SZP-981数字式线路保护装置是以电流电压保护及三相重合闸为基本配置的成套线路保护装置，适用于66kV及以下电压等级的配电线路。
表1 SZP-981功能配置表
功能
SZP-981
三段式相间电流
√
三段式零序电流
√
方向闭锁
√
电压闭锁
√
三 相
重合闸
同期或无压
√
非同期
√
三次重合闸
√
加速
前加速
√
后加速
√
手合加速
√
低周低压减载
√
过负荷
√
过电压
√
低电压
√
遥测
测量级CT
√
保护级CT
√
遥信
√
遥控
√
电度计量
√
GPS硬对时
√(选配,定货时说明)
操作回路
√
可编程逻辑出口
√(选配,定货时说明)
压力闭锁
√(选配,定货时说明)
以太网
√
串口
√
CAN网
√(选配,定货时说明)
ÿÿÿ
SZP-980微机保护概述
SZP-980主要应用于110kV及以下的变电站综合自动化系统，它的系列产品采用完全真彩汉化的显示技术，人机界面友好，使您免除查找说明书操作的烦恼。每款产品均配置了基于PC机调试界面的接口，结合分析调试软件包，大大改善了现场调试手段。产品采用防尘、抗振动设计，适合安装于开关柜等环境条件较为恶劣的现场运行。机箱面板采用的工业美学设计，使用方便，倍感亲切。
逻辑及跳闸插件
逻辑及跳闸插件上有两组12联端子，端子定义为：
端子4x1为控制电源+。
端子4x2为手合入口。
端子4x3为手跳入口。
端子4x4为合闸入口。
端子4x5为跳闸入口。
端子4x6为控制电源-。
端子4x7为合圈。接断路器合闸线圈。
端子4x8为TWJ负端。
端子4x9为跳圈。接断路器跳闸线圈。
端子4x10为跳位继电器负端(TWJ-)。
端子4x11为合位继电器负端(HWJ-)。
端子4x12为位置继电器公共端。
端子4x13为保护合闸入口。
端子4x14为保护跳闸入口。
端子4x15为遥控合闸入口。
端子4x16为遥控跳闸入口。
端子4x17为遥控+入口。
端子4x20~4x21为备用出口。
端子4x18~4x19为备用出口。
端子4x22~4x24为远动信号。其中4x23为保护动作、4x24为装置告警、4x25为信号公共。
注意：本装置考虑了弃用装置内部防跳回路而改用断路器自身防跳回路的方式，只需断开跳线JP1即可。
电源插件
电源插件上有两组14联端子，端子定义为：
端子2x1~2x17为可逻辑编程的跳闸出口（选配功能）。其中：
端子2x1、2x2为出口1；端子2x3、2x4为出口2；端子2x5、2x6为出口3；端子2x7、2x8为出口4；端子2x9、2x10为出口5；2x11、2x12、2x13分别为出口6、7、2X14为出口67公共；2x15、2x16、2x17分别为出口、2x17出口8公共。
端子2x18、2x19为24V输出+、-；
端子2x21、2x23为装置电源，交直流220输入。
端子2x24为装置接大地点。
4．保护原理
由于采用了32位微处理器后运算性能提高，本装置采用实时计算各保护元件的方式，不再设置的启动元件，所有元件均实时计算出，相对简化了保护逻辑，以利于提高保护装置的整体可靠性。
4.1 方向元件
4.1.1本装置的相间方向元件采用90°接线方式，按相起动，各相电流元件仅受表2-1中所示相应方向元件的控制。为消除死区，方向元件带有记忆功能。
相间方向元件
I
U
A
IA
UBC
B
IB
UCA
C
IC
UAB
表2-1 方向元件的对应关系
本装置Arg(I/U)=-45°～135°，边缘稍有模糊，误差< 5°。
图2-1 相间方向元件动作区域
4.1.2 本装置的零序方向元件动作区为Arg(3I0/3U0)=-135°～45°，3U0为自产或者外部输入，外部3I0端子接线不需倒向。
说明：在现场条件不具备时，方向动作区由软件可以不作校验，但模拟量相序要作校验。
4.2 低电压元件
采用线电压按相闭锁方式，各相电流元件的闭锁情况为：
相电流
闭锁电压
IA
Uab、Uca
IB
Ubc、Uab
IC
Uca、Ubc
参与闭锁一相电流元件的两个线电压任一个小于相间过流低压闭锁定值，低压闭锁条件满足，开放本相的各段过流保护。利用此元件，可以装置在电机反充电等非故障情况下不出现误动作。
4.3 过电流元件
装置实时计算并进行三段过流判别。当任一相电流大于I段电流定值1.2倍时，装置瞬动段出口跳闸的时间不大于35ms(包括继电器的固有动作时间)。为了躲开线路避雷器的放电时间，本装置中I段也设置了可以立整定的延时时间。
装置在执行三段过流判别时，各段判别1逻辑一致，其动作条件如下：
