WHX8GL5微机保护说明书.docx
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WHX8GL5微机保护说明书
厦门协成股份有限公司
WHX-8G（L）-5
系列微机保护
技术及使用说明书（V1.0）
2015.06
第一章WXH-8G（L）-5系列产品介绍
一、概述
WXH-8G（L）-5系列微机保护及自动装置是我公司为了适应电力系统各发电厂、变电站、配电站等对继电保护的要求而专门开发的新一代微机型继电保护设备。
为35KV及以下电压等级架空线路、电缆线路、变压器、电动机、电容器、PT等一次设备提供完善的保护功能。
WXH-8G（L）-5系列微机保护及自动装置由高集成度、总线不出芯片的单片机、高精度电流电压互感器、高绝缘强度出口中间继电器、高可靠开关电源模块等部件组成。
具有集成度高、保护配置齐全、抗干扰能力强、功耗小、抗恶劣环境等优点，特别适合于直接分散安装在开关柜上。
WXH-8G（L）-5系列微机保护及自动装置具有以下特点：
Ø采用高性能模数混合数字处理器，该处理器内含单周期乘法器、硬件除法器、DSP处理单元、大容量静态RAM,使其具有极强的数据计算和逻辑运算能力。
继电保护所需要的各种算法在其上能够轻松准确及时完成，保证了保护的准确性和及时性。
Ø采用统一的硬件框架、软件平台，产品一致性好。
Ø装置采用全密封铝合金结构，使其具有极强的抗静电、抗电磁干扰、抗机械震动能力。
装置的结构设计便于安装和配线
Ø保护功能配置灵活齐全，各种保护功能均可以通过控制字投退。
Ø模拟量输入、开关量输入、电源输入及通讯接口部分采用了变压器隔离、光电隔离、磁隔离、TVS保护的抗干扰措施，使得装置的抗干扰能力特别强。
Ø装置具备完善的自检功能，当发现装置工作不正常时可靠闭锁保护出口，保证装置不误动。
Ø采用专用时钟芯片，由单独的晶振支持，带有备用电池，时钟即使在装置掉电后也能正确走时，使装置能准确记录各种故障信息。
Ø内部线路板采用表贴工艺，所用元器件全部采用一线品牌，保证了装置的可靠性和稳定性
Ø装置具有三级看门狗，外部硬件看门狗、CPU硬件定时器看门狗和软件看门狗，保证装置在任何情况下不会死机。
Ø具有高速磁隔离技术的RS485通讯接口和CAN通信接口，通讯稳定可靠，通信协议采用IEC60870-5-103和IEC60870-5-104协议，可以与SCADA系统直接通信
Ø装置中软件采用模块化设计，具有多种冗余措施，并经过了长时间的现场运行考验，程序运行稳定可靠。
Ø采用全中文液晶显示界面，多层菜单显示，显示信息丰富，人机界面友好，无需复杂培训即可完成调试工作。
二、主要技术指标
1、工作环境条件
●环境温度：
-10°C–+55°C
●相对湿度：
5%–95%
●大气压力：
86–106KPa
2、主要电气技术参数
●电源：
交直流两用，AC/DC85-265V
●交流电流：
额定5A,或1A（订货注明）
●交流电压：
100V（线电压）,或57.7V（相电压）（订货注明）
●额定频率：
50Hz
●功率消耗：
交流电压回路<0.5VA/相（额定电压下）
交流电流回路<0.5VA/相（In=1A）
<1VA/相（In=5A）
直流回路正常<5W
跳闸<5W
●精确测量范围：
相电流0.1In–20In
零序电流0.1A–6.25A
电压5V–170V
●测量精度：
电流<0.5%
电压<0.5%
●保护动作时间：
在1.5倍定值下所有保护固有动作时间不大于35ms
●开入回路：
直流24V，5mA（装置内部提供）
●开出接点：
可持续接通DC220V，5A电流（纯阻性负载）
3、绝缘电阻、介质强度和冲击电压
●绝缘电阻：
≥100MΩ
●介质强度：
2KV，50Hz，1min
●冲击电压：
5KV，（1.2/50）µs
4、振动
符合IEC60255-21-1中3.2.1、3.2.2的有关规定。
5、冲击
符合GB/T14537-1993中4.2.1、4.2.2的有关规定。
6、碰撞
符合GB/T14537-1993中4.3的有关规定。
7、抗电磁干扰性能
●冲击电压
装置的各带电的强电电路分别对地、无电气联系的各导电电路之间，在规定实验条件下，应能承受标准雷电波的短时冲击电压检验，检验电压的峰值为5KV.
