820系列微机保护测控装置31页文档资料.docx

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820系列微机保护测控装置31页文档资料

820系列微机中低压保护、测控及自动化装置

1功能配置及特点

1.1具体功能配置

型号

保护配置

测控配置

适用范围

WXH-821微机线路保护测控装置

a.二段式电流保护

b.一段零序电流保护

c.三相一次/多次重合闸（检无压、同期、不检）

d.过负荷保护

e.低频减载保护

f.设置了独立的加速段保护，可选择前加速和后加速

g.PT断线告警

h.控制回路断线异常告警

i.装置故障告警

j.遥测、遥信、遥脉、遥控及故障录波

k.小电流接地选线

1.遥信：

12路

2.遥控：

正常断路器遥控分合、小电流接地探测遥控分合、软压板投退

3.遥测：

P、Q、CosΦ、Ia、Ic、Uab、Ubc、Uca、F

4．遥脉：

4路脉冲输入

5．配置四个通讯口：

a）两个标准的RS-232串行接口，用于连接PC和打印机。

b）两个标准的RS-485通讯口，用于接收GPS和监控系统通讯。

6.开关分合统计及事件SOE

66kV及以下各级电压等级的线路及馈出线保护，可集中安装和开关柜就地安装

WXH-822微机线路保护测控装置

a.三段式电流电压方向保护

其余性能同WXH-821

配置同WXH-821

同WXH-821

WDR-821微机电容器保护测控装置

a.两段电流保护（三相）

b.过电压保护

c.欠电压保护

d.不平衡电流保护

e.不平衡电压保护

f.零序过电流保护/小电流接地选线

g.控制回路断线检测

h.PT断线检测

i.装置故障告警

j.遥测、遥信、遥脉、遥控及故障录波

1.遥信：

12路

2.遥控：

正常断路器遥控分合、小电流接地探测遥控分合、软压板投退

3.遥测：

Q、Ia、Ib、Ic

4．遥脉：

4路脉冲输入

5．配置四个通讯口：

a）两个标准的RS-232串行接口，用于连接PC和打印机。

c）两个标准的RS-485通讯口，用于接收GPS和监控系统通讯。

6.开关分合统计及事件SOE

66kV及以下各级电压等级的中性点经消弧线圈接地（含小电阻接地）或不接地中低压系统中装设的并联电容器保护测控装置。

可在开关柜上就地安装。

装置主要适用于单Ｙ，双Ｙ，△形和桥形接线电容器组。

WDR-822微机电容器保护测控装置

a.两段电流保护（三相）

b.过电压保护

c.欠电压保护

d.桥差电流保护

e.零序过电流保护/小电流接地选线

f.控制回路断线检测

g.PT断线检测

h.装置故障告警

k.遥测、遥信、遥脉、遥控及故障录波

配置同WDR-821

同WDR-821

WDR-823微机电容器保护测控装置

a.两段电流保护（三相）

b.过电压保护

c.欠电压保护

d.差电压保护

e.零序过电流保护/小电流接地选线

f.控制回路断线检测

g.PT断线检测

h.装置故障告警

i.遥测、遥信、遥脉、遥控及故障录波

配置同WDR-821

同WDR-821

WCB-821微机厂用变保护测控装置

a.两段定时限过流保护

b.高压侧三段零序过流保护

c.低压侧三段零序过流保护

d.非电量保护

e.PT断线告警

f.测量、遥信、遥脉、遥控及录波功能

g.装置的跳闸出口中间继电器对应“跳闸压板”，跳闸压板为所有保护的总压板。

o.五个中央信号触点，分别为：

保护跳闸、非电量告警、保护告警、控制回路异常、电源消失。

1.遥信：

12路

2.遥控：

正常断路器遥控分合、小电流接地探测遥控分合、软压板投退

3.遥测：

P、Q、CosΦ、Ia、Ic、Uab、Ubc、Uca、F

4．遥脉：

4路脉冲输入

5．配置四个通讯口：

a）两个标准的RS-232串行接口，用于连接PC和打印机。

b）两个标准的RS-485通讯口，用于接收GPS和监控系统通讯。

6.开关分合统计及事件SOE

