WDZ5221电容器保护测控装置资料.docx
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WDZ5221电容器保护测控装置资料
WDZ-5221电容器保护测控装置
1装置功能
WDZ-5221电容器保护测控装置主要用于10KV及以下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护及测控，适用于单Y、双Y、△形接线电容器组。
2保护功能及原理
2.1过流一段保护
2.1.1保护动作逻辑框图
2.1.2保护动作判据
式中，Igl1：
过流一段保护动作电流整定值（A）
tgl1：
过流一段保护动作时间整定值（s）
2.2过流二段保护
2.2.1保护动作逻辑框图
2.2.2保护动作判据
式中，Igl2：
过流二段保护动作电流整定值（A）
tgl2：
过流二段保护动作时间整定值（s）
2.3过流三段保护
过流三段保护提供定时限、正常反时限、非常反时限、超常反时限供选择。
反时限曲线符合IEC60255-3标准。
2.3.1保护动作逻辑框图
2.3.2定时限保护动作判据
式中，Igl3：
过流三段保护动作电流整定值（A）
tgl3：
过流三段保护动作时间整定值（s）
2.3.3正常反时限保护动作判据
2.3.4非常反时限保护动作判据
2.3.5超常反时限保护动作判据
2.4过电压保护
为防止系统稳态过电压造成电容器损坏，设置了过电压保护，可以选择告警或跳闸。
2.4.1保护动作逻辑框图
2.4.2保护动作判据
式中，Umax：
AB、BC、CA线电压（Uab、Ubc、Uca）最大值（V）
Ugy：
过电压保护动作电压整定值（V）
tgy：
过电压保护动作时间整定值（s）
2.5低电压保护
电容器组失电后，若在其放电完成之前重新带电，可能会使电容器组承受合闸过电压，装置为此设置了低电压保护。
低电压保护经PT断线闭锁。
如果装置不配置操作板，且开关位置接入，或者装置配置操作板，则欠压保护受合位闭锁；否则保护起动前电压必须大于1.05倍整定值。
2.5.1保护动作逻辑框图
2.5.2保护动作判据
式中，Umax：
AB、BC、CA线电压（Uab、Ubc、Uca）最大值（V）
Uqy：
欠压保护动作电压整定值（V）
tqy：
欠压保护动作时间整定值（s）
2.6PT断线
装置设有瞬时PT断线闭锁欠压保护和延时PT断线报警功能。
PT断线分三相PT断线和单相或者二相PT断线。
三相PT断线主要特征是有流无压；单相或者二相PT断线主要特征是较大的不平衡电压，利用负序电压来判断。
2.6.1保护动作逻辑框图
2.6.2保护动作判据
式中，Iptyl：
PT断线有流定值（A）
2.7不平衡电压保护
不平衡电压保护主要反应电容器组的内部故障。
2.7.1保护动作逻辑框图
2.7.2保护动作判据
式中，U0udz：
不平衡电压保护动作电压整定值（V）
t0u：
不平衡电压保护动作时间整定值（s）
2.8不平衡电流保护
不平衡电流保护主要反应电容器组的内部故障。
不平衡电流测量范围为10mA～6A。
2.8.1保护动作逻辑框图
2.8.2保护动作判据
式中，I0udz：
不平衡电流保护动作电流整定值（A）
t0i：
不平衡电流保护动作时间整定值（s）
2.9接地保护一段
零序电流通过专用零序电流互感器得到，利用二段零序过流保护来达到接地保护的目的。
装置外接零序电流测量范围为10mA～6A。
如果无外部专用零序电流互感器，装置可以软件自产零序，。
装置设有CT断线瞬时闭锁自产零序，以防止CT断线引起的自产零序误动作。
为防止三相电流互感器特性不一致产生的不平衡电流引起接地保护误动作，采用了最大相电流Imax作制动量。
保护动作曲线如下图所示。
带相电流制动的接地保护动作曲线
2.9.1保护动作逻辑框图
零序过流逻辑，适用于零序电流外接场合：
带相电流制动逻辑，适用于零序电流自产场合：
2.9.2保护动作判据
零序过流：
相电流制动：
式中，I01dz：
零序保护一段动作电流整定值（A）
t01dz：
零序保护一段动作时间整定值（s）
Ie：
额定电流二次值，取1A或5A（A）
2.10接地保护二段
接地保护二段零序电流外接场合提供定时限、正常反时限、非常反时限、超常反时限供选择，反时限曲线符合IEC60255-3标准。
零序电流自产场合不提供反时限。
2.10.1保护动作逻辑框图
零序过流逻辑，适用于零序电流外接场合：
带相电流制动逻辑，适用于零序电流自产场合：
2.10.2定时限保护动作判据
零序过流：
相电流制动：
式中，I02dz：
零序保护二段动作电流整定值（A）
t02dz：
零序保护二段动作时间整定值（s）
Ie：
额定电流二次值，取1A或5A（A）
2.10.3正常反时限保护动作判据
2.10.4非常反时限保护动作判据
2.10.5超常反时限保护动作判据
2.11瞬时CT断线闭锁功能
CT断线判别是基于以下假设的：
（1）CT断线不是所有相同时发生的；
（2）CT断线与故障不是同时发生的。
满足下述任一条件不进行CT断线判别：
（1）起动前最大相电流小于0.2Ie（Ie取1A或5A），则不进行CT断线判别；
（2）起动后最大相电流大于1.2Ie；
（3）起动后电流比起动前增加；
只有在自产零序元件动作后，才进入瞬时CT断线判别程序。
电流同时满足下列条件认为是CT断线：
（1）只有一相或二相电流为零；
（2）其它二相或一相电流与起动前电流相等；
2.12延时CT断线告警功能
