WDZ5215短线路综合保护测控装置要点.docx

1、WDZ5215短线路综合保护测控装置要点WDZ-5215短线路综合保护测控装置1 装置功能WDZ-5215短线路综合保护测控装置主要用于10KV及以下短线路的保护和测控。和WDZ-5211线路保护测控装置相比，WDZ-5215增加了差动保护，其它功能类似。本章重点介绍差动保护，其余保护参见WDZ-5211线路保护测控装置章节介绍。2 保护功能及原理2.1 差动起动元件装置差动速断和比率差动采用突变量起动元件和过流起动元件，当差动电流发生突变或者差动电流的最大值大于相应的过流定值时，起动元件动作并展宽10s，开放起动继电器。2.2 差动电流制动电流计算公式按照同名端同在一侧的原则，进行差动电流的

2、计算，即为两侧电流的矢量和；制动电流按照两侧电流绝对值和的一半计算。线路两侧CT可能存在变比不一致的情况，利用折算至本侧的平衡系数Kph来修正此影响。差动电流： 制动电流： 平衡系数： 2.3 差动速断保护2.3.1 保护动作逻辑框图2.3.2 保护动作判据式中，DImax：A、B、C相差动电流（DIa，DIb，DIc）最大值（A）DIa：A相差动电流值（A）DIb：B相差动电流值（A）DIc：C相差动电流值（A）Icdsd：差动速断保护动作电流整定值（A）2.4 比率差动保护装置采用三折线比率差动原理，其动作曲线如下图所示，第3折线斜率固定为1。2.4.1 保护动作逻辑框图2.4.2 保护动

3、作判据式中，Icdqd：比率差动保护动作电流整定值（A）Ie：线路运行额定电流二次值（A）2.5 延时CT断线告警功能延时CT断线判别逻辑为：六个电流中仅有一个电流小于0.125倍额定电流，且其它五个电流均大于0.125倍额定电流，且连续超过2秒满足此条件，则发出CT断线告警信号，但不闭锁比例差动。2.6 瞬时CT断线闭锁功能CT断线判别是基于以下假设的：(1) CT断线不是所有相同时发生的；(2) CT断线与故障不是同时发生的。满足下述任一条件不进行CT断线判别：(1) 起动前某侧最大相电流小于0.2Ie，则不进行该侧CT断线判别；(2) 起动后最大相电流大于1.2Ie；(3) 起动后任一侧

4、电流比起动前增加；只有在比率差动元件、自产零序元件动作后，才进入瞬时CT断线判别程序，这也防止了瞬时CT断线的误闭锁。某侧电流同时满足下列条件认为是CT断线：(1) 只有一相或二相电流为零；(2) 其它二相或一相电流与起动前电流相等；通过控制字投入或退出瞬时CT断线可闭锁比率差动。2.7 差流越限告警装置提供差流越限告警功能，检测到最大差动电流大于整定值，延时10s告警，但不闭锁差动保护。2.7.1 保护动作逻辑框图2.7.2 保护动作判据式中，Iclyx：差流越限告警电流整定值（A）2.8 保护定值序号名称及含义符号单位整定范围1回路二次额定电流IeA0.20In-1.20In2折算至本侧平

5、衡系数Kph0.20-5.003差动速断电流IcdsdIe0.20-20.004最小动作电流IcdqdIe0.20-20.005比率制动系数K0.10-0.606CT断线闭锁比率差动退出、投入7差流越限告警电流IclyxA0.20In-2.00In8低电压闭锁定值UdybsV10.00-90.009过流一段保护电流Igl1A0.20In-20.00In10过流一段动作时间tgl1s0.00-10.0011低压闭锁过流一段退出、投入12过流二段保护电流Igl2A0.20In-20.00In13过流二段动作时间tgl2s0.10-100.0014低压闭锁过流二段退出、投入15过流三段保护电流Igl

6、3A0.20In-20.00In16过流三段动作时间tgl3s0.10-100.0017后加速保护电流IhjsA0.20In-20.00In18后加速动作时间thjss0.00-4.9019过负荷保护电流IgfhA0.20In-20.00In20过负荷动作时间tgfhs0.10-650.0021过负荷动作曲线定时限/正常反时限/非常反时限/超常反时限22过负荷保护出口方式告警、跳闸23零序动作一段电流I01dzA0.010-6.00024零序保护一段时间t01dzs0.00-10.0025接地一段出口方式告警、跳闸26零序动作二段电流I02dzA0.010-6.00027零序保护二段时间t02