3～10kV电压等级小电流接地系统或小电阻接地系统中的厂用变、所用变或接地变的保护。

可在开关柜上就地安装

WCB-822微机厂用变保护测控装置

a.三段定时限复合电压闭锁过流保护

b.高压侧正序反时限过流保护

c.过负荷保护

d.高压侧三段零序过流保护

e.低压侧三段零序过流保护

f.零序过压保护

g.低电压保护

h.两段定时限负序过流保护

i.低压侧零序反时限过流保护

j.非电量保护

k.PT断线告警

l.测量、遥信、遥脉、遥控及录波功能

m.装置的跳闸出口中间继电器对应“跳闸压板”，跳闸压板为所有保护的总压板。

n.五个中央信号触点，分别为：

保护跳闸、非电量告警、保护告警、控制回路异常、电源消失。

配置同WCB-821

同WCB-821

WDH-821微机电动机保护测控装置

a.电动机起动时间过长保护

b.两段式定时限过流保护

c.反时限过流保护

d.两段式负序过流保护

e.低电压保护

f.过电压保护

g.过负荷保护

h.零序过流保护

i.过热保护

j.非电量I保护

k.非电量II保护

l.控制回路断线自动检测功能

m.PT断线检测

n.装置故障告警功能

o.具有遥测、遥信、遥脉、遥控及故障录波功能

1.遥信：

5路

2.遥控：

正常断路器遥控分合、小电流接地探测遥控分合、软压板投退

3.遥测：

P、Q、Ia、Ic

4．遥脉：

4路脉冲输入

5．配置四个通讯口：

a）两个标准的RS-232串行接口，用于连接PC和打印机。

b）两个标准的RS-485通讯口，用于接收GPS和监控系统通讯。

6.开关分合统计及事件SOE

3～10KV电压等级的中高压异步电动机保护测控装置，既可以直接安装在开关柜上，也可组屏安装。

用于2000kW以下中小型异步电动机的保护；

WDH-822微机电动机保护测控装置

a.电动机起动时间过长保护

b.两段式定时限过流保护

c.反时限过流保护

d.两段式负序过流保护

e.低电压保护

f.过电压保护

g.过负荷保护

h.零序过流保护

i.过热保护

j.磁平衡差动保护

k.非电量I保护

l.非电量II保护

m.控制回路断线自动检测功能

n.PT断线检测

o.测量功能

p.装置故障告警功能

q.具有遥测、遥信、遥脉、遥控及故障录波功能

配置同WDH-821

3～10KV电压等级的中高压异步电动机保护测控装置，既可以直接安装在开关柜上，也可组屏安装。

WDH-822、WDH-823微机电动机保护用于2000kW及以上大型异步电动机的保护。

WDH-823微机电动机保护测控装置

a.电动机起动时间过长保护

b.两段式定时限过流保护

c.反时限过流保护

d.两段式负序过流保护

e.低电压保护

f.过电压保护

g.过负荷保护

h.零序过流保护

i.过热保护

j.差动速断保护（WDH-823）

k.比率制动差动保护（WDH-823）

l.CT断线检测（WDH-823）

m.非电量I保护

n.非电量II保护

o.控制回路断线自动检测功能

p.PT断线检测

q.测量功能

r.装置故障告警功能

s.具有遥测、遥信、遥脉、遥控及故障录波功能

配置同WDH-821

同WDH-822

WKB-821微机电抗器保护测控装置

a.电流差动保护；

b.两段定时限过流保护；

c.过流反时限保护；

d.过负荷保护；

e.接地保护：

零序过流保护，零序过压告警；

f.三路非电量保护；

g.具有遥测、遥信、遥脉、遥控及故障录波功能

1.遥信：

4路

2.遥控：

正常断路器遥控分合、小电流接地探测遥控分合、软压板投退

3.遥测：

P、Q、CosΦ、Ia、Ic、Uab、Ubc、Uca、

4．遥脉：

4路脉冲输入

5．配置四个通讯口：

a）两个标准的RS-232串行接口，用于连接PC和打印机。

b）两个标准的RS-485通讯口，用于接收GPS和监控系统通讯。

6.开关分合统计及事件SOE

66KV及以下电压等级的并联电抗器

WBT-821微机备自投装置

