WKB800技术说明书Word文档格式.docx
《WKB800技术说明书Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《WKB800技术说明书Word文档格式.docx（46页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
电抗器CT断线保护
额定电流
1A～10A（额定电流为5A的CT）或0.2～2A（额定电流为1A的CT）
以下为保护软压板
CT断线保护软压板
√：
投入×
：
退出
5.1.3比率制动式差动保护极性接线（如图3.1.2）及保护动作逻辑（如图3.1.3）
图3.1.2比率制动式差动极性接线图
图3.1.3比率制动式差动保护逻辑图
3.1.4定值整定
（1）最小动作电流Iop。
Iop。
0为差动保护的最小动作电流，应按躲过电抗器额定负载运行时的最大不平衡电流整定。
因为电抗器外部故障时没有像发电机或变压器外部短路时的穿越性电流，一般情况下可取：
0=
（3.1.5）
式（3.1.5）中：
为电抗器额定二次电流；
（2）最小制动电流的整定
Ires.0=
（3.1.6）
（3）比率制动系数S的整定，一般取：
S=0.3～0.5 （3.1.7）
（4）灵敏度的计算
在系统最小运行方式下，计算电抗器中性点侧两相金属性短路的最小短路电流Is.min，同时计算相应的制动电流Ires；
在动作特性曲线上查出相应的动作电流Iop.set；
则灵敏系数Ksen为：
Ksen=
（3.1.8）
要求Ksen≥2.0。
3.1.5定值清单
电抗器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
0.2In～2.0In
Ires.0
制动特性斜率
0.3～0.7
S
CT断线闭锁差动
0～1
1：
闭锁0：
不闭锁
比率制动式差动软压板
√：
3.1.6工程应用
首端和尾端电流互感器必须同型号、同变比。
3.2差流异常处理
正常情况下监视各相差流，如果任一相差流大于差流异常定值，发出差流异常信号。
3.2.1定值清单
电抗器差流越限保护
告警电流
0.1In～1In
Iop
延时时间
0.1s～10s
t
差流越限保护软压板
3.3比率制动式零序差动保护
比率制动式零序差动保护反应电抗器内部接地故障。
为尽量使零序差动保护两侧CT同型同级同变比，电流输入量取电抗器两侧CT三相电流，各侧零序电流由保护装置自产。
保护动作特性（如图3.3.1）：
图3.3.1零序差动动作逻辑图
3.3.1比率制动式零序差动保护原理
零序差动动作方程：
Iop>
Iop.0（IresIres.0） （3.3.1）
IopIop.0+S（Ires–Ires.0）（Ires>
Ires.0）（3.3.2）
Iop=|（
T.a+
T.b+
T.c）+（
N.a+
N.b+
N.c）|=|3
o.T+3
o.N|（3.3.3）
Ires=Max|（
T.a，
T.b，
T.c）|（3.3.4）
上式中：
Iop为零序差动的动作电流，Iop.0为零序差动的最小动作电流整定值，Ires为零序差动的制动电流，Ires.0为零序差动的最小制动电流整定值，S为零序比率制动系数整定值；
T.a（b.c）、
N.a（b.c）分别为电抗器首端、中性点侧电流，零序电流通过装置自产获得。
空投时零序励磁涌流对零差保护来说纯属穿越性电流，因此无需增加防涌流措施。
CT断线时，保护可能误动作，需要增加CT断线判别，CT断线闭锁保护的投退可以由控制字选择。
3.3.2CT断线判据
当任一相差动电流大于0.1倍的额定电流时启动CT断线判别程序，满足下列条件认为CT断线:
3.3.3差流异常处理
正常情况下监视零序差流，如果差流大于差流异常定值，发出差流异常信号。
3.3.4零序差动动作逻辑（如图3.3.2）
图3.3.2零序差动动作逻辑图
3.3.5整定计算
（1）最小动作电流Iop。
一般情况下可取：
Iop.0=
（3.3.5）
（2）最小制动电流的整定
Ires.0=
（3.3.6）
