SUN-8000 微机线路监控保护装置.doc

重庆升旭科技有限公司技术资料文件名称：SUN-8000微机线路监控保护装置编制： 日期：审核： 日期：批准： 日期：1 基本配置及规格1.1基本配置SUN-8000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的线路保护及测控装置，可在开关柜就地安装。保护方面的主要功能有：1）三段过流保护；2）三段零序功率方向过流保护3）一段小电流接地选线；4）一段五次谐波零序功率方向保护；5）三相二次重合闸（检同期、无压或不检）；6）过负荷保护；7）五种特性的反时限过流保护；8）一段定值时间可分别独立整定的合闸过流后加速保护；9）一段定值时间可分别独立整定的合闸零序过流后加速保护；10）低周减载保护；11）过电压保护；12）低电压保护；13）低压减载保护；14）三个跳闸报警可选择的非电量；15）零序过压保护；16）手动及自动准同期合闸并列操作；17）独立的操作回路、故障录波、211次谐波分析。四遥方面的主要功能有： 1） 遥测:测量电流IA、IB、IC保护电流Ia、Ib、Ic序电流I1 、I2、3I0功率因数（COS）功率的计算（P、Q）母线电压UA、UB、UC、UAB、UBC、UCA系统电压Us(相电压或线电压)序电压U1 、U2、3U0频率f(母线侧、系统侧)根据以上的功率数据计算能量kWh、kVarh装置内部运行温度的采集计算、工作电源采集各通道数据的极值监视各保护计算数据比较的零抑制2）遥信:16路遥信开入采集、装置遥信变位、事故遥信。3）遥控:正常断路器分合4）遥调:保护定值整定、远程修改5）具有可编程的多路开入量和开出量1.2 技术数据1.2.1 额定数据 直流电源： 220V，110V 允许偏差+15，-20 交流电压： 100/V，100V 交流电流： 5A，1A 频 率： 50Hz1.2.2 功 耗 交流电压： 0.5VA/相 交流电流： 1VA/相 (In =5A) 0.5VA/相 (In =1A) 直 流： 正常 10W 跳闸 15W1.2.3 主要技术指标 定时限过流： 电流定值：020In 时间定值：099.99S 定值误差： 2 反时限过流： 电流定值：020In 时间定值：0.051.00S定值误差：精度误差为30ms及界于动作值从1.5到20倍之间的电流曲线时间的4% 重合闸 重合闸时间：0.199.99S 定值误差： 2 低周减载 低周定值：45Hz50Hz 低压闭锁：0100V df/dt闭锁：0.3Hz/s9.99Hz/s 定值误差： 2 其中频率误差： 0.01Hz 遥测量计量等级： I、U、f 0.2级 其他： 0.5级 遥信分辨率： 2ms 信号输入方式： 无源接点2. 装置原理2.1 硬件配置及逻辑框图见附图SUN-80002.2 模拟输入 外部电流及电压输入经隔离互感器隔离变换后，由低通滤波器输入至模数变换器，CPU经采样数字处理后，构成各种保护继电器，并计算各种遥测量。 Ia、Ib、Ic、Io输入为保护用模拟量输入，IA、IB、IC为测量用专用测量CT输入，保证遥测量有足够的精度。Io零序电流输入除可用作零序过流保护用之外（报警或跳闸），也同时兼作小电流接地选线用输入，零序电流的接入最好用专用零序电流互感器接入，若无专用零序电流互感器，在保证零序电流能满足小接地系统保护选择性要求前提下用三相电流之和即CT的中性线电流。UA、UB、UC输入在本装置中作为低周保护和测量用电压输入，与IA、IB、IC一起计算形成本线路的P、Q、COS、Kwh、Kvarh。若本线路遥测量仅为电流量并且低周保护停用，则UA、UB、UC可不接，为防止装置发PT断线信号，只需将定值表中控制字整定为PT断线检查退出。UL在SUN-8000中作为重合闸检线路无压输入及与线路同期合闸时用。SUN-8000微机线路保护装置模入量对应表通道序号通道名称端子号通道序号通道名称端子号0保护电流IaA101-A1026测量电流IcA113-A1141保护电流IbA103-A1047母线侧Ua电压A115-A1182保护电流IcA105-A1068母线侧Ub电压A116-A1183零序电流3I0A107-A1089母线侧Uc电压A117-A1184测量电流IaA109-A11010中性点零序电压3U0A119-A1205测量电流IbA111-A11211线路电压ULA121-A1222SUN-8000微机线路保护开关量输入对应表通道号开入量代号端子号默认输入名称0IN1C101-C103合闸回路监视1IN2C102-C103跳闸回路监视2IN3C104-C106遥信开入3IN4C105-C106遥信开入4IN5C107-C110压力低禁止合闸5IN6C108-C110压力低禁止操作6IN7C109-C110压力低禁止跳闸7IN8C111-C112断路器状态8IN9C113-C114闭锁重合闸9IN10C201-C202手动合闸位置10IN11C203-C204手动跳闸输入11IN12C205-C206远方控制位置12IN13C207-C208遥信开入13IN14C209-C210非电量一14IN15C211-C212非电量二15IN16C213-C214非电量三2.3 