CSC221数字式电容器保护装置

CSC 221数字式电容器保护测控装置

1装置简介

适用于66kV及以下电压等级的电容器保护及测控，可在开关柜就地安装。

2 主要功能及技术参数

CSC 221数字式电容器保护测控装置型号及基本功能表。

型号	基本功能	备注
CSC 221A	二段式过流保护二段式零序方向过流保护欠电压保护过电压保护三相式不平衡电压保护（或单相式不平衡电压保护）出口操作回路遥控、遥信、专用测量	适用于66kV及以下电压等级电容器保护及测控
CSC 221B	二段式过流保护二段式零序方向过流保护欠电压保护过电压保护三相式不平衡电流保护（或单相式不平衡电流保护）出口操作回路遥控、遥信、专用测量	同上

2.1 保护功能

⏹两段式过流保护(定/反时限)

⏹两段定时限零序过流保护(定/反时限)

⏹过负荷保护（跳闸或告警信号可选）

⏹不平衡保护

⏹过电压保护

⏹欠电压保护

⏹自动投切功能

⏹故障录波

2.2 测控功能

⏹9路开入遥信采集、装置遥信变位、事故遥信

⏹正常断路器遥控分合、小电流接地探测遥控分合

⏹Ua、Ub、Uc、Ia、Ib、Ic、P、Q、COSф等模拟量的遥测

⏹正向/反向无功电度

⏹各种事件SOE等

⏹1路脉冲Q输入

2.3 技术参数

额定参数	直流电压：220V/110V 交流电压：100V或V 交流电流：1A/5A 系统频率：50Hz/60Hz
功率消耗	直流回路： < 15W 交流电压回路：< 0.15VA/相频率控制字交流电流回路：< 0.25VA/相
过载能力	交流电流： 2In 持续工作 20In 允许10s 40In 允许1s 交流电压： 1.2Un 持续工作 1.4Un 允许10s
继电器触点容量	跳合闸出口： 5A，DC220V（吸合）信号触点： 1A，DC220V（吸合）
跳合闸电流	跳闸电流：0.5 ～ 4 A 合闸电流：0.5 ～ 4 A
定时限过流元件	电流定值：0.2In～20In 时间定值：0～20S 定值误差：< 5％整定值
精确工作范围	电压：0.4V～120V 电流：0.04In～30In
动作时间	过流速断：＜40ms(2倍整定值) 零序速断：＜40ms(2倍整定值)
监视报告性能	事件记录分辨率：≤ 1ms GPS对时精度： ≤ 1ms
测量表计精度	电流、电压： 0.2级功率、电度： 0.5级
通讯端口规范	RS485端口：最高速率19200bps，屏蔽双绞线接口以太网： 10BASE-T端口：UTP5通讯介质，RJ45接口 10BASE-F端口：多模光纤通讯介质，820nm，ST接口
绝缘性能	绝缘电阻 >100MΩ（500V兆欧表）介质强度 GB/T14598.3-1993 冲击电压 GB/T14598.3-1993
电磁兼容性能	辐射电磁场干扰: GB/T14598.9-1995 Ⅲ级快速瞬变干扰: GB/T14598.10-1996 Ⅳ级脉冲干扰: GB/T14598.13-1998 Ⅲ级静电放电干扰: GB/T14598.14-1998 Ⅳ级射频电磁场辐射干扰: GB/T 17626.3－1998 Ⅲ级浪涌（冲击）干扰: GB/T 17626.5－1999标准 III级
机械性能	振动 GB/T11287-2000 Ⅰ级冲击 GB/T14537-1993 Ⅰ级碰撞 GB/T14537-1993 Ⅰ级
环境条件	保存温度：25℃～+70℃ 工作温度：-10℃～55℃ 相对湿度：最大不超过95％大气压力：86～106kPa

3 保护元件

3.1 过电流元件

本装置设二段定时限过流保护，各段电流及时间定值可独立整定。为了躲开线路避雷器的放电时间，本装置中I段也可以整定适当延时时间。

过电流元件逻辑图

注：Idzn为n段电流定值，I为相电流，Tdn 为n段延时定值

3.2 零序过流元件

在经小电阻接地系统中，接地零序电流相对较大，或电缆出线较多，电容电流较大时，一般采用零序过流直接跳闸方法。零序过流元件的实现方式基本与过流元件相似，各段电流及时间定值可独立整定。

零序过电流元件逻辑图

注：I0dn为接地n段定值，T0n为接地n段延时定值

3.3 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。反时限过电流保护的动作时限与被保护线路故障电流的大小有关，故障电流越大，动作时限越短，反之，故障电流越小，动作时限越长。IEEE反时限特性解析式分为三类，即标准反时限、非常反时限、极端反时限，各反时限特性公式如下：

其中：tp为时间系数，范围是（0.05~1）,Ip为电流基准值，I为故障电流, t为跳闸时间

归纳以上三式，本装置反时限特性表达式为：

本装置中反时限特性由整定值中反时限指数Exp整定。，整定值部分反时限时间Tinv为上面IEEE三种表达式中分子的乘积值，单位是秒。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。

3.4 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：

⏹三个母线线电压均低于欠电压定值；

⏹本线路三相电流均小于有流整定值；

⏹线电压有压超过2秒；即电压下降沿动作

⏹断路器必须在合位；

⏹延时时间到。

欠电压元件逻辑图

注：Udz为欠电压定值，Td为延时时间

3.5 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：

⏹三个母线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。

过电压元件逻辑图

跳闸

注：Udz为过电压定值，T为延时时间

3.6 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。

跳闸

注：如果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。

3.7 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

自动切除逻辑图

注：Udz为自投切过压定值，Tzq为自切延时

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

⏹自投切压板投入

注：Udz为自投切欠压定值，Tzt为自切延时

注意：

⏹自投切动作时间建议大于2秒。

⏹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” 软压板。此时备用动作信号接点应反馈接入闭锁自投切开入。

4 定值及整定说明

4.1 数字式电容器保护测控装置的压板清单及说明

压板名称	对应功能
电流Ⅰ段	电流Ⅰ段保护功能投退
电流Ⅱ段	电流Ⅱ段保护功能投退
零序Ⅰ段	零序Ⅰ段保护功能投退
零序Ⅱ段	零序Ⅱ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
压板8备用	备用
压板9备用	备用
自投切	自投切功能投退

4.2 数字式电容器保护装置整定值清单：

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