南瑞继保PCS-9631LA (LB) 电容器保护装置

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湖北千伏安工程技术有限公司，我公司专业从事220KV及以下变电站二次保护改造、变电站自动化升级，代理国内外知名品牌（国电南自、南瑞继保、北京四方、长园深瑞、国电南瑞）微机保护测控装置，山大科技、国电南自、中元华电等知名品牌故障录波装置。若有需要欢迎来电咨询。

南瑞继保PCS-9631LA (LB) 电容器保护装置

PCS-9631LA(LB)电容器保护装置适用于 110kV 以下电压等级的非直接接地系统或小电阻接地 系统中所装设的单 Y、双 Y、△形接线并联电容器组的保护及测控。装置通过常规电磁式互感器采 集模拟量，支持 IEC61850 规约。下图为此型保护装置的典型应用配置。

性能特征

高性能的通用型硬件，实时计算：采用 32 位高性能的双核处理器，核 1 完成保护运算与 出口逻辑，核 2 实现事件记录、故障录波、人机接口、后台通信及打印等功能。高性能的 硬件保证了装置在每一个采样间隔对所有继电器进行实时计算。

软件模块化设计：装置提供完备的保护功能，各保护元件按模块化设计，相互独立，可灵活配置。

通信功能齐全：具有灵活的通讯方式，可配 2 个 100Mbps 以太网接口，2 个 RS-485 串口， 1 个 RS-232 打印串口。支持电力行业通讯标准 DL/T667-1999（IEC60870-5-103）和 DL/T860（IEC61850）。支持 100Mbps、超五类线或光纤通讯接口。

调试维护方便：具有友好的人机接口和丰富的 PC 机辅助软件，方便装置设置和调试。

工作原理

主程序分为正常运行程序和故障计算程序：正常运行程序完成系统无故障情况下的状态监视、 数据预处理等辅助功能。整组启动后进入故障计算程序，进行各种保护的算法计算，跳闸逻辑判断等。

模拟量输入

本装置可以引入如下模拟量：三相保护电流（Ia、Ib、Ic）、 两相测量电流（Iam、Icm）、三相 母线电压（Ua、Ub、Uc）、 不平衡电压（PCS-9631LA：Uu1、Uu2、Uu3，PCS-9631LB：Uu）、 零序电流（I0）、不平衡电流（PCS-9631LA：Iu，PCS-9631LB：Iu1、Iu2、Iu3）。外部电流输入经 隔离互感器隔离变换后，经低通滤波器至模数转换器，再由 CPU 定时采样。CPU 对获得的数字信 号进行处理，构成各种保护继电器。

Ia、Ib、Ic 为保护用三相电流输入；I0 既可用作零序过流保护（跳闸或报警），也同时兼作小 电流接地选线用输入；Iam、Icm 为测量用两相电流输入；Ua、Ub、Uc 为母线电压，电压可以Ｙ型 接入，也可以Ｖ型接入，在本装置中作为保护和测量共用，其与 Iam、Icm 一起计算形成本间隔的 P、 Q、COSф、kWh、kVarh；Uu1、Uu2、Uu3、Iu 为 PCS-9631LA 用不平衡保护电压、电流，Uu、 Iu1、Iu2、Iu3 为 PCS-9631LB 用不平衡保护电压、电流。

装置启动元件

装置为各保护元件设置了不同的启动元件，相应的启动元件启动后才能进行各自的保护元件计 算。

过流保护启动元件：当三相电流最大值大于 0.95 倍整定值时动作。此启动元件用来开放相应的 过流保护。

零序过流保护启动元件：当零序电流大于 0.95 倍零序电流整定值时动作。此启动元件用来开放 相应的零序过流保护。

过电压保护启动元件：当最大相间电压大于 0.98 倍过电压整定值且开关在合位时动作。此启动 元件用来开放过电压保护。

低电压保护启动元件：当最大相间电压小于 1.02 倍低电压整定值、开关在合位且低压电流闭锁 元件开放时动作。此启动元件用来开放低电压保护。

不平衡电流保护启动元件：当不平衡电流大于 0.95 倍不平衡电流整定值时动作。此启动元件用 来开放不平衡电流保护。

不平衡电压保护启动元件：当不平衡电压大于 0.98 倍不平衡电压整定值时动作。此启动元件用 来开放不平衡电压保护。

非电量启动元件：当非电量开入为 1，且开关在合位时非电量保护启动元件开放。

接地保护（零序过流保护）

当装置用于不接地或小电流接地系统，接地故障时的零序电流很小时，可以用接地试跳的功能 来隔离故障。这种情况要求零序电流由外部专用的零序 CT 引入，不能够用软件自产。