软件说明2.3.1 三段过流保护本装置设三段定时限过流保护，各段电流、方向及时间定值可独立整定，分别设置整定控制字控制这三段保护的投退，且每段电流保护设置可投退的复合电压闭锁功能。专门设置一段后加速段电流保护在手合和重合闸后投入3秒，加速段的电流及时间可独立整定。方向元件采用正序电压极化，方向元件和电流元件接成按相启动方式；方向元件带有记忆功能以消除近处三相短路时方向元件的死区；这三段电流保护的方向可设置为正方向、反方向，无方向，但以正方向为优先级。2.3.2 反时限过流根据国际电工委员会(IEC255-4)和英国标准规范(BS142.1996)的规定，一般采下列五个标准特性方程： 一般反时限： (1) 非常反时限： (2)极端反时限： (3) 长反时限： (4)短反时限： (5) 上式中，为电流基准值；为时间常数，取过流反时限时间定值DMT，范围为0.051S。 2.3.3 过负荷保护过负荷保护动作可通过控制字整定，“0”时只发信号，“1”时跳闸并且闭锁重合闸。 2.3.4三相二次重合闸重合闸起动方式有两种：不对应起动和保护起动，采用不对应起动优先原则。当重合闸不投时可选择整定控制字退出，装置可选取检同期、无压或不检重合方式。重合闸必须在充电完成后投入，线路在正常运行状态(HHJ=1，TWJ=0)，无闭锁重合信号，经15秒充电完成。 重合闭锁信号有：手跳(KKJ=0) 低周动作 外部端子闭锁输入 遥跳 控制回路异常 各压力闭锁合闸 过负荷跳闸 非电量跳闸。 2.3.5低周减载装置配有低电压、无流闭锁及滑差闭锁功能的低周减载保护。当装置投入工作时频率必须在500.5Hz范围内，低周保护才允许投入。当系统发生故障，频率下降过快超过滑差闭锁定值时瞬时闭锁低周保护。另外线路如果不在运行状态（IIDZ），则低周保护自动退出。低周保护动作同时闭锁线路重合闸。测量交流电压正弦波一个周期的时间，计算其倒数即得到频率值。由于装置测量时间的分辨率为4/3s，故装置测量频率的精度极高，显示至0.01HZ。为防止噪声干扰及其他异常情况，频率测量回路设有电压门槛，输入电压有效值大于9V方进行频率测量。下列情况装置视为频率测量回路异常，闭锁低周减载。（1）母线电压小于9V。（2）测量频率超出4555HZ的有效范围，但装置仍能显示测得的频率值。若频率低于45HZ，则不进行测量，装置也不显示。 2.3.6接地保护基波零序电流保护设四段，零序、段及后加速零序电流保护，其中第、段可选择跳闸或只发信号（可用于经小电阻接地系统、经高电阻接地系统、不接地系统），零序电流电压元件及方向元件可选择。五次谐波零序保护设I段，用于经消弧线圈接地系统，只发信号。 在经小电阻接地系统中，接地零序电流相对较大，故采用直接跳闸方法，装置中设三段零序过流继电器（“零序过流投入”整定控制字整定“0”时只报警，整定为“1”时跳闸）。在某些不接地系统中，电缆出线较多，电容电流较大，也可采用零序电流继电器直接跳闸方式。装置专门设置一段零序电流后加速段保护，在手合或重合闸后投入3s。加速段的电流及时间可独立整定。可通过控制字选择该保护的投退。 2.3.7 过电压保护过电压保护取母线电压，为防止线路或其他设备未投时误发信号，故过电压中加有断路器合位判据。为避免使用相电压在单相接地时过电压保护误动，过电压保护采用线电压，由软件计算得出。过电压保护可选择跳闸或只发信号（“过电压保护投入”整定控制字整定“0”时只报警，整定为“1”时跳闸）。2.3.8 低电压保护由于失压保护是在母线完全失压的情况下动作，所以只有在三相均失压时保护才动作。以三相均失压为判据的措施也可起到防止PT断线，单相或两相断线引起失压保护误动作的作用。有流闭锁条件是为避免PT断线误动而设置，有流闭锁定值按躲过最小负荷电流整定，建议定值取0.2A（二次）。一般情况下，失压保护取母线电压，所以失压保护还加断路器合位判据。2.3.9 电压减载保护低压减载设有无流闭锁和断路器合位判据以及投退压板，道理同低周减载。当线电压小于20V时，装置判断为PT断线，从而闭锁低压减载。如认为该PT断线判据过于勉强，投入低压减载应慎重。