WDZ5276备用电源自投保护测控装置.docx
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WDZ5276备用电源自投保护测控装置
WDZ-5276备用电源自投保护测控装置
1装置功能
WDZ-5276备用电源自投保护测控装置可实现低压400V和10KV及以下中压母线分段开关或进线开关的备用电源自投逻辑和分段开关的过流保护功能和测控功能。
系统示意图如下，装置根据系统的运行方式自动确定备自投的动作方式。
1.1备用电源自投逻辑
（1）方式1和2对应进线1和进线2互为明备用的两种动作方式。
（2）方式3和4对应通过分段开关实现I母和II母互为暗备用的两种动作方式。
1.2过负荷减载
动作延时长达50分钟的三轮过负荷减载。
设置独立的定值，适应两个备用电源容量不同的情况。
1.3分段开关保护
（1）二段式过流保护，可选择是否经低电压闭锁，电压元件同时取两段母线的两组电压。
（2）一段自产零序过流保护。
（3）合闸后加速过流保护。
（4）对母线分段开关，可选配操作回路。
1.4异常状态告警
（1）I母、II母PT断线告警。
（2）进线1、进线2进线PT断线告警。
1.5测控功能
（1）测量功能：
I母、II母母线电压测量；分段电流Ia、Ib、Ic接自保护CT，故从其计算得出的P、Q和COSφ等遥测量仅供参考。
（2）提供标准24路开入。
（3）根据配置不同，可提供10路、20路继电器输出。
（4）可提供分段开关的遥控跳合闸操作。
（5）可选配操作回路，操作回路功能包括跳圈、合圈、跳位监视、合位监视、跳位信号输出、合位信号输出、控制回路断线输出、保护跳闸输出、合分段输出、遥控跳闸输出、遥控合闸输出、手动跳闸输入、手动合闸输入、DCS跳闸输入、保护跳闸输入 、位置联跳或保护联跳输出等。
2功能及原理
装置引入两段母线电压（Uab1、Ubc1、Uca1、Uab2、Ubc2、Uca2），用于有压、无压判别。
引入两段进线电压（U1、U2）作为自投准备及动作的辅助判据，可经控制字选择是否使用。
每个进线开关各引入一相电流（I1、I2），防止PT三相断线后造成自投装置误投，也是为了更好的确认进线开关已跳开。
装置引入进线1、进线2和分段开关的位置接点或断路器的辅助接点，用于系统运行方式判别，自投准备及自投动作。
电源进线，直接引1DL、2DL的跳位（TWJ）；如果进线需要变压器高压侧开关跳开（高跳）启动备自投，将1DL和1HDL（进线1变压器高压侧开关）的跳位并联引入，2DL和2HDL（进线2变压器高压侧开关）的跳位并联引入。
将I母需要联跳的开关跳位接点串联引入1DLF，将II母需要联跳的开关跳位接点串联引入2DLF。
分段开关的跳位和合位（HWJ）可以从外部引入；如果应用于10KV、6KV母线开关，可选配操作回路，则开关接点从操作回路直接引入。
装置引入了闭锁方式1自投，闭锁方式2自投，闭锁方式3自投、闭锁方式4自投和自投总闭锁5个闭锁接点输入作为各种运行情况下自投的闭锁。
装置自动动作成功后，是否允许进行下一次动作，可通过控制字“备投动作后自动复归”整定。
装置输出接点有跳进线1、进线2各两付同时动作的接点。
用于跳开1DL（或I母需要联跳的开关）、2DL（或Ⅱ母需要联跳的开关）。
输出合进线1、进线2各两付独立动作的接点，用于1DL、1HDL和2DL、2HDL分时合闸。
输出跳、合3DL的动作接点，可接装置自身操作回路，也可以用外部的操作回路。
输出3轮过负荷减载共3付接点，还有多付备用出口接点，可以整定输出。
信号输出分别为：
备投动作、装置闭锁、投入后加速（合分段开关时接点闭合，延时3s断开，供其它装置启动后加速保护）、装置故障、保护动作、保护告警以及2个备用信号接点。