a.四种分段开关备自投方式；

b.二段式复压闭锁过电流保护；

c.一段零序过流保护；

d.过流加速、零流加速，同时完成充电保护功能；

c.三相一次重合闸；

d.两组PT断线检测功能，三个跳位检测；

e.测量、遥信、遥脉、遥控及录波功能。

f.分段开关操作插件，并提供压力闭锁、控制回路断线检测等功能。

g.五个中央信号触点，分别为：

跳闸、合闸、告警、控制回路断线、电源消失。

1.遥信：

6路

2.遥控：

1组断路器遥控分合

3.遥测：

P、Q、Ia、Ic

4．遥脉：

4路脉冲输入

5．配置四个通讯口：

a）两个标准的RS-232串行接口，用于连接PC和打印机。

b）两个标准的RS-485通讯口，用于接收GPS和监控系统通讯。

6.开关分合统计及事件SOE

66kV及以下电压等级的分段保护、测控及备自投

WBT-822微机备自投装置

a.四种方式的进线自投功能；

b.两种方式的分段（桥）开关自投功能；

c.两段母线及两条进线PT断线检测；

d.进线跳位、分段（桥）开关跳位、隔离刀闸位置检测；

e.四个中央信号触点，分别为：

保护合闸、保护跳闸、告警、电源消失；

f.两个远动（录波）信号触点，分别为：

保护合闸、保护跳闸。

1.遥信：

6路

2.遥控：

3组遥控输出

3.遥测：

P、Q、Ia、Ic

5．配置四个通讯口：

a）两个标准的RS-232串行接口，用于连接PC和打印机。

b）两个标准的RS-485通讯口，用于接收GPS和监控系统通讯。

6.开关分合统计及事件SOE

220kV及以下电压等级的两条进线带双母或单母带分段运行方式的备用电源自投。

2.2主要特点

●采用32位DSP作为保护CPU，数据处理能力强，可靠性高，运行速度快。

●采用16位A/D作为数据采集，保护测量精度高。

●采用实时多任务操作系统（RTOS）,保证了软件系统底层的高度可靠性。

保护功能独立为一个任务，与通信、显示、自检等功能互不影响，并优先保证保护功能的执行，大大提高保护功能的可靠性和安全性。

●硬件存储容量大，可存储多达200次SOE记录及20次故障的波形记录,装置的重要操作，如投退压板、修改定值等均有记录。

●采用液晶显示器，全中文、图形显示。

●具有RS232、RS485等通信接口，通信规约采用电力行业标准DL/T667-1999（IEC-60870-5-103），可直接同微机监控或保护管理机相连。

●具有完善、灵活的后台分析软件，便于调试和事故后分析。

●CPU采用多层板和表面贴装技术；装置强弱电回路、开入开出回路合理布局;采用总线板，取消背板配线，具有很强的抗干扰能力。

●集保护、遥测、遥信、遥控、遥脉、录波功能于一体。

3.WXH-820系列馈线保护测控装置主要保护原理

3.1二段式电流保护

WXH-821装置设二段式电流保护，各段电流及时间定值可独立整定，通过分别设置保护压板控制这两段保护的投退。

电流保护原理框图如图1。

图1二段式电流保护原理框图

3.2三段式电流电压方向保护

WXH-822装置设三段式电流电压方向保护，每一段保护的电压闭锁元件及方向元件均可单独投退，通过分别设置保护压板控制这三段保护的投退。

原理框图如图2。

图2三段式电流电压方向保护原理框图

3.3一段零序电流保护

装置设有一段零序电流保护，通过设置保护压板控制投退。

零序电流保护原理框图如图3。

图3零序电流保护原理框图

3.4三相一次自动重合闸

装置设有三相一次重合闸功能，通过设置重合闸压板控制投退。

重合闸当开关位于合位时充电，充电时间为15s，当开关由合位变为跳位时启动。

当跳位启动后，若10秒内不满足无流或无压条件则放电。

三相一次重合闸原理框图如图4。

图4三相一次重合闸原理框图

3.4.1三相一次重合闸的启动

在重合闸回路中，仅利用TWJ触点监视断路器位置。

考虑许多新设计的变电站，尤其是综合自动化站，可能没有手动操作把手，本装置在设计中注意避免手动操作把手的触点，手动跳闸时利用装置跳闸板上的手跳开入来实现重合闸的闭锁。

