sd8042线路监控保护装置说明书完整版Word文档下载推荐.docx
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2.5.9振荡波抗扰度5
2.5.10辐射发射限值试验5
2.6机械性能5
2.6.1振动6
2.6.2冲击6
2.6.3碰撞6
2.7装置重量6
3装置硬件6
3.1机箱结构6
3.1交流插件6
3.2CPU插件6
3.3.电源插件7
3.4.操作箱及辅助操作箱插件7
3.5.人机对话（MMI）插件8
4.保护原理8
4.1保护启动元件8
4.2三段式相间电流保护8
4.3低电压元件9
4.4反时限过流保护9
4.5重合闸10
4.6低周减载10
4.7低压解列元件10
4.8PT断线检测10
4.10故障录波功能11
5使用说明11
5.1定值整定11
5.1.1定值清单11
5.1.2定值整定说明13
5.2人机对话13
5.2.1按键说明13
5.2.2菜单操作13
5.2.3功能简介14
5.3操作说明14
5.3.1正常显示画面14
5.3.2主菜单15
5.3.3参数15
5.3.4定值查询15
5.3.5定值修改16
5.3.6开入16
5.3.7事件16
5.3.8实时16
5.3.9开出17
5.3.10采样17
5.3.11版本18
5.3.12复归18
6结构和安装18
6.1装置的面板布置18
6.2装置接线端子18
6.3装置内部插件位置18
7用户安装调试说明19
7.1通电前检查19
7.2装置通电检查19
7.2.1整机通电检查19
7.2.2开入量检查19
7.2.3定值输入19
7.3模拟短路试验19
7.3.1试验目的及项目19
7.3.2试验方法19
7.4耐压试验20
8.1装置的投运20
8.2装置的运行21
8.3保护动作信号及报告21
8.4其它注意事项21
9订货须知21
10附录21
SD-8042线路监控保护装置
使用技术说明书
1概述
1.1应用范围
SD-8042型线路监控保护装置（以下简称装置），适用于110kV及以下电压等级的输电线路。
1.2保护配置表
功能
SD-8042
三段式相间电流
√
三段式零序电流
电流反时限
方向闭锁
电压闭锁
三相一次
同期或无压
重合闸
非同期
三相三次重合闸
√（注1）
前加速
加速
后加速
√.
手合加速
低周低压减载
过负荷
遥控功能
遥信
电度
计算电度
计量
脉冲计量
手动同期合闸
操作箱
注1：
订货时务必说明；
1.3型号及含义
SD8042
35/10KV线路监控保护
线路保护
110kV变电站综合自动化系统
变电站综合自动化产品
河南思达高科技股份有限公司
1.4使用环境
a）环境温度：
-15～+50℃，24小时内平均温度不超过+35℃；
（-40～+70℃，可由用户指定选择）
b）贮存温度：
-25～+70℃，在极限值下不施加激励量，装置不出现不可
逆变化,温度恢复后，装置应能正常工作；
c）相对湿度：
不超过85%；
d）大气压力：
80～110kPa；
e）工作位置：
偏离基准位置不超过5°
；
f）使用地点不允许有爆炸危险的介质，周围介质中不应含有腐蚀金属和破
坏绝缘的气体及导电介质，不允许充满水蒸汽及有较严重的霉菌存在；
g）使用地点应具有防御雨、雪、风、沙、灰的设施。
1.5装置特点
●完备的保护功能配置
a）反映相间故障的三段式相间电流保护；
b）各段可独立整定成带或不带方向,各段电流元件可分别设置成带或不带电压闭锁；
c）反映小电阻接地系统接地故障的三段式零序电流保护；
d）重合闸可选择为检线路无压，检同期或非同期方式，重合闸允许各种抽取电压的同期检定。
除本保护可以启动重合闸外，还考虑了断路器偷跳启动重合闸的方案；
e）PT断线自动检测。
检测到PT断线时可设置为退出经方向或电压闭锁的
各段保护，也可设置为暂时取消方向或电压闭锁功能。
电压恢复正常后被
闭锁功能重新自动投入；
f）本线路低频减载功能；
g）过负荷告警及或跳闸功能；
●一体化的设计
a）兼有遥测,遥控,遥信功能；
b）对装设专用电度表的用户，提供累计脉冲电度的接入端；
c）装置自带操作回路，不需附加其它设备即可直接跳合开关；
d）真正的防尘，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；