（3）比率制动系数S的整定，一般可取情况下可取：
S=0.3～0.5 （3.3.7）
（4）灵敏度的计算
在系统最小运行方式下，计算电抗器出口金属性接地短路的最小零序电流3IoT.min及相应的3Io.N，计算相应的动作电流Iop及制动电流Ires；
在动作特性曲线上查出相应的动作电流值Iop.set，则灵敏系数Ksen为：
（3.3.8）
3.3.6定值清单
整定范围
备注
电抗器零序差动保护
0.5In～2In
比例制动系数
CT断线闭锁控制
零序差动保护软压板
√-×
3.3.7工程应用
3.4匝间保护
高压并联电抗器大多采用分相式结构，因此电抗器的主要故障形式为单相接地或匝间短路。
保护采用两种不同原理的方向判别元件。
3.4.1零序功率方向保护（方案一）
该保护采用具有补偿性能的零序功率方向原理。
电流输入量取自电抗器首端CT，电压量取自电抗器首端母线PT，零序电流、零序电压均由装置自产，规定零序电流的正方向指向电抗器。
当电抗器发生CT断线及PT断线时，都闭锁匝间保护。
3.4.1.1保护原理
电抗器匝间短路及内部、外部接地故障示意图（如图3.4.1）：
K1—电抗器匝间短路故障；
K2—电抗器内部接地故障；
K3—电抗器外部接地故障。
图3.4.1电抗器区内、区外故障示意图
（1）电抗器匝间短路K1（如图3.4.2）
图3.4.2电抗器匝间短路故障时
和
电抗器内部匝间短路时，零序源在电抗器内部，电抗器向系统送出零序功率。
如图3.4.2所示。
此时保护检测的母线零序电压
。
因为系统零序电抗比电抗器零序电抗要小的多，则当电抗器内部匝间短路的匝数很少时，相对而言
模值很小，
模值较大。
为了提高匝间保护的零序动作功率，人为的增设一个补偿电抗
，则保护计算用
，零序电压滞后零序电流90°
（2）电抗器内部接地故障K2（如图3.4.3）
图3.4.3电抗器内部接地故障时
电抗器内部接地短路时，零序源在电抗器内部，电抗器向系统送出零序功率。
如图3.4.3所示。
，补偿后保护计算用
（3）外部单相接地故障K3（如图3.4.4）
图3.4.4外部接地短路时
电抗器外部单相接地短路时，零序源在电抗器外部，零序功率由外部流进电抗器。
如图3.4.4所示。
，当
，零序电压超前零序电流90°
前述分析忽略了各电抗的电阻，实际应用中电抗器零序电抗
及系统等值零序电抗
的阻抗角认为80。
Re表示取向量的实部，灵敏角取-100。
则动作方程如下：
（3.4.1）
式（17）中：
为计算电抗，
，
为零序补偿电抗，
为
的共轭复数。
3.4.1.2保护动作特性（如图3.4.5）
图3.4.5保护动作特性图
图中
指向恒不变，以
指向改变来表示不同的工况，当
落后于阴影侧时方向元件动作。
3.4.1.3保护动作逻辑（如图3.4.6）
图3.4.6保护动作逻辑图
3.4.1.4整定计算
（1）零序启动电流I0
电抗器匝间保护的的动作前提条件是零序故障电流必须大于零序启动电流，为确保匝间保护的灵敏度，整定值应较小。
实际应用中可取
（2）零序补偿电抗Xo。
bs
由以上分析，为保证外部单相接地时方向元件不误动，要求
（
为电抗器每相的零序电抗）。
（3）延时时间
实际中可取0.2s～0.5s，以躲开外部短路等大干扰的暂态过程。
3.4.1.5定值清单
电抗器匝间保护一
零序启动电流
0.1I～0.5In
Io
零序补偿电抗
2～150
Z
0.1s～10s
匝间保护一软压板
3.4.2故障分量零序方向保护（方案二）
该保护采用具有补偿性能的零序突变量绝对值比较式方向原理。
3.4.2.1保护原理
当电抗器内部发生匝间短路或单相接地故障时，零序源在电抗器内部（如上分析）。
设电抗器首端零序电压和零序电流的故障分量分别为
，动作判据如下：
|
–
|>
+
| （18）
式中：
为电抗器每相的零序电抗，实际应用中
的阻抗角认为80，
为补偿系数。
由于傅氏算法及滤波算法都是基于稳态正弦波周期分量推导出的，利用频率跟踪技术和序分量自适应补偿的方法可躲过暂态过程中误判方向的问题。
3.4.2.2保护动作特性（如图21）
图3.4.7保护动作特性图
图3.4.7中