装置电压支持10KV、6KV电压经PT接入，也支持400V电压不经PT直接接入。
2.1进线自投－方式1
进线1运行，进线2备用，双母线并列运行，即1DL、3DL在合位，2DL在跳位。
当进线1电源因故障或其他原因被断开后，进线2备用电源应能自动投入。
为了满足这个要求，设计了充电过程，只有在充电完成后才允许自投。
2.1.1充电条件
（1）I母、II母均三相有压；
（2）进线2电压检查控制字投入时，进线2有压；
（3）1DL、3DL在合位，2DL在分位。
经备自投充电时间后充电完成，备自投充电时间可整定。
2.1.2放电条件
（1）进线2电压检查控制字投入时，进线2无压，经15s延时放电；
（2）2DL合上；
（3）有外部闭锁信号“闭锁方式1自投”或“自投总闭锁”；
（4）1DL，2DL，3DL的跳位异常；
（5）1DL、1DLF、2DLF开关拒跳。
2.1.3动作过程
充电完成后，I母、II母均无压，I1无流，U2有压（进线2电压检查控制字投入时），自投起动；经延时tt1，两对进线1跳闸接点动作跳开进线1开关、I母需要联切的开关，进线2跳闸接点动作跳开II母需要联切的开关（联跳II母开关投入时）。
确认1DL跳开、1DLF跳开（联跳I母开关投入时）和2DLF跳开（联跳II母开关投入时）后，且I母、II母均无压或满足同期条件2（检同期2投入时），分别经th1、th2延时合进线2的两对合闸接点。
若“加速备自投方式12”控制字投入，当备自投起动后，若1DL主动跳开（TWJ1为1），则不经延时空跳1DL和需要联切的开关，其后逻辑同上。
同期条件2：
进线电压U2大于有压定值，II母Uab2大于无压合闸定值Uwy，且两者的相角差小于合闸同期角整定值DGhz。
2.2进线自投－方式2
方式2过程同方式1。
进线2运行，进线1备用，双母线并列运行，即2DL、3DL在合位，1DL在跳位。
当进线2电源因故障或其他原因被断开后，进线1备用电源应能自动投入。
2.2.1充电条件
（1）I母、II母均三相有压；
（2）进线1电压检查控制字投入时，进线1有压；
（3）2DL、3DL在合位，1DL在分位。
经备自投充电时间后充电完成。
2.2.2放电条件
（1）进线1电压检查控制字投入时，进线1无压，经15s延时放电；
（2）1DL合上；
（3）有外部闭锁信号“闭锁方式2自投”或“自投总闭锁”；
（4）1DL，2DL，3DL的跳位异常；
（5）2DL、1DLF、2DLF开关拒跳。
2.2.3动作过程
充电完成后，I母、II母均无压，I2无流，U1有压（进线1电压检查控制字投入时），自投起动；经延时tt2，两对进线2跳闸接点动作跳开进线2开关、II母需要联切的开关，进线1跳闸接点动作跳开I母需要联切的开关（联跳I母开关投入时）。
确认2DL跳开、1DLF跳开（联跳I母开关投入时）和2DLF跳开（联跳II母开关投入时）后，且I母、II母均无压或满足同期条件1（检同期1投入时），分别经th1、th2延时合进线1的两对合闸接点。
若“加速备自投方式12”控制字投入，当备自投起动后，若2DL主动跳开（TWJ2为1），则不经延时空跳2DL和需要联切的开关，其后逻辑同上。
同期条件1：
进线电压U1大于有压定值，I母Uab1大于无压合闸定值Uwy，且两者的相角差小于合闸同期角整定值DGhz。
2.3分段自投－方式3
进线1、2运行，两段母线分列运行，即1DL、2DL在合位，3DL在跳位。
当进线1电源因故障或其他原因被断开后，分段开关3DL应能自动合上。
2.3.1充电条件
（1）I母、II母均三相有压；
（2）1DL、2DL在合位，3DL在分位。
经备自投充电时间后充电完成。