e）测量模块精度包括电度计量在内的各种测量及计量精度可达0.5级；
●人性化设计
a）产品采用全汉化液晶显示，人机界面清晰易懂；
b）实时显示及传送各种运行状态及数据，便于当地及远方巡检；
●高可靠性
a）产品具有优异的抗干扰性能，顺利通过IEC60255-22-4标准规定的IV级（4kV±
10%）快速瞬变干扰试验,IEC60255-22-2标准规定的IV级（空间放电15kV,接触放电8kV）静电放电试验;
b）组屏或安装于开关柜时不需其它抗干扰模件；
c）电路板采用多层表面贴装技术，减少了电路体积，减少发热，提高了装置可靠性；
d）装置采用整体面板、全封闭机箱，强弱电严格分开，取消传统背板配线方式，同时在软件设计上也采取相应的抗干扰措施，装置的抗干扰能力大大提高，对外的电磁辐射也满足相关标准;
●硬件免调试概念
a）在采样回路中,选用高精度,高稳定的器件,保证正常运行的高精度,避免
因环境改变或长期运行而造成采样误差增大;
b）产品中无可调节元件,无需在现场调整采样精度,大大提高运行稳定性;
2技术参数
2.1机械及环境参数
机箱结构尺寸：
268.5mm×
185mm,嵌入式安装;
正常工作温度：
-15℃～+50℃,24小时内平均温度不超过35℃.
贮存及运输温度：
-25℃～+70℃,在极限值下不施加激励量,装置不出现不可
逆的变化,温度恢复后,装置应能正常工作.
相对湿度:
最湿月的月平均最大相对湿度为90%,同时该月的月平均最低温度
为25℃,且表面无凝露最高温度为+40℃时,平均最大相对湿度不
超过50%.
大气压力:
（86～106）kPa,相对海拔高度2km以下;
2.2额定电气参数
直流电源：
220V，110V允许偏差:
+15％，-20％（订货时说明）
交流电压：
V,100V
交流电流：
5A，1A（订货时说明）
频率：
50Hz
过载能力：
电流回路：
2倍额定电流，连续工作
10倍额定电流，允许10S
40倍额定电流，允许1S
电压回路：
1.2倍额定电压，连续工作
功率消耗：
＜1VA/相（In=5A）
＜0.5VA/相（In=1A）
＜0.5VA/相
直流：
正常时＜25W
跳闸时＜30W
2.3主要技术指标
2.3.1采样回路精确工作范围
a）保护电流：
0.2In～20In（In为额定值，以下相同）；
b）测量电流：
0～1.2In；
c）相电压：
0～150V。
2.3.2三段式相间电流保护
a）电流定值：
0.2In～20In；
b）低电压闭锁：
2～100V（线电压）；
c）定值误差：
不超过±
5%。
2.3.3低周减载功能
a）低周定值：
45～50Hz；
b）低电流闭锁：
0.02In～1In；
c）低电压闭锁：
10～60V（相电压）；
d）频率变化率整定范围：
0～10Hz/s；
e）定值误差：
频率：
不超过±
0.03Hz。
2.3.4时间定值误差
a）定时限：
定值<
2s时，不超过±
50ms；
2s时，不超过±
b）反时限：
当2<
（I/Ip）<
20时：
误差不超过±
5%或±
30ms；
当（I/Ip）20时：
保护按定时限动作。
2.3.5整组动作时间
时间整定为0时，2倍电流定值，动作时间不大于30ms。
2.3.6数字化整定级差
所有保护整定值均可以连续数字化整定，级差可以达到0.01单位。
2.3.7电流保护返回系数
不小于0.95。
2.3.8测量精度
电流：
0.5级；
电压：
有功：
1.0级；
无功：
SOE分辨率：
2ms。
2.3.9接点容量
信号回路接点载流容量400VA
2.3.10开关量输入
SD-8042可完成14路遥信和2路脉冲电度的采集，装置本身遥信有合位，
跳位、手跳闭锁重合闸信号。
2.3.11通信接口
一个RS-485通信接口（可选光纤或双绞线接口），通信规约可选择为电力行
业标准DL/T634-1999（idtIEC60870-5-101）规约或内部规约，通信速率可整定；
一个用于调试的RS-232接口（前面板）。
2.4绝缘性能
2.4.1绝缘电阻
装置的带电部分和非带电部分及外壳之间以及电气上无联系的各电路之间
用开路电压500V的兆欧表测量其绝缘电阻值，正常试验大气条件下，各等级的
各回路绝缘电阻不小于100MΩ。
2.4.2介质强度
