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sun8000微机线路监控保护装置

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

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批准：

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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、2~11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（COSφ）

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：

50Hz

1.2.2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<15W

1.2.3主要技术指标

①定时限过流：

电流定值：

0～20In

时间定值：

0～99.99S

定值误差：

<2％

②反时限过流：

电流定值：

0～20In

时间定值：

0.05～1.00S

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%

③重合闸

重合闸时间：

0.1～99.99S

定值误差：

<2％

④低周减载

低周定值：

45Hz～50Hz

低压闭锁：

0～100V

df/dt闭锁：

0.3Hz/s～9.99Hz/s

定值误差：

<2％

其中频率误差：

<0.01Hz

⑤遥测量计量等级：

I、U、f0.2级

其他：

0.5级

⑥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-8000

2.2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、COSф、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Ia

A101-A102

6

测量电流Ic

A113-A114

1

保护电流Ib

A103-A104

7

母线侧Ua电压

A115-A118

2

保护电流Ic

A105-A106

8

母线侧Ub电压

A116-A118

3

零序电流3I0

A107-A108

9

母线侧Uc电压

A117-A118

4

测量电流Ia

A109-A110

10

中性点零序电压3U0

A119-A120

5

测量电流Ib

A111-A112

11

线路电压UL

A121-A1222

SUN-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

0

IN1

C101-C103

合闸回路监视

1

IN2

C102-C103

跳闸回路监视

2

IN3

C104-C106

遥信开入

3

IN4

C105-C106

遥信开入

4

IN5

C107-C110

压力低禁止合闸

5

IN6

C108-C110

压力低禁止操作

6

IN7

C109-C110

压力低禁止跳闸

7

IN8

C111-C112

断路器状态

8

IN9

C113-C114

闭锁重合闸

9

IN10

C201-C202

手动合闸位置

10

IN11

C203-C204

手动跳闸输入

11

IN12

C205-C206

远方控制位置

12

IN13

C207-C208

遥信开入

13

IN14

C209-C210

非电量一

14

IN15

C211-C212

非电量二

15

IN16

C213-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0.05～1S。

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：

①手跳（KKJ=0）②低周动作③外部端子闭锁输入④遥跳⑤控制回路异常⑥各压力闭锁合闸⑦过负荷跳闸⑧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50±0.5Hz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（I≤IDZ），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4/3μs，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45～55HZ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Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段及后加速零序电流保护，其中第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ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。

2.3.11PT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：

P≤－Pset

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、COSφ、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

