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SZP-9841数字式电动机差动综合保护装置
1．装置性能
1.1基本配置
差动速断保护
比率差动保护
CT断线判别
反映相间短路的三相式（或两相式）电流速断及过流保护
反映电动机不平衡、断相、反相及不对称故障的负序定时限或反时限过流保护
反映不接地或高阻接地系统接地故障的零序过流保护
反映电动机按发热模型的发热效应的过热保护（过热跳闸、过热告警、热积累记忆功能）
欠压保护
四路可分别整定延时的非电量保护
掉电不丢失的动作记录及信号记忆功能
立测量回路。
分散式故障录波


1.2装置的性能特征
1.2.1 本装置采用单片机担负保护等功能，完成输入量的采样计算，动作逻辑判断直
至跳闸。其内含数字信号处理器（DSP）用于测量计算，快速而准确。
1.2.2 差动速断及比率差动保护性能
差动速断保护实质上为反应差动电流的过电流继电器，用以电动机内部发生严重故障时快速动作跳闸，典型出口动作时间小于35ms。
比率差动保护的动作特性如图，能可靠躲过外部故障时的不平衡电流。












其中：Id为动作电流，Ir为制动电流，Icdqd为差动电流起动值，Kbl为比率差动制动系数，Ie为电动机额定电流，图中阴影部分为保护动作区。
1.2.3 装置根据控制字可选择两相或三相式差流接线。
1.2.4 采用可靠的CT断线报警闭锁功能，装置在CT断线及交流回路故障时不误动。
1.2.5 本装置算法的特点是在较高采样频率的前提下，实现了在故障全过程对所有继电器的并行实时计算，装置有很高的固有可靠性及动作速度

SZP-981 数字式线路保护装置参数清单及说明
装置参数一般由厂家到现场设置。
注:出口1~出口6可配置为遥控刀闸/开关输出，其中出1和出口2为一对分合、出3和出口4为一对分合、出5和出口6为一对分合。设置为遥控接点时把对应的出口配置设置为0。
装置性能
2.1 基本配置：
差动速断保护
比率差动保护
反映相间故障的三段式相间电流保护
相间过流反时限。
反映小电阻接地系统接地故障的零序电流保护, 可整定为跳闸或者报警。
过负荷告警、跳闸功能可选。
非电量保护
立测量回路
2.2 主要技术性能
2.2.1采样回路工作范围（5％误差）
电压：3 V～120V
电流：0.08In～20In
2.2.2接点容量
信号回路接点载流容量 400VA
信号回路接点断弧容量 60VA
2.2.3跳合闸电流
断路器跳闸电流 0.5A～5A
断路器合闸电流 0.5A～5A
2.2.4各类元件精度
电流元件： < 3%
电压元件： < 3%
检同期角度： < 2°
时间元件： < 20ms
频率偏差： < 0.02Hz
滑差定值： < 3%
2.2.5整组动作时间(包括继电器固有时间)
速动段的固有动作时间：
1.2倍整定值时测量，不大于35ms
2.2.6模拟量测量回路精度
装设测量子模件的测控装置：
电流、电压：0.2级
功率、电度：0.5级
3．装置背板端子及说明
3.1 装置背板端子
见附图9.1 SZP-981K数字式电抗器保护测控装置背板端子。
3.2 交流插件
端子1x1、1x2为首段保护CT的A相输入，1x3、1x4为首段保护CT的B相输入，1x5、1x6为首段保护CT的C相输入。
端子1x7、1x8为尾端保护CT的A相输入，1x9、1x10为尾端保护CT的B相输入，1x11、1x12为尾端保护CT的C相输入。
端子1x13、1x14为测量保护的A相CT输入。
端子1x15、1x16为测量保护的C相CT输入。
端子1x17、1x18为备用输入。
端子1x19、1x20为备用输入。
端子1x21、1x22、1x23、1x24为母线电压A、B、C、N输入，星形接法。
3.3 CPU插件
端子3x1~3x13为13路普通开关量输入。
端子3x15~3x16为GPS对时脉冲。
端子3x17~3x18为RS485+,RS485-。
端子3x19~3x20为CANH,CANL。
端子3x14为开入公共端。
开入电源为220V。当输入为直流220V时端子3x14接-220V，外部开入串入220V+接入。
本插件内含通信速度、具备通用性接口的以太网芯片，以太网为本装置接入系统的主要通信接口。通常方式，装置提供两个RJ45通信接口，以UTP5线为通信介质。
3.4 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。
端子4x21为备用端子，内部与机箱连接。
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。
ÿÿ¿m
技术参数
1.3.1 额定数据
直流电源： 220V或110V 允许偏差+15％，-20％
交流电流： 5A，1A
频 率： 50Hz
1.3.2 功 耗
交流电流： < 1VA/相 (In =5A)
< 0.5VA/相 (In =1A)
直 流： 正常 < 10W
跳闸 < 15W
1.4主要技术性能
① 整组动作时间：
差动速断： < 15ms（1.5倍整定值）
比率差动： < 25ms（2倍整定值）
② 起动元件
差动电流起动元件，整定范围为0.3～1.5Ie，级差0.01Ie（Ie为被保护电动机的额
定电流）
③ 差动速断保护整定范围为3～14Ie。
④ CT断线可通过整定控制字选择闭锁比率差动保护出口或仅发报警信号。
⑤ 电流定值误差<3%
⑥ 比率差动制动系数0.3～0.75可调


