NJP8301数字式电容器保护装置

1、NJP8301数字式电容器保护装置技术说明书南京南自宁普自动化系统有限公司Nanjing Paclink Automation Systems Co.,Lt声 明感谢您购买由中国华电集团南京电力自动化设备总厂与美国普林集团共同投资的高科技股份制有限公司南京南自宁普自动化系统有限公司的数字式保护及自动化产品南京南自宁普自动化系统有限公司愿集中所有的人力、技术、设备资源，为用户提供一流的设计、产品和服务。所有南京南自宁普自动化系统有限公司的NJP系列数字式保护及自动化产品符合严格的技术规范和ISO9001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

2、户常年24小时的技术支持，您尽可以信赖南京南自宁普自动化系统有限公司的产品。NJP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脑。NJP系列产品均配置了基于PC机调试界面的接口，结合本公司的调试软件包，大大改善了现场调试手段。NJP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。通过南京电力自动化设备总厂与美国普林集团共同尽心的研究和设计，NJP系列数字式保护及自动化产品具有如下的特点：高资源、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转换精度高达24位

3、，完全满足各项测量指标配置以大容量的RAM和Flash Memory，可存储8至50个录波报告，记录的事件数不少于1000条，具有掉电保持功能配备高速以太网络通信接口，并集成了IEC870-5-103标准通信规约可独立整定32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、高品质保证的元器件选用高抗干扰性能，组屏或安装于开关柜时不需其它辅助抗干扰模件防水、防尘、抗振动的机箱设计完善的自诊断功能安 全 标 准NJP8000系列数字式保护装置符合以下各种安全标准GB/T 7261-2000 继电器及装

4、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及碰撞试验GB/T 11287-2000 电气继电器第21部分：继电器和保护设备的振动、冲击、碰撞和地震试验 第一章：振动试验（正弦波）GB/T 16836-1997 量度继电器和保护装置安全设计的一般要求GB/T 17626.2-1998 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验GB/T 17626.3-1998 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 17626.4-1998 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

5、.5-1998 电磁兼容 试验和测量技术 浪涌(冲击)抗扰度试验GB/T 17626.6-1998 电磁兼容 试验和测量技术 射频场感应的传导骚扰抗扰度试验GB/T 17626.8-1998 电磁兼容 试验和测量技术 工频磁场抗扰度试验GB/T 17626.9-1998 电磁兼容 试验和测量技术 脉冲磁场抗扰度试验GB/T17626.10-19电磁兼容 试验和测量技术 阻尼振荡磁场抗扰度试验GB/T 17626.12-1998 电磁兼容 试验和测量技术 震荡波抗扰度试验GB 9254-1998 信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法目 录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l

6、 _Toc188523848 1 装置简介 PAGEREF _Toc188523848 h 1 HYPERLINK l _Toc188523849 1.1 装置主要特点 PAGEREF _Toc188523849 h 1 HYPERLINK l _Toc188523850 1.2 保护功能的主要配置： PAGEREF _Toc188523850 h 1 HYPERLINK l _Toc188523851 2 保护原理 PAGEREF _Toc188523851 h 2 HYPERLINK l _Toc188523852 2.1 过电流元件 PAGEREF _Toc188523852 h 2 H

7、YPERLINK l _Toc188523853 2.2 零序过电流元件 PAGEREF _Toc188523853 h 2 HYPERLINK l _Toc188523854 2.3 反时限元件 PAGEREF _Toc188523854 h 2 HYPERLINK l _Toc188523855 2.4 欠压保护元件 PAGEREF _Toc188523855 h 3 HYPERLINK l _Toc188523856 2.5 过电压元件 PAGEREF _Toc188523856 h 4 HYPERLINK l _Toc188523857 2.6 不平衡元件 PAGEREF _Toc18

8、8523857 h 4 HYPERLINK l _Toc188523858 2.7 自投切功能 PAGEREF _Toc188523858 h 5 HYPERLINK l _Toc188523859 2.8 PT断线检测 PAGEREF _Toc188523859 h 6 HYPERLINK l _Toc188523860 2.9 小电流接地选线 PAGEREF _Toc188523860 h 6 HYPERLINK l _Toc188523861 2.10 数据记录 PAGEREF _Toc188523861 h 6 HYPERLINK l _Toc188523862 3 装置的整定及事件信

