RCS-9000电容器保护原理

1、南瑞继保电气有限公司 股份制企业民营企业 业务范围： 微机继电保护 变电站综合自动化 电网安全稳定控制 直流输电系统控制和保护公司情况简介(1) 国家级重点高新技术企业 江苏省软件企业 国内百强软件企业第32位 与南瑞集团双双进入中国电气100强。公司情况简介(2) 公司员工600人左右, 80%具有大学学历,150多位硕士、10余位博士。 合同总额：2003年12亿 致力于为中国电力系统的技术进步服务 积极拓展海外市场. 公司情况简介(3)公司情况简介(4)RCS-9000RCS-9000系列电容器等保护及测控系列电容器等保护及测控 RCS-9631RCS-9631电容器保护测控装置电容器保

2、护测控装置 RCS-9631ARCS-9631A电容器保护测控装置电容器保护测控装置 RCS-9632RCS-9632电容器保护测控装置电容器保护测控装置 RCS-9633RCS-9633电容器保护测控装置电容器保护测控装置 RCS-9633ARCS-9633A电容器保护测控装置电容器保护测控装置 RCS-9631电容器保护测控装置电容器保护测控装置 RCS-9631适用于适用于110KV以下电压等级的非直接接以下电压等级的非直接接地系统或小电阻接地系统中所装设并联电容器的保地系统或小电阻接地系统中所装设并联电容器的保护及测控，可在开关柜就地安装。适用于单护及测控，可在开关柜就地安装。适用于单

3、Y，双，双Y，形接线电容器组形接线电容器组 保护方面的主要功能有：保护方面的主要功能有：1）二段定时限过流保护）二段定时限过流保护（三相式）；（三相式）；2）过电压保护；）过电压保护；3）低电压保护；）低电压保护；4）不平衡电压（零序电压保护）；不平衡电压（零序电压保护）；5）不平衡电流（零）不平衡电流（零序电流保护）；序电流保护）；6）零序过流保护）零序过流保护/小电流接地选线；小电流接地选线；7）独立的操作回路及故障录波。）独立的操作回路及故障录波。 RCS-9631软件说明11 1 定时限过流定时限过流: : 本装置设两段定时限过流保护，各段电流本装置设两段定时限过流保护，各段电流及时间

4、定值可独立整定。分别设置整定控制及时间定值可独立整定。分别设置整定控制字控制这两段保护的投退。字控制这两段保护的投退。 2 2 过电压保护过电压保护: : 为防止系统稳态过电压造成电容器损为防止系统稳态过电压造成电容器损坏，设置过电压保护。装置设置控制字坏，设置过电压保护。装置设置控制字决定是投跳闸还是发信号，当控制字为决定是投跳闸还是发信号，当控制字为“1”时并且投电压保护开入为时并且投电压保护开入为“1”时装时装置过电压跳闸，否则装置发报警信号。置过电压跳闸，否则装置发报警信号。RCS-9631RCS-9631软件说明软件说明2 23 3 低电压保护低电压保护 : 为防止系统故障后线路断开

5、引起电容器为防止系统故障后线路断开引起电容器组失去电源，而线路重合又使母线带电，组失去电源，而线路重合又使母线带电，使电容器组承受合闸过电压而损坏，装置使电容器组承受合闸过电压而损坏，装置中设置经投电压保护开入控制的低电压保中设置经投电压保护开入控制的低电压保护。低电压保护经整定控制字选择是否经护。低电压保护经整定控制字选择是否经电流闭锁，以防止电流闭锁，以防止PTPT断线造成低电压保护断线造成低电压保护误动。误动。 4 4 零序电压（不平衡电压保护）与零序电流（不平衡电流保零序电压（不平衡电压保护）与零序电流（不平衡电流保护）主要反应电容器组中电容器的内部击穿。护）主要反应电容器组中电容器的

6、内部击穿。 RCS-9631RCS-9631软件说明软件说明3 35 5 接地保护：接地保护： 由于装置应用于不接地或小电流接地系统，在系由于装置应用于不接地或小电流接地系统，在系统中发生接地故障时，其接地故障点零序电流基本统中发生接地故障时，其接地故障点零序电流基本为电容电流，且幅值很小，用零序过流继电器来保为电容电流，且幅值很小，用零序过流继电器来保护接地故障很难保证其选择性。在本装置中接地保护接地故障很难保证其选择性。在本装置中接地保护实现时，由于各装置通过网络互联，信息可以共护实现时，由于各装置通过网络互联，信息可以共享，故采用比较同一母线上各线路零序电流基波或享，故采用比较同一母线上

