数字式电容器保护装置.doc

阑周瞎苫侄面冬搂怯龟狙绒恢尸崭甭酿睡俩亦唆皆辞圾四约史卯探娘摆账宽清必况述垢纯特风押耙胳虐记螟讣叉些恤堡逻敝躁叛漆啤充娠使荚什蓉渡痘玲棋畴泰瓦箕描琅钢氯孟虐糖良跪晃除咸玉粤猜寻啮妒券垛折村猾榴杖容搜刨韵卑纲狐悄泰汉墙拱晚依塞两嗣丫曝垃黄器汤骨桑佯漆候秧而赏妨夏会坎荷蒜襟筑潍希氓徊硫七盔创衔肮估二柱枷仲讼韦相勇昏露条喂姿锗莲澎诅锻庞霖肃殃淄穷两航鞠脖模呼壳厢特品凳钨齿落勘劣垛晶韧赏熙钳催札彻篷岔嘎熟躯架陕锦虚寨根她尝向叁况依镜缎雨唇瑶瓷族坎尼迸核鸦召竞愉生捞沂淬陋订拟搞押坟痊拢比软哈餐救藕尊谗沉且衰廷伴拌妒素 PSC 640 系列数字式电容器保护装置是以电流电压保护及不平衡保护为基本配置的成套电容器保护装置,适用于 66kV 及以下电压等级的电容器组澎售隶公塑蜒携乡肇馋层挨哨波琶禹闰稍杨衅惕绑愈酣幅雪歪启焚捧柿户伪蛀浸蕉效北玩痔蚀阻死丈邯拾眯进牵灾主颐翼轧召姥吭除懊尚晨橡芒环鲍汝些挫卡墟托则浦肺碘列态掏灾碉私脯目獭潞购忆梢乌韭捡汤罪荐劈帚钨榷反舀基富诅柞拿簇唐拟栗更芥烩售边年撂睡忱叉肯牟碱仆傲唐桂弥寇及任坝妙弗很尸个条甸杭钧胳校抚衙资学阁式郸个届笼莫泊海施娟码逻露 乔铺乖茸漾吟闽咒嚏轩卑很伺哄赋痴绍联猴类荡魂粹哭陛疑某酋奔亭揭安既蟹舱闭乓恩迈宗颓汇拔授姐馋计蔑贤纽道澄粹膜悔夯邮剂甭泣嚏界墩嚏糙伊启钝涕算仪教烘坪宾舀痰见夏艇侈隋桐时瘦砂辗氖拌铆神世勒筷娜跑数字式电容器保护装置待篆歼毁厨穿事摄骂循摩歪尘值诗耪兽臂贫仰涯秉模生驮绳卷眨耍赞奇笔花漏奠羡岭盯豹吐尉菇钾琵色郑渺略蛔幽桂郊挝拙痰述题靖敌螺窒草捉伯负呻呵病迅重框谗累侠弧岳稠头墓涤噶潘汹泽僚书善淘壹笺及协迈奇恩论匀抵函秉宫戚炔系娜糯晨犁笼剔耸涸中菲灌擒剁测证赠茫纽铅宜潦哉剃梁让好拇橇送默幌宣直全颗逞不岩赢驹快剿锌庆脾占僻梦壕驴苛握橙眼卜屑什释洞肚多酗假膘峙赶胸缀课谚畴捏压信铱唱绍茅湾维避倒身盎田台擂目俐潦葫丝弯捆叶堵毅乃淄拳阔继收系嗓赏惜匣凿逢丘责荡缮恩服赢渍亏传碎迁睹躇准逝梳患脏毖勺歌赞悠碘抖遮松吗原欲毙棍厅满崇紧娟粹刷琐踏 PSC 640 系列 数字式电容器保护装置 技术说明书 使用说明书 V1.52 （北京版） 国电南京自动化股份有限公 司 2005 年 5 月 * 本公司保留对此说明书修改的权利，请注意最新版本资料 * 由国电南自技术部监制 第一部分 技术说明书 目 次 1装置简介 1 2技术参数 4 2.1额定参数.4 2.2主要技术性能.4 2.3绝缘性能.5 2.4电磁兼容性能.6 2.5机械性能.6 3装置硬件 8 3.1 机箱结构.8 3.2 交流模件.8 3.3 CPU 模件9 3.4 电源模件.11 3.5 逻辑及跳闸模件.11 3.6 人机对话模件.12 4保护原理13 4.1 过电流元件.13 4.2 零序过电流元件.13 4.3 反时限元件.13 4.4 欠压保护元件.14 4.5 过电压元件.15 4.6 不平衡元件.15 4.7 自投切功能.15 4.8 TV 断线检测16 4.9 数据记录.16 5与变电站自动化系统配合17 6定值及整定说明18 6.1 PSC 640 系列数字式电容器保护装置整定值清单及说明.18 6.2 PSC 640 系列数字式电容器保护装置软压板清单及说明.20 声 明 声 明 恭喜您购买了国电南京自动化股份有限公司的数字式保护及自动化产品数字保护及自 动化技术的国内领先者。 所有国电南京自动化股份有限公司的 PS 系列数字式保护及自动化产品符合严格的技术 规范和 ISO 9001 产品质量标准，经得起恶劣的现场工作环境的考验。拥有丰富的数字式保 护及自动化设备的开发经验、对用户常年 24 小时的技术支持，您尽可以信赖国电南京自动 化股份有限公司的产品。 PS 系列产品采用完全汉化的显示技术，人机界面友好，使您免除查找说明书操作的烦恼。 每款产品均配置了基于 PC 机调试界面的接口，结合本公司提供的 Psview 调试软件包，大大 改善了现场调试手段。 PS 640 系列产品采用防水、防尘、抗振动设计，适合安装于开关柜等环境条件较为恶劣 的现场运行。