2.3.10 非电量保护为适应线路变压器组保护的需要，装置设有三个非电量保护，可自行选择跳闸和只发信号，用户可自行选择其中任一非电量为重瓦斯、轻瓦斯、油温高，一般要求是重瓦斯需要跳闸，轻瓦斯和油温高需要告警。2.3.11 PT断线检查装置具有PT断线检查功能，可通过控制字投退。装置检测母线电压异常时报PT断线，待电压恢复正常后保护也自动恢复正常。在断线期间，根据整定控制字选择是退出经方向或低电压闭锁的各段过流保护还是暂时取消方向和低电压闭锁。如果重合闸选择检同期或检无压方式，则线路电压异常时发出告警信号，并闭锁自动重合闸，待线路电压恢复正常时保护也自动恢复正常。如果重合闸选择检同期或检无压方式时，装置自动投入线路PT断线判别功能。线路PT断线的判据为：若线路电压Ux小于0.3Un（Un=100V或57.7V）对应线路有流（有一相电流大于0.06In），经10秒报线路PT断线，断线消失后延时2.5秒返回。线路PT断线信号发出后闭锁自动重合闸，待线路电压恢复正常时保护也自动恢复正常。2.3.12 线路PT断线本装置采用电压下降判据，根据线路电压有相电压和线电压的三种情况。以适应这三种情况，装置设置了三种选择控制字（当整定控制字为“0”时表示“100V的Uab线电压接线方式”，当整定控制字为“1”时表示“v的Ua相电压接线方式”，当整定控制字为“2”时表示“100v的Ua相电压接线方式”）。2.3.13 逆功率保护原理：功率用三相电压、三相电流计算得到（三瓦法计算），保护动作方程：PP set 设一段跳闸、告警可选择的逆功率保护，跳闸方式为解列。采用标幺值计算方式：电压基准值为U=100V 电流基准值为I=5A 2.3.14装置闭锁和运行异常告警： 当装置检测到本身硬件故障时，发出装置故障闭锁信号(ALARM)，同时闭锁整套保护。硬件故障包括：RAM出错、EPROM出错、定值出错、电源故障。当装置检测到下列件状况时，发出运行预报告警信号(YBJ)：1）线路电压报警；2）PT断线；3）频率异常；4）控制回路异常；5）各压力接点闭锁操作；6）零序电流报警；7）过负荷报警；8）接地报警；9）非电量报警。 2.3.15 遥控、遥测、遥信功能 遥控功能主要有两种：正常遥控跳闸操作，正常遥控合闸操作。 遥测量主要有：I、U、COS、F、P、Q，通过积分计算得出有功电度、无功电度。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上位机，精度达到0.2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。 3 装置定值整定 定值种类代号含 义整定范围步长出 厂定 值瞬时速断过流保护（SSSD）SSGL瞬时速断过流投退0/10DFYBS复压闭锁投退SSFXF正方向投退SSFXR反方向投退SSPTYPT断线闭锁复压投退SSPTFPT断线闭锁方向元件SSDI瞬时速断过流电流099.99A0.01A99.99ASSDDY低压闭锁电压2100V0.1V100.0VSSDFY负序电压2100V0.1V100.0VSSST瞬时速断过流时限099.99S0.01S99.99S限时速断过流保护（XSSD）XSSD限时速断过流投退0/10XFYBS复压闭锁投退XSFX正方向投退XSFXR反方向投退XSPTYPT断线闭锁复压投退XSPTFPT断线闭锁方向元件XSDI限时速断过流电流099.99A0.01A99.99AXSDDY低压闭锁电压2100V0.1V100.0VXSDFY负序电压2100V0.1V100.0VXSST限时速断过流时限099.99S0.01S99.99S定时限过流保护（DSSD）DSSD定时限过流投退0/10FYBS复压闭锁投退DSFX正方向投退DSFXR反方向投退DSPTYPT断线闭锁复压投退DSPTFPT断线闭锁方向元件DSDI定时限过流电流099.99A0.01A99.99ADSDDY低压闭锁电压2100V0.1V100.0VDSDFY负序电压2100V0.1V100.0VDSST定时限过流时限099.99S0.01S99.99S反时限过流（FSGL）FSXTT反时限过流投退0/10FSXTX反时限特性C1C5C1DZFI过流反时限电流099.99A0.01A99.99ATD过流反时限0.051.00S0.01S1.00S过流后加速（GLJS）GLJS过流后加速投退0/10GLJSI过流后加速电流099.99A0.01A99.99AGLJST过流后加速时限099.99S0.01S99.99S过负荷保护（GFH）GFH过负荷投退0/10GFHTT过负荷跳闸投退GFHI过负荷电流定值099.99A0.01A99.99