7、各线路零序电流基波或五次谐波幅值和方向的方法来获得接地线路，并通五次谐波幅值和方向的方法来获得接地线路，并通过网络下达接地试跳命令来进一步确定接地线路。过网络下达接地试跳命令来进一步确定接地线路。 在经小电阻接地系统中，接地零序电流相对较在经小电阻接地系统中，接地零序电流相对较大，故采用直接跳闸方法，装置中设一段零序过流大，故采用直接跳闸方法，装置中设一段零序过流继电器（可整定为报警或跳闸）。继电器（可整定为报警或跳闸）。当然在某些不接地系统中，电缆出线较多，电容电当然在某些不接地系统中，电缆出线较多，电容电流较大，也可采用零序电流继电器直接跳闸方式。流较大，也可采用零序电流继电器直接跳闸方式

8、。 RCS-9631RCS-9631装置闭锁和运行异常告警装置闭锁和运行异常告警 当装置检测到本身硬件故障时，发出装置故障闭锁信号（BSJ继电器返回），同时闭锁整套保护。硬件故障包括：RAM出错、EPROM出错、定值出错、电源故障。当装置检测到下列件状况时，发出运行异常信号（BJJ继电器动作）：1）过电压报警；2）PT断线；3）频率异常；4）CT断线；5）TWJ异常；6）控制回路断线；7）弹簧未储能；8）零序电流报警；9）接地报警。 RCS-9631RCS-9631遥信、遥测、遥控功能遥信、遥测、遥控功能 遥控功能主要有三种：遥控功能主要有三种：正常遥控跳闸操作，正常遥控合闸操作，正常遥控跳闸

9、操作，正常遥控合闸操作，接地选线遥控跳闸操作。接地选线遥控跳闸操作。 遥测量主要有：遥测量主要有：IA、IB、IC、Q、COS和无功电度及脉冲电和无功电度及脉冲电度。所有这些量都在当地实时计算，实时累加，三相无功的计算度。所有这些量都在当地实时计算，实时累加，三相无功的计算消除了由于系统电压不对称而产生误差，且计算完全不依赖于网消除了由于系统电压不对称而产生误差，且计算完全不依赖于网络，精度达到络，精度达到0.5级。级。 遥信量主要有：遥信量主要有：9 9路遥信开入、装置变位遥信及事故遥信，路遥信开入、装置变位遥信及事故遥信，并作事件顺序记录，遥信分辨率小于并作事件顺序记录，遥信分辨率小于2m

10、s2ms。 RCS-9631RCS-9631逻辑框图逻辑框图1 1IosIozdIouIouzdUABIbszdICIbszdUouUouzdIBIbszdUBCUdyzdUCAI2zdICI2zdUcaUgyzdUbcUgyzdUabUgyzdTWJ11Ugytgy&BJJIBI1zdICI1zdIAI2zdIAI1zdI0,I0SUdyUoUgyL1,L2t21L2GL2L11t1GL111500msQJBSJQJ1RCS-9631RCS-9631逻辑框图逻辑框图2 23sRCS-9631ARCS-9631A电容器保护测控装置电容器保护测控装置 RCS-9631A适用于适用于110

11、KV以下电压等级的非直接接地系统以下电压等级的非直接接地系统或小电阻接地系统中所装设的单或小电阻接地系统中所装设的单Y、双、双Y、形接线并联电容形接线并联电容器组的保护及测控装置。器组的保护及测控装置。可在开关柜就地安装。可在开关柜就地安装。 保护方面的主要功能有：保护方面的主要功能有：1 1）三段定时限过流保护，其中第）三段定时限过流保护，其中第三段可整定为反时限段；三段可整定为反时限段；2 2）过电压保护；）过电压保护；3 3）低电压保护；）低电压保护；4 4）不平衡电压（零序电压保护）保护；不平衡电压（零序电压保护）保护；5 5）不平衡电流（零序电）不平衡电流（零序电流保护）保护；流保护