IF>Idn ；Idn为n段电流定值，IF为相电流
T>Tdn ；Tdn 为n段延时定值
相应于过流相的方向条件及低电压条件满足（若需要）
4.4 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
3)相应的方向条件满足（仅零序Ⅲ段）
其中零序Ⅲ段可设置零序电压闭锁或者方向闭锁。零序电压可设置为自产或者外部输入。
对于此元件的瞬时段，当零序电流3I0大于1.2倍的定值时，装置的出口跳闸时间不大于35ms(包括继电器的固有动作时间)。
=
欠压保护
当电压消失和降低时，电动机的转速下降。电压恢复时，在电动机绕组内开始流过比额定电流大好几倍的自起动电流，这样大的自起动电流将使电网电压降加大，使电压恢复的过程延长，增加了电动机达到正常转速的困难，严重时甚至不能自起动。为了重要电动机的自起动，当电源短时消失或降低时，切除一部分不重要的电动机，使电网的电压降减小。根据生产过程和技术保安等的要求，不允许自起动的这部分电动机要经欠压保护切除。动作条件如下：
1）机端三相电压均由母线有压往下降，且低于定值欠压整定值；
2）断路器或接触器处于合闸位置；
3）欠压保护压板投入；
4）大电流均小于有流整定值；（可投退）
5）欠压保护时间定值延时到。
4.14 过热保护原理
综合考虑了电动机正序、负序电流所产生的热效应，为电动机各种过负荷引起的过热提供保护，也作为电动机短路、起动时间过长、堵转等的后备。
等效发热电流：
Ieq2 = K1I12 + K2I22
式中： Ieq — 运行的等效电流
I1 — 电流正序分量
I2 — 电流负序分量
K1 — 整定的启动时间内0.5，启动后1.0
K2 模拟负序电流的增强发热效应，对于大多数电机，K2=6是合适的，故装置出厂时内部设定为6。
保护动作方程：
τ
t = ----------------------------
（Ieq / Ie ）2 -- 1.052
式中：t — 电机运行时间
Ie — 额定电流
τ — 电动机热积累定值，即发热时间常数，此常数应由电机厂提供。
当热积累值达到70%的热积累定值时，发过热报警信号并保持，低于70%，自行复归。
当热积累值达到的热积累定值时，跳闸出口。
当电动机停转时，散热效果变差，为了补偿这种情况，获得的发热模型，散热速度自动降为正常散热速度的1/3。
电动机因过热保护动作于跳闸后，不能立即再次启动，要等到电动机散热到允许启动的温度时方能再次启动，在低于该温度前，过热跳闸接点保持闭合。需要紧急启动的情况下，通过持续按下（超过5S）装置面板上的复归键，强制将发热模型恢复至“冷态”，方可再次启动。
4.15 非电量保护
本装置可设置5路跳闸/报警可设置的非电量信号。每一路动作时间都可立设置。当不使用时，可将其对应开入设置为常规开入信号。5路非电量定义为: 失磁、压力高报警、高温报警、压力跳闸、温跳闸。
4.16 PT断线检测
在下面两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：
正序电压小于30伏，而任一相电流大于0.1A；
负序电压大于8伏；
装置在检测到PT断线9秒后发出“PT断线”信号。PT断线检测功能可以通过控制字投退。
微机保护优点:
1.微机保护是采用单片机原来,系统具备采集、监视、控制、自检查功能、通过一台设备可以发现:输电线路的故障,输电线路的负荷、自身的运行情况(当设备自身某种故障,微机保护通过自检功能,把故障进行呈现),采用计算机原理进行远程控制和监视.
2.由于微机保护采用各种电力逻辑运算来实现保护功能,所以只需要采集线路上的电流电压,这样大大简化了接线.
3.微机保护的保护出口、遥控出口、就地控制出口都是通过一组继电器动作的,所以非常可靠.
4.微机保护采用计算机控制功能,保护定值、保护功能、保护手段采用程序逻辑,这样可以随时修改保护参数,修改保护功能,不用重新调试.
5.微机保护还具备通讯功能,可以通过网络把用户所需要的各种数据传输到监控中心,进行集中调度.
6.微机保护采用光电隔离技术,把所有采集上来的电信号统一形成光信号,这样有强电流攻击时候,设备可以建立自身保护机制.
7.微机保护采用CPU进行数据处理,加大了数据处理速度.
8.微机保护的寿命长,由于设备在正常状态处于休眠状态,只有程序实时运行,各个元器件的寿命大大加长.
9.微机保护具备时钟同步功能,对于故障可以记录,采用故障录波的方式把故障记录下来,便于对故障的分析.