2.3.2放电条件
（1）3DL在合位；
（2）I、II母均无压，延时15S；
（3）有外部闭锁信号“闭锁方式3自投”或“自投总闭锁”；
（4）1DL，2DL，3DL的跳位异常；
（5）1DL、1DLF开关拒跳；
（6）分段开关控制回路断线。
2.3.3动作过程
当充电完成后，I母无压、I1无流，II母有压，自投起动；经tt3延时后，两对进线1跳闸接点动作跳开1DL、I母需要联切的开关。
确认1DL跳开和1DLF跳开（联跳I母开关投入时）后，且I母无压或满足同期条件3（检同期3投入时），经th34延时合上3DL。
若“加速备自投方式34”控制字投入，当备自投起动后，若1DL主动跳开（TWJ1为1），则不经延时空跳1DL和需要联切的开关，其后逻辑同上。
同期条件3：
I母Uab1大于无压合闸定值Uwy，且两段母线的Uab相角差小于合闸同期角整定值DGhz。
2.4分段自投－方式4
进线1、2运行，两段母线分列运行，即1DL、2DL在合位，3DL在跳位。
当进线2电源因故障或其他原因被断开后，分段开关3DL应能自动合上。
2.4.1充电条件
（1）I母、II母均三相有压；
（2）1DL、2DL在合位，3DL在分位。
经备自投充电时间后充电完成。
2.4.2放电条件
（1）3DL在合位；
（2）I、II母均无压，延时15S；
（3）有外部闭锁信号“闭锁方式4自投”或“自投总闭锁”；
（4）1DL，2DL，3DL的跳位异常；
（5）2DL、2DLF开关拒跳；
（6）分段开关控制回路断线。
2.4.3动作过程
当充电完成后，II母无压、I2无流，I母有压，自投起动；经tt3延时后，两对进线2跳闸接点动作跳开2DL、II母需要联切的开关。
确认2DL跳开和2DLF跳开（联跳II母开关投入时）后，且II母无压或满足同期条件3（检同期3投入时），经th34延时合上3DL。
若“加速备自投方式34”控制字投入，当备自投起动后，若2DL主动跳开（TWJ2为1），则不经延时空跳2DL和需要联切的开关，其后逻辑同上。
同期条件3：
II母Uab2大于无压合闸定值Uwy，且两段母线的Uab相角差小于合闸同期角整定值DGhz。
2.5过负荷减载
备自投动作后，当备用电源容量不足时，应切除一部分次要负荷，以确保供电安全。
本装置的四种备自投方式均可以起动过负荷减载功能，分别由过负荷减载投退控制字“方式12起动过负荷减载”、“方式34起动过负荷减载”整定。
若某方式备自投投入过负荷减载功能，则在该方式备自投动作合上备用开关后，将过负荷减载功能投入。
备自投合闸动作成功后10秒钟内，若备用电源电流（I1或I2）大于过负荷减载电流定值，则减载功能投入，直到备用电源电流小于过负荷联切定值的95%或各轮减载均动作后，过负荷减载才退出，下次备自投动作后才能再次投入。
一共设置三轮过负荷减载，动作延时最长可整定50分钟。
对于两路电源分别设置过负荷减载电流定值，适应两个备用电源容量不同的情况。
2.6分段开关保护－过流一段保护
2.6.1保护动作逻辑框图
2.6.2保护动作判据
式中，Igl1：
过流一段保护动作电流整定值（A）
tgl1：
过流一段保护动作时间整定值（s）
Udybs：
低电压闭锁过流电压整定值（V）
2.7分段开关保护－过流二段保护
2.7.1保护动作逻辑框图
2.7.2保护动作判据
式中，Igl2：
过流二段保护动作电流整定值（A）
tgl2：
过流二段保护动作时间整定值（s）
2.8分段开关保护－接地保护
由于一般分段开关均无专用零序CT，装置软件自产零序，
。
2.8.1保护动作逻辑框图
2.8.2保护动作判据
式中，I0dz：
接地保护动作电流整定值（A）
t0dz：
接地保护动作时间整定值（s）