12、）保护；6 6）自动投切功能；）自动投切功能；7 7）零序过流保护）零序过流保护/ /小电流小电流接地选线；接地选线；8 8）非电量保护：重瓦斯跳闸；轻瓦斯报警；超温）非电量保护：重瓦斯跳闸；轻瓦斯报警；超温报警或跳闸；报警或跳闸；9 9）独立的操作回路及故障录波。）独立的操作回路及故障录波。 RCS-9631ARCS-9631A软件说明软件说明1 1 本装置保护功能可涵盖本装置保护功能可涵盖RCS-9631RCS-9631的保的保护功能。本装置的过电压保护、低电压护功能。本装置的过电压保护、低电压保护、不平衡电压保护与不平衡电流保保护、不平衡电压保护与不平衡电流保护、接地保护、遥信遥测遥控功

13、能、对护、接地保护、遥信遥测遥控功能、对时功能同时功能同RCS-9631,RCS-9631,其不同之处特别说明其不同之处特别说明如下：如下： RCS-9631ARCS-9631A软件说明软件说明2 2 1 1 定时限过流定时限过流 ： 本装置设三段定时限过流保护，各段电流及时间定值可独立整定，分别设本装置设三段定时限过流保护，各段电流及时间定值可独立整定，分别设置整定控制字控制这三段保护的投退。其中过流置整定控制字控制这三段保护的投退。其中过流段可通过控制字段可通过控制字FSXFSX选择采选择采用定时限还是反时限（若为用定时限还是反时限（若为1 1，则过流，则过流段为反时限段，若为段为反时限段

14、，若为0 0，则过流，则过流段段为定时限段，）。根据国际电工委员会为定时限段，）。根据国际电工委员会(IEC255-4)(IEC255-4)和英国标准规范和英国标准规范(BS142.1996)(BS142.1996)的规定，一般采下列三个标准特性方程：的规定，一般采下列三个标准特性方程： 一般反时限：一般反时限： 非常反时限：非常反时限：极端反时限：极端反时限： 1)(0.140.021)(13.51)(802RCS-9631ARCS-9631A软件说明软件说明2 22 2 电容器自动投切电容器自动投切是一种反应母线电压偏高时自动切除电容器组，偏低时自动投入电容器组的一种母线电压调节方式。自动

15、投切可经控制字整定投退。 3 非电量保护非电量保护 装置设置重瓦斯跳闸、轻瓦斯报警、超温报警或跳闸。其中重瓦斯跳闸可通过控制字选择投退；轻瓦斯报警功能固定投入；超温报警或跳闸可通过控制字来选择。 RCS-9631A装置闭锁和运行异常告警： 当装置检测到本身硬件故障时，发出装置故障当装置检测到本身硬件故障时，发出装置故障闭锁信号（闭锁信号（BSJ继电器返回），同时闭锁整套保继电器返回），同时闭锁整套保护。硬件故障包括：护。硬件故障包括：RAM出错、出错、EPROM出错、出错、定值出错、电源故障。定值出错、电源故障。 当装置检测到下列件状况时，发出运行异常信当装置检测到下列件状况时，发出运行异常信

16、号（号（BJJ继电器动作）：继电器动作）：1）过电压报警；）过电压报警；2）PT断线；断线；3）频率异常；）频率异常；4）不平衡电流报警；）不平衡电流报警；5）TWJ异常；异常；6）控制回路断线；）控制回路断线；7）弹簧未储能；）弹簧未储能；8）零序电流报警；）零序电流报警；9）超温报警；）超温报警；10）轻瓦斯报）轻瓦斯报警；警；11）接地报警。）接地报警。RCS-9631ARCS-9631A装置逻辑框图装置逻辑框图I o s I o z dI o u I o u z dU A B I b s z dI C I b s z dU o u U o u z dI B I b s z dU B C

17、 U d y z dU C A I 2 z dI C I 2 z dU c a U g y z dU b c U g y z dU a b U g y z dT W J1 1U g yt g y&B J JI B I 1 z dI C I 1 z dI A I 2 z dI A I 1 z dt 2 1L 2G L 2L 1 1t 1G L 1 1 1F S XI A I 3 z dI B I 3 z dI C I 3 z d 1L 3t 3G L 3F S XI D M T .Z t qK K JK K J电容器故障弹簧未储能H W J0 . 4 s&1 11 0 m i n

18、U m a x U z q z d sT W J1&Z t qt z qU m a x U z q z d rU m a x 1L 1 , L 2 , L 3U d y5 0 0 m sQ JQ JB S JRCS-9631ARCS-9631A装置逻辑框图装置逻辑框图3 sRCS-9632电容器保护测控装置电容器保护测控装置 RCS-9632适用于适用于110KV以下电压等级的非直以下电压等级的非直接接地系统或小电阻接地系统中所装设的桥形接接地系统或小电阻接地系统中所装设的桥形接线并联电容器组的保护及测控装置，可就地接线并联电容器组的保护及测控装置，可就地安装于开关柜上。安装于开关柜上

