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NZ800C 数字式电容器保护测控装置说明书(V5.0)

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2024年7月16日发(作者:楚德曜)

NZ800C数字式电容器保护测控装置

NZ800C数字式电容器保护测控装置

一、概述

NZ800C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。

NZ801C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;NZ802C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:

 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(NZ801C对应不平衡电压,NZ802C对应不平衡电流)

 负序过电流保护

 自投切保护

 PT 断线自动检测

 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,接地选跳

 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) 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:

Ia > In

Ib > In

Ic > In

KG1

整定选择定时限

过流压板

t

出口

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,满足以下条件时出口跳闸:

1)3I0 > I0n ; I0n: 接地N段定值

89

NZ800C数字式电容器保护测控装置

2)T > T0n ;T0n: 接地N段延时定值

3I0 > I0n

KG1

整定选择定时限

零序过流压板

t

出口

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)

t

0.14tp

I

0.02

()1

Ip

13.5tp

I

()1

Ip

80tp

I

2

()1

Ip

b.非常反时限(整定范围是0.675~13.5)

t

c.极端反时限(整定范围是4~80)

t

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:

A相反时限

B相反时限

C相反时限

零序反时限

KG1

整定选择定反时限

KG1

整定选择反时限

零序过流II段压板

过流II段压板

出口

出口

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。

其逻辑如下:

90

NZ800C数字式电容器保护测控装置

控制回路断线

合位

Iabc > Ibs

Uab < Uqdy

Ubc < Uqdy

Uca < Uqdy

Uab > Uqdy到Uab < Uqdy

Ubc > Uqdy到Ubc < Uqdy

Uca > Uqdy到Uca < Uqdy

t

欠压压板

时间定值

出口

其中,Iabc为相电流Ia和Ib和Ic,Ibs为欠电压闭锁电流定值,Uqdy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:

1) 三个线电压中的任一个电压高于过压整定值;

2) 断路器在合位;

3) 延时时间到。

其逻辑如下:

合位

间隙电压过压

Uab > Ugdy

Ubc > Ugdy

Uca > Ugdy

KG1

整定过压取间隙电压

KG1

整定过压取母线电压

过压压板

t

时间定值

出口

其中Ugdy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:

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:NZ801C输入为不平衡电压,NZ802C输入为不平衡电流

当NZ800C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:

合位

BPHA > BPHN

BPHB > BPHN

BPHC > BPHN

不平衡压板

t

时间定值

出口

此图对应NZ801C,其中UBPHn为不平衡电压定值

合位

IBPHA > IBPHN

IBPHB > IBPHN

IBPHC > IBPHN

不平衡压板

t

时间定值

出口

此图对应NZ802C,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。

91

NZ800C数字式电容器保护测控装置

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。

其动作逻辑如下:

合位

Uab > Uzq

Ubc > Uzq

Uca > Uzq

KG1

整定自切

自切压板

t

时间定值

出口

其中Uzq为自切电压定值

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。

其动作逻辑如下:

跳位

Uab > 64V

Ubc > 64V

Uca > 64V

Uab < Uzt

Ubc < Uzt

Uca < Uzt

300s

KG1

整定自投

自切压板

t

时间定值

合闸

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)。

手跳或遥跳闭锁

闭锁投切开入

退自投切压板

2.8 PT断线检测

功能同NZ801L。

PT断线检测功能可以通过控制字投退。

2.9 数据记录

功能同NZ801L。

可记录的模拟量增加BPHA、BPHB、BPHC。

92

NZ800C数字式电容器保护测控装置

2.10、遥信、遥测、遥控功能

功能同NZ801L。

93

NZ800C数字式电容器保护测控装置

三、装置的整定及事件信息

3.1、整定值清单及说明

序号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

定值名称

控制字一

控制字二

电流Ⅰ段

电流Ⅱ段

电流Ⅰ段时间

电流Ⅱ段时间

零序Ⅰ段电流

零序Ⅱ段电流

零序Ⅰ段时间

零序Ⅱ段时间

电流反时限基准

电流反时限时间

零序反时限基准

零序反时限时间

反时限指数

过电压定值

过电压动作时间

欠电压定值

欠电压动作时间

欠压闭锁电流

不平衡电压

不平衡动作时间

自投切过压定值

自投切低压定值

自投动作时间

KG1

KG2

I1

I2

T1

T2

I01

I02

T01

T02

IP

TP

IP0

TP0

Exp

Ugdy

Tgdy

Uqdy

Tqdy

Ibs

BPH

Tbph

Uzq

Uzt

Tzt

符号 范围 单位 备注

参见控制字说明

备用

0.02,1,或2

***或不平衡电流 0.1~20.0A

0000~FFFF 无

0000~FFFF 无

0.2~100.0 A

0.2~100.0 A

0.0~20.00 S

0.1~20.00 S

0.1~20.0

0.1~20.0

A

A

0.0~20.00 S

0.1~20.00 S

0.2~100.0 A

0.005~127 S

0.1~20.0 A

0.005~127 S

0.01~10.0 无

30~130.0 V

0.0~100.0 S

10~120.0 V

0.0~100.0 S

0.2~200.0 A

0.5~100.0 V

0.0~20.0

30~120.0

30~120.0

0.0~60.0

S

V

V

S

94

NZ800C数字式电容器保护测控装置

序号

26

27

28

定值名称

自切动作时间 Tzq

符号 范围

0.0~60.0

单位

S

备注

测量CT变比(KA/A) CT

测量PT变比(KV/V) PT

控制字1定义:

位 置1时的含义

15 求和自检投入

14 CT额定电流为1A

13 保护选择反时限方式

12 自投切功能投入

11 控制回路断线退出

1-10 备用

0 过压取间隙线电压

0.001~10.0 无

0.01~10.0 无

一次电流/(二次电流*1000)

一次电压/(二次电压*1000)

置0时的含义

求和自检退出

CT额定电流为5A

保护选择定时限方式

自投切功能退出

控制回路断线投入

备用

备用

3.2、软压板清单及说明

压板名称

电流Ⅰ段

电流Ⅱ段

零序Ⅰ段

零序Ⅱ段

不平衡

过压

欠压

备用

备用

自投切

95

对应功能

电流Ⅰ段保护功能投退

电流Ⅱ段保护功能投退

零序Ⅰ段保护功能投退

零序Ⅱ段保护功能投退

不平衡保护功能投退

过压保护功能投退

欠压保护功能投退

备用功能投退

备用功能投退

自投切功能投退

X

2

12345

X

1

6

U

a

2

7

关量

9

1

0

1

1

1

2

2

1

4

1

5

1

6

1

3

板触点

8

8

9

9

1

0

1

0

1

1

1

1

1

2

(

-

K

M

)

1

3

1

1

4

X

3

1

6

1

5

(

2

4

V

-

)

8

8

7

7

7

468

U

c

B

p

h

A

B

p

h

B

B

p

h

C

I

A

C

1

2

1

4

1

6

1

8

2

0

2

2

2

4

X

5

1

(

2

4

V

+

)

2

(

2

4

V

-

)

34

(

+

)

56

7

(

-

)

8

X

7

12345678

+

K

M

线

T

Q

线

H

Q

T

W

J

线

H

Q

-

K

M

跳合

I

B

C

I

C

C

I

0

I

a

护电流

I

c

'

I

b

'

I

a

'

I

b

I

c

I

0

'

I

C

C

'

I

B

C

'

I

A

C

'

B

p

h

C

'

1

0

B

p

h

B

'

B

p

h

A

'

U

n

U

b

6

6

6

13579

1

1

1

3

1

5

1

7

1

9

2

1

2

3

5

5

5

4

4

4

线

3

3

3

2

2

/

1

1

1

+

X

M

X

4

X

6

附图一:NZ800C背板端子图

NZ800C数字式电容器保护测控装置

96

1

x

5

~

6

:

NZ800C数字式电容器保护测控装置

附图二:NZ800C原理接线图

34

T

Q

12

H

Q

3

1

x

5

~

6

:

1

97

2

4

2024年7月16日发(作者:楚德曜)

NZ800C数字式电容器保护测控装置

NZ800C数字式电容器保护测控装置

一、概述

NZ800C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。

NZ801C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;NZ802C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:

 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(NZ801C对应不平衡电压,NZ802C对应不平衡电流)

 负序过电流保护

 自投切保护

 PT 断线自动检测

 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,接地选跳

 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) 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:

Ia > In

Ib > In

Ic > In

KG1

整定选择定时限

过流压板

t

出口

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,满足以下条件时出口跳闸:

1)3I0 > I0n ; I0n: 接地N段定值

89

NZ800C数字式电容器保护测控装置

2)T > T0n ;T0n: 接地N段延时定值

3I0 > I0n

KG1

整定选择定时限

零序过流压板

t

出口

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)

t

0.14tp

I

0.02

()1

Ip

13.5tp

I

()1

Ip

80tp

I

2

()1

Ip

b.非常反时限(整定范围是0.675~13.5)

t

c.极端反时限(整定范围是4~80)

t

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:

A相反时限

B相反时限

C相反时限

零序反时限

KG1

整定选择定反时限

KG1

整定选择反时限

零序过流II段压板

过流II段压板

出口

出口

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。

其逻辑如下:

90

NZ800C数字式电容器保护测控装置

控制回路断线

合位

Iabc > Ibs

Uab < Uqdy

Ubc < Uqdy

Uca < Uqdy

Uab > Uqdy到Uab < Uqdy

Ubc > Uqdy到Ubc < Uqdy

Uca > Uqdy到Uca < Uqdy

t

欠压压板

时间定值

出口

其中,Iabc为相电流Ia和Ib和Ic,Ibs为欠电压闭锁电流定值,Uqdy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:

1) 三个线电压中的任一个电压高于过压整定值;

2) 断路器在合位;

3) 延时时间到。

其逻辑如下:

合位

间隙电压过压

Uab > Ugdy

Ubc > Ugdy

Uca > Ugdy

KG1

整定过压取间隙电压

KG1

整定过压取母线电压

过压压板

t

时间定值

出口

其中Ugdy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:

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:NZ801C输入为不平衡电压,NZ802C输入为不平衡电流

当NZ800C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:

合位

BPHA > BPHN

BPHB > BPHN

BPHC > BPHN

不平衡压板

t

时间定值

出口

此图对应NZ801C,其中UBPHn为不平衡电压定值

合位

IBPHA > IBPHN

IBPHB > IBPHN

IBPHC > IBPHN

不平衡压板

t

时间定值

出口

此图对应NZ802C,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。

91

NZ800C数字式电容器保护测控装置

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。

其动作逻辑如下:

合位

Uab > Uzq

Ubc > Uzq

Uca > Uzq

KG1

整定自切

自切压板

t

时间定值

出口

其中Uzq为自切电压定值

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。

其动作逻辑如下:

跳位

Uab > 64V

Ubc > 64V

Uca > 64V

Uab < Uzt

Ubc < Uzt

Uca < Uzt

300s

KG1

整定自投

自切压板

t

时间定值

合闸

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)。

手跳或遥跳闭锁

闭锁投切开入

退自投切压板

2.8 PT断线检测

功能同NZ801L。

PT断线检测功能可以通过控制字投退。

2.9 数据记录

功能同NZ801L。

可记录的模拟量增加BPHA、BPHB、BPHC。

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NZ800C数字式电容器保护测控装置

2.10、遥信、遥测、遥控功能

功能同NZ801L。

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NZ800C数字式电容器保护测控装置

三、装置的整定及事件信息

3.1、整定值清单及说明

序号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

定值名称

控制字一

控制字二

电流Ⅰ段

电流Ⅱ段

电流Ⅰ段时间

电流Ⅱ段时间

零序Ⅰ段电流

零序Ⅱ段电流

零序Ⅰ段时间

零序Ⅱ段时间

电流反时限基准

电流反时限时间

零序反时限基准

零序反时限时间

反时限指数

过电压定值

过电压动作时间

欠电压定值

欠电压动作时间

欠压闭锁电流

不平衡电压

不平衡动作时间

自投切过压定值

自投切低压定值

自投动作时间

KG1

KG2

I1

I2

T1

T2

I01

I02

T01

T02

IP

TP

IP0

TP0

Exp

Ugdy

Tgdy

Uqdy

Tqdy

Ibs

BPH

Tbph

Uzq

Uzt

Tzt

符号 范围 单位 备注

参见控制字说明

备用

0.02,1,或2

***或不平衡电流 0.1~20.0A

0000~FFFF 无

0000~FFFF 无

0.2~100.0 A

0.2~100.0 A

0.0~20.00 S

0.1~20.00 S

0.1~20.0

0.1~20.0

A

A

0.0~20.00 S

0.1~20.00 S

0.2~100.0 A

0.005~127 S

0.1~20.0 A

0.005~127 S

0.01~10.0 无

30~130.0 V

0.0~100.0 S

10~120.0 V

0.0~100.0 S

0.2~200.0 A

0.5~100.0 V

0.0~20.0

30~120.0

30~120.0

0.0~60.0

S

V

V

S

94

NZ800C数字式电容器保护测控装置

序号

26

27

28

定值名称

自切动作时间 Tzq

符号 范围

0.0~60.0

单位

S

备注

测量CT变比(KA/A) CT

测量PT变比(KV/V) PT

控制字1定义:

位 置1时的含义

15 求和自检投入

14 CT额定电流为1A

13 保护选择反时限方式

12 自投切功能投入

11 控制回路断线退出

1-10 备用

0 过压取间隙线电压

0.001~10.0 无

0.01~10.0 无

一次电流/(二次电流*1000)

一次电压/(二次电压*1000)

置0时的含义

求和自检退出

CT额定电流为5A

保护选择定时限方式

自投切功能退出

控制回路断线投入

备用

备用

3.2、软压板清单及说明

压板名称

电流Ⅰ段

电流Ⅱ段

零序Ⅰ段

零序Ⅱ段

不平衡

过压

欠压

备用

备用

自投切

95

对应功能

电流Ⅰ段保护功能投退

电流Ⅱ段保护功能投退

零序Ⅰ段保护功能投退

零序Ⅱ段保护功能投退

不平衡保护功能投退

过压保护功能投退

欠压保护功能投退

备用功能投退

备用功能投退

自投切功能投退

X

2

12345

X

1

6

U

a

2

7

关量

9

1

0

1

1

1

2

2

1

4

1

5

1

6

1

3

板触点

8

8

9

9

1

0

1

0

1

1

1

1

1

2

(

-

K

M

)

1

3

1

1

4

X

3

1

6

1

5

(

2

4

V

-

)

8

8

7

7

7

468

U

c

B

p

h

A

B

p

h

B

B

p

h

C

I

A

C

1

2

1

4

1

6

1

8

2

0

2

2

2

4

X

5

1

(

2

4

V

+

)

2

(

2

4

V

-

)

34

(

+

)

56

7

(

-

)

8

X

7

12345678

+

K

M

线

T

Q

线

H

Q

T

W

J

线

H

Q

-

K

M

跳合

I

B

C

I

C

C

I

0

I

a

护电流

I

c

'

I

b

'

I

a

'

I

b

I

c

I

0

'

I

C

C

'

I

B

C

'

I

A

C

'

B

p

h

C

'

1

0

B

p

h

B

'

B

p

h

A

'

U

n

U

b

6

6

6

13579

1

1

1

3

1

5

1

7

1

9

2

1

2

3

5

5

5

4

4

4

线

3

3

3

2

2

/

1

1

1

+

X

M

X

4

X

6

附图一:NZ800C背板端子图

NZ800C数字式电容器保护测控装置

96

1

x

5

~

6

:

NZ800C数字式电容器保护测控装置

附图二:NZ800C原理接线图

34

T

Q

12

H

Q

3

1

x

5

~

6

:

1

97

2

4

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