2.9分段开关保护－合闸后加速保护
装置配置了独立的合闸后加速保护，包括手合于故障加速跳，以及备投动作合闸于故障加速跳，该保护开放时间为3秒；如此期间内，后加速保护起动，则一直开放到故障切除。
2.9.1保护动作逻辑框图
2.9.2保护动作判据
式中，Ihjs：
后加速保护动作电流整定值（A）
thjs：
后加速保护动作时间整定值（s）
2.10I母PT断线
I母PT断线的判据为：
（1）正序电压小于30%Un时，I1有流或1DL在跳位、3DL在合位I2有流；
（2）负序电压大于8%Un。
满足以上任一条件延时10秒报I母PT断线，断线消失后延时2.5秒返回。
2.11II母PT断线
II母PT断线的判据为：
（1）正序电压小于30%Un时，I2有流或2DL在跳位、3DL在合位I1有流；
（2）负序电压大于8%Un。
满足以上任一条件延时10秒报II母PT断线，断线消失后延时2.5秒返回。
2.12进线1PT断线
检线压1或检同期1投入时，若进线电压U1小于有压定值，经10秒报进线1PT断线，断线消失后延时2.5秒返回。
2.13进线2PT断线
检线压2或检同期2投入时，若进线电压U2小于有压定值，经10秒报进线2PT断线，断线消失后延时2.5秒返回。
2.14跳位异常
1DL、2DL、3DL开关有电流（I1、I2、或分段Ia、Ib、Ic）而相应的开关为跳位，经10秒延时报相应的跳位异常，并闭锁备自投。
分段Ia、Ib、Ic的有流门槛为0.06In.
2.15开关拒跳
装置发出跳闸脉冲后，相应的开关经“开关拒跳放电延时”，开关的TWJ没有变为“1”，则认为相应的开关拒跳。
开关拒动报警保持至信号复归。
2.16分段开关控制回路断线
分段开关如使用装置自带的操作回路，控制回路断线由操作回路判断。
当不使用操作回路时，分段开关跳位、合位由外部引入，如果跳位、合位同时为0，延时3s报控制回路断线。
2.17分段开关CT断线
分段最大电流大于0.3In，并且分段最大电流大于4倍A相电流或者4倍C相电流，经10秒延时报分段开关CT断线。
3定值内容及整定说明
3.1系统定值
序号
名称
整定范围
备注
1
保护定值区号
0～15
2
CT额定一次值
0～8000A
3
CT额定二次值
1/5A
4
零序CT额定一次
0～4000A
不用零序保护时可以不整
5
零序CT额定二次
1/5A
6
母线PT额定一次值
0～220.0KV
7
母线PT额定二次值
100V/380V
指示是否为400V交流头
8
线路PT额定一次值
0～220.0KV
不接线路电压时可以不整
9
线路PT额定二次值
100V/57.7V/380V/220V
10
主画面显示一次值
0/1
0=不显示、1=显示
11
电度显示一次值
0/1
0=不显示、1=显示
12
选配操作回路
0/1
0=不选配、1=选配
相关说明：
（1）定值区号：
本装置提供16个可使用的保护定值区，整定值范围为0～15。
运行定值区可以是其中任意一个，如果要改变运行定值区，有两种方式：
其一是进入系统参数整定菜单，改变定值区号，将其值整定为所要切换的定值区号，按"确认"键，装置复位即可；其二是通过远方修改定值区号，将所要切换的定值区号下装到装置，装置自动复位后即可。
（2）CT额定一次值、CT额定二次值、零序CT额定一次值、零序CT额定二次值、母线PT额定一次值、母线PT额定二次值、线路PT额定一次值、线路PT额定二次值：
这些定值项需要用户根据实际情况整定，若相应的交流量没有接入则该项可以不整定。
3.2保护定值
序号
名称及含义
符号
单位
整定范围
1
有压定值
Uyy
V
70-400
2
无压起动定值
Uwyqd
V
2-400