19、。 保护方面的主要功能有：保护方面的主要功能有：1 1）二段定时限过）二段定时限过流保护（三相式）；流保护（三相式）；2 2）过电压保护；）过电压保护；3 3）低电）低电压保护；压保护；4 4）桥差电流保护；）桥差电流保护；5 5）零序过流保护）零序过流保护/ /小电流接地选线；小电流接地选线；6 6）独立的操作回路及故障）独立的操作回路及故障录波。录波。 RCS-9632软件说明软件说明 1 1 定时限过流定时限过流 本装置设两段定时限过流保护，各段电流及时间定值可独立整定。分别设置整定控制字控制这两段保护的投退。 2 过电压保护过电压保护 为防止系统稳态过电压造成电容器损坏，设置过电压保护

20、。装置设置控制字决定是投跳闸还是发信号，当控制字为“1”并且投电压保护开入为“1”时装置过电压跳闸，否则装置发报警信号。RCS-9632软件说明软件说明 2 3 低电压保护低电压保护 为防止系统故障后线路断开引起电容器组失去电源，而线路重合又使母线带电，使电容器组承受合闸过电压而损坏，装置中设置经投电压保护开入控制的低电压保护。低电压保护经整定控制字选择是否经电流闭锁，以防止PT断线造成低电压保护误动。 4 4 三相桥差电流保护三相桥差电流保护主要反应电容器组中电容器的内部短路击穿。 RCS-9632软件说明软件说明 2 5 5 接地保护同接地保护同RCS-9631ARCS-9631A 6 6

21、 装置闭锁和运行异常告警装置闭锁和运行异常告警同同RCS-9631ARCS-9631A 7 7 遥信、遥测、遥控功能遥信、遥测、遥控功能 控功能主要有三种：正常遥控跳闸操作，正常遥控控功能主要有三种：正常遥控跳闸操作，正常遥控合闸操作，接地选线遥控跳闸操作。合闸操作，接地选线遥控跳闸操作。 遥测量主要有：遥测量主要有：P P、Q Q、IaIa、IbIb、IcIc、UaUa、UbUb、UcUc、COSCOS和无功电度及脉冲电度。所有这些量都在当地实和无功电度及脉冲电度。所有这些量都在当地实时计算，实时累加，三相无功的计算消除了由于系统时计算，实时累加，三相无功的计算消除了由于系统电压不对称而产生

22、误差，且计算完全不依赖于网络。电压不对称而产生误差，且计算完全不依赖于网络。 遥信量主要有：遥信量主要有：9 9路遥信开入、装置变位遥信及事故遥路遥信开入、装置变位遥信及事故遥信，并作事件顺序记录，遥信分辨率小于信，并作事件顺序记录，遥信分辨率小于2ms2ms。 RCS-9632RCS-9632逻辑框图逻辑框图I B I 2 z dI o s I o z dL 0L 0t 0U d yU A B I b s z dI C I b s z dI B I b s z dU B C U d y z dU C A 1L q c1&U b c U g y z dU c a U g y z dT

23、W JI C I 2 z dU a b U g y z dG Y&1 1U g yL Q Ct q cD Y&t d y&t g y&B T J+ 2 4 VB J J5 0 0 m sL 1 , L 2I C I 1 z dI A I 2 z dI B I 1 z dI A I 1 z dU d yU g y 1L 2 1L 1 1G L 2t 2G L 1t 1 1Q JB S JQ J 13sRCS-9633RCS-9633电容器保护测控装置电容器保护测控装置 RCS-9633适用于适用于110KV以下电压等级的非直以下电压等级的非直接接地系统或小电阻接地

24、系统中所装设的桥形接接地系统或小电阻接地系统中所装设的桥形接线并联电容器组的保护及测控装置，可就地接线并联电容器组的保护及测控装置，可就地安装于开关柜上。安装于开关柜上。 保护方面的主要功能有：保护方面的主要功能有：1 1）二段定时限过）二段定时限过流保护（三相式）；流保护（三相式）；2 2）过电压保护；）过电压保护；3 3）低电）低电压保护；压保护；4 4）差电压保护；）差电压保护；5 5）零序过流保护）零序过流保护/ /小电流接地选线；小电流接地选线；6 6）独立的操作回路及故障）独立的操作回路及故障录波。录波。 RCS-9633RCS-9633软件说明软件说明 1 1 1定时限过流定时限