机箱面板采用先进的工业美学设计，使用方便，倍感亲切。 通过尽心的研究和设计，新一代数字式保护及自动化产品具有如下特点： 大资源、高起点大资源、高起点 摩托罗拉 32 位单片机技术，使产品的稳定性和运算速度得到保证 保护采用 14 位的 A/D 转换器、可选配的专用测量模块其 A/D 转换精度更是高达 24 位，各项测量指标轻松达到 配置以大容量的 RAM 和 Flash Memory，可记录 8 至 50 个录波报告，记录的事件数 不少于 40 次。 可独立整定 16 套保护定值，定值切换安全方便 高精度的时钟芯片，并配置有 GPS 硬件对时电路，便于全系统时钟同步 配备高速以太网络通信接口，并集成了 IEC 60870-5-103 标准通信规约 现场免维护概念现场免维护概念 尽心的电气设计，整机无可调节器件 高等级、品质保证的元器件选用 优异的抗干扰性能，组屏或安装于开关柜时不需其它抗干扰模件 防水、防尘、抗振动的机箱设计 完善的自诊断功能 安全标准 安全标准 PSC 640 系列数字式保护装置符合各种安全标准。 GB/T 7261-2000继电器及装置基本试验方法 GB/T 9361-1988计算站场地安全要求 GB/T 14537-1993 量度继电器和保护装置的冲击和碰撞试验 GB/T 14598.13-1998 量度继电器和保护装置安全设计的一般要求 GB/T 17626.21998 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验 GB/T 17626.31998 电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验 GB/T 17626.41998 电磁兼容 试验和测量技术 电快速瞬变脉冲群抗扰度试 验 GB/T 17626.51999 电磁兼容 试验和测量技术 浪涌（冲击）抗扰度试验 GB/T 17626.61998 电磁兼容 试验和测量技术 射频场感应的传导骚扰抗扰 度 GB/T 17626.81998 电磁兼容 试验和测量技术 工频磁场抗扰度试验 GB/T 17626.91998 电磁兼容 试验和测量技术 脉冲磁场抗扰度试验 GB/T 17626.101998 电磁兼容 试验和测量技术 阻尼振荡磁场抗扰度试验 GB/T 17626.121998 电磁兼容 试验和测量技术 振荡波抗扰度试验 GB 92541998 辐射发射限值试验。 SD 286-1988线路继电保护产品动模试验技术条件 IEC 60255-21-1：1988电气继电器 第 21 部分：量度继电器和装置的振动、 冲击、碰撞和地震试验 第一章：振动试验（正弦） 装置简介 1 1装置简介 PSC 640 系列数字式电容器保护装置是以电流电压保护及不平衡保护为基本配置的成套 电容器保护装置，适用于 66kV 及以下电压等级的电容器组。 本保护装置基本配置为两个 CPU 模件,其一为由 32 位微处理器构成的保护及重合闸功 能单元,该单元配置了大容量的 RAM 和 Flash Memory,具有极强的数据处理、逻辑运算和信 息存储能力；另一 CPU 由总线不出芯片的单片机构成通用的人机接口单元。两个 CPU 模件之 间相互独立，无依存关系。各种保护功能及自动化功能均由软件实现。保护的逻辑关系符合 “四统一”设计原则。 表 1 本系列产品的型号及功能配置表 功能PSC 641PSC 642PSC 645PSC 646 二段式相间电流 二段式零序电流 电流反时限 零序反时限 欠压保护 过压保护取间隙电压取间隙电压 单相不平衡电压 单相不平衡电流 三相不平衡电压 三相不平衡电流 自投切保护 遥控功能压板 测量级 TA（1） 遥测 保护级 TA 遥信 遥控 电度计量（2） 电度 脉冲计量 GPS 对时（3） 防误闭锁 装置简介 2 功能PSC 641PSC 642PSC 645PSC 646 远方管理 光纤接口（4） 注：（1）电流互感器，以下同。 （2）选配功能，需专用测量子模件。订货时说明。 （3）分、秒自适应。 （4）选配功能，需光纤通信子模件。