国网南瑞SAI-328D数字式电容器保护测控装置

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国网南瑞SAI-328D数字式电容器保护测控装置

SAI-328D数字式电容器保护测控装置
一、概述
SAI328D为用于66kV及以下中性点经消弧线圈接地或不接地中低压系统中装设的并联电容器保护测控装置，可在开关柜就地安装。适用于单 Y，双 Y，△形接线电容器组。

SAI328D-1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；SAI328D-2是以电流电压保护及不平衡电流保护为基本配置的成套电容器保护装置。

保护功能配置：

l 二段式相间过流保护

l 二段式零序过流保护

l 电流保护定时限、反时限可选

l 零序保护定时限、反时限可选

l 欠压保护

l 过压保护

l 三相不平衡保护（SAI328D-1对应不平衡电压，SAI328D-2对应不平衡电流）

l 负序过电流保护

l 自投切保护

l PT 断线自动检测

l 小电流接地选线功能

测控功能配置

l 11路强电遥信开入采集

l 装置失电告警，装置事故信号，装置告警信号

l 断路器遥控分合，接地选跳

l 模拟量遥测：Ia、Ib、Ic、Ua、Ub、Uc、Q

二、保护原理说明
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） IF > In ；Idn为n段电流定值，IF为相电流

3) T > Tn ；Tn 为n段延时定值


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0.007～0.14)



b.非常反时限(整定范围是0.675～13.5)



c.极端反时限(整定范围是4～80)


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

注意：整定值部分反时间为上面表达式中分子的乘积值，单位是秒.


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：

1） 三个线电压均低于欠电压定值Uqdy；

2） 本线路三相电流均小于欠压闭锁电流整定值Ibs；

3） 延时时间到；

4） 断路器在合位且无控制回路断线信号。

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：

1） 三个线电压中的任一个电压过压整定值；

2） 断路器在合位；

3） 延时时间到。


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：

1） 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；

2） 断路器在合位；

3） 延时时间到。

说明：SAI328D-1输入为不平衡电压，SAI328D-2输入为不平衡电流

当SAI328D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。



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：

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） 自投切压板及控制字投入；

5） 延时时间到。



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） TWJ保持5分钟以上；

5） 自投切压板和控制字投入；

6） 延时时间到。

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软压板。此时备用出口一接点(4x13-4x14)应反馈接入闭锁投切开入（2x2）。

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：

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，小线电压小于16V，判为两相或单相PT断线。

3)三相电压和大于8V， 线电压与小线电压差大于16V，判为两相或单相PT断线。

装置在检测到PT断线后，可根据控制字选择，或者退出带方向元件、电压元件的各段保护，或者退出方向、电压元件。PT断线检测功能可以通过控制字投退。

2.9 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、Ux、Ii0，BPHA、BPHB、BPHC。可记录的状态量为断路器位置、保护跳闸合闸命令。所有数据记录信息数据存入FLASH RAM中，可被PC机读取。可记录的录波报告为8个以上，每次录波数据总时间容量为1S，分两段记录，动态捕捉并调整记录时间。可记录的事件不少于1000次。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。

2.10、遥信、遥测、遥控功能


遥控功能主要有三种：正常遥控跳闸操作和合闸操作，接地选线遥控跳闸操作。

遥测量主要有：IAc、(IBc)、ICc、UA、UB、UC、UAB、UBC、UCA、COS￠、P、Q、F 和电度。所有这些量都在当地实时计算，实时累加，三相有功无功的计算消除了由于系统电压不对称而产生的误差，且计算完全不依赖于网络，精度达到 0.5 级。

遥信量主要有：16 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2ms。