2．装置背板端子及说明
2.1 SZP-9841背板端子图
见 附图6.2 SZP-9841数字式电动机差动综合保护背板端子。
2.2 交流插件
端子1x1、1x2为保护CT的A相输入，1x3、1x4为保护CT的B相输入，1x5、1x6为保护CT的C相输入。
端子1x7、1x8为尾端CT的A相输入，1x9、1x10为尾端CT的B相输入，1x11、1x12为尾端CT的C相输入。
端子1x13、1x14为测量CT的A相输入。
端子1x15、1x16为测量CT的C相输入。
端子1x17、1x18为零序电流输入。
端子1x19、1x20为备用输入。
端子1x21、1x22、1x23、1x24为母线电压A、B、C、N输入，星形接法。
2.3 CPU插件
端子3x1~3x13为13路普通开关量输入，其中3x10~3x13为4路非电量输入，可以再控制字里整定跳闸和告警，也可以作为普通开入。
端子3x15~3x16为GPS对时脉冲。
端子3x17~3x18为RS485+,RS485-。
端子3x19~3x20为CANH,CANL。
端子3x14为开入公共端。
开入电源为220V。当输入为直流220V时端子3x14接-220V，外部开入串入220V+接入。
本插件内含通信速度、具备通用性接口的以太网芯片，以太网为本装置接入系统的主要通信接口。通常方式，装置提供两个RJ45通信接口，以UTP5线为通信介质。
2.4 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。
端子4x21为备用端子，内部与机箱连接。
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。
2.5 电源插件
电源插件上有两组12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、出口67公共；2x15、2x16、2x17分别为出口8’、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。
ÿÿÿÿ

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
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。

．SZP-980微机保护特点
[保护功能齐备]各型号保护功能齐备，并可按照用户要求进行定制。
[多路状态监测及逻辑定义功能]装置提供13路开入量，12路开出量，均可由用户定义。
[测量功能]采用了16位的AD转换芯片，使测量精度达到0.2级；可测量电流电压以及电压电流中的谐波含量、P、Q、功率因数、频率、计算电度等。
[友好人机界面]超大屏幕图形彩色液晶显示，采用Windows操作界面，动态显示一次系统图、各种电气参数值和角度、向量图及保护信息。中文菜单提示，操作快捷方便。
[强大的通讯功能]提供两路RJ45通讯接口、RS485通讯接口以及CAN口。通讯协议支持IEC870-5-103、Modbus RTU等规约。通讯参数可设，可实现遥测、遥信、遥控、保护定值设定及查询、装置工作状态、SOE事件记录、录波数据等传输功能。
[控制回路]不带防跳与带防跳的两种控制回路可供选配，以满足不同应用场合的需求。
[强大自检功能]具备软、硬件实时自检与报警功能，可定位到芯片。
[在线编程功能(ISP)]提供一个在线编程通讯接口，可自由下载各种保护模块、一次系统图，无须拆卸装置。
[SOE事件记录]在线记录事件量达1000条，先出(FIFO)动态刷新，带有时间标记，掉电不丢失。事件记录分为“保护动作记录”、“装置报警记录”、“SOE记录”、“装置运行记录”和“装置操作记录”。可以清除事件记录。
[故障录波功能]可将故障前、故障中、故障后的电流、电压、断路器状态和保护信息完整真实的记录下来，为用户进行故障分析提供依据。可记录4—10个录波信号。
[故障画面]当保护动作时，装置自动弹出故障画面，使用户很直观的看到保护动作的类型。
[远动数据仿真]在与后台系统调试，无需加模拟量即可在装置上模拟电压、电流、功率、频率、开关变位、保护动作标志以及SOE事件。
[GPS校时功能]提供时钟同步接口，接收GPS校时信号。
[用户操作权限可设]用户可以根据自己的要求来设置口令，无口令者不能对装置的参数进行修改，只可以查看数据。
[外形美观大方]机箱采用型材，结构紧凑、抗震动及电磁兼容性能更强。
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)。
=

1、原理上：微机保护与传统保护在原理上并无本质差异，只是微机本身强大的计算能力和存储能力使得某些算法在微机上可以很容易的实现，
2、使用上：微机保护集成化的软硬件模式，使得微机保护装置的可靠性大大提高，因此在使用上也更加简便，基本上就是一个黑匣子。
3、通讯上：传统保护基本上没有通讯功能，而微机保护可以扩展出以太网、485等多种通讯接口，通信很方便。
常规继电保护缺点:常规继电保护是采用继电器组合而成的,比如:过流继电器、时间继电器、中间继电器、等通过复杂的组合,来实现保护功能,
它的缺点:
1.占的空间大,安装不方便
2.采用的继电器触点多,大大降低了保护的灵敏度和可靠性
3.调试、检修复杂,一般要停电才能进行,影响正常生产
4.没有灵活性,当CT变比改动后,保护定值修改要在继电器上调节,有时候还要更换.
5.使用寿命太短,由于继电器线圈的老化直接影响保护的可靠动作.
6.继电器保护功能单一,要安装各种表计才能观察实时负荷
7.数据不能远方监控,无法实现远程控制
8.继电器自身不具备监控功能,当继电器线圈短路后,不到现场是不能发现的.
9.继电器保护是直接和电器设备连接的,中间没有光电隔离,容易遭受雷击.
10.常规保护已经逐渐淘汰,很多继电器已经停止生产.
11.维护复杂,故障后很难找到问题.
12.运行维护工作量大,运行成本比微机保护增加60%左右.
13.操作复杂、可靠性低,在以往的运行经验中发现很多事故的发生主要原因有两条:A人为原因:因为自动化水平低,操作复杂而造成事故发生.B继电保护设备性能水平低,二次设备不能有效的发现故障.
14.经济分析:常规保护从单套价来说比微机保护约便宜,但使用的电缆数量多、屏柜多、特别是装置寿命短、运行费用(管理费用、维护费用等)比微机保护高出60%,综合费用还是比微机保护多的.