●承受衰减振荡波脉冲干扰能力
符合GB/T17626.12-1998《振荡波抗扰度试验》（等同于IEC61000-2-12:
1995）振铃波试验4级和阻尼振荡波试验3级，测试时装置应不发生误动拒动。
●承受静电放电干扰能力
符合GB/T17626.2-1999《静电放电抗扰度试验》（等同于IEC61000-4-2:
1995）4级标准
●承受辐射电磁场干扰能力
装置应能承受试验场强为10V/m的辐射电磁场干扰试验装置应不发生误动和拒动
●承受电快速瞬变干扰能力
符合GB/T17626.4-1998《电快速瞬变脉冲群抗扰度试验》（等同于IEC61000-4-4:
1995）4级标准（电源回路4KV,信号回路2KV）.
●承受射频场感应的传导干扰能力
装置应能承受试验电压为10V的射频传导干扰试验，装置应不发生误动。
●承受工频干扰能力
装置应能承受试验电压为共模300V、差模150V的工频干扰试验，装置应不发生误变位。
●承受浪涌干扰能力
符合GB/T17626.5-1999《浪涌（冲击）抗扰度试验》（IEC61000-4-5:
1995）4级（4KV）标准.
●电磁发射能力
装置应能满足标准的限值规定。
●连续通电要求
装置加上额定直流电压，连续通电不小于100h应保证回路完好，无异常现象。
8、过载能力
●2倍额定电流：
连续工作
●10倍额定电流：
16S
●20倍额定电流：
1S
●交流电压1.2倍连续工作
第二章WXH-8G（L）-L5线路保护装置
一、概述
本装置适用于35KV及以下电压等级的架空线路、电缆线路的保护。
既可以分散在开关柜就地安装，也可以集中组屏安装。
完善的设计保证了装置可以在恶劣环境下长期、可靠地运行。
二、主要功能
Ø经低电压闭锁的三段式过流保护
⏹速断、过流Ⅰ段、过流Ⅱ段
⏹经低电压闭锁功能可通过控制字投退
Ø过负荷保护
⏹告警/跳闸可以选择
Ø三段式零序过流保护
⏹零序过流Ⅰ段，零序过流Ⅱ段，零序过流Ⅲ段
⏹告警/跳闸可以选择
Ø经电流闭锁的失压保护
⏹电流闭锁失压保护功能可投退
⏹告警/跳闸可以选择
Ø过电压保护
⏹告警/跳闸可以选择
Ø三相一次重合闸
Ø后加速
ØPT断线告警
Ø交直流通用防跳功能
Ø控制回路异常检查
Ø遥测
⏹实时采集三相电流、三相电压、零序电流、零序电压、有功功率、无功功率、功率因数
Ø遥信
⏹12路开关量输入
Ø遥控
⏹两路遥控继电器，远方控制断路器合、分
Ø保护事件
Ø告警事件
Ø遥信变位事件
Ø操作记录事件
Ø高速磁隔离的RS485总线或CAN总线
Ø中文汉字显示
三、保护配置及工作原理
3.1三段过流保护（速断、过流Ⅰ段、过流Ⅱ段）
装置配置了三段过流保护,分别为速断、过流Ⅰ段、过流Ⅱ段，三段保护延时均可分别整定。
电流保护经低电压闭锁和PT断线闭锁低压可通过控制字投退。
3.2过负荷保护
过负荷保护可以选择跳闸或告警。
过负荷元件监视三相电流，当有任一相电流大于整定值并达到整定延时后保护即动作。
过负荷保护动作时装置自动闭锁重合闸。
3.3零序过流保护
本装置配置了三段定时限零序过流保护，当零序电流大于零序保护整定值并且延时到达后即动作，动作方式可以选择跳闸或告警。
3.4失压保护
当断路器处于合位且三个线电压均小于失压保护的整定值并达到延时后保护即动作。
为防止电压互感器断线引起失压保护动作，本保护加设了电流闭锁，即当任一项电流大于闭锁电流定值时闭锁本保护出口。