3
无压合闸定值
Uwy
V
2-400
4
BZT无流检查定值
Iwl
A
0.01-12.00
5
合闸同期角
DGhz
°
0-90
6
方式1跳闸时限
tt1
s
0.00-30.00
7
方式2跳闸时限
tt2
s
0.00-30.00
8
方式3跳闸时限
tt3
s
0.00-30.00
9
方式4跳闸时限
tt4
s
0.00-30.00
10
方式12合闸短时限
th1
s
0.00-30.00
11
方式12合闸长时限
th2
s
0.00-30.00
12
方式34合闸时限
th34
s
0.00-30.00
13
进线1过负荷减载定值
I1jz
A
0.10-9.99
14
进线2过负荷减载定值
I2jz
A
0.10-9.99
15
第一轮减载动作延时
tjz1
Min
0.01-50.00
16
第二轮减载动作延时
tjz2
Min
0.01-50.00
17
第三轮减载动作延时
tjz3
Min
0.01-50.00
18
备自投充电时间
tcd
s
1.00-30.00
19
跳合闸脉冲时间
tthmc
s
0.01-5.00
20
开关拒跳放电延时
ttrip
s
0.01-5.00
21
低压闭锁定值
Udybs
V
2-400
22
过流Ⅰ段定值
Igl1
A
0.1-100
23
过流Ⅰ段时间
tgl1
s
0.00-30.00
24
过流Ⅱ段定值
Igl2
A
0.1-100
25
过流Ⅱ段时间
tgl2
s
0.00-30.00
26
后加速保护电流
Ihjs
A
0.02-100
27
后加速动作时间
thjs
s
0.00-30.0
28
零序过流定值
I0dz
A
0.1-100
29
零序过流时间
t0dz
s
0.00-30.00
30
进线1电压检查
0=退出、1=投入
31
进线2电压检查
0=退出、1=投入
32
联跳I母开关
0=退出、1=投入
33
联跳II母开关
0=退出、1=投入
34
加速备自投12
0=退出、1=投入
35
加速备自投34
0=退出、1=投入
36
检同期1
0=退出、1=投入
37
检同期2
0=退出、1=投入
38
检同期3
0=退出、1=投入
39
备投动作后自动复归
0=退出、1=投入
40
低压闭锁过流一段
0=退出、1=投入
41
低压闭锁过流二段
0=退出、1=投入
42
接地保护出口方式
0=告警、1=跳闸
相关说明：
（1）在整定定值前必须先整定保护定值区号。
（2）当某项定值不用时，避免整定值为0。
如果是过量继电器（比如过流保护、零序电流保护）则整定为上限值，如是欠量继电器（比如低周保护低频定值、低电压保护低压定值）则整定为下限值，时间整定为30秒，功能控制字退出，硬压板打开。
（3）母线有压指母线的三个线电压均大于有压检查定值Uyy，母线无压指母线的三个线电压均小于无压检查定值Uwyqd。
母线带小电源时，Uwyqd应大于由小电源产生的能长期维持的工作母线残压；投入检同期合闸功能时，显然Uwyqd应大于无压合闸定值Uwy。
由于Uyy和Uwyqd对应母线线电压，按Un=100V整定，而线路电压有压、无压检查根据线路PT额定二次值（由系统参数确定）自动选择定值：
Uxn=100V时取Uyy和Uwyqd；Uxn=100/
V时取Uyy/
和Uwyqd/
。
（4）如果检同期1投入，Ux1必须接进线的AB相间电压；如果检同期2投入，Ux2必须接进线的AB相间电压。
（5）采用检查母线进线无流的方法，可以防止工作母线PT三相断线时备自投误动，也是为了更好的确认进线开关已跳开。
无流检查定值Iwl按小于最小负荷电流整定，但要大于最小电流值0.01A。