7、dzs0.10-100.0028接地二段出口方式告警、跳闸 注：零序动作一段电流和零序动作二段电流定值的范围：在零序电流外接情况下为0.0106.000A；在零序电流自产情况下为0.20In20.00In。零序电流的接入方式选择在“装置菜单-定值设置-系统设置-工程参数-零序电流接入方式”中进行配置。2.9 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差动速断保护退出、投入2比率差动保护退出、投入3CT断线告警退出、投入4差流越限告警退出、投入5过流一段保护退出、投入6过流二段保护退出、投入7过流三段保护退出、投入8后加速保护退出

8、、投入9过负荷保护退出、投入10接地保护一段退出、投入11接地保护二段退出、投入12PT断线告警退出、投入3 测控功能3.1 测量功能提供三相电压、三相电流、有功功率、无功功率、功率因素、频率。3.2 开入提供标准24路开入。3.3 开出提供标准5路继电器输出，有7个开出接点。3.4 遥控提供断路器开关的遥控跳合闸操作。3.5 计量功能提供硬件正向有功、正向无功、反向有功、反向无功电能计量功能，同时提供正向有功、正向无功电能脉冲输出功能。同时可以利用装置计算出的有功、无功，进行有功电能、无功电能累计。3.6 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

9、制回路断线输出、保护跳闸输出、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、2路位置联跳或保护联跳输出等。3.7 420mA输出装置提供1路420mA输出，可选配2路420mA输出，可以任意整定所对应的测量量和倍数。4 背板端子和接线原理图4.1 模拟量输入Ua、Ub、Uc为母线电压，装置中作为保护和测量电压共同输入，线电压接入，额定电压为100V。IA、IB、IC为测量电流，需从专用测量CT输入。测量电流有额定5A和1A之分。Iah、Ibh、Ich为本侧三相保护电流。保护电流有额定5A和1A之分。Ial、Ibl、Icl为对侧三相保护电流。此电流有额定5

10、A和1A之分。3I0为零序电流，从专用零序电流互感器接入。零序电流二次值有效测量范围为10mA6A。如无专用零序电流互感器，装置也可自产零序4.2 背板端子从装置前面看，背板端子最左边为插槽1，最右边为插槽5，中间分别为插槽2、插槽3、插槽4。从装置背面看，最右边为插槽1，最左边为插槽5。端子编号为3位数，如“ABC”，第一位A为插槽序号，第二三位BC为自上而下端子的序号。如插槽3的第1个端子，编号为301。4.2.1 操作板基本配置端子插槽1：模入板端子101、103、105为线电压输入。端子109110为测量A相电流输入。端子111112为测量B相电流输入。端子113114为测量C相电流输

11、入。端子115116为本侧保护A相电流输入。端子117118为本侧保护B相电流输入。端子119120为本侧保护C相电流输入。端子121122为零序电流3I0输入。端子123124为对侧保护A相电流输入。端子125126为对侧保护B相电流输入。端子127128为对侧保护C相电流输入。插槽2：空板插槽3：操作板端子301303为位置状态输出。302301为跳位状态输出；303301为合位状态输出。端子304305为控制回路断线输出。端子306为合位监视继电器负端。端子307为跳位监视继电器负端。端子308为保护跳闸出口（BTJ），可经压板或直接接至端子318。端子309为遥控正电源输入端子，只有在

12、其接入正电源时装置才将遥跳和遥合功能投入。端子310为遥控合闸出口（YHJ），可经压板或直接接至端子317。端子311为遥控跳闸出口(YTJ)，可经压板或直接接至端子319。端子312为控制正电源输入端子。端子313为控制负电源输入端子。端子314接外部合闸机构，即断路器合闸线圈。端子315接外部跳闸机构，即断路器跳闸线圈。端子317为手动合闸输入端子。端子318为保护跳闸输入端子。端子319为手动跳闸输入端子。端子320为DCS跳闸输入端子。端子321322为开出4，默认为保护联跳出口，也可通过跳线选择为位置联跳。端子323324为开出5，默认为保护联跳出口，也可通过跳线选择为位置联跳。端子

13、325326为装置故障告警信号输出。端子327328为保护跳闸信号输出。端子329330为保护告警信号输出。端子331332为动作告警信号输出，当保护动作或保护告警时，此信号输出。插槽4：接口板端子401402为现场总线1输入，401为正极性，402为负极性。可选择CAN、ProfiBus网络接口。端子403为信号地。端子404405为现场总线2输入，404为正极性，405为负极性。可选择CAN、ProfiBus网络接口。端子406407为GPS对时输入端口，接485差分电平。端子408为信号地。端子410411为有功电能脉冲输出，24V无源空接点输出。410为正端，411为负端。端子4124