为防止未投运时失压保护动作，本保护加设断路器分位闭锁，也就是断路器在分位时闭锁本保护出口
失压保护动作方式可选择跳闸或告警
3.5过电压保护
本装置配置了过电压保护。
过压保护动作条件如下所示
1电压大于过压保护整定值
2延时达到过压保护延时设定值
3断路器处于合位置
以上三个条件同时达到过压保护即动作，过压保护动作方式可选择跳闸或告警。
3.6三相一次自动重合闸
3.6.1启动方式
三相一次重合闸有两种启动方式：
保护启动和不对应启动（即开关偷跳启动），在保护动作或开关偷跳后保护装置就进入判断重合闸的逻辑过程，如果此时无闭锁条件，经延时后就对开关进行重合操作，重合闸必须在充电完成后才能动作。
3.6.2充电条件
重合闸满足以下条件后，开始充电，达到15秒后充电完成，置充电标志，重合闸逻辑投入。
①开关处于合位
2无闭锁重合闸信号
3.6.3重合闸动作条件
①重合闸功能投入
②重合闸充电完成
③开关有合到分变位
④无外部及保护功能闭锁信号
3.6.4闭锁重合闸条件
下面任一条件满足，闭锁重合闸：
①过负荷动作
②失压保护动作
③过压保护动作
④弹簧未储能开入
⑤有闭锁重合闸开入信号
3.7PT断线检测
PT断线采用以下判据：
1三个线电压均小于18V，且任一相电流大于0.5A，经过3秒判为三相断线；
②任两个线电压差大于18V时,经过3秒判为不对称断线；
判据①是用来判别对称性三相断线
判据②是用来判别不对称性PT断线
3.8合闸后加速保护
合闸后加速包括手合与故障加速跳闸和自动重合与故障加速跳闸，若合闸后电流大于后加速保护整定值则动作与跳闸，合闸后加速保护投入后只在合闸后3S内起作用，超过3S自动退出此功能
3.9控制回路异常检查
本装置配置了控制回路异常检查功能，采用合位跳位继电器的组合，通过软件判断控制回路是否正常。
有异常时经0.5秒延时发出控制回路异常告警信号。
四、主要技术指标
4.1额定数据
●交流额定电流：
5A或1A（订货需说明）
●交流额定电压：
100V或57.7V（订货需说明）
●频率：
50.00Hz
●工作电源：
交直流两用，AC/DC85-265V
4.2定值表
名称
类型
单位
范围
步进
速段
定值
字
A
0.1~100.00
0.01
低压闭锁值
字
V
0.0~100.0
0.1
延时
字
S
0.0~0.1
0.01
投入
位
√/×
经电压闭锁
位
√/×
PT断线闭锁低压
位
√/×
过流Ⅰ段
定值
字
A
0.1~100.00
0.01
低压闭锁值
字
V
0.0~100.0
0.1
延时
字
S
0.03~100.00
0.01
投入
位
√/×
经电压闭锁
位
√/×
PT断线闭锁低压
位
√/×
过流Ⅱ段
定值
字
A
0.1~100.00
0.01
低压闭锁值
字
V
0.0~100.0
0.1
延时
字
S
0.03~100.00
0.01
投入
位
√/×
经电压闭锁
位
√/×
PT断线闭锁低压
位
√/×
过负荷
定值
字
A
0.1~100.00
0.01
延时
字
S
0.03~100.00
0.01
投入
位
√/×
保护方式
位
跳闸/告警
零序过流Ⅰ段
定值
字
A
0.00~6.25
0.01
延时
字
S
0.03~100.00
0.01
投入
位
√/×
保护方式
位
