KV微机保护技术说明书WDR

1概述WDR-110系列电容器保护装置是集WDR-100系列微机电容器保护的优点，总结近100座变电站运行经验，采用先进的软、硬件技术开发的新一代微机保护产品，主要适用于保护35kV及以下各级电压的小电流接地系统的电容器组。主要特点： 加强型单元机箱，抗强振动、强干扰设计，特别适应于恶劣环境，可分散安装于开关柜上运行； 以高可靠性工业级80C196+PSD为主体，集成电路采用工业品或军品。稳定性、可靠性高； 全汉化液晶显示，信息详细直观，操作、调试方便； 保护装置可长期安全工作在-25+55环境中； 集保护、控制、测量、遥信功能于一体；64次带时间信息的保护动作事件记录，且掉电保持； 自动记录保护整定、调试及投运情况，便于事故分析； 工业级RS-422、RS-485或LonWorks总线网络，组网经济、方便，可直接与微机监控或保护管理机联网通信； 装置可存入10套定值； 功能齐全的断路器操作回路，适用于各类断路器控制，便于变电站改造； 装置无背板扎线，在工艺上充分保证制造质量。2 技术指标2.1 装置额定数据交流电流：5A或1A交流电压：相电压为100/ 3V频率：50Hz直流电压：220V或110V 跳闸自保持电流(DC)：0.5A，1A，2A，4A合闸自保持电流(DC)：0.5A，1A，2A，4A2.2 装置功耗交流电流回路：In5A时每相不大于1VA；In1A时每相不大于0.5VA；不平衡电流回路不大于1.5VA交流电压回路：每相不大于1VA直流电压回路：正常工作时，不大于12W；保护动作时，不大于15W2.3 各保护元件整定值误差：不超过5%2.4 环境条件工作温度范围：-25+55相对湿度：不大于95%，无凝露2.5 抗干扰性能符合国标GB6162、IEC-255-22-2III级, GB/T14598.9-1995 III级、GB/T14598.10-1997 III级。2.6 绝缘耐压标准满足IEC-255-5，电介质试验电压2kV，冲击试验电压为5kV。2.7 各保护元件整定范围电流：0.25In电压：3190V不平衡电流：0.25In(WDR-112)或0.021A(WDR-111)测量电流：0.021.2In2.8 整组动作时间：过量继电器加1.2倍动作量，欠量继电器加0.8倍动作量；零时限不大于40ms。2.9 测量精度各模拟量的测量误差不超过额定值的0.5%；功率测量误差不超过额定值的1%；开关量分辩率不大于5ms，电压为24V；脉冲量宽度分辨率不小于10ms，电压为24V。3 保护原理及配置WDR-110系列保护配置区别如表1。表1 WDR-110系列保护配置区别型号配置区别WDR-111不平衡电流IBP保护整定范围0.021A，三相不平衡电压保护WDR-112不平衡电流IBP保护整定范围0.25In，三相不平衡电压保护保护配置如下：I段电流保护；II段电流保护； 过电压保护； 欠电压保护； 不平衡电流保护； 不平衡电压保护；控制回路断线告警； 瓦斯保护及压力释放保护；PT断线告警； 测量、遥信及遥控功能。装置设有完整操作回路，可直接接操作机构，设有保护总“跳闸压板”，提供了五对中央信号触点，分别为跳闸、瓦斯压力动作、告警、控制回路断线、直流消失。3.1I、II段电流保护电流保护动作 （显示、远传） 保护动作 （中央信号） 跳闸 电流保护投退 t：保护时限定值。当控制字设置为退出状态，本段保护自动退出。 图1 I、II段电流保护原理框图 t Ia电流定值 Ib电流定值 Ic电流定值 I、II段电流保护原理框图如图1。 图中：t保护时限定值。当保护控制字设置为退出状态，本段保护自动退出。3.2 过电压保护过电压保护原理框图如图2。为避免使用相电压在单相接地时引起过压保护误动，过电压保护采用线电压。线电压由软件计算得出。过电压保护取母线电压，为防止电容器未投时误发信号，过压保护中加有断路器合位判据。过电压保护可选择跳闸或只发信号。