14、13为无功电能脉冲输出，24V无源空接点输出。412为正端，413为负端。端子414416为2路420mA输出。4144165为第1路输出，414为正端，416为负端；415416为第2路输出，415为正端，416为负端。装置接地螺柱必须和现场接地网可靠连接。插槽5：电源板端子503504为装置电源输入，装置电源可选择交直流220V或直流110V。503为装置电源负输入端，504为装置电源正输入端。端子506530为24路强电直流110V或220V开入。506为开入公共负端，507530为24路开入输入。509默认定义为后加速接点。端子531532为装置闭锁输出，常闭接点。装置24V失电或内部

15、CPU不正常工作，接点闭合。4.2.2 不配置操作板基本配置端子插槽1：模入板同操作板配置下模入板端子说明。插槽2：空板插槽3：出口板端子301304为保护联跳输出。301302为其中一副接点输出；303304为其中另一幅接点输出。端子305308为开出2出口。305306为其中一副接点输出；307308为其中另一幅接点输出。端子309310为保护跳闸出口。端子311312为遥合继电器出口。端子313314为遥跳继电器出口。端子325326为装置故障告警信号输出。端子327328为保护跳闸信号输出。端子329330为保护告警信号输出。端子331332为动作告警信号输出，当保护动作或保护告警时，

16、此信号输出。插槽4：接口板同操作板配置下接口板端子说明。插槽5：电源板510默认定义为远方位置，511、512默认定义为断路器跳位、合位接入。其余同操作板配置下电源板端子说明。4.3 端子接线原理图4.3.1 模拟量输入接线原理图4.3.2 开入、中央信号、网络、模出、电能脉冲输出回路接线原理图4.3.3 操作板操作回路原理图4.3.4 不配置操作板开出回路接线原理图5 装置选型（1） 装置网络通讯接口可选配CAN、ProfiBus，均为双网配置；如果需要选配RS485接口，请特殊说明；（2） 装置可选配硬件电能板；（3） 装置可选配操作回路，防跳功能可选择取消；联跳继电器默认为保护联跳，如果

17、联跳继电器需要为位置联跳，请特殊说明；操作回路跳合闸电流默认为0.34A自适应，如果跳合闸电流为0.050.3A或410A，请特殊说明。也可不选配操作回路；（4） 装置操作回路电源和开入电源有直流110V和直流220V之分；装置电源不区分110V和220V，也不区分交流和直流；（5） 装置二次额定电流有1A和5A之分，此电流为保护电流和测量电流，且保护电流和测量电流同为1A或5A；（6） 装置默认配置1路420mA输出，如果不需要420mA输出或需要2路420mA输出，请特殊说明；（7） 装置零序CT精确工作范围为10mA6A，如果零序电流不在此范围，请特殊说明；（8） 装置二次额定电压为10

18、0V、50Hz，线电压接入；（9） 装置可扩展开入、开出资源，请特殊说明。6 整定说明6.1 重要提示本整定说明仅供参考。6.2 折算至本侧平衡系数Kph由于两侧CT可能存在变比不一致的情况，利用折算至本侧的平衡系数来修正此影响。6.3 差动保护电缆馈线不同于发电机、变压器和电动机，后者有严重相间短路和“轻微”匝间短路之分，并希望轻微匝间短路时差动保护也能动作，所以在不误动的前提下，希望灵敏度越高越好；而电缆馈线都为相间或接地故障，电缆馈线纵差保护是相间短路的主保护，所以提高最小动作电流后，仍能保证相间短路有足够的灵敏度。6.3.1 差动速断电流Icdsd（1） 取电缆末端短路时差动保护动作电流，由比差方程式中，：电缆末端最大三相短路电流二次值（A）（2） 按躲过区外短路时最大不平衡电流计算，即式中，Krel：可靠系数，取1.5Kcc：同型系数，取0.51Kap：暂态系数，取23Ker：TA最大误差，取0.1差动速断电流Icdsd取2者中大者6.3.2 最小动作电流Icdqd一般可取Icdqd=（0.81）Ie6.3.3 比率制动系数K一般为K=0.40.75，可取K=0.56.4 差流越限告警差流越限告警电流Iclyx按照躲过最大不平衡电流整定，一般可取Iclyx=0.2Ie6.5 其余保护整定参见WDZ-5211线路保护测控装置章节介绍