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WFB820调试说明文档

WFB-820微机发电机保护调试文档

一、保护配置

WFB-820系列微机发电机保护装置主要应用于小型发电机，完成发电机的保护和测控功能。

WFB-821实现发电机差动保护功能，WFB-822实现发电机除差动以外的其它保护及测量、控制功能，可配合电站自动化系统完成相应的自动化功能。

FB-820系列微机发电机保护装置分WFB-821和WFB-822两个装置，装置的保护功能配置如下：

功能名称

WFB-821

WFB-822

保护功能

发电机差动保护+TA断线

√

横差保护

√

励磁变速断保护

√

励磁变过流保护

√

励磁变过负荷保护

√

复压（记忆）过流保护

√

95%定子接地保护

√

电压闭锁零序电流接地保护

√

转子一点接地

√

定子过负荷（定、反时限）

√

负序过流保护

√

过电压保护

√

失磁保护

√

TV断线

√

逆功率保护

√

低电压保护

√

非电量类保护（励磁系统消失、系统保护动作等）；

√

测控功能

各种保护动作信号及弹簧未储能、开入遥信等

√

√

远方控制压板投退、修改定值等

√

√

P、Q、IA、IB、IC、UA、UB、UC、f、COS等模拟量的遥测

√

故障录波

√

两路路脉冲输入

√

远方控制断路器分合、

√

二、保护装置校验

装置基本免调试，主要是进行以下几条检查。

如果检查正常，即表明装置工作正常。

2.1程序检查

如果程序的校验码正确，即可认为程序正确，装置的各种功能和逻辑正确。

在“主菜单”下的“版本”菜单下，可查看装置的CRC校验码。

2.2开关量输入检查

选择“开入”图标，进入开入量状态显示。

将装置的开入电源分别接入各开入端子，应显示正确的状态。

2.3继电器开出回路检查

选择“传动”图标，进入，进行传动调试。

继电器

说明

保护告警继电器

告警信号亮

保护跳闸继电器

跳开关，跳闸信号亮

非电（量）告警继电器

非电量告警信号亮

遥跳继电器

跳开关

遥合继电器

合开关

低压（侧）出口继电器

低压侧出口继电器接点合

备用1继电器

备用接点（417-418）合

备用2继电器

备用接点（303-304）合

备用3继电器

备用接点（306-307）合

备用4继电器

备用接点（309--310）合

按下“复归”键，将表8-1所示的信号复归掉，即说明复归继电器正常。

2.4模拟量输入及相序检查

（1）首先检查保护装置的零漂（不加任何交流量时的正常采样）值，每回路零漂应在±0.2V（A）范围内。

（2）分别对保护装置施加正序的电流电压，在“浏览”菜单中查看装置采集到的电流电压值，所显示的值误差分别为保护电流不能超过±2.5％，电压不超过±2.5％，测量电流不超过±0.2％（额定电流下），角度应满足正序及为0°，240°，120°。

误差在允许范围内。

在确定输入数据精确度的前提下，如果误差偏大，可以选择“设置”菜单下的“刻度”或角度,进行修改。

（3）同时施加正序三相额定电压，正序A,C相测量电流，在浏览菜单中的测量项里实时的查看有功、无功功率、和功率因数以及积分电度，测量误差不超过额定值的±0.5％。

2.5整组试验

如果上述检查全部正确，装置已基本没有问题。

为谨慎起见，可整定装置的定

值，然后检查装置的动作情况，确认所使用的保护定值全部正确。

三、保护功能测试

通电检查无异常后，按本调试方法要求对所配置保护逐项进行测试。

▲统一说明：

（1）动作于跳闸出口的保护，配置有硬压板和软压板；动作于信号的保护只有软压板。

（2）硬压板投退说明：

出厂前整屏调试及用户现场调试时，对照图纸直接投入对应的硬压板，单装置调试时，将硬压板对应的开入量投入即可。

（3）保护动作指示灯说明：

所有动作于跳闸出口的保护动作时，装置面板上运行、告警和跳闸指示灯同时点亮；所有动作于信号的保护动作时，装置面板上只有运行和告警指示灯点亮（电源插件上继电器出口时，需要控制跳线才能使对应的指示灯点亮）。