跳闸/告警
零序过流Ⅱ段
定值
字
A
0.00~6.25
0.01
延时
字
S
0.03~100.00
0.01
投入
位
√/×
保护方式
位
跳闸/告警
零序过流Ⅲ段
定值
字
A
0.00~6.25
0.01
延时
字
S
0.03~100.00
0.01
投入
位
√/×
保护方式
位
跳闸/告警
后加速
定值
字
A
0.1~100.00
0.01
投入
位
√/×
重合闸
无流原件
字
A
0.1~2.00
0.01
延时
字
S
0.03~10.00
0.01
投入
位
√/×
过压保护
定值
字
V
10.00~150.00
0.01
延时
字
S
0.03~100.00
0.01
投入
位
√/×
保护方式
位
跳闸/告警
失压保护
定值
字
V
10.00~150.00
0.01
闭锁电流值
字
√/×
延时
字
S
0.03~100.00
0.01
投入
位
√/×
经电流闭锁
位
A
0.03~5.00
0.01
保护方式
位
跳闸/告警
PT断线
投入
位
√/×
其他
显示一次值
位
√/×
保护出口选择
位
BCJ1/BCJ2
PT变比
字
1~1150
1
CT变比
字
1~1000
1
零序PT变比
字
1-1150
1
零序CT变比
字
1~1000
1
音响延时
字
S
1~600.0
0.1
弹簧储能时间
字
S
1-30
1
五、WXH-8G（L）-L5线路保护装置端子图
六、WXH-8G（L）-L5线路保护装置典型二次图
第三章WXH-8G（L）-T5站用变保护装置
一、概述
本装置适用于35KV及以下电压等级的配电变压器、站用变压器的综合保护。
既可以分散在开关柜就地安装，也可以集中组屏安装。
完善的设计保证了装置可以在恶劣环境下长期、可靠地运行。
二、主要功能
Ø速断保护
Ø定时限过流保护
⏹过流Ⅰ段，过流Ⅱ段
Ø反时限过流保护
⏹告警/跳闸可以选择
Ø过负荷告警
Ø过压保护
⏹告警/跳闸可以选择
Ø失压保护
⏹告警/跳闸可以选择
Ø零序过流保护
⏹告警/跳闸可以选择
Ø零序过压保护
⏹告警/跳闸可以选择
Ø轻瓦斯告警
Ø重瓦斯跳闸
Ø高温告警
Ø超温跳闸
ØPT断线告警
Ø交直流通用的防跳功能
Ø控制回路异常检查
Ø遥测
⏹实时采集三相电流、三相电压、零序电流、零序电压、有功功率、无功功率、功率因数
Ø遥信
⏹12路开关量输入
Ø遥控
⏹两路遥控继电器，远方控制断路器合、分
Ø保护事件
Ø告警事件
Ø遥信变位事件
Ø操作记录事件
Ø高速磁隔离技术的RS485或CAN总线
Ø中文汉字显示
三、保护配置及工作原理
3.1速断保护
本装置提供电流速断保护,任一相保护电流大于速断整定值并达到整定延时保护动作。
3.2定时限过流保护
本装置提供定时限过流保护。
任一相保护电流大于过流整定值并达到整定延时后保
护跳闸动作。
3.3反时限过流保护
本装置提供反时限过电流保护。
反时限曲线如下所示。
其中：
K-------热容系数；
Iset-----过负荷反时限启动电流；
tmin----最小时间。
3.4过负荷保护
本装置提供过负荷保护。
过负荷元件三相电流，当任一相电流大于整定值并达到整定延时后保护动作，过负荷保护只动作于告警。
3.5零序过流保护
本装置配置了零序过流保护，可以选择跳闸或告警。
零序过流保护采用零序基波的方法来判别，零序过流保护可动作于跳闸或告警，通过控制字来确定是动作于跳闸或动作于告警。