当装置用于小电阻接地系统，接地零序电流相对较大时，可以用直接跳闸方法来隔离故障。相 应的，本装置提供了两段零序过流保护。

另外提供一段独立的零序过流告警段，该告警段与零序Ⅱ段共用定值，当[零序过流Ⅱ段]控制字 退出时，零序Ⅱ段告警段自动投入。

当零序电流作跳闸和报警用时，其既可以由外部专用的零序 CT 引入，也可用软件自产(控制字 定值中有[零序电流自产]控制字)

时间管理

时钟同步

装置能够连接多种时钟源信号进行准确的时钟同步，所支持的时钟信号源包括标准时钟装置（如 PCS-9785）发出的差分 IRIG-B、差分 PPS、空接点 PPS、SNTP 广播、SNTP 点对点等信号。

通过液晶菜单对时方式中[外部时钟源模式]参数选择对时源。其中“硬对时”包括差分 IRIG-B、 差分 PPS、空接点 PPS 等信号， “软对时”包括 SNTP 广播、SNTP 点对点、IEC103 后台对时等， “扩展板对时”尚未使用。

选择“硬对时”时，装置判断差分 IRIG-B、差分 PPS、空接点 PPS 的有效性，并根据优先级 （差分 IRIG-B>差分 PPS>空接点 PPS）选择一种时钟信号进行同步。

选择“软对时”时，装置根据网络 SNTP 报文进行 SNTP 点对点或 SNTP 广播对时。如果已经 指定 SNTP 服务器地址，装置固定与其进行 SNTP 点对点对时。如果未指定 SNTP 服务器地址（该 参数为空 0.0.0.0），装置使用 SNTP 广播对时。

选择“无对时”时，装置不检测各种时钟源信号，且不报“对时异常”报警。

装置支持灵活的对时切换，一旦高优先级的对时信号断开，自动选择低优先级的对时信号，例 如差分 IRIG-B 信号断开，空接点 PPS 有效，改用空接点 PPS；选择“硬对时”或者“扩展板对时” ， 但只有网络对时源时，装置会进行网络对时，且不报“对时异常”报警。

差分 PPS、空接点 PPS 对时没有日历信息，装置使用 SNTP 或 IEC103 后台对时中的日历信 息对时。

当装置对时成功时，液晶主界面的左上角显示“S”标志。

操作回路插件

操作回路插件（槽号为 B04）NR4546 为 B04 标配插件，用于完成对断路器的各种操作，包含 跳合闸接点和报警接点。插件适用于弹簧机构断路器和不带压力机构的永磁断路器。插件自带防跳 功能，用户可以根据实际工程需要选择是否使用防跳功能。

 断路器跳闸位置监视（跳闸位置和跳位）

跳闸位置继电器（TWJ）用于监视断路器的分位状态。将端子 06 经断路器常闭辅助接点连接到 控制电源的负端，或将端子 06 和端子 04(或 05)短接后连接到合闸回路，都可以用来监视断路 器的跳闸位置状态。

 断路器合闸位置监视

合闸位置继电器（HWJ）用于监视断路器的合位状态。将端子 10 经断路器常开辅助接点连接 到控制电源的负端，或将端子 10 和端子 09 短接后连接到跳闸回路，都可以用来监视断路器的 合闸位置状态。

 合闸回路

保护合闸信号经合闸压板接入端子 08；遥控合闸信号从端子 14 输出，经遥合压板接入端子 07； 手动合闸信号接入端子 07。端子 04(或 05)连接到断路器的合闸回路。

合闸保持继电器（HBJ）在合闸操作时启动，断路器合闸成功后返回，其工作电流在 0.5A 至 4.0A 范围内自适应。合闸过程中即使合闸接点返回，合闸保持继电器（HBJ）常开接点将保持 闭合到断路器合闸成功。

 跳闸回路

保护跳闸信号从端子 15 输出，经跳闸压板接入端子 02；遥控跳闸信号从端子 13 输出，经遥跳

压板接入端子 03；手动跳闸信号接入端子 03。端子 09 连接到断路器的跳闸回路。

跳闸保持继电器（TBJ）在跳闸操作时启动，断路器跳闸成功后返回，其工作电流在 0.5A～4.0A 范围内自适应。跳闸过程中即使跳闸接点返回，跳闸保持继电器（TBJ）常开接点将保持闭合 到断路器跳闸成功。