3.4.2装置的闭锁条件

装置的放电条件有：

⑴手跳（HHJ返回）；⑵过负荷跳闸；⑶低周动作；

⑷控制回路断线；⑸弹簧未储能；⑹闭锁重合闸；⑺遥控跳闸。

3.5过负荷保护

装置设有过负荷保护功能。

过负荷可通过控制字定值选择动作于跳闸或告警。

投告警时，只发告警信号，运行人员可通过LCD观察过负荷告警信息，区别其他告警；投跳闸时，跳闸后闭锁重合闸。

过负荷保护原理框图如图5所示。

图5过负荷保护原理框图

3.6低频减载保护

低频减载设有电压闭锁、低电流闭锁、滑差闭锁，低频减载原理框图如图6。

图6低频减载原理框图

3.7加速保护

装置设置了独立的加速保护段，可选择前加速或后加速。

装置的手合加速回路不需由外部手动合闸把手的触点来起动，此举主要是考虑到目前许多变电站采用综合自动化系统后，已取消了控制屏，在现场不再安装手动操作把手，或仅安装简易的操作把手。

装置设置了独立的过流加速段电流定值及相应的时间定值，与传统的保护相比，使保护的配置更加灵活。

加速保护原理框图如图7。

图7加速保护原理框图

3.8PT断线告警

3.8.1母线PT断线告警

母线PT断线后，将告警。

待电压恢复正常后（线电压大于80V）保护返回。

母线PT断线原理框图如图8。

图8母线PT断线原理框图

3.8.2线路PT断线告警

对于含检无压要求的线路，装置在断路器处于合位时，检查线路抽取电压幅值大于无压值（10V），和母线相应相别的电压的角度差的余弦大于0.9，否则报线路PT断线告警。

线路PT断线原理框图如图9。

图9线路PT断线原理框图

3.9控制回路异常告警

装置采集断路器的跳位和合位，当控制电源正常、断路器位置辅助接点正常时，必有且只有一个跳位或合位，否则，经3s延时报控制回路异常告警信号，同时重合闸放电，但不闭锁保护。