延时CT断线判别逻辑为：
三个电流中仅有一个电流小于0.125倍额定电流，且其它二个电流均大于0.125倍额定电流，且连续超过2秒满足此条件，则发出CT断线告警信号，但不闭锁任何保护。
2.13开关量保护
装置提供非电量板，可将从电容器来的非电量信号（如重瓦斯等）直接驱动2路非电量出口继电器跳闸，同时给出2组非电量信号（一组为不保持信号输出，一组为保持信号输出），同时装置本身的CPU记录非电量动作情况。
非电量板1、2、3为3路非电量输入，非电量出口1、2为非电量信号直接起动的出口输出，硬件无延时。
非电量跳闸回路的起动电压为额定电压的50%~70%（50%以下可靠不动作，70%以上可靠动作），启动功率大于5W。
非电量原理可分别如下图：
2.13.1保护动作逻辑框图
需要延时出口的开关量保护，需要在开入中关联为开关量保护。
出口方式可以选择告警和跳闸。
2.14保护定值
序号
名称及含义
符号
单位
整定范围
1
过流一段保护电流
Igl1
A
0.20In-20.00In
2
过流一段动作时间
tgl1
s
0.00-10.00
3
过流二段保护电流
Igl2
A
0.20In-20.00In
4
过流二段动作时间
tgl2
s
0.10-100.00
5
过流三段保护电流
Igl3
A
0.20In-20.00In
6
过流三段动作时间
tgl3
s
0.10-100.00
7
过流三段动作曲线
定时限/正常反时限/非常反时限/超常反时限
8
过电压保护动作值
Ugy
V
100.00-160.00
9
过电压保护动作时间
tgy
s
0.10-100.00
10
过电压保护出口方式
告警、跳闸
11
低电压保护动作值
Uqy
V
10.00-100.00
12
低电压保护动作时间
tqy
s
0.10-100.00
13
PT断线有流定值
Iptyl
A
0.10In-2.00In
14
不平衡电压动作值
U0udz
V
2.00-70.00
15
不平衡电压动作时间
t0u
s
0.10-100.00
16
不平衡电流动作定值
I0udz
A
0.010-6.000
17
不平衡电流动作时间
t0i
s
0.00-100.00
18
零序动作一段电流
I01dz
A
0.010-6.000①
19
零序保护一段时间
t01dz
s
0.00-100.00
20
接地一段出口方式
告警、跳闸
21
零序动作二段电流
I02dz
A
0.010-6.000②
22
零序保护二段时间
t02dz
s
0.10-100.00
23
接地二段动作曲线
定时限/正常反时限/非常反时限/超常反时限
24
接地二段出口方式
告警、跳闸
25
开关量保护一动作时间
tKI1
S
0.10-650.00
26
开关量保护一出口方式
告警、跳闸
27
开关量保护二动作时间
tKI2
S
0.10-650.00
28
开关量保护二出口方式
告警、跳闸
29
开关量保护三动作时间
tKI3
S
0.10-650.00
30
开关量保护三出口方式
告警、跳闸
注：
①②零序动作一段电流和零序动作二段电流定值的范围：
在零序电流外接情况下为0.010-6.000A；在零序电流自产情况下为0.20In-20.00In。
零序电流的接入方式选择在“装置菜单->定值设置->系统设置->工程参数->零序电流接入方式”中进行配置。
2.15软压板
装置提供软压板功能，在进行软压板投退过程中，会产生软压板虚拟遥信变位信息。
序号
名称及含义
符号
整定范围
1
过流一段保护
退出、投入
2
过流二段保护
退出、投入
3
过流三段保护
退出、投入
4
过电压保护
退出、投入
5
低电压保护
退出、投入
6
PT断线告警
退出、投入
7
不平衡电压保护
退出、投入
8
不平衡电流保护
退出、投入
9
接地保护一段
退出、投入
10
接地保护二段
退出、投入
11
开关量保护一
退出、投入
12
开关量保护二
退出、投入
13
开关量保护三
退出、投入
14
CT断线告警
退出、投入
3测控功能
3.1测量功能
提供三相电压、三相电流、有功功率、无功功率、功率因素、频率。
3.2开入
提供标准24路开入。
3.3开出
提供标准5路继电器输出，有7个开出接点。
3.4遥控
提供断路器开关的遥控跳合闸操作。
3.5操作回路
操作回路功能包括跳圈、合圈、跳位监视、合位监视、跳位信号输出、合位信号输出、控制回路断线输出、保护跳闸输出、遥控跳闸输出、遥控合闸输出、手动跳闸输入、手动合闸输入、DCS跳闸输入、保护跳闸输入 、2路位置联跳或保护联跳输出等。
3.64~20mA输出
装置提供1路4～20mA输出，可选配2路4~20mA输出，可以任意整定所对应的测量量和倍数。
4背板端子和接线原理图
4.1模拟量输入
Ua、Ub、Uc为母线电压，装置中作为保护和测量电压共同输入，一般为线电压接入，额定电压为100V。
U0u为电容器组不平衡电压输入。
IA、IB、IC为测量电流，需从专用测量CT输入。
测量电流有额定5A和1A之分。
Ia、Ib、Ic为三相保护电流。
保护电流有额定5A和1A之分。
3I0为零序电流，从专用零序电流互感器接入。
零序电流二次值有效测量范围为10mA～6A。
如无专用零序电流互感器，装置也可自产零序
I0u为电容器组不平衡电流输入。
不平衡电流二次值有效测量范围为10mA～6A。
4.2背板端子
从装置前面看，背板端
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