25、过流 本装置设两段定时限过流保护，各段电流及时间定值可独立整定。分别设置整定控制字控制这两段保护的投退。 2过电压保护过电压保护 为防止系统稳态过电压造成电容器损坏，设置过电压保护。装置设置控制字决定是投跳闸还是发信号，当控制字为“1”并且投电压保护开入为“1”时装置过电压跳闸，否则装置发报警信号。RCS-9633RCS-9633软件说明软件说明2 2 3 低电压保护低电压保护 为防止系统故障后线路断开引起电容器组失去电源，而线路重合又使母线带电，使电容器组承受合闸过电压而损坏，装置中设置经投电压保护开入控制的低电压保护。低电压保护经整定控制字选择是否经电流闭锁，以防止PT断线造成低电压保护误

26、动。 4 4 三相差电压保护三相差电压保护主要反应电容器组中电容器的内部击穿 5 5 接地保护接地保护 同RCS-9632 6 6 装置闭锁和运行异常告警同装置闭锁和运行异常告警同RCS-9632RCS-9632 7 7 遥信、遥测、遥控功能遥信、遥测、遥控功能 遥控功能主要有三种：正常遥控跳闸操作，正常遥控合闸操作，接地选线遥控跳闸操作。 遥测量主要有：Ia、Ib、Ic、Q、COS和无功电度及脉冲电度。所有这些量都在当地实时计算，实时累加，三相无功的计算消除了由于系统电压不对称而产生误差，且计算完全不依赖于网络，精度达到0.5级。 遥信量主要有：9路遥信开入、装置变位遥信及事故遥信，并作事件

27、顺序记录，遥信分辨率小于2ms。RCS-9633RCS-9633逻辑框图逻辑框图BTJIBI2zdIosIozdL0L0t0LBUABUdyzdUBCUdyzdUCAIbszdICIbszdIBIbszd1CY1ICI2zdUcaUgyzdUbcUgyzdUabUgyzdTWJ&GY11UdyCYtcy&DYtdy&Ugytgy&BJJUgyUdyL1,L2IBI1zdICI1zdIAI2zdIAI1zd111BSJL2GL2L1GL1t2t1500ms1QJQJ13 sRCS-9633ARCS-9633A电容器保护测控装置电容器保护测控装置 RCS-9633A

28、适用于适用于110KV以下电压等级的非以下电压等级的非直接接地系统或小电阻接地系统中所装设的桥直接接地系统或小电阻接地系统中所装设的桥形接线并联电容器组的保护及测控装置。形接线并联电容器组的保护及测控装置。可在可在开关柜就地安装。开关柜就地安装。 保护方面的主要功能有保护方面的主要功能有：1 1）三段定时限过）三段定时限过流保护，其中第三段可整定为反时限段；流保护，其中第三段可整定为反时限段；2 2）过电压保护；过电压保护；3 3）低电压保护；）低电压保护；4 4）差电压保护；）差电压保护；5 5）自动投切功能；）自动投切功能；6 6）零序过流保护）零序过流保护/ /小电流小电流接地选线；接地

29、选线；7 7）非电量保护：重瓦斯跳闸；轻）非电量保护：重瓦斯跳闸；轻瓦斯报警；超温报警或跳闸；瓦斯报警；超温报警或跳闸；8 8）独立的操作）独立的操作回路及故障录波。回路及故障录波。 RCS-9633ARCS-9633A软件说明软件说明1 1 本装置保护功能可涵盖本装置保护功能可涵盖RCS-9633RCS-9633的保的保护功能。本装置的过电压保护、低电压护功能。本装置的过电压保护、低电压保护、三相差电压保护、接地保护、遥保护、三相差电压保护、接地保护、遥信遥测遥控功能、对时功能同信遥测遥控功能、对时功能同RCS-9633,RCS-9633,其它不同之处特别说明如下：其它不同之处特别说明如下： RCS-9633ARCS-9633A软件说明软件说明2 2 1定时限过流定时限过流 本装置设三段定时限过流保护，各段电流及时间定值可独立整定，分别设置整定控制字控制这三段保护的投退。其中过流段可通过控制字FSX选择采用定时限还是反时限（若为1，则过流段为反时限段，若为0，则过流段为定时限段