3.6零序过压保护
本装置配置了零序过压保护，可以选择跳闸或告警
3.7过压保护
本装置配置了过电压保护。
过压保护动作条件如下所示
1电压大于过压保护整定值
2延时达到过压保护延时设定值
3断路器处于合位置
以上三个条件同时达到过压保护即动作，过压保护动作方式可选择跳闸或告警。
3.8失压保护
当断路器处于合位且三个线电压均小于失压保护的整定值并达到延时后保护即动作。
为防止未投运时失压保护动作，本保护加设断路器分位闭锁，也就是断路器在分位时闭锁本保护出口。
失压保护动作方式可选择跳闸或告警。
3.9本体保护
本装置具有轻瓦斯报警、重瓦斯跳闸、高温报警、超温跳闸、四个本体保护开关量输入接口。
本体保护继电器的动作接点输入相应接口后经本装置重动出口。
3.9PT断线检测
PT断线采用以下判据：
①三个线电压均小于18V，且任一相电流大于0.5A，经过3秒判为三相断线；
②任两个线电压差大于18V时,经过3秒判为不对称断线；
判据①是用来判别对称性三相断线
判据②是用来判别不对称性PT断线
3.10控制回路断线检查
本装置配置了控制回路异常检查功能，采用合位跳位继电器的组合，通过软件判断控制回路是否正常。
有异常时经0.5秒延时发出控制回路异常告警信号。
四、主要技术指标
4.1额定数据
●交流额定电流：
5A或1A（订货需说明）
●交流额定电压：
100V或57.7V（订货时指明）
●频率：
50.00Hz
●工作电源：
交直流两用，AC/DC85-265V
4.2定值表
名称
类型
单位
范围
步进
速段
定值
字
A
0.10~100.00
0.01
延时
字
S
0.00~0.10
0.01
投入
位
√/×
过流Ⅰ段
定值
字
A
0.10~100.00
0.01
延时
字
S
0.03~100.00
0.01
投入
位
√/×
过流Ⅱ段
定值
字
A
0.10~100.00
0.01
延时
字
S
0.03~100.00
0.01
投入
位
√/×
过负荷
定值
字
A
0.10~100.00
0.01
延时
字
S
0.03~100.00
0.01
投入
位
√/×
保护方式
位
跳闸/告警
反时限过负荷
定值
字
A
0.10~100.00
0.01
热容系数
字
10~2500
1
最小延时
字
S
0.10~100.00
0.01
投入
位
√/×
保护方式
位
跳闸/告警
零序过流
定值
字
A
0.10~6.25
0.01
延时
字
S
0.03~100.00
0.01
投入
位
√/×
保护方式
位
跳闸/告警
零序过压保护
定值
字
V
0.5~150.00
0.01
延时
字
S
0.03~100.00
0.01
投入
位
√/×
保护方式
位
跳闸/告警
过压保护
定值
字
V
0.5~150.00
0.01
延时
字
S
0.03~100.00
0.01
投入
位
√/×
保护方式
位
跳闸/告警
失压保护
定值
字
V
0.5~150.00
0.01
延时
字
S
0.03~100.00
0.01
投入
位
√/×
保护方式
位
跳闸/告警
PT断线
投入
位
√/×
其他
音响延时
字
S
1~600
1
显示一次值
位
√/×
保护出口选择
位
BCJ1/BCJ2
PT变比
字
1~2200
1
CT变比