在正常试验大气条件下，装置能承受频率为50Hz，电压2000V历时1分
钟的工频耐压试验而无击穿闪络及元件损坏现象。
试验过程中任一被试回路施加
电压时其余回路等电位互联接地。
2.4.3冲击电压
在正常试验大气条件下，装置的电源输入回路，交流输入回路，输出触点回
路对地能承受1.2/50µ
s的标准雷电波的短时冲击电压试验，开路试验电压5kV。
2.4.4耐湿热性能
装置能承受GB/T7261第20章规定的湿热试验。
最高试验温度+40℃，最
大湿度95%，试验时间为48小时，每一周期历时24小时的交变湿热试验，在
试验结束前2小时内根据2.3.1的要求，测量各导电电路对外露非带电金属部分及外壳之间，电气上不联系的各回路之间的绝缘电阻不小于1.5MΩ，介质耐压
强度不低于2.3.2规定的介质强度试验电压幅值的75%。
2.5电磁兼容性能
2.5.1静电放电抗干扰度
通过GB/T17626.21998标准静电放电抗干扰4级试验。
2.5.2射频电磁场辐射抗干扰度
通过GB/T17626.31998标准射频电磁场辐射抗干扰度3级试验。
2.5.3电快速瞬变脉冲群抗干扰度
通过GB/T17626.41998标准电快速瞬变脉冲群抗扰度4级试验。
2.5.4浪涌（冲击）抗干扰度
通过GB/T17626.51999标准浪涌冲击抗扰度3级试验。
2.5.5射频场感应的传导骚扰度
通过GB/T17626.61998标准射频场感应的传导骚扰度3级试验。
2.5.6工频磁场抗扰度
通过GB/T17626.81998标准工频磁场抗扰度5级试验。
2.5.7脉冲磁场抗扰度
通过GB/T17626.91998标准脉冲磁场抗扰度5级试验。
2.5.8阻尼震荡磁场抗扰度
通过GB/T17626.101998标准阻尼振荡磁场抗扰度5级试验。
2.5.9振荡波抗扰度
通过GB/T17626.121998标准振荡波抗扰度4级试验。
2.5.10辐射发射限值试验
通过GB92541998标准辐射发射限值A类试验。
2.6机械性能
2.6.1振动
装置能承受GB/T7261中16.2规定的严酷等级为I级的振动响应试验。
2.6.2冲击
装置能承受GB/T7261中17.4规定的严酷等级为I级的冲击响应试验。
2.6.3碰撞
装置能承受GB/T7261第18章规定的严酷等级为I级的碰撞试验。
2.7装置重量
装置的总重量不大于8kg。
3装置硬件
本装置在总体设计及各模块设计上均充分考虑了可靠性的要求，在程序执行，信号指示，通信等方面均给予了详尽的考虑。
经试验在本装置上实施4kV瞬变干扰脉冲，在装置任何部位实施15kV空间静电放电干扰或8kV接触静电放电干扰，本装置未出现CPU复位，未出现异常信号，保护不拒动，不误动。
由于本装置在抗干扰能力上有充分的考虑，故本装置组屏或安装于开关柜上时不需安装另外的交直流输入抗干扰模件。
3.1机箱结构
机箱外形尺寸及开孔尺寸参见说明书后的附图
装置采用整面板形式,前母板,后插式结构,后部接线方式;
装置采用整面板形式，面板上包括汉化液晶显示器，信号指示灯，操作键盘等。
本装置的机箱采用全封闭,防尘,抗振动的设计,确保装置安装于条件恶劣的
现场时仍具备高可靠性。
3.1交流插件
交流插件包括电压输入和电流输入两个部分，不同型号的装置其电压和电流
输入元件的数目不同。
电压输入元件由电压变换器构成，其输入为交流100V时输出为交流4.7V左右,线性范围为0.4V-150V。
电流输入元件由电流变换器和并联电阻构成,有四种规格:
a）In=5A:
电流输入为20In时的输出为7.07V,线性范围为0.04In-20In，是保护级CT；
b）In=5A:
电流输入为1.2In时的输出为7.07V,线性范围0.005In-1.2In，
是测量级CT;
c）In=5A:
电流输入为0.2In时的输出为7.07V,线性范围0.002In-0.2In，
用于小电流接地选线;
交流插件的原理参见说明书后的附图。
3.2CPU插件
CPU插件主要由以下几部分构成：
a）CPU系统
CPU系统由微处理器CPU,RAM,ROM等构成,高性能的微处理器CPU,
大容量的ROM,RAM,使得该CPU模件具有较强的数据处理及记录能力,可以
实现各种复杂的故障处理方案和记录大量的故障数据及录波报告,保护定值等运行配置信息.