 合后位置继电器（KKJ）

合后位置继电器（KKJ）为双位置继电器。当断路器手动合闸或遥控合闸时，KKJ 动作并且保 持；当断路器手动跳闸或遥控跳闸时，KKJ 将返回；当由于保护动作跳开断路器时，KKJ 不返回。

 防跳回路

防跳功能的实现是通过跳闸保持继电器（TBJ）和防跳回路继电器（TBJV）共同实现的。保护 或人为跳闸时，TBJ 动作，在启动跳闸保持回路的同时，接于 TBJV 线圈回路的 TBJ 常开接点 闭合。如果此时有合闸操作（手动合闸或重合闸），则 TBJV 线圈带电，串于其线圈回路的 TBJV 常开接点闭合，构成自保持回路。接于合闸线圈回路的 TBJV 常闭接点打开，切断合闸回路，避免断路器多次跳合。

交流操作回路插件（NR4547）

操作回路插件 NR4547 为 B04 选配插件，其为交流操作回路，用于完成对断路器的各种操作， 包含跳合闸接点和报警接点。插件适用于弹簧机构断路器和不带压力机构的永磁断路器。插件自带 防跳功能，用户可以根据实际工程需要选择是否使用防跳功能。

断路器合闸位置监视

合闸位置继电器（HWJ）用于监视断路器的合位状态。将端子 10 经断路器常开辅助接点连接 到控制电源的负端，或将端子 10 和端子 02 短接后连接到跳闸回路，都可以用来监视断路器的 合闸位置状态。

 合闸回路

保护合闸信号经合闸压板接入端子 05；遥控合闸信号从端子 14 输出，经遥合压板接入端子 07； 手动合闸信号接入端子 07。端子 04（具备防跳功能）或端子 05（无防跳功能）连接到断路器 的合闸回路。

 跳闸回路

保护跳闸信号从端子 15 输出，经合闸压板接入端子 02；遥控跳闸信号从端子 13 输出，经遥跳 压板接入端子 03；手动跳闸信号接入端子 03。端子 02 连接到断路器的跳闸回路。

 合后位置继电器（KKJ）

合后位置继电器（KKJ）为双位置继电器。当断路器手动合闸或遥控合闸时，KKJ 动作并且保 持；当断路器手动跳闸或遥控跳闸时，KKJ 将返回；当由于保护动作跳开断路器时，KKJ 不返 回。

交流操作回路由 STJ 和 SHJ 接点组合实现 KKJ 继电器功能。

 防跳回路

防跳功能的实现是通过合闸位置继电器（HWJ）和防跳回路继电器（TBJV）共同实现的。当开 关处于合位，HWJ 为 1，有合闸操作（手动合闸或重合闸），则 TBJV 线圈带电，串于其线圈回 路的 TBJV 常开接点闭合，构成自保持回路。接于合闸线圈回路的 TBJV 常闭接点打开，切断 合闸回路，避免断路器多次跳合。

断路器合闸位置监视

合闸位置继电器（HWJ）用于监视断路器的合位状态。将端子 10 经断路器常开辅助接点连接 到控制电源的负端，或将端子 10 和端子 02 短接后连接到跳闸回路，都可以用来监视断路器的 合闸位置状态。

 合闸回路

保护合闸信号经合闸压板接入端子 05；遥控合闸信号从端子 14 输出，经遥合压板接入端子 07； 手动合闸信号接入端子 07。端子 04（具备防跳功能）或端子 05（无防跳功能）连接到断路器的合闸回路。

 跳闸回路

保护跳闸信号从端子 15 输出，经合闸压板接入端子 02；遥控跳闸信号从端子 13 输出，经遥跳 压板接入端子 03；手动跳闸信号接入端子 03。端子 02 连接到断路器的跳闸回路。

 合后位置继电器（KKJ）

合后位置继电器（KKJ）为双位置继电器。当断路器手动合闸或遥控合闸时，KKJ 动作并且保 持；当断路器手动跳闸或遥控跳闸时，KKJ 将返回；当由于保护动作跳开断路器时，KKJ 不返 回。

交流操作回路由 STJ 和 SHJ 接点组合实现 KKJ 继电器功能。

 防跳回路                                    

防跳功能的实现是通过合闸位置继电器（HWJ）和防跳回路继电器（TBJV）共同实现的。当开 关处于合位，HWJ 为 1，有合闸操作（手动合闸或重合闸），则 TBJV 线圈带电，串于其线圈回 路的 TBJV 常开接点闭合，构成自保持回路。接于合闸线圈回路的 TBJV 常闭接点打开，切断 合闸回路，避免断路器多次跳合。