3.4.2.3保护动作逻辑（如图3.4.8）
图3.4.8保护动作逻辑图
3.4.2.4整定计算
（1）额定电流
整定为电抗器二次额定电流值。
（2）零序电抗
整定为电抗器二次额定零序电抗。
3.4.2.5定值清单
电抗器匝间保护
1A～10A（5A的CT）或0.2～2A（1A的CT）
零序电抗
匝间保护二软压板
3.5过负荷保护
并联电抗器所接系统如果电压异常升高，可造成电抗器过负荷，应装设过负荷保护。
电流输入量取电抗器首端CT三相电流。
3.5.1保护原理
当电抗器首端三相电流中的最大值大于动作电流的整定值时，带时限动作于信号。
3.5.2整定计算
（1）动作电流
动作电流按躲过电抗器长期允许的最大负荷电流整定，一般情况下可取：
Iop=1.15In～1.2In （3.5.1）
（2）延时时间（信号）
t=0.1s～10s （3.5.2）
定值清单
电抗器过负荷保护
动作电流
0.1In～10In
过负荷保护软压板
3.6过流保护
过流保护作为电抗器内部故障的后备保护。
3.6.1保护原理
当电抗器三相电流中最大值大于动作电流的整定值时，带时限动作于跳闸。
3.6.2定值清单
电抗器过流保护
t
过流保护软压板
3.7反时限过负荷保护
并联电抗器也可选择装设反时限过负荷保护。
保护由两部分组成：
定时限过负荷和反时限过负荷。
其中定时限发信号，反时限动作于跳闸。
反时限特性曲线由三部分组成：
a）反时限延时上限（定时限）；
b）反时限延时；
c）反时限延时下限（定时限）。
当反时限计算延时时间小于反时限延时上限时，按延时上限动作；
当反时限计算延时时间大于反时限延时下限时，按延时下限动作。
3.7.1保护原理
反时限过负荷保护的动作方程：
（3.7.1）
式（3.7.1）中：
t---保护动作时限；
I*---以电抗器额定电流为基准的电流标幺值；
---散热系数。
3.7.2保护动作特性曲线（如图3.7.1）
图3.7.1保护动作特性曲线
3.7.3保护动作逻辑（如图3.7.2）
图3.7.2保护动作逻辑图
3.7.4整定计算
（1）反时限启动电流
反时限启动电流按电抗器允许的过负荷能力整定。
（2）过负荷常数
电抗器允许发热时间常数，按允许过负荷倍数与允许时间的关系整定。
（3）散热系数
一般整定为0.01。
3.7.5定值清单
电抗器反时限过负荷保护
过负荷常数K
1～100
K
预告信号启动
1In～2In
Iop1
预告信号延时
t1
反时限启动
1.1I～1.2In
Iop2
反时限延时上限
t2
反时限延时下限
1s～1000s
t3
散热常数
0～0.1
过负荷预告信号软压板
过负荷反时限软压板
3.8零序过流保护
零序过流保护作为并联电抗器内部匝间短路及单相接地故障的后备保护。
电流输入量取电抗器尾端CT三相电流，零序电流由保护装置自产；
CT断线时，闭锁保护。
3.8.1保护原理
当电抗器零序电流3Io大于动作电流的整定值时，带时限动作于跳闸。
3.8.2整定计算
（1）动作电流
零序动作电流按躲过电抗器最大零序不平衡电流整定。
（2）延时时间
延时时间应比电抗器所在母线上输电线路接地保护的最长时限高出0.5s，保证外部故障时保护不误出口。
3.8.3定值清单
电抗器零序过流保护
零序动作电流
零序过流保护软压板
3.9限流电抗器过负荷（过流）保护
为限制单相重合闸时的潜供电流，提高单相重合闸的成功率，500kV三相并联电抗器的中性点经一小电抗器接地。
限流电抗器过负荷（过流）保护作为此电抗器的过负荷（过流）保护。
电流输入量取电抗器中性点侧零序CT电流。
3.9.1保护原理
当电抗器中性点零序电流大于动作电流的整定值时，带时限动作于信号（跳闸）。
3.9.2整定计算
动作电流按躲过电抗器最大零序不平衡电流整定。
（2）延时时间t=0.1s～10s
3.9.3定值清单
限流电抗器过负荷（过流）保护
过负荷（过流）保护软压板
3.10PT断线保护
3.10.1判据原理
PT断线判据如下：
a.正序电压小于30V，三相电流大于0.06In；
b.负序电压大于8V。
满足上述任一条件后延时10s发PT断线信号。