b）数据采集系统
本装置的数据采集系统由两部分组成:
本装置采用的数据采集系统由高可靠性,高精度的A/D转换器及滤波回路
组成,最新技术的A/D转换芯片内部包含了采样保持及同步电路,具有转换速度
快采样偏差小,超小功耗及稳定性好等特点,本装置的采样回路无可调整元件,也
不需要在现场作调整,具备高度的可靠性,可有最大16路模拟输入通道.
c）开关量输入及输出部分
本装置CPU插件内共设置了16路开入量,所有开入量均采用DC220V引入
继电器及光藕进行二级隔离的方式,保证了遥信的准确性;
开出共8路,主要用于一类是用于驱动出口跳闸继电器和遥控断路器使用;
所
有开出均采用双光藕编码控出的方式,具备高度的可靠性,堵绝了误出口的可能
性.
d）通信部分
本装置上设有高速串行485接口，该接口采用光藕隔离的方式,用于和通讯
管理机通讯;
本装置还配置了一个标准RS232接口,用于与人机对话插件MMI通信,还可
以用于连接PC机,可以借助PC机的强大功能及配置的专用调试软件包对装置进行各种测试;
另外CPU插件采用了多层印制板及表面封装工艺,外观小巧,结构紧凑,大
大提高了装置的可靠性及抗电磁干扰能力.
CPU插件的原理可参见附图.
3.3.电源插件
本插件为直流逆变电源插件,采用直流220V或110V电压输入,经抗干扰
滤波回路后,利用逆变原理输出本装置需要的五组直流电压,即5V,24V
（1）,24V
（2）,12V,其中五组电压均不共地,且采用浮地方式,同外壳不相连.
a）+5V:
为CPU及其外围芯片提供工作电源;
b）12V:
为模拟输入回路运放提供工作电源;
c）+24V1:
为开出,开入回路提供电源;
d）+24V2:
为备用电源,可用做主变测温电源,变压器分接头档位监视电源;
为增强电源模件的抗干扰能力,本模件的直流输入及引出端子的24V电源皆装设滤波器;
电源模件电原理图见附图.
3.4.操作箱及辅助操作箱插件
本插件内包括逻辑继电器及信号继电器两类
逻辑继电器由CPU插件直接驱动做为出口执行回路;
信号继电器用于开
入量的转接;
操作箱内包括完整的断路器操作回路,具有防跳,合闸保持,跳闸保持,压
力闭锁跳合闸,外部跳合闸接点引入,位置监视,重合闸充放电等回路,对于每一分路,均只有一个继电器完成,大大提高操作的可靠性;
断路器操作回路中跳合闸直流电流保持回路，可根据现场断路器跳合闸电
流大小选择相应的并联电阻。
辅助操作箱主要完成其他开入量的状态转接及空接点控出功能,其中,空
接点可灵活的跳接为保持型输出或不带保持型输出方式;
对于所有引入CPU插件的开入量,均加装浪涌抑制器件和高频抑制器件,
3.5.人机对话（MMI）插件
人机对话MMI插件的核心为一总线不出芯片的单片机,其主要功能是显示
保护CPU输出的信息,扫描面板上的键盘状态,并实时传送给保护CPU。
故对
保护CPU而言,人机对话插件相当于是它的一个外设,保护CPU与MMI之间通过RS232标准接口进行通信,其通信速率高达9600/s,且具有高度的可靠性.采
用此种配置方式,既避免了保护CPU大量的总线外引,提高了保护装置的可靠性.又几乎不增加产品成本,提升了装置的性能价格比.