字
1~1000
1
零序PT变比
字
1-1150
1
零序CT变比
字
1~1000
1
弹簧未储能延时
字
1-600
1
五、WXH-8G（L）-T5站用变保护装置端子图
六、WXH-8G（L）-T5站用变保护装置典型二次图
第四章WXH-8G（L）-M5异步电动机保护装置
一、概述
本装置适用于6～10KV电压等级的各种大中型电动机的保护。
既可以分散在开关柜就地安装，也可以集中组屏安装。
完善的设计保证了装置可以在恶劣环境下长期、可靠地运行。
二、主要功能
Ø短路保护
⏹启动中短路保护
⏹运行中短路保护
Ø启动时间过长保护
Ø两段式过流保护
⏹过流Ⅰ段、过流Ⅱ段
Ø两段式负序过流保护
⏹负序过流Ⅰ段、负序过流Ⅱ段
⏹一次曲线/二次曲线可选
Ø过负荷保护
⏹跳闸告警可选择
Ø零序过压保护
⏹告警/跳闸可选择
Ø零序过流保护
⏹告警/跳闸可选择
Ø低压保护
Ø过压保护
Ø过热保护
Ø反时限过流保护
Ø自启动功能
ØPT断线告警
Ø交直流通用防跳功能
Ø控制回路异常检查
Ø遥测
⏹实时采集三相电流、三相电压、零序电流、有功功率、无功功率、功率因数
Ø遥信
⏹12路开关量输入
Ø遥控
⏹两路遥控继电器，远方控制断路器合、分
Ø保护事件
Ø告警事件
Ø遥信变位事件
Ø操作记录事件
Ø高速磁隔离技术的RS485总线或CAN总线
Ø中文汉字显示
三、保护配置及工作原理
3.1短路保护
短路保护作为电动机绕组及引出线发生相间短路时的主保护。
由于在运行中短路电流有时候甚至小于启动时的正常电流，所以短路保护定值在启动中和运行中是不同的，分为启动中短路定值和运行中短路定值，一般情况下运行中的定值是启动中定值的一半。
短路保护逻辑框图如下图所示：
3.2过流保护
过流保护对电动机启动后的堵转以及对称过负荷提供快速保护，过流保护包括过流Ⅰ段和过流Ⅱ段，当电动机的运行电流大于整定电流并达到整定延时后，保护动作出口。
为了躲过电动机启动时的电流，本保护功能在启动过程中自动退出，启动后自动投入，即本保护功能只在运行状态时投入。
原理框图如下：
式中
、
分别为电流及时间的整定值
3.3负序过流保护
因负序电流所形成的旋转磁场与电动机正常运行时的方向正好相反，会对电动机带来很大的危害，装置对不平衡（如断相或反相等）运行提供有单独的保护，由装置计算出负序电流后与整定值进行比较。
本保护功能包括负序过流Ⅰ段和负序过流Ⅱ段，本保护功能只在运行状态时投入。
原理框图参见3.2过流保护。
3.4过负荷保护
本装置提供过负荷保护。
当任一相电流大于整定值并达到整定延时后保护动作，过负荷保护可选择跳闸或选择告警。
本保护功能只在运行状态时投入。
3.5反时限过流保护
本装置提供反时限过电流保护。
本保护功能只在运行状态时投入。
反时限曲线如下所示。
其中：
K-------热容系数；
Iset-----过负荷反时限启动电流；
tmin----最小时间。
3.6过热保护
过热保护借助电动机的发热模型，准确反映电动机内部热积累情况，当电动机内部热积累到需要跳闸时，本保护发出跳闸命令，以使电动机停机散热，避免因过热而烧毁。
发热模型如下式所示：
其中：
τ:
发热时间常数
In:
电动机额定电流
I1:
正序电流
I2:
负序
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