（4）保护动作检查说明：

保护动作后，除了检查面板指示灯和保护动作报告是否正确之外，还要求检查保护的输出触点（跳闸和信号）是否正确动作。

对于跳闸的保护在保护动作后，应检查该保护对应的信号触点及出口跳闸触点；对于发信号的保护在保护动作后应检查该保护对应的信号触点。

3.1发电机比率制动式差动保护

（1）发电机比率制动式差动保护定值清单

定值名称

整定范围

备注

发电机比率制动式差动保护

最小动作电流

0.1In～1.0In

Iop.0

最小制动电流

0.5In～2.0In

Ires.0

制动特性斜率

0.3～0.7

S

TA断线闭锁差动

0-1

1：

闭锁0：

不闭锁

保护软压板

比率制动式差动软压板

√：

投入X：

退出

（2）保护性能测试

将差动保护的硬压板和软压板投入，其他所有保护的硬压板和软压板均退出。

（2.1）最小动作电流

发电机差动的出口方式为“三取二”方式（即三相中有任意两相满足动作条件时保护动作）。

以中性点A，B相差动为例，接线如图2-1：

固定

，逐渐增加

至面板指示灯亮，施加值应等于

，其误差应符合技术条件的要求。

同理，固定

，逐渐增加

至面板指示灯亮，施加值应等于

，其误差应符合技术条件的要求。

该项试验应按发电机机端和机尾A、B相，B、C相，C、A相分别施加电流，保护均应可靠动作，误差符合技术条件的要求。

（2.2）比例制动系数

测试制动特性斜率S时，按两侧电流输入，在制动区找出两个动作点来测试制动特性斜率，计算公式为：

（2-1）

其中

为动作点1的动作电流和制动电流，

、

为动作点2的动作电流和制动电流。

当两侧电流反相位输入时，动作电流为

，制动电流为

，

、

分别为其中一个动作点的机端、机尾二次电流，相位相差180°。

下面以“三取二”的出口方式为例进行说明。

进行该项试验时，需加入四组电流，接线如图2-2：

由于一般情况下，所用测试装置不能同时输出四路电流，因此也可用两组电流，接线图如图2-3：

机端侧A相施加电流

，机尾侧A相施加电流

，

、

反相位输入，初始值大于最小制动电流整定值。

固定

（或

）,改变

（或

），逐点求得动作点，再计算制动特性斜率S，其误差应符合技术条件的要求。

该项测试应按A、B相，B、C相，C、A相分别进行，保护均应可靠动作，误差符合技术条件的要求。

（2.3）TA断线闭锁

该项试验见发电机TA断线的测试。

（2.4）动作时间

在施加两相电流均为最小动作电流的2倍的条件下，以毫秒计（或微机测试仪的时间测试功能）测差动动作时间，其值应不大于25ms。

3.2发电机TA断线

（1）发电机TA断线定值清单

定值名称

整定范围

备注

发电机TA断线

闭锁控制字

0-1

以下为保护投退软压板

TA断线软压板

√：

投入X：

退出

（2）保护性能测试

将发电机TA断线的软压板投入，其他所有保护的硬压板和软压板均退出。

（2.1）TA断线

TA断线能判一相和两相断线。

反应一相断线的接线方式如图2-4：

如图施加三相电流，大于0.04In（无流门槛）且小于1.2In，开关K置于位置1，此时TA断线不动作。

将开关K置于位置2，则右侧回路的A相电流被断开，相当于该相电流断线，TA断线保护应可靠动作。

把开关K接于其它相均应满足要求。

反应两相断线的接线方式如图2-5（以A，B相为例）：

如图施加三相电流，大于0.04In且小于1.2In，开关K1、K2置于位置1，此时TA断线不动作。

将开关K1、K2置于位置2，则右侧回路的A，B相电流被断开，相当于A，B相电流断线，TA断线保护应可靠动作。

把开关K1、K2接于其它两相均应满足要求。

（2.2）TA断线闭锁差动

将差动保护的硬压板和软压板投入。

TA断线闭锁差动定值整定为1。

差动出口为“三取二”，按图2-5接线。

施加电流，大于差动的最小动作电流同时能满足TA断线动作条件（大于0.04In且小于1.2In）将开关K置于位置2。

则TA断线动作，差动不会动作。

3.3发电机横差保护

（1）发电机横差保护定值清单

定值名称

整定范围

备注

发电机横差保护

最小动作电流

0.1In～2.0In

Iset

以下为保护投退软压板

横差保护软压板

√：

投入X：