9、息 PAGEREF _Toc188523862 h 8 HYPERLINK l _Toc188523863 3.1 整定值清单及说明 PAGEREF _Toc188523863 h 8 HYPERLINK l _Toc188523864 3.2 事件信息一览表 PAGEREF _Toc188523864 h 9 HYPERLINK l _Toc188523865 附图一：NJP8301面板布置图 PAGEREF _Toc188523865 h 12 HYPERLINK l _Toc188523866 附图二：NJP8301原理接线图 PAGEREF _Toc188523866 h 13 HYP

10、ERLINK l _Toc188523867 附图三：NJP8301背板端子图 PAGEREF _Toc188523867 h 14 HYPERLINK l _Toc188523868 附图四：NJP8301机箱尺寸图 PAGEREF _Toc188523868 h 151 装置简介NJP8301数字式电容器保护装置是以电流电压保护及不平衡电压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，全以太网通讯方式，数据传输快速、可靠，可在开关柜就地安装，也可组屏安装于控制室。1.1 装置主要特点装置采用双CPU结构，保护模块选用高性能32位CPU，人机对话模块选用专用CP

11、U， 使产品的稳定性和运算速度得到充分保证保护模块采用14位的A/D转换器，测量模块采用专用的A/D转换器、精度高达24位，各项测量计算指标轻松达到要求配置大容量的RAM和Flash Memory，可记录8至50个录波报告，记录的事件数不少于1000条，具有掉电保持功能保护功能由图形化的逻辑编程实现，功能的变化不用修改系统程序，使保护实现原理透明、可靠，装置的灵活性、稳定性、可靠性大大加强面板配置RS232串行接口，可以进行逻辑灌装也可联接至计算机进行调试和分析可独立整定32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

12、集成了IEC870-5-103标准通信规约精心的电气设计，整机无可调节器件，实现了免调试概念设计高等级、高品质保证的元器件选用强弱电前后布置、独立模块设计，使装置具有优异的抗干扰性能，组屏或安装于开关柜时不需其它抗干扰模件完善的自诊断功能防潮、防尘、抗振动的机箱设计 1.2 保护功能的主要配置：二段式相间过流保护二段式零序过流保护电流保护定时限、反时限可选零序保护定时限、反时限可选欠压保护过压保护三相不平衡保护（NJP8301对应不平衡电压，NJP822C对应不平衡电流）自投切保护小电流接地选线功能测控功能配置11路强电遥信开入采集装置失电告警，装置事故信号，装置告警信号断路器遥控分合，接地选

13、跳模拟量遥测：Ia、Ib、Ic、Ua、Ub、Uc、Q2路脉冲输入 1路GPS对时2 保护原理由于采用了32位微处理器后运算性能极大提高，本装置采用实时计算各保护元件的方式，不再设置专门的启动元件，所有元件均实时计算出，相对简化了保护逻辑，以利于提高保护装置的整体可靠性，2.1 过电流元件装置实时计算并进行二段过流判别。装置在执行二段过流判别时，各段判别逻辑一致，其动作条件如下：1）I In；Idn为n段电流定值，I为相电流2）T Tn ；Tn 为n段延时定值其逻辑如下： 其中 In为n段电流定值，Ia,b,c为相电流2.2 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

14、时出口跳闸：1)3I0 I0n ； I0n： 接地N段定值2)T T0n ； T0n： 接地N段延时定值 2.3 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。各反时限特性公式如下：a.一般反时限(整定范围是0.0070.14)b.非常反时限(整定范围是0.67513.5)c.极端反时限(整定范围是480)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 注意：整定值

15、部分反时限时间为上面表达式中分子的乘积值，单位是秒. 其逻辑如下： 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。2.4 欠压保护元件欠电压元件是为了保护电容器组免受损害而设置。欠压元件的动作条件：三个线电压均低于欠电压定值本线路三相电流均小于欠压闭锁电流整定值；延时时间到。断路器在合位且无控制回路断线信号；其逻辑如下：其中，Iabc为相电流Ia和Ib和Ic，Ibs为欠电压闭锁电流定值,Un