控制回路异常原理框图如图10。

图10控制回路异常原理框图

3.10装置故障告警

保护装置的硬件发生故障（包括定值出错，定值区号出错，开出回路出错），装置的LCD可以显示故障信息，并闭锁保护的开出回路，同时发中央信号。

4.WDR-820系列电容器保护测控装置主要保护原理

4.1过电压保护

过电压可选择动作于跳闸或告警。

为防止电容器未投时误发信号，过电压中加有断路器合位判据。

过电压保护取母线电压。

过电压保护原理框图如图11。

图11过电压保护原理框图

4.2欠电压保护

为防止系统故障后线路断开引起电容器组失去电源,而线路重合又使母线带电,使电容器组因电压累积而过电压损坏，设置欠电压保护。

为避免PT三相断线引起欠电压误动，增加了有流闭锁条件，并且可以投退。

欠电压保护原理框图如图12。

图12欠电压保护原理框图

4.3不平衡电流保护

不平衡电流保护主要反映电容器组内部故障。

不平衡电流保护原理框图如图13。

图13不平衡电流保护原理框图

4.4不平衡电压保护

不平衡电压保护主要反映电容器组内部故障。

保护用于不平衡电压或接成开口三角形的差电压保护。

不平衡电压保护原理框图如图14。

图14不平衡电压保护原理框图

4.5桥差电流保护

桥差电流保护主要反映电容器组中的电容器内部短路击穿故障。

桥差电流保护原理框图如图15。

图15桥差电流保护原理框图

4.6差电压保护

差电压保护主要反映电容器组中的电容器内部击穿故障。

差电压保护原理框图如图16。

图16差电压保护原理框图

4.7零序电流保护/小电流接地选线

装置应用于不接地或小电流接地系统，在系统中发生接地故障时，其接地故障点零序电流基本为电容电流，且幅值很小，用零序过流继电器来保护接地故障很难保证其选择性。

在本装置中接地保护实现时，由于各装置通过网络互联，信息可以共享，故采用上位机比较同一母线上各线路零序电流基波和方向的方法来判断接地线路。

在经小电阻接地系统中，接地零序电流相对较大，可以采用直接跳闸方法。

装置设一段零序过流保护（“零序跳闸”整定控制字整定为“0”时只告警，整定为“1”时跳闸）。

在某些不接地系统中，电缆出线较多，电容电流较大，也可采用零序电流继电器直接跳闸方式。

零序过电流保护原理框图如图17。

图17零序电流保护原理框图

4.8控制回路异常告警

装置采集断路器的跳位和合位，当控制电源正常、断路器位置辅助接点正常时，必然有一个跳位或合位，否则，经2s延时报控制回路异常告警信号，但不闭锁保护。

控制回路异常原理框图如图18。

图18控制回路异常原理框图

5WBT-821备用电源自投装置原理

5.1运行方式说明

本装置适用于单母带分段运行方式下的分段保护与备自投。

图19为运行方式接线图，备自投方式为：

若正常运行时，每条进线各带一段母线，两条进线互为暗备用，采用分段备自投。

图19运行方式接线图

5.2保护逻辑图

装置以PLC逻辑配置方式实现两段复压闭锁过流、一段零序过流、三相一次重合闸、过流加速、零流加速（加速段同时实现充电保护）、四种分段备投方式、PT断线检测及位置自检；图20为保护与备自投功能逻辑图：

5.3两段式复压闭锁过流保护

复合电压：

由低电压元件和负序电压元件构成：

任一线电压低于低电压整定值或负序电压大于负序电压整定值开放保护。

母线一与母线二复合电压构成或门开放保护；某一组PT断线取消本组电压的复压判别，两组PT同时断线则开放保护。

复合电压闭锁由复合元件投退控制字投退。

动作过程：

（过流一、二段）压板投入，任一相分段电流大于整定值，若复合元件投退控制字投入则检复合电压，经整定延时跳分段开关。

5.4零序过流保护

零序过流压板投入，零序电流大于整定值，经整定延时跳分段开关。

5.5三相一次重合闸

跳位启动重合闸。

重合闸压板投入，充电满后，出现桥开关跳位且分段无流，经整定延时合分段开关。

重合闸充电时间固定为15s；重合闸的放电条件有：

⑴手跳；

⑵控制回路断线；

⑶弹簧未储能；

⑷闭锁重合闸；

⑸遥控跳闸；

⑹重合闸压板未投入。

图20WBT-821保护与备自投逻辑图

5.6过流加速保护

跳位消失后3秒内瞬时投入，亦作为充电保护。

动作过程：

过流加速压板投入，任一相分段电流大于整定值，经整定延时跳分段开关。

5.7零流加速保护

跳位消失后3秒内瞬时投入，亦作为充电保护。

动作过程：

零流加速压板投入，零序电流大于整定值，经整定延时跳分段开关。

5.8备自投

四种备投方式，六种组合选择；可用方式：

方式1,方式2,方式3,方式4,方式1与2组合,方式3与4组合。

1）方式1和方式2分段开关自投:

充电条件：

a）Ⅰ母、Ⅱ母均三相有压；

b）1DL、2DL在合位，3DL在分位；

经15秒后充电完成。

放电条件：

a）3DL在合位；

b）Ⅰ、Ⅱ母均无压；

c）有外部闭锁信号；

d）控母断线，弹簧未储能，DL1、DL2、DL3的TWJ异常。

动作过程：

当充电完成后：

a）Ⅰ母无压、#1进线无流，Ⅱ母有压则经延时后跳开1DL，确认1DL跳开后合上3DL，该过程称为自投方式1。

b）Ⅱ母无压、#2进线无流，Ⅰ母有压则经延时后跳开2DL，确认2DL跳开后合上3DL，该过程称为自投方式2。

2）式3和方式4分段开关自投

充电条件:

a）Ⅰ母、Ⅱ母均三相有压；

b）1DL、2DL在合位，3DL在分位；经15秒后充电完成。

放电条件:

a）3DL在合位；

b）有外部闭锁信号；

c）控母断线，弹簧未储能，DL1、DL2、DL3的TWJ异常。

动作过程：

充电完成后：

a）1DL跳开，#1进线无流，经延时，再确认1DL跳开后，合3DL，该过程称为自投方式3。

b）2DL跳开，#2进线无流，经延时，再确认2DL跳开后，合3DL，该过程称为自投方式4。

5.9PT断线检测（PT断线后闭锁备自投功能）

装置有两组母线电压输入，PT断线判据为：

a）最大线电压与最小线电压差大于18V；

b）三个线电压均小于18V，且本侧进线有流；

c）三个线电压均小于18V，分段合位，且对侧进线有流。

5.10遥测、遥信、遥控、遥脉功能

遥测：

装置的测量回路有独立的交流输入（IA、IC）接仪表CT，与保护回路的交流输入分开。

测量IA、IC、P、Q；

遥信：

各种保护动作信号及断路器位置、隔离刀闸、弹簧未蓄能、手车位置等；

遥控：

远方控制跳、合闸（遥控合闸可以经定值选择无检定、检无压、检同期）压板投退、修改定值等

遥脉：

累计电度表的脉冲。

6WBT-822备用电源自投装置原理

6.1备用电源自投说明

6.1.1双母运行方式

若正常运行时，一条进线带两段母线并列运行，另一条进线作为明备用，采用进线备自投（方式一、二、三、四）；隔离刀均在同一母线上时，亦可采用进线备自投（方式一、三）。

若正常运行时，每条进线各带一段母线，两条进线互为暗备用，采用母联（桥）开关备自投（方式五、六）。

图21为运行方式接线图

图21运行方式接线图

6.1.2单母带分段运行方式

当位置GL11及GL22固定为高电平开入状态，本备自投逻辑适用于单母带分段运行方式。

单母带分段运行方式在保护逻辑上体现为双母运行方式的一种特例（即进线一固定接一母，进线二固定接二母）：

若正常运行时，一条进线带两段母线并列运行，另一条进线作为明备用，采用进线备自投（方式一、二、三、四）。

若正常运行时，每条进线各带一段母线，两条进线互为暗备用，采用分段开关备自投（方式五、六）。

6.2具体运行方式

6.2.1电压元件

有压定值:

70.0～100.0V级差：

0.01V；

无压定值:

2.0～50.0V级差：

0.01V；

整定误差:

不超过±2.5％。

6.2.2电流元件

有流门槛定值固定为0.04In，整定误差不超过±1％In。

6.2.3时间元件

整定范围:

0.0～30.0s级差：

0.01s；

整定误差:

2s内不超过±40ms，2s以上不超过整定值的±2％。

6.2.4进线二自投（方式一、二）

#1进线运行，#2进线备用，即1DL、3DL在合位，2DL在分位（两进线在同一母线上时不检3DL）；当#1进线电源因故障或其他原因被断开，或桥开关断开后；#2进线备用电源自动投入，且只允许动作一次。

为了满足这个要求，设计了进线二自投的充电过程，只有在充电完成后才允许自投；充电时间设定为15秒，其它自投方式同。

图22为进线二自投逻辑图

图22进线二自投逻辑图

充电条件：

a）Ⅰ母、Ⅱ母均三相有压；

b）1DL、3DL在合位,2DL在分位；

c）隔离刀在同一母线上时，不检3DL及另一段母线电压。

经15秒后充电完成。

放电条件：

a）当#2线路电压检查控制字（Jx2）投入时，#2线路无压（

b）2DL在合位；

c）位置检测异常；

d）其他外部闭锁信号；

e）方式一、二控制字均未投入；

f）方式二动作条件满足，而方式二控制字未投。