退出

（2）保护性能试验

将横差保护的硬压板和软压板投入，其他所有保护的硬压板和软压板均退出。

（2.1）最小动作电流

将最小动作电流整定为某一值Iset，施加动作电流至面板指示灯亮，施加值应等于Iset值，其误差应符合技术条件的要求。

（2.2）三次谐波抑制比

在最小整定值下，电压回路施加150Hz0.75Hz，100倍整定电流，保护应可靠不动作。

（2.3）瞬时动作时间

施加1.5Iop.0的动作电流，以毫秒计（或微机测试仪的时间测试功能）测保护动作时间，其值应不大于50ms。

3.4定子接地保护（95%）

（1）定子接地保护定值清单

定值名称

整定范围

备注

（基波型）定子接地保护

基波零序电压

1V～50V

Uset

延时时间

0.1s～10s

t

以下为保护投退软压板

定子接地软压板

√：

投入X：

退出

（2）定子接地保护性能测试

将定子接地保护的软压板投入，其他所有保护的硬压板和软压板均退出。

（2.1）动作电压

接线如图2-13：

Us端子为发电机机端零序电压，

将基波判据延时整定为最小，施加施加基波电压（50Hz±0.25Hz）至保护出口指示灯亮，所加电压应为基波电压整定值，误差符合技术条件要求。

（2.2）延时时间

施加1.2倍动作电压（50Hz±0.25Hz），用毫秒计（或微机测试仪的时间测试功能）测延时，结果应符合技术条件要求。

3.5转子一点接地保护

（1）转子一点接地保护定值清单

定值名称

整定范围

备注

转子一点接地保护

转子一点接地电阻

1.0k～50k

电阻校正系数Kr

0.9～1.2

一般为1.05左右

延时

0.1s～20s

以下为保护投退软压板

转子一点接地保护软压板

√：

投入X：

退出

（1.1）通道校正

转子一点接地保护采用外加交流220V电源的一点接地保护方案。

通过试验端子校验通道转子电压1、转子电压2中的采样精度。

断开其它端子，从212、213试验端子加试验基准电压60V从参数设置中修正转子电压1采样精度；从212和205加试验基准电压60V从参数设置中修正转子电压2采样精度。

从208、210端子加入交流220V电源后转换为空载电压不低于40V（大小在43V左右波动）。

（1.2）校正系数

在通道校验完成后，通过测量几组不同接地电阻值，如果测量精度达不到要求，通过调整电阻校正系数Kr（主要用于修正测量基准电阻的偏差，一般在1.05左右，初始值选1.05即可），测量值偏大则调小Kr，反之调大Kr。

（1.3）定值效验

校验通道后，从208、210端子加入交流220V，投入保护压板（保护有外加电源监视功能），其它端子没有接线时（无接地故障）显示接地电阻为500k；将201、203短接，将固定的电阻或交流变阻箱串接在201（或203）和205之间，此时若未串接地电阻直接短接201、205时，显示接地电阻为0欧或略有小值波动。

测量时基准电阻最好用电阻串联连接。

如果使用直流变阻箱做基准电阻时该电阻阻值在交流下可能有波动（和变阻箱工艺有关），另外注意接入的电阻回路功率不要太小（电阻1k以上时1W以上即可），以免损坏。

3.6失磁保护

失磁保护以判据为单位说明单个判据的测试方法。

在测试前，将失磁保护的硬压板和软压板投入，其他所有保护的硬压板和软压板均退出。

为了测试单个判据方便，可以将失磁逻辑中其他判据的出口软压板退出。

所用的判据如下：

（1）静稳边界阻抗判据

其定值如下

定值名称

整定范围

备注

失磁保护静稳边界阻抗判据

静稳动作阻抗Z1A

1.0～20

静稳动作阻抗Z1B

5.0～50

延时

0.1s～20s

以下为保护投退软压板

静稳阻抗软压板

√：

投入X：

退出

（1.1）动作区及最大灵敏角测试

将延时整定为最小，动作阻抗Z1A、Z1B整定为某一值，施加试验电压量Uab，电流量Iab，Iab值大于电流启动值（可以整定或内部固定为0.3A），使测量阻抗Z

其中φ为最大灵敏角，应为270°，误差符合技术条件要求。

使测量阻抗Z

（1.2）动作阻抗值

将延时整定为最小，动作阻抗Z1A、Z1B整定为某一值，在最大灵敏角下，施加试验电压量Uab，试验电流量Iab，使Z>Z1B，增加电流至保护刚好动作，计算此时阻抗值应与整定值Z1B相符，误差符合技术条件要求。