16、为低压定值2.5 过电压元件过电压元件也是为了保护电容器组免受损害而设置。在满足下列条件时，过电压元件动作：三个线电压中的任一个电压高于过压整定值；断路器在合位；延时时间到。其逻辑如下：其中UH为过压定值2.6 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：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；断路器在合位；延时时间到。说明：NJP8302输入为不平衡电压，NJP8301输入为不平衡电流当NJP8301、NJP8302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。其动作逻辑如下：此图对应NJP8302,其中

17、UBPHn为不平衡电压定值此图对应NJP8301,其中IBPHn为不平衡电流定值2.7 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。自动切除条件：三个线电压中任一个大于自投切过压定值；无保护动作闭锁信号；断路器在合位；延时时间到。自投切压板及相关控制字投入其动作逻辑如下：其中Uzq为自切电压定值自动投入条件：三个线电压均小于自投切低压定值且大于64V；无保护动作闭锁信号；断路器在分位；延时时间到。TWJ保持5分钟以上自投切压板和控制字投入其动作逻辑如下：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

18、投切开入时，本保护装置自动退出 自投切 软压板。此时备用动作信号接点应反馈接入闭锁投切开入（3X.1）。其逻辑如下： 2.8 PT断线检测在下面三个条件之一得到满足的时候，装置报发“PT断线”信息并点亮告警灯：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。三相电压和大于8V，最小线电压小于16V，判为两相或单相PT断线。三相电压和大于8V，最大线电压与最小线电压差大于16V，判为两相或单相PT断线。PT断线检测功能可以通过“模拟量求和自检”控制字投退。2.9 小电流接地选线小电流接地选跳系统由NJP8301装置和主站构成。当系统发生接地时，3U0抬高。当装置感受到自产3

19、U0有突变且大于10V，即记录当前的3U0，3I0。与此同时，母线开口三角电压监视点向主站报送接地信号。主站则在接到接地信号后调取各装置内记录的3U0,3I0量，计算后给出接地点策略。2.10 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、BPHA、BPHB、BPHC，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1000

20、条。数据存入FLASH RAM中。本装置除记录系统扰动数据外，还记录装置的操作事件、状态输入量变位事件、更改定值事件及装置告警事件等。3 装置的整定及事件信息3.1 整定值清单及说明序号定值名称范围单位备注1控制字一0000FFFF无参见控制字说明2控制字二0000FFFF无备用3电流段0.2100.0A4电流段0.2100.0A5电流段时间0.020.00S6电流段时间0.120.00S7零序段电流0.120.0A8零序段电流0.120.0A9零序段时间0.020.00S10零序段时间0.120.00S11电流反时限基准0.2100.0A12电流反时限时间0.005127S13零序反时限基准

21、0.120.0A14零序反时限时间0.005127S15反时限指数0.0110.0无0.02,1,或216过电压定值30120.0V17过电压动作时间0.0100.0S18欠电压定值10100.0V19欠电压动作时间0.0100.0S20欠压闭锁电流0.2100.0A21不平衡电压0.5100.0V*或不平衡电流 0.120.0A22不平衡动作时间0.020.0S23自投切过压定值30120.0V24自投切低压定值30120.0V25自投动作时间0.060.0S26自切动作时间0.060.0S27测量CT变比（KA/A）0.0110.0无一次电流/（二次电流*1000）28PT变比（KV/V）

22、0.0110.0无一次电压/（二次电压*1000）控制字1定义： 位置1时的含义置时的0含义15求和自检投入求和自检退出14CT额定电流为1ACT额定电流为5A13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111备用备用0过压取间隙线电压备用3.2 事件信息一览表NJP8301保护事件信息一览表事件名称通信代码备注电流段动作01H电流段动作02H电流反时限动作03H零序段动作04H零流段动作05H零序反时限动作06H欠压动作07H过压动作08H不平衡动作09H自投电容器动作0AH自切电容器动作0BH保护启动0CHNJP8301保护告警事件信息一览表（告警、呼唤为相同的灯光信号）事件名称通信代码处理措施备注装置上电01HRAM错误02H告警、闭锁保护停机检修EPROM错误03H告警、闭锁保护停机检修闪存错误04H告警、闭锁保护停机检修开出异常05H告警、闭锁保护停机检修AD错误06H告警、闭锁保护停机检修零漂越限07H告警、闭锁保护停机检修无效定值区08H告警、闭锁保护切换到有效定值区无有效定值区则输入正确定值定值校验错误09H告警、闭锁保护重新输入正确定值