对于小电源场合，Iwl还应大于小电源对母线以上主变或进线的空载充电电流。
若无流检测定值无法整定，则应采用其他特殊方案，如将PT三相断线时联动的接点接入闭锁备自投回路。
（6）自投逻辑的跳闸延时Ttx（x=1、2、3或4）用于躲过母线电压扰动，应大于最长的外部故障切除时间。
满足无压起动条件即开始计时，电压如短暂恢复，则停止计时但不清零，待重新满足无压条件后继续计时。
应考虑：
线路保护动作延时和适当裕量。
（7）自投逻辑的合闸延时，为确认跳闸脉冲发出，且被跳断路器1DL和1DLF（或2DL和2DLF）均变跳位之后，合备用断路器之前的延时。
考虑到变压器高、低压侧分时合闸的需要，自投合闸分为两个时限。
例如：
方式12合闸短时限（Th1）为自投方式1（或2）动作跳闸且被跳断路器均变跳位开始，到电源2（或1）合闸出口1接点动作的时间；方式12合闸长时限（Th2）为自投方式1（或2）动作跳闸且被跳断路器均变跳位开始，到电源2（或1）合闸出口2接点动作的时间。
如果不需要分时合闸，可将两个时限整定为相同的值。
（8）过流保护时间一般需整定几十到一百毫秒的延时。
由于微机保护没有过去常规保护中一百毫秒的继电器动作延时，所以整定成0秒时可能躲不过合闸时的冲击电流，对于零序速断还存在断路器三相不同期合闸产生的零序电流的冲击。
3.3软压板
装置提供软压板功能，在进行软压板投退过程中，会产生软压板虚拟遥信变位信息。
序号
名称及含义
符号
整定范围
1
自投方式1投入
0=退出、1=投入
2
自投方式2投入
0=退出、1=投入
3
自投方式3投入
0=退出、1=投入
4
自投方式4投入
0=退出、1=投入
5
12起动减载投入
0=退出、1=投入
6
34起动减载投入
0=退出、1=投入
7
过流Ⅰ段投入
0=退出、1=投入
8
过流Ⅱ段投入
0=退出、1=投入
9
后加速保护投入
0=退出、1=投入
10
接地保护投入
0=退出、1=投入
3.4通讯参数
序号
名称
整定范围
备注
1
口令
000～999
出厂时设为“001”
2
装置地址
0～65535
3
A网RS485波特率
0～5
4
B网RS485波特率
0～5
5
A网CAN波特率
0～5
6
B网CAN波特率
0～5
7
遥测上送周期
00～99秒
步长1秒
8
遥信确认时间1
0～65535毫秒
开入17、18防抖延时
9
遥信确认时间2
0～65535毫秒
其余开入量防抖延时
10
电压阈值
用于遥测量主动上传
11
电流阈值
12
有功阈值
13
无功阈值
14
通信方式
0~3
0=装置自动选择网络方式、1=RS485网络、2=CAN网络、3=ProfiBus网络
（1）通讯参数可以由调试人员根据现场情况整定。
（2）装置地址：
装置地址是装置的定位表征，全站的装置地址必须唯一。
（3）遥测上送周期：
整定值含义为测量值（模拟量）定时主动上送的时间间隔。
当整定为"0"表示保护采样值不需要定时主动上送，但是响应监控的查询。
本项定值需要用户根据实际使用情况整定，不用通讯功能时可整定为"0"。
出厂默认值为"0"。
（4）遥信确认时间1：
遥信开入1和遥信开入2的顺序事件记录的确认时间，出厂默认值为"20毫秒"。
（5）遥信确认时间2：
除遥信开入1和遥信开入2的其他开入的顺序事件记录的确认时间，出厂默认值为"20毫秒"。
（6）RS485波特率，0对应4800，1对应9600，2对应19200，3对应38400，4对应57600，5对应115200。
（7）CAN波特率，0对应20K，1对应50K，2对应100K，3对应125K，4对应250K。
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