試維護方便 ，可適用于電力系統(tǒng)的失步解列 。 裝置的基于 ucosΦ 的失步判別原理屬國內外首創(chuàng) 裝置的主要技術性能指針在同類裝置中處于國際先進水平 ， 在裝置的構成原理等方面處于國際領先水平 。 “ 基于 ucosφ 的電力系統(tǒng)失步檢測判別方法 ” 專利(專利申請?zhí)?)還獲得 “ 2022年度中國專利優(yōu)秀獎 ” 和 “ 2022年度江蘇省專利金獎 ” 。 鑒定與運行 RCS993系列失步解列裝置目前已經成為國內失步解列裝置的主流產品。截止2022年 12月，已有 300余套裝置在全國各大電網、電廠成功投入運行，運行情況良好。 鑒定與運行 一、概述 二、區(qū)域穩(wěn)定控制裝置 三、電力系統(tǒng)失步解列裝置 四、電力系統(tǒng)頻率電壓緊急控制裝置 ? 定義： ? 低頻減負荷裝置是在電力系統(tǒng)發(fā)生事故出現(xiàn)功率缺額引起頻率急劇大幅度下降時，自動切除部分用電負荷使頻率迅速恢復到允許范圍內，以避免頻率崩潰的自動裝置。 ? 低壓減負荷裝置是為防止事故后或負荷上漲超過預測值，引發(fā)電壓崩潰事故，自動切除部分負荷使運行電壓恢復到允許范圍內的自動裝置。 四、 RCS994頻率電壓緊急控制裝置 ? 定義： ? 高周切機及高周高壓解列裝置是在電力系統(tǒng)發(fā)生事故出現(xiàn)功率過剩引起頻率 (電壓 )急劇大幅度上升時，自動切除部分機組或解列線路，使頻率 (電壓 )迅速恢復到允許范圍內，滿足電網安全穩(wěn)定運行的要求，以避免事故擴大的自動裝置。 四、 RCS994頻率電壓緊急控制裝置 概述 ? 電力系統(tǒng)頻率反映了系統(tǒng)中有功功率的供需平衡 ， 它不僅是電力系統(tǒng)運行的重要質量指標 ， 也是影響電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的重要因素 。 我國明確規(guī)定低頻減載是防止系統(tǒng)崩潰的最后一道防線 。 概述 ? 保持電力系統(tǒng)的電壓處于規(guī)定水平 ， 不僅是為了保證供電的質量指標 ， 也是保持電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的重要內容 。由于電壓嚴重異常可引起設備損壞 、 電壓穩(wěn)定破壞或電壓崩潰 ， 所以電壓異常及其控制措施 ， 近年來受到高度重視 。 ? 如上所述 ， 我們開發(fā)了 RCS994系列頻率電壓緊急控制裝置來實現(xiàn)相應措施 。 概述 ? RCS994系列頻率電壓緊急控制裝置主要分 3 種 型 號 ： RCS994A 、 RCS994B 、 RCS994C。 ? RCS994A主要用于低頻低壓減載或低頻低壓解列 、 低頻自啟動水輪發(fā)電機組 。低頻與低壓減載各設 4輪基本輪 、 2輪特殊輪； RCS994B除了具有低頻 、 低壓控制功能以外 ， 還具有過頻切機 ， 過頻或過壓解列 。 ? 低頻和低壓控制各設 3輪基本輪 、 1輪特殊輪 ，過頻控制設 3輪基本輪 ， 過壓解列設 1輪 。 ? RCS994C型頻率電壓緊急控制裝置主要用于母線分列運行方式下的低頻低壓減載，亦可用于并列運行方式下的低頻低壓減載。該裝置同時測量不同系統(tǒng)的兩段母線電壓，分別對電壓和頻率進行分析計算；低頻與低壓減載各設 8輪?；九渲每芍苯忧谐?22回負荷線路。 功能簡介 ? 電廠應用較多的裝置主要分 2種型號： RCS994E、 RCS994B。 ? RCS994E主要用于低頻低壓減載或低頻低壓解列 、 低頻自啟動水輪發(fā)電機組 。 低頻與低壓減載各設 5輪基本輪 、 2輪特殊輪； RCS994B除了具有低頻 、 低壓控制功能以外 ， 還具有過頻切機 ， 過頻或過壓解列 。 一般情況下 ， 低頻和低壓控制各設 3輪基本輪 、 1輪特殊輪 ， 過頻控制設 3輪基本輪 ， 過壓解列設 1輪 。 對于機組配置比較多的電廠 ， 過頻控制基本輪可根據配置 6輪以上 。 主要技術指標 1. 電氣量測量精度 電壓測量誤差 ≤ % （ ～ ） 頻率測量誤差 ≤ （ 45～ 55Hz） 2. 輸出接點數量 基本配置可以切除 線路 45回 ， 能滿足一個廠站的切