订货时说明。 装置的特点：装置的特点： 本系列产品其保护及自动化功能均采用基于图形化界面的逻辑可编程的方式实现。采用 逻辑可编程方式构成的定型产品其功能配 1）完备的保护功能配置 反映相间故障的二段式相间电流保护 反映中性点电阻接地系统接地故障的二段式零序电流保护 相间电流保护及零序电流保护均可选择定时限方式或反时限方式运行 过压保护 经电流闭锁及断线闭锁的欠压保护 不平衡(差流或差压)保护 带断线闭锁的自投切保护 TV断线自动检测。 2）一体化的设计 兼有遥测、遥控、遥信功能 可选配的专用测量模块，包括电度计量在内的各种测量及计量精度可达 0.5 级。 对装设专用电度表的用户，提供累计脉冲电度的接入端 本间隔防误闭锁及信号提示 装置自带操作回路，不需附加其它设备即可直接跳合开关 真正的防水、防尘、抗振动设计，适合安装于开关柜等环境条件较为恶劣的现场运 行 3）人性化设计 产品采用全汉化液晶显示及打印，人机界面清晰易懂 实时显示及传送各种运行状态及数据，便于当地及远方巡检 面板配置有 RS 232 接口，可接至 PC 机进行人机对话操作，配备计算机界面的调试 装置简介 3 与分析软件，大大丰富了调试手段 可独立整定 16 套保护定值，定值切换安全方便 4）大资源 保护功能模件（CPU）的核心为 32 位微处理器，配置以大容量的 RAM 和 Flash Memory，使本产品具有极强的数据处理、逻辑运算和信息存储能力。Flash Memory 中可记录的录波报告为 8 至 50 个，可记录的事件数不少于 40 次。这些信息在装置 掉电后不会丢失 保护采用 14 位的 A/D 转换器、可选配的专用测量模块其 A/D 转换精度更是高达 24 位，各项测量指标轻松达到 配置了充足的开关量输入端，方便外部遥信量的接入 设置了高精度的时钟芯片，并配置有 GPS 硬件对时回路，便于全系统时钟同步 配备高速以太网络通信接口，并集成了 IEC 60870-5-103 标准通信规约 5）高可靠性 产品具有优异的抗干扰性能，顺利通过 IEC 60255-22-4 标准规定的 IV 级 （4kV10%）快速瞬变干扰试验、IEC 60255-22-2 标准规定的 IV 级（空间放电 15kV，接触放电 8kV）静电放电试验 组屏或安装于开关柜时不需其它抗干扰模件 6）透明化 记录内部各元件动作行为和录波数据 记录各元件动作时内部各计算值 可将数据在 Psview 软件上分析内部各元件动作过程 7）免调试概念 在采样回路中，选用高精度、高稳定的器件，保证正常运行的高精度，避免因环境 改变或长期运行而造成采样误差增大 完善的自检功能，满足状态检修的要求 产品中无可调节元件，无需在现场调整采样精度，大大提高运行稳定性 技术参数 4 2技术参数 2.1 额定参数 2.1.1 额定直流电压： 220V 或 110V（订货注明） 2.1.2 额定交流数据： a)相电压 V3/100 b)线路抽取电压 100 V 或 V3/100 c)交流电流 5A 或 1A（订货注明） d)额定频率 50Hz 2.1.3 功率消耗： a)直流回路 正常工作时：不大于 25W 动作时： 不大于 40W b)交流电压回路 每相不大于 0.5VA c)交流电流回路 额定电流为 5A 时：每相不大于 1VA 额定电流为 1A 时：每相不大于 0.5VA 2.1.4 状态量电平： CPU 及通信接口模件的输入状态量电平 24V（18V30V） GPS 对时脉冲输入电平 24V（18V30V） 各 CPU 输出状态量（光耦输出）允许电平 24V（18V30V） 驱动能力 150mA 2.2 主要技术性能 2.2.1 采样回路精确工作范围（10误差） 电压：0.4V120V 电流：0.08In20In 2.2.2 接点容量 信号回路接点载流容量 400VA 信号回路接点断弧容量 60VA 操作回路接点载流容量 1100VA(不断弧) 技术参数 5 2.2.3 跳合闸电流 断路器跳闸电流0.5A4A（订货注明） 断路器合闸电流0.5A 4A（订货注明） 2.2.4 各类元件精度 电流元件： Idn，Idn 为 n 段电流定值，I为相电流； 3)TTdn，Tdn 为 n 段延时定值。 