AGFHT过负荷时限定值099.99S0.01S99.99S段零序过流保护（LGL1）LX1DTT段零序过流跳闸0/10LX1D段零序过流投退LX1FX段零序方向投退LX1DI段零序电流099.99A0.01A99.99ALX1DT段零序过流时限099.99S0.01S99.99S段零序过流保护（LGL2）LX2DTT段零序过流跳闸0/10LX2D段零序过流投退LX2FX段零序方向投退LX2DI段零序电流099.99A0.01A99.99ALX2DT段零序过流时限099.99S0.01S99.99S段零序过流保护（LGL3）LX3DTT段零序过流跳闸0/103DBS段零序过流保护LX3FX段零序方向投退LX3DI段零序电流099.99A0.01A99.99ALX3DT段零序过流时限099.99S0.01S99.99S零序过流后加速（LXJS）LXLJS零序过流后加速0/10LXJSI后加速零序电流099.99A0.01A99.99ALXJST零序过流后加速时限099.99S0.01S99.99S五次谐波零序过流（L5XB）5XBTT五次谐波保护0/105XBFX五次谐波零序方向元件L5XBI五次谐波零序电流099.99A0.01A99.99AL5XBT五次谐波零序过流时限099.99S0.01S99.99S过电压保护（GYBH）GYBH过电压保护投退0/10GYTT过电压保护跳闸投退GYU过电压保护电压100160V0.1V100VGYT过电压保护时限099.99S0.01S99.99S失电压保护（DYBH）SYBH失电压保护投退0/10SLTT有流闭锁投退SYU低电压定值2100V0.1V100VSYI有流闭锁电流定值099.99A0.01A99.99ASYT失电压保护时限099.99S0.01S99.99S低压减载（DYJZ）SYBH低压减载投退0/10SLTT无流闭锁投退YCBS电压滑差闭锁低压投退SYU低电压定值2100V0.1V100VQSU滑差闭锁起始电压定值2100V0.1V100VYCBSD电压变化率0.150.0 V/S0.1 V/S50.0 V/SSYI无流闭锁电流定值099.99A0.01A99.99ASYT低压减载时限099.99S0.01S99.99S零序过压保护（LXGY）LXGY零序电压保护投退0/10LXYZ零序电压定值2100V0.1V100VLGSX零序电压保护时限099.99S0.01S99.99S低周减载保护（DPJZ）DFJZ低周减载投退0/10WLBS无流闭锁低周投退WYBS无压闭锁低周投退PCBSD频率滑差闭锁低周投退WLDF无流闭锁低周定值099.99A0.01A99.99AWYDF无压闭锁低周定值2100V0.1V100VDFFL低周减载定值0-55Hz0.01Hz55HzQSF滑差频率起始值0-55Hz0.01Hz55HzPCBS频率变化率0.39.99Hz/S0.01Hz/S9.99Hz/SDFT低周减载时限099.99S0.01S99.99S逆功率保护NGLNGL逆功率保护投退0/10NGLTZ逆功率保护跳闸投退NGLP逆功率保护定值0.0199.990.0199.9NGLT逆功率保护时限0999.9S0.1S999 S重合闸（CHJ）CHJ保护启动重合闸0/10UNCHJ不对应启动重合闸WYTT检无压投退TQTT检同期投退2CHJ2次重合闸投退WYDZ重合闸无压2100V0.1V100VTQDZ重合闸同期角0900.101CHJT1次重合闸时限099.99S0.01S99.99S2CHJT2次重合闸时限099.99S0.01S99.99SREST重合闸整组复归时限099.99S0.01S99.99S自动准同期（ZDTQ）TQTT同期合闸投退0/10DYTT无压合闸投退SDYX系统侧电压下限值80120V0.1v105vSDYS系统侧电压上限值80120V0.1v95vMDYX母线侧电压下限值80120V0.1v105vMDYS母线侧电压上限值80120V0.1v95vSPLS系统侧频率上限4554Hz0.01 Hz51HzSPLX系统侧频率下限4554Hz0.01 Hz49HzDPLS带并侧频率上限4554Hz0.01 Hz54HzDPLX带并侧频率下限4554Hz0.01 Hz45HzYCX合闸允许压差下限-100v0.1v-3.0vYCS合闸允许压差上限010v0.1v3.0vPCS合闸允许频差下限-0.30Hz0.01 Hz-0.2HzPCX合闸允许频差上限00.3 Hz0.1 Hz0.2HzHZGJ允许功角080130DQS合闸导前时间01000ms1 ms100 msTQSX启动同期保持时限定值1299.99S0.01S99