10.微机保护采用了多层印刷板和表面贴装技术,因而具有很高的可靠性和抗干扰能力.
11.易用性:中文用户界面标准化,易学、易用、易维护.
12.经济
低频元件
利用这一元件，可以实现分散式的频率控制，当系统频率低于整定频率时，此元件就能自动判定是否切除负荷。
低频减载功能逻辑中设有一个滑差闭锁元件以区分故障情况、电机反充电和真正的有功缺额。
考虑低频减载功能只在稳态时作用，故取AB相间电压进行计算，试验时仍需加三相平衡电压。当此电压（UAB）低于闭锁频率计算电压时，低周减载元件将自动退出。
综上所述，低频减载元件的判据为：
三相平衡电压，且Uab>VBF
df/dt
fT>TF
本线路有载，负荷电流>定值闭锁电流（可投退）
说明：现场试验条件不具备时，该试验可免做。模拟量正确则精度由软件。
4.10 过负荷元件
过负荷元件监视三相的电流，其动作条件为：
MAX(IF)>Ifh
时间延时到
其中Ifh为过负荷电流定值。过负荷报警与跳闸的选择由控制字选定。
本装置跳闸出口输出瞬时接点包括：跳闸重动及跳闸操作回路。跳闸合闸输出磁保持信号共用保护动作信号。
4.11 PT断线检测
在下面两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：
正序电压小于30伏，而任一相电流大于0.1A；
负序电压大于8伏；
装置在检测到PT断线后，可根据控制字选择，或者瞬时退出带方向元件、电压元件的各段保护，或者瞬时退出方向、电压元件，并在9秒后发出“PT断线”信号。PT断线检测功能可以通过控制字投退。
4.12 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，可记录的状态量为断路器位置、保护跳闸合闸命令。
为避免因系统扰动使保护频繁启动，导致存储不需要的数据，本装置录波数据仅当保护动作后，才存入FLASH RAM中（掉电保持）。否则，本次数据只保存在RAM中（掉电不保持），可被PC机读取。
可记录的录波报告为4至10个，可记录的事件不少于1000条。数据存入FLASH RAM中。
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。
过流加速
本装置的加速回路包括手合加速及保护加速两种，加速功能设置了立的投退压板。
本装置的手合加速回路不需由外部手动合闸把手的触点来起动，此举主要是考虑到目前许多变电站采用综合自动化系统后，已取消了控制屏，在现场不再安装手动操作把手，或仅安装简易的操作把手。本装置的不对应启动重合闸回路也作了同样的考虑，详见后述。
手合加速回路的启动条件为：
断路器在分闸位置的时间超过30秒
断路器由分闸变为合闸，加速允许时间扩展3秒
保护加速分为前加速或重合后加速方式，可由控制字选择其中一种加速方式。
本装置设置了立的过流加速段电流定值及相应的时间定值，与传统保护相比，此种做法使保护配置更趋灵活。
4.6 欠压保护元件
欠压元件的动作条件：
外部开入投入；
三个线电压均低于欠电压定值；
断路器在合位；
延时时间到。
4.7 过电压元件
在满足下列条件时，过电压元件动作：
三个线电压中的任一个电压过压整定值；
断路器在合位；
延时时间到。
4.8 三相重合闸
本装置设有三相重合闸功能，此功能可由压板投退。
4.8.1 启动回路
保护跳闸启动
开关位置不对应启动
在不对应启动重合闸回路中，仅利用TWJ触点监视断路器位置。考虑许多新设计的变电站，尤其是综合自动化站，可能没有手动操作把手，本装置在设计中注意避免使用手动操作把手的触点，手跳时利用装置手跳输入触点来实现重合闸的闭锁。
4.8.2 闭锁条件
断路器合位无其它闭锁条件时重合充电时间为15秒；充电过程中重合绿灯发闪光，充电满后发常绿光，不再闪烁。本系列的装置设置的重合闸“放电”条件有：
a)控制回路断线后，重合闸自动“放电”
b)弹簧未储能端子高电位，重合闸延时2秒自动“放电”
c)闭锁重合闸端子高电位，重合闸立即“放电”
d)手跳、遥控跳闸(HHJ=0)
e)低周动作
f)过负荷保护动作
g)低电压保护动作
检无压方式中，线路抽取电压无压判为无压。
4.8.3同期
本装置检同期可由定值投入，线路输入电压可选择Ua或者Uab，当小于整定同期角时同期条件满足。
4.8.4 三次重合闸
保护瞬动后一次重合，如果燃弧仍存在，一次重合不成功再次跳开，允许经过一段较长延时等燃弧烧尽后再次重合。本装置可设置1~3次重合。
重合输出瞬时接点有：重合重动及重合操作回路。
-/gjigcb/-