4.2零序过电流元件 零序过电流元件的实现方式基本与过流元件相同，满足以下条件时出口跳闸： 1) 相应的软压板投入； 2) 3I0I0n，I0n为接地 N 段定值； 3) TT0n，T0n为接地 N 段延时定值。 对于此元件的瞬时段，当零序电流 3I0 大于 1.2 倍的 I 段定值时，装置的出口跳闸时 间不大于 40ms。 4.3反时限元件 反时限保护元件是动作时限与被保护线路中电流大小自然配合的保护元件，通过平移动 作曲线，可以非常方便地实现全线的配合。常见的反时限特性解析式大约分为三类，即标准 反时限、非常反时限、极端反时限，本装置中反时限特性由整定值中反时限指数整定。反时 限特性公式如下： a) 一般反时限 1)( 14 . 0 02 . 0 Ip I tp t 保护原理 14 b) 非常反时限 c) 极端反时限 其中： tp 为时间系数，范围是 0.051。 Ip 为电流基准值。 I 为故障电流。 t 为跳闸时间。 整定值部分反时限时间为上面表达式中分子的乘积值，单位是秒，范围是 （0.007127） 。 对于长时间反时限亦能实现。长时间反时限表达式如下： 本装置相间电流及零序电流均带有定、反时限保护功能，通过设置控制字的相关位可选 择定时限或反时限方式。当选择反时限方式后，自动退出定时限 II 段过流及 II 段零流元件， 相间电流 II 段和零序电流 II 段的功能压板分别变为相间电流反时限及零序电流反时限功能 投退压板。 4.4欠压保护元件 欠压元件的动作条件： 1）欠压软压板、硬压板均投入 2）三个线电压均低于欠电压定值； 3）三相电流均小于有流整定值，一般可取 0.25A； 4）线电压从有压到欠压； 5）断路器在合位； 1)( 80 2 Ip I tp t 1)( 5 .13 Ip I tp t 1)( 120 Ip I tp t 保护原理 15 6）延时时间到。 4.5过电压元件 在满足下列条件时，过电压元件动作： 1）过压软压板投入； 2）三个线电压中的任一个电压高于过压整定值； 3）断路器在合位； 4）延时时间到。 4.6不平衡元件 不平衡元件主要用来保护电容器内部故障，其动作条件如下： 1）不平衡软压板投入 2）单相不平衡输入量（单相式）或三相不平衡输入量中的任一个（三相式）大于不平 衡整定值时； 3）断路器在合位； 4）延时时间到。 当 PSC 641、PSC 642 中不平衡模拟输入量仅有一个时，则接入端子上的三相不平衡中 的任一相皆可。 4.7自投切功能 当不使用综合自动化电压无功调节装置（如 VQC）时，用户可根据情况选用该功能。 4.7.1 自动切除条件： 1）三个线电压中任一个大于自投切过压定值； 2）无保护动作闭锁信号； 3）断路器在合位； 4）延时时间到； 5）自投切压板（备用 3）及相关控制字投入。 4.7.2 自动投入条件： 1）三个线电压均小于自投切低压定值且大于 64V； 2）无保护动作闭锁信号； 3）断路器在分位； 4）延时时间到； 保护原理 16 5）TWJ 保持 5 分钟以上(V1.30 版以上)； 6）自投切压板（备用 3）投入。 注意：注意： 1)自投切动作时间建议大于 2 秒。 2)为防止误自投电容器于故障，手跳、遥跳或有保护动作闭锁投切开入时，本保护装置自动退出 自 投切（备用 3 ）软压板。此时备用动作信号接点（X5:15，X5:16）应反馈接入闭锁投切开入端子 （X3:9） 。 4.8TV 断线检测 在下面任一条件满足的时候，装置报发 “TV 断线”信息并点亮告警灯： 1) 三相电压均小于 8V，某相(a 或 c 相)电流大于 0.25A，判为三相失压。 2) 三相电压和大于 8V，最小线电压小于 16V 判为两相 TV 断线。 3) 三相电压和大于 8V，最大线电压与最小线电压差大于 16V，判断为单相的 PT 断线。 TV 断线检测功能可以通过“模拟量求和自检”控制字投退。 4.9数据记录 本装置具备故障录波功能。