（注：

实际上为了防止误动，动作特性曲线上的第一象限和第二象限的动作区都被屏蔽了，所以Z1A的值不用测试。

）

（2）异步阻抗判据

其定值如下：

定值名称

整定范围

备注

失磁保护异步阻抗判据

异步动作Z2A

1～20

异步动作Z2B

5～50

延时

0.1s～300s

以下为保护投退软压板

异步阻抗软压板

√：

投入X：

退出

（2.1）最大灵敏角

将延时整定为最小，动作阻抗Z2A，Z2B整定为某一值，施加试验电压量Uab，试验电流量Iab，Iab值大于电流启动值（可以整定或内部固定为0.3A）。

使测量阻抗Z2A

其中φ为最大灵敏角，应为270°，误差符合技术条件要求。

（2.2）动作阻抗值

将延时整定为最小，动作阻抗Z2A、Z2B整定为某一值，在最大灵敏角下，施加试验电压量Uab，试验电流量Iab（应远远大于启动电流值），使ZZ2B，增加电流值使保护刚好动作，计算此时阻抗值应与整定值Z2B相符，误差符合技术条件要求。

（3）TV断线闭锁判据

TV断线判据用于闭锁静稳阻抗、异步阻抗判据。

将TV断线闭锁投退整定为1，施加较大零序电压或在另一组TV上施加电压（对单TV断线判据而言）使TV断线可靠动作（TV断线的详细测试方法见TV断线测试方法），再施加A相电流电压使静稳阻抗或异步阻抗判据条件满足，此时静稳阻抗或异步阻抗判据应该不动作（注意施加A相电流电压的过程中TV断线保护不能返回）。

改变电压使TV断线保护返回，此时静稳阻抗或异步阻抗判据应该出口。

在测试过程中，由于TV断线已经动作，观察面板指示无法判断出静稳阻抗或异步阻抗判据是否动作，可以通过观察管理机弹出报告或检查失磁保护的触点是否闭合来判断保护是否动作。

3.7发电机逆功率保护（带TV断线闭锁）

（1）发电机逆功率保护定值清单

定值名称

整定范围

备注

发电机逆功率保护

最小动作功率

1.0W～500W

延时

1s～600s

以下为保护投退软压板

发电机逆功率软压板

√：

投入X：

退出

（2）发电机逆功率保护性能测试

将发电机逆功率保护的软压板投入，其他所有保护的硬压板和软压板均退出。

（2.1）动作区，最大灵敏角及最小动作电流测试

先将出口延时整定为最小，施加三相电压57.7V，三相电流

/2×In，改变电流相位找出动作区θ2-θ1（θ1，θ2为两动作边界），动作区应不小于175。

在最灵敏时施加三相电压57.7V，测出最小动作电流不大于30mA。

（2.2）动作延时测试

在最大灵敏角下，突加1.2倍动作功率整定值，以毫秒计（或微机测试仪的时间测试功能）测延时，误差符合技术条件要求。

（2.3）电流潜动试验

电压回路短路，施加电流为10倍的额定电流，保护不误动。

（2.4）电压潜动试验

电流回路开路，施加电压为100V，保护不误动。

3.8复合电压启动过流保护

（1）复合电压启动过流保护定值清单（以1段1时限为例）

定值名称

整定范围

备注

复合电压过流保护

负序电压启动值

1V～30V

U2set

动作低电压

10V～100V

Uset

动作电流

0.1In～10In

Iset

延时时间

0.1s～10s

以下为保护投退软压板

复合电压保护软压板

√：

投入X：

退出

（2）保护性能试验

将复合电压、复合电压启动过流保护的硬压板和软压板投入，其他所有保护的硬压板和软压板均退出。

（2.1）复合电压启动过流保护测试

（2.1.1）动作电流值测试

将复合电压选择控制字整定为0（取本侧复合电压为闭锁元件），延时整定为最小，将本侧复合电压的动作电压整定为非0的任意值，施加A相电流至装置面板指示灯亮（此时因不加电压，低压条件肯定满足，保护只需加电流即可动作），所加电流应为动作电流整定值，误差应符合技术条件要求。

依次施加B相（或C相）电流，均应满足技术条件要求。

（2.1.2）负序电压启动值测试

将本侧复合电压的低压定值整定为最低（0V），负序电压启动值整定为某一值U2op，施加1.2倍整定值的单相电流（A、B、C相均可），电压加至Ua（Ub、Uc）、Un端子，逐渐增加电压至装置面板指示灯亮，此时所加电压应满足

式中：

U施加电压值

U2op负序电压整定值

误差应符合技术条件要求。

（2.1.3）低压动作值测试

将负序电压启动值整定为最大（20V），施加1.2倍整定值的单相电流（A、B、C相均可），施加三相电压为57.7V，投入本侧复合电压硬压板，逐渐降低三相电压至装置面板指示灯亮，此时所加相电压应满足