本插件上的显示窗口采用每屏四行,每行八个汉字的液晶显示器.人机界面清晰易懂,配置通用的键盘,使得人机对话操作方便简单.同时考虑到低压保护运行的特点,在本插件上还配置了丰富的灯光指示信息,使本装置的运行信息更为直
观.本装置人机界面及面板简易操作回路的设置,将大大丰富现场运行方式的选择.
4.保护原理
4.1保护启动元件
本装置启动元件分为两部分：
突变量元件启动和静稳破坏元件启动。
突变量启动定值为外部整定（I_QD），静稳破坏元件启动定值为小于第三段电流保护的定值。
两者中只要有一个条件满足，保护将进入故障处理程序中。
4.2三段式相间电流保护
本装置设三段式相间电流保护，Ⅰ段、Ⅱ,Ⅲ段均可以独立地用控制字选择经方向或不经方向闭锁。
同时还配置了低电压元件，可构成电流、电压联锁保护；
本装置电流保护Ⅰ段、Ⅱ段Ⅲ段均为三相式配置（完全星形）.
方向元件的电流电压按90接线，如表4-1所示。
方向元件和电流元件接成按相启动方式，而各相电流元件仅受表中所示相应相别的方向元件控制。
为消除出口三相短路时方向元件的死区，方向元件带有记忆功能。
本装置电流保护Ⅰ段可通过控制字选择是否投50ms延时，用以躲开线路避雷器的放电时间，Ⅱ、Ⅲ段的延时值可单独整定。
图4-1为三段式电流保护逻辑图。
FA、FC分别为A相、C相功率方向检测元件
表4-1
方向元件
I
U
A
Ia
Ubc
B
Ib
Uca
C
Ic
Uab
图4-1
4.3低电压元件
低电压元件在三个线电压中的任意一个低于低电压定值时动作,开放被闭
锁保护元件.
利用此元件,可以保证装置在电机反充电等非故障情况下不出现误动作.
4.4反时限过流保护
动作电流与时间满足图4.2所示的曲线图。
图4.2
t=
K
（I/Iset）²
-1
其中：
K-------热容系数
Iset-----反时限启动电流；
tmin----为最小动作时间。
4.5重合闸
a）启动回路：
装置采用保护跳闸启动重合闸和不对应启动重合闸两种方式。
b）重合方式：
装置可通过控制字选择是检同期、检无压或无条件。
检同期和检无压的电压值由整定值整定，本装置线路抽取电压的相位可以为Uab、Ua两种中的任一种，可由控制字整定。
c）重合闸充电：
重合闸必须在充电完成后进行，线路在正常运行状态（TWJ=0），无外部闭锁重合信号，经10秒充电完成。
重合闭锁信号有：
1.手跳；
2.低周保护动作；
3.遥控跳闸。
d）重合闸后加速：
在手动合闸和重合闸动作后装置自动投入重合闸后加速段，后加速段投入时间扩展为3s。
本装置可由控制字选择重合后加速电流Ⅱ段或Ⅲ段，为保证重合至永久性故障可靠跳闸，后加速不经方向和低电压闭锁，后加速出口可经控制字选择瞬时出口还是经250ms延时出口,用以躲开合闸冲击电流。
4.6低周减载
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，用以区分故障情况，电机反充
电和真正的有功缺额。
装置还配有低电流闭锁、低电压闭锁功能，可经定值整定，线路在正常运行
状态（TWJ=0）下，低周减载才允许投入。
低周减载动作时同时闭锁线路重合闸。
图4-4为低周减载逻辑图。
其中Fszd为低周减载定值，df/ft为滑差，U_lf、I_lf为低周减载低电压、低电流闭锁定值，FDzd为滑差定值。
图4-4
4.7低压解列元件
利用这一元件，可以实现低压控制，当系统电压低于整定电压时，此元件就
能自动判定是否切除负荷。
4.8PT断线检测
a）三个相电压均小于20V，且任一相电流（测量电流）0.2A,用于判别
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