0/1

0

DFYBS

复压闭锁投退

SSFXF

正方向投退

SSFXR

反方向投退

SSPTY

PT断线闭锁复压投退

SSPTF

PT断线闭锁方向元件

SSDI

瞬时速断过流电流

0~99.99A

0.01A

99.99A

SSDDY

低压闭锁电压

2~100V

0.1V

100.0V

SSDFY

负序电压

2~100V

0.1V

100.0V

SSST

瞬时速断过流时限

0~99.99S

0.01S

99.99S

限时速断过流保护

（XSSD）

XSSD

限时速断过流投退

0/1

0

XFYBS

复压闭锁投退

XSFX

正方向投退

XSFXR

反方向投退

XSPTY

PT断线闭锁复压投退

XSPTF

PT断线闭锁方向元件

XSDI

限时速断过流电流

0~99.99A

0.01A

99.99A

XSDDY

低压闭锁电压

2~100V

0.1V

100.0V

XSDFY

负序电压

2~100V

0.1V

100.0V

XSST

限时速断过流时限

0~99.99S

0.01S

99.99S

定时限过流保护

（DSSD）

DSSD

定时限过流投退

0/1

0

FYBS

复压闭锁投退

DSFX

正方向投退

DSFXR

反方向投退

DSPTY

PT断线闭锁复压投退

DSPTF

PT断线闭锁方向元件

DSDI

定时限过流电流

0~99.99A

0.01A

99.99A

DSDDY

低压闭锁电压

2~100V

0.1V

100.0V

DSDFY

负序电压

2~100V

0.1V

100.0V

DSST

定时限过流时限

0~99.99S

0.01S

99.99S

反时限过流

（FSGL）

FSXTT

反时限过流投退

0/1

0

FSXTX

反时限特性

C1～C5

C1

DZFI

过流反时限电流

0~99.99A

0.01A

99.99A

TD

过流反时限

0.05~1.00S

0.01S

1.00S

过流后加速

（GLJS）

GLJS

过流后加速投退

0/1

0

GLJSI

过流后加速电流

0~99.99A

0.01A

99.99A

GLJST

过流后加速时限

0~99.99S

0.01S

99.99S

过负荷保护

（GFH）

GFH

过负荷投退

0/1

0

GFHTT

过负荷跳闸投退

GFHI

过负荷电流定值

0~99.99A

0.01A

99.99A

GFHT

过负荷时限定值

0~99.99S

0.01S

99.99S

Ⅰ段零序过流保护

（LGL1）

LX1DTT

Ⅰ段零序过流跳闸

0/1

0

LX1D

Ⅰ段零序过流投退

LX1FX

Ⅰ段零序方向投退

LX1DI

Ⅰ段零序电流

0~99.99A

0.01A

99.99A

LX1DT

Ⅰ段零序过流时限

0~99.99S

0.01S

99.99S

Ⅱ段零序过流保护

（LGL2）

LX2DTT

Ⅱ段零序过流跳闸

0/1

0

LX2D

Ⅱ段零序过流投退

LX2FX

Ⅱ段零序方向投退

LX2DI

Ⅱ段零序电流

0~99.99A

0.01A

99.99A

LX2DT

Ⅱ段零序过流时限

0~99.99S

0.01S

99.99S

Ⅲ段零序过流保护

（LGL3）

LX3DTT

Ⅲ段零序过流跳闸

0/1

0

3DBS

Ⅲ段零序过流保护

LX3FX

Ⅲ段零序方向投退

LX3DI

Ⅲ段零序电流

0~99.99A

0.01A

99.99A

LX3DT

Ⅲ段零序过流时限

0~99.99S

0.01S

99.99S

零序过流后加速

（LXJS）

LXLJS

零序过流后加速

0/1

0

LXJSI

后加速零序电流

0~99.99A

0.01A

99.99A

LXJST

零序过流后加速时限

0~99.99S

0.01S

99.99S

五次谐波零序过流

（L5XB）

5XBTT

五次谐波保护

0/1

0

5XBFX

五次谐波零序方向元件

L5XBI

五次谐波零序电流

0~99.99A

0.01A

99.99A

L5XBT

五次谐波零序过流时限

0~99.99S

0.01S

99.99S

过电压保护

（GYBH）

GYBH

过电压保护投退

0/1

0

GYTT

过电压保护跳闸投退

GYU

过电压保护电压

100~160V

0.1V

100V

GYT

过电压保护时限

0~99.99S

0.01S

99.99S

失电压保护

（DYBH）

SYBH

失电压保护投退

0/1

0

SLTT

有流闭锁投退

SYU

低电压定值

2~100V

0.1V

100V

SYI

有流闭锁电流定值

0~99.99A

0.01A

99.99A

SYT

失电压保护时限

0~99.99S

0.01S

99.99S

低压减载

（DYJZ）

SYBH

低压减载投退

0/1

0

SLTT

无流闭锁投退

YCBS

电压滑差闭锁低压投退

SYU

低电压定值

2~100V

0.1V

100V

QSU

滑差闭锁起始电压定值

2~100V

0.1V

100V

YCBSD

电压变化率

0.1~50.0V/S

0.1V/S

50.0V/S

SYI

无流闭锁电流定值

0~99.99A

0.01A

99.99A

SYT

低压减载时限

0~99.99S

0.01S

99.99S

零序过压保护

（LXGY）

LXGY

零序电压保护投退

0/1

0

LXYZ

零序电压定值

2~100V

0.1V

100V

LGSX

零序电压保护时限

0~99.99S

0.01S

99.99S

低周减载保护

（DPJZ）

DFJZ

低周减载投退

0/1

0

WLBS

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

0~99.99A

0.01A

99.99A

WYDF

无压闭锁低周定值

2~100V

0.1V

100V

DFFL

低周减载定值

0-55Hz

0.01Hz

55Hz

QSF

滑差频率起始值

0-55Hz

0.01Hz

55Hz

PCBS

频率变化率

0.3~9.99Hz/S

0.01Hz/S

9.99Hz/S

DFT

低周减载时限

0~99.99S

0.01S

99.99S

逆功率保护

NGL

NGL

逆功率保护投退

0/1

0

NGLTZ

逆功率保护跳闸投退

NGLP

逆功率保护定值

0.01~99.99

0.01

99.9

NGLT

逆功率保护时限

0~999.9S

0.1S

999S

重合闸

（CHJ）

CHJ

保护启动重合闸

0/1

0

UNCHJ

不对应启动重合闸

WYTT

检无压投退

TQTT

检同期投退

2CHJ

2次重合闸投退

WYDZ

重合闸无压

2~100V

0.1V

100V

TQDZ

重合闸同期角

0°~90°

0.1°

0°

1CHJT

1次重合闸时限

0~99.99S

0.01S

99.99S

2CHJT

2次重合闸时限

0~99.99S

0.01S

99.99S

REST

重合闸整组复归时限

0~99.99S

0.01S

99.99S

自动准同期

（ZDTQ）

TQTT

同期合闸投退

0/1

0

DYTT

无压合闸投退

SDYX

系统侧电压下限值

80~120V

0.1v

105v

SDYS

系统侧电压上限值

80~120V

0.1v

95v

MDYX

母线侧电压下限值

80~120V

0.1v

105v

MDYS

母线侧电压上限值

80~120V

0.1v

95v

SPLS

系统侧频率上限

45~54Hz

0.01Hz

51Hz

SPLX

系统侧频率下限

45~54Hz

0.01Hz

49Hz

DPLS

带并侧频率上限

45~54Hz

0.01Hz

54Hz

DPLX

带并侧频率下限

45~54Hz

0.01Hz

45Hz

YCX

合闸允许压差下限

-10~0v

0.1v

-3.0v

YCS

合闸允许压差上限

0~10v

0.1v

3.0v

PCS

合闸允许频差下限

-0.3~0Hz

0.01Hz

-0.2Hz

PCX

合闸允许频差上限

0~0.3Hz

0.1Hz

0.2Hz

HZGJ

允许功角

0~80º

1º

30º

DQS

合闸导前时间

0~1000ms

1ms

100ms

TQSX

启动同期保持时限定值

12~99.99S

0.01S

99.99S

非电量保护

（FDL）

FDL1

非电量1保护投退

0/1

0

FDL1T

非电量1跳闸投退

FDL2

非电量2保护投退

FDL2T

非电量2跳闸投退

FDL3

非电量3保护投退

FDL3T

非电量3跳闸投退

电气闭锁操作

（DQBS）

JHTT

禁止合闸投退

0/1

0

JCTT

禁止操作投退