保护装置提供 30 个独立的定值区，可以满足电力系统不同的运行工况。正常运行时，运行定值 区可以是其中任意一个，并且仅有运行定值区的保护定值有效。保护定值为多区定值，其余定值不 分区，为所有定值区公用。

注意: 保护的所有的电流电压定值均按二次值整定，零序电流基于 3I0 整定。

注意: 设备参数定值和保护行为相关，请务必根据实际情况整定。

 过流Ⅰ段定值 (0.04～30)In A 2 过流Ⅰ段时间 0.0～100.0 s 3 过流Ⅱ段定值 (0.04～30)In A 4 过流Ⅱ段时间 0.0～100.0 s 5 过流反时限定值 (0.04～30)In A 6 过流反时限时间因子 0.05～100.0   7 过流反时限动作曲线类型 1～3

零序过流Ⅰ段定值 0.04～30 A

零序电流采用自产零 流时定值范围为 (0.04 ~ 30)In 9 零序过流Ⅰ段时间 0.0～100.0 s

零序过流Ⅱ段定值 0.04～30 A

零序电流采用自产零 流时定值范围为 (0.04 ~ 30)In 11 零序过流Ⅱ段时间 0.0～100.0 s

零序过流反时限定值 0.04～30 A

零序电流采用自产零 流时定值范围为 (0.04 ~ 30)In 13 零序过流反时限时间因子 0.05～100.0

过电压定值 57.70～200 V 按线电压整 16 过电压时间 0.0～100.0 s 17 低电压定值 2.00～100 V 按线电压整 18 低电压时间 0.0～100.0 s 19 低电压闭锁电流定值 (0.04～30)In A

 相关说明

1、 只有控制字、软压板状态（若未设置则不判）、硬压板状态（若未设置则不判）均有效时才 投入相应的保护元件，否则退出该保护元件。

2、 跳闸矩阵定值换算为二进制后，低 1 位（由最低位开始）对应操作回路板“保护跳闸出口” 和“保护跳闸出口 2”， 第 2~4 位（由最低位开始）分别对应操作回路板“跳闸备用 1”，“跳 闸备用 2”，“跳闸备用 3”，第 5 位（由最低位开始）对应出口板“跳闸备用 4”。 如所整定 保护需要对应出口接点动作，需将该跳闸矩阵定值对应位整定为 1，其余位置整定为0。

1 低电压保护软压板 0，1

远方控 制软压 板

2 远方投退压板软压板 0，1 3 远方切换定值区软压板 0，1 4 远方修改定值软压板 0，1

 相关说明

1、 [远方投退压板软压板]置“1”时，才能远方修改“功能软压板”。

2、 [远方切换定值区软压板]置“1”时，才能远方切换定值区。

3、 [远方修改定值软压板]置“1”时，才能远方修改 “保护定值”。

4、 上述三个远方功能软压板只能在就地更改。

 [时钟同步阈值]在选择“硬对时”并且时钟源为 IRIG-B 信号时有效，当时钟源与装置时间 差超过[时钟同步阈值]时（非装置上电时刻），不再进行对时，报“对时异常”告警；[时钟 同步阈值]设为非 0，选择“硬对时”，存在以下告警情况：对时服务模块未正常运行或者对 时信号正常但是未能成功设置本机时钟，装置报“对时服务状态”告警；对时信号丢失、 对时品质位异常、对时校验码错误，装置报“对时信号状态”告警；对时报文包含的时间 跳变，装置报“对时跳变侦测状态” 。

装置自检报警信息

PT断线告警

当装置新增保护动作报告时，主画面将显示最新一次动作报告。动作报告界面显示动作报告的 记录号，动作时间（格式为：年－月－日 时：分：秒：毫秒）及动作元件名称，并且在动作元件前 显示保护动作的相对时间和相别，如下图 6.1-4 所示。如果不能在一屏内完全显示，所有的显示信 息将从下向上以每次一行的速度自动滚动显示。

如果动作报告和自检报告同时存在，则主画面上半部分显示动作报告，下半部分显示自检报告，如果不能在一屏内完全显示，动作报告和自检报告的显示信息将分别从下向上 以每次一行的速度自动滚动显示。

动作报告和自检报告界面图

同时按“确认” 、 “取消”键或进入菜单“本地命令”->“信号复归”，可切换显示动作报告界面、 自检报告界面和装置正常运行主画面。除了以上几种自动切换显示方式外，保护还提供了若干命令 菜单，供继电保护工程师调试保护和修改定值用。

装置按键“解锁”后的 30s 内，液晶主界面的左下角显示“ ”标志；未进行按键“解锁”操

二次测量值

遥测量