式中：

U施加电压值

Uop动作电压整定值

误差应符合技术条件要求。

（2.2）延时测试

施加电压（以保证低压条件满足即可）至Ua、Ub端子，突然增加电流为1.2倍整定值，用毫秒计（或微机测试仪的时间测试功能）测延时，结果应符合技术条件要求。

3.9复压记忆过流保护（控制字投记忆功能）

（1）复压记忆过流保护定值清单

定值名称

整定范围

备注

低压记忆过流

负序电压启动值

1V～30V

U2set

动作低电压

10V～100V

Uset

动作电流

0.1In～10In

Iset

延时时间

0.1s～10s

以下为保护投退软压板

复压记忆过流软压板

√：

投入X：

退出

注意：

电流记忆时间为10s，负序电压可投退。

（2）保护性能测试

将复压记忆过流保护的硬压板和软压板投入，其他所有保护的硬压板和软压板均退出。

（2.1）负序电压启动值测试（控制字投入不配时可以退出）

将本侧复合电压的低压定值整定为最低（0V），负序电压启动值整定为某一值U2op，施加1.2倍整定值的单相电流（A、B、C相均可），电压加至Ua（Ub、Uc）、Un端子，逐渐增加电压至装置面板指示灯亮，此时所加电压应满足

式中：

U施加电压值

U2op负序电压整定值

误差应符合技术条件要求。

（2.2）动作电压

将延时整定为最小，施加1.2倍整定值的单相电流（A、B、C相均可），按正序关系加入A、B、C三相电压值均为57.7V。

同时降低三相电压至保护出口指示灯亮，此时三相电压值应为低压整定值的1/1.732；或同时降低A、B两相电压至保护出口指示灯亮，此时Uab满足低压条件，且A、B相电压值应为低压整定值的1/1.732；同时降低A、C两相电压至保护出口指示灯亮，此时Uac满足低压条件，且A、C相电压值应为低压整定值的1/1.732；同时降低B、C两相电压至保护出口指示灯亮，此时Ubc满足低压条件，且B、C相电压值应为低压整定值的1/1.732，误差均应符合技术条件要求。

（2.3）动作电流

将延时整定为最小，动作电压整定为非零的任意值，施加A相电流至装置面板指示灯亮（此时因不加电压，低压条件肯定满足，保护只需加电流即可动作），所加电流应为动作电流整定值，误差均应符合技术条件要求。

退去电流后，经过10s后保护返回。

（2.4）延时时间

施加单侧单相电流为差流越限告警电流整定值的1.2倍，以毫秒计（或微机测试仪的时间测试功能）测动作时间，误差应符合技术条件要求。

3.10定子过负荷保护

（1）定子过负荷保护定值清单

定值名称

整定范围

备注

定子过负荷保护

额定电流

0.1In～2In

过负荷常数K

1～100

预告信号启动

1.0In～2In

预告信号延时

0.1s～10s

反时限启动

1.1In～2In

反时限延时上限

0.1s～10s

反时限延时下限

10s～1000s

散热常数α

0.0～0.10

以下为保护投退软压板

过负荷定时限软压板

√：

投入X：

退出

过负荷反时限软压板

√：

投入X：

退出

（2）定子过负荷保护性能测试

将发定子过负荷保护的硬压板和软压板投入，其他所有保护的硬压板和软压板均退出。

（2.1）预告信号启动值测试

将预告信号延时整定为最小，加单相电流（A、B、C相分别测试）至保护告警指示灯亮，所加电流值应为预告信号启动值，误差符合技术条件要求

（2.2）预告信号延时测试

施加1.2倍动作电流，以毫秒计（或微机测试仪的时间测试功能）测延时，误差符合技术条件要求。

（2.3）反时限电流启动值测试

将过负荷定时限退出，施加单相电流（A、B、C相分别测试）至面板上出口指示灯亮，则所加电流应为反时限启动值，误差符合技术条件要求。

（2.4）反时限延时上限测试

反时限延时计算公式

K为热容常数，由机组厂家提供。

I为实际加入装置的正序电流

In为额定电流

为散热常数，与定子绕组温升特性和温度裕度有关。

在K值取值范围1～100中取最小值K=1，施加单相电流（该电流值应使时间计算值小于反时限延时上限整定值），以毫秒计（或微机测试仪的时间测试功能）测延时，无论延时计算值多小，所测延时均应为反时限延时上限整定值，误