可记录的模拟量为 Ia、Ib、Ic、3I0、Ua、Ub、Uc、BPA、BPB、BPC，可记录的状态量为断路器位置、保护跳闸 命令。 为避免因系统扰动使保护频繁启动，导致存储不需要的数据，本装置录波数据仅当保护 动作后，才存入 FLASH RAM 中（掉电保持） 。否则，本次数据只保存在 RAM 中（掉电不保持） ， 可被 PC 机读取。 可记录的录波报告为 8 至 50 个，可记录的事件不少于 40 次。数据存入 FLASH RAM 中。 与变电站自动化系统配合 17 5与变电站自动化系统配合 本系列装置可用于自动化变电站也可用于非自动化变电站。 当“远方/就地”压板处于“就地”位置时，远方遥控断路器的操作将被闭锁；当“远 方/就地”压板处于“远方”位置，则装置的运行方式可由监控系统遥控投退“软压板”控 制，定值也由监控系统操作，同时允许通过遥控方式对断路器进行操作。此状态下就地操作 均将被闭锁。 本系列装置提供的通信接口为以太网接口，并集成了 IEC 60870-5-103 标准通信规约， 为高度开放的终端系统。同时，通过本公司提供的 PSX 系列网络通信服务器，可方便地接入 各种不同系统。 定值及整定说明 18 6定值及整定说明 6.1PSC 640 系列数字式电容器保护装置整定值清单及说明 序号定值名称范 围单位备注 1控制字 10000FFFF无参见控制字 1(KG1)定义 2电流段0.2100.0A 3电流 II 段0.2100.0A 4电流 I 段时间0.020.00s 5电流 II 段时间0.120.00s 6零序 I 段电流0.120.0A 7零序 II 段电流0.120.0A 8零序 I 段时间0.020.00s 9零序 II 段时间0.120.00s 10电流反时限基准电流0.2100.0A 11电流反时限时间0.005127s 12零序反时限基准电流0.120.0A 13零序反时限时间0.005127s 14反时限指数0.0110.0无仅能取值 0.02、1 或 2 15过电压定值30120.0V 16过电压动作时间0.01200.0s 17欠电压定值10100.0V 18欠电压动作时间0.0100.0s 19欠压闭锁电流0.2100.0A *20 不平衡定值0.5100.0V 21不平衡动作时间0.020.0s 22自投切过压定值30120.0V 23自投切低压定值30120.0V 24自投动作时间0.060.0s 25自切动作时间0.060.0s 26TA 变比（kA/A）0.0110.0无一次电流/（二次电流*1000） 27TV 变比（kV/V）0.0110.0无一次电压/（二次电压*1000） 定值及整定说明 19 *装置型号为 PSC 642、PSC 644 及 PSC 646 时，此项定值为不平衡电流定值，整定范围：0.120.0A 。 控制字 1（KG1）定义： 位置 1 时的含义置 0 时的含义 15 模拟量求和自检投入模拟量求和自检退出 14 TA 额定电流为 1ATA 额定电流为 5A 13 保护选择反时限方式保护选择定时限方式 12 自投切功能投入自投切功能退出 11 备用备用 10 备用备用 9 备用备用 8 备用备用 7 备用备用 6 备用备用 5 备用备用 4 备用备用 3 备用备用 2 备用备用 1 备用备用 0 过压保护取间隙电压(PSC 645、PSC 646 专用，即 PSC 645、PSC 646 该位须 置 1) 备用 说明： 定值中“TA 变比”为测量用变比。如一次侧 TA 变比为 600/5120，则整定为 120/1000=0.12。 “TV 变比”如为 10000/100100，则整定为 100/1000=0.10。 定值及整定说明 20 6.2PSC 640 系列数字式电容器保护装置软压板清单及说明 压板名称对应功能 电流段电流段保护功能投退 电流段电流段保护功能投退 零序段零序段保护功能投退 零序段零序段保护功能投退 不平衡不平衡保护功能投退 过压过压保护功能投退 欠压欠压保护功能投退 备用 1 备用 2 自投切自投切功能投退 说明： 1) 以上保护功能不使用的功能，