3.10.2定值清单
定值名称
电抗器PT断线保护
以下为保护软压板
PT断线保护软压板
3.11非电量保护说明
800系列并联电抗器保护装置实现了电气量保护与非电量保护的彻底分离，由专门的WKB-802装置来完成非电量保护。
每套WKB-802装置可完成25（或50）路非电量保护，其中20（或40）路非电量可通过压板投为跳闸或发信，另5（或10）路非电量只具有发信功能。
不需要延时跳闸的非电量通过压板直接去跳闸，需要延时跳闸的非电量通过CPU延时后，由CPU发出跳闸信号。
经CPU延时的保护延时整定范围为（0.1s～5000s）。
非电量保护动作后，装置自动打印动作信息且可通过通信将信息上传至监控系统；
保护逻辑如图3.11.1。
图3.11.1非电量保护逻辑框图
4基本技术参数
4.1基本数据
4.1.1额定交流数据
a.额定交流电流In：
5A或1A；
b.额定交流电压Un：
100V；
c.额定频率fn：
50Hz。
4.1.2额定直流数据
220V或110V，允许变化范围80%～110%。
4.1.3打印机辅助交流电源
220V，0.7A，50Hz/60Hz，允许变化范围80%～110%。
4.1.4微机保护采样及录波频率1200Hz，系统频率跟踪范围40Hz～60Hz；
4.2功率消耗
a.交流电压回路：
不大于0.5VA/相（额定电压下）；
b.交流电流回路：
不大于1VA/相（In=5A）；
不大于0.5VA/相（In=1A）；
c.直流回路功率消耗：
每个保护箱不大于35W（正常运行）；
每个保护箱不大于50W（保护动作）。
4.3过载能力
a.交流电流回路：
长期运行2In
10s10In
1s40In
b.交流电压回路：
1.5Un连续工作
4.4输出触点
a.信号触点容量：
允许长期通过电流：
5A
切断电流：
0.3A（DC220V，=5ms）
b.跳闸出口触点容量：
10A
保持电流：
不大于0.5A
4.5绝缘性能
4.5.1绝缘电阻
装置所有电路与外壳之间的绝缘电阻在标准实验条件下，不小于100M。
4.5.2介质强度
装置所有电路与外壳的介质强度能耐受交流50Hz，电压2kV（有效值），历时1min试验，而无绝缘击穿或闪络现象。
4.6冲击电压
装置的导电部分对外露的非导电金属部分外壳之间，在规定的试验大气条件下，能耐受幅值为5kV的标准雷电波短时冲击检验。
4.7寿命
4.7.1电寿命：
装置输出触点电路在电压不超过250V，电流不超过0.5A，时间常数为5ms±
0.75ms的负荷条件下，装置能可靠动作及返回1000次。
4.7.2机械寿命：
装置输出触点不接负荷，能可靠动作和返回10000次。
4.8机械性能
4.8.1工作条件：
能承受严酷等级为I级的振动响应，冲击响应检验。
4.8.2运输条件：
能承受严酷等级为I级的振动耐久，冲击及碰撞检验。
4.9环境条件
4.9.1环境温度：
工作：
-10℃～+55℃，24h内平均温度不超过35℃；
贮存：
在-25℃和70℃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。
4.9.2大气压力：
80kPa～110kPa。
4.9.3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55℃时，平均最大相对湿度不超过50%。
4.10抗干扰能力
4.10.1辐射电磁场干扰试验：
能承受国标GB/T14598.9规定的III级辐射电磁场干扰。
4.10.2快速瞬变干扰试验：
能承受国标GB/T14598.10规定IV级快速瞬变干扰。
4.10.3脉冲群干扰试验：
能承受国标GB/T14598.13规定的频率为1MHz及100kHz衰减振荡波（第一个半波电压幅值共模为2.5kV，差模为1.0kV）脉冲群干扰。
4.10.4抗静电放电干扰试验：
能承受国标GB/T14598.14规定的III级抗静电放电干扰。
4.11主要技术指标
4.11.1动作时间
a.比率差动：
不大于25ms（2倍整定值）
b.零序比
升级会员 