保护告警 (中央信号) 过电压保护告警(显示、远传) Ubc过电压定值Uca过电压定值Uab过电压定值过电压保护投/退 tgy tgy：过电压保护时限定值 图2 过电压保护原理框图案 保护动作 (中央信号) 跳闸过电压保护动作 (显示、远传) HWJ过电压保护跳闸投/退3.3 欠电压保护保护动作 (中央信号)欠电压保护动作 (显示、远传) 欠电压保护投/退 Ia电流闭锁定值 Ib电流闭锁定值 Ic电流闭锁定值 HWJ tqy 11 有电流闭锁投/退 跳闸 Ubc欠电压定值Uca欠电压定值Uab欠电压定值11 tqy：欠电压保护时限定值 图3 欠电压保护原理框图 欠电压保护原理框图如图3。欠电压取母线电压，是为防止电源跳开后，重投电源时电容器未放完电而引起过压，其时限小于上级电源进线重合闸或备自投动作时限。变压器保护或其它保护跳开母线进线断路器时，应同时联跳电容器，但实际上由于装设欠电压保护，其动作时限整定适当，可不联跳电容器。为避免使用相电压在PT一相断线引起欠压保护误动，欠压保护采用线电压，线电压由软件计算得出。由于欠压保护取母线电压，故加有断路器合位判据。有流闭锁条件是为了避免PT断线误动而设。3.4 不平衡电流保护 tIBP：不平衡电流保护时限定值 图4 不平衡电流保护原理框图 保护动作 （中央信号） 不平衡电流保护动作（显示、远传） 跳闸不平衡电流保护投/退 不平衡电流定值 tIBP不平衡电流保护原理框图如图4。3.5 不平衡电压保护不平衡电压保护原理框图如图5。保护用于不平衡电压或接成开口三角形的差电压保护。 tUBP：不平衡电压保护时限定值 图5 不平衡电压保护原理框图 保护动作 （中央信号） 不平衡电压保护动作（显示、远传） 跳闸不平衡电压保护投/退 不平衡电流定值 tUBP 3.6 控制回路断线告警控制回路断线原理框图如图6。 HWJ HWJ TWJ 1 0.2s 装置告警(中央信号) 控制回路短线信号 (显示及远传) 图6 控制回路短线原理框图 3.7 瓦斯及压力释放瓦斯及压力释放油温保护原理框图如图7。本保护用于油浸式电抗器，动作时，靠外部继电器箱直接动作于跳闸或信号，本保护设有相应开关量输入端子，以便通过本装置发送本地及中央信号。瓦斯（压力释放或油温）动作 （显示及中央信号） 瓦斯保护投/退 瓦斯（压力释放或油温）开入 图7 瓦斯保护及压力释放油温保护原理框图3.8PT断线告警PT断线原理框图如图8。PT短线告警 （显示及远传） 保护异常 （中央信号） 0.5s 图8 PT断线原理框图 PT断线投/退 11Uab-Ubc18v Ubc-Uca18v Uca-Uab18v 1 Ua10v Ub10v Uc10v 有电流3.9 装置故障告警保护装置硬件发生故障，LCD显示器显示故障信息，并驱动GJ1告警继电器闭锁保护的开出回路。3.10 测量、遥信及遥控功能WDR-110系列保护装置具有遥测、遥信功能，集保护、控制、测量、遥信功能为一体。测量：测量回路有独立的交流输入(IA、IC)接仪表CT，与保护交流回路分开。测量三相电流Ia、Ib、Ic，无功Q。还有脉冲电度读数功能。遥信：各种保护动作信号及断路器位置、刀闸、轻瓦斯、重瓦斯、油温等开入量信号。遥控：远方控制跳合闸、压板投退，调(修改)定值等。3.11 网络通信可直接与微机监控或保护管理机通信，通信接口可选用RS-422、RS-485或LonWorks网。4 定值清单及说明本保护可存贮10套定值，对应的定值区号为09，定值清单见表2。整定定值时，未使用的保护功能设为退出，使用的保护功能设为投入，并对相关的电流、电压及时限定值进行整定。WDR-111型不平衡电流整定范围：0.021AWDR-112型不平衡电流整定范围：0.25In表2 定值清单定值种类定值项目整定范围及步长1. I段电流保护I段电流保护投入/退出投入或退出I段电流定值0.45In，0. 1AI段电流时限定值09.99s，0.01s2. II段电流保护II段电流保护投入/退出投入或退出II段电流定值0.23In，0.01AII段电流时限定值099.9s，0.01s3. 过电压保护过电压保护投入/退出投入或退出过电压保护定值100190V，1V过电压保护时限定值09.99s，0.1s过电压保护跳闸投入/退出投入或退出4. 欠电压保护欠电压保护投入/退出投入或退出欠电压保护定值1099V，1V欠电压保护时限定值099.9s，0.1s欠电压有流闭锁投入/退出投入或退出欠电压有流闭锁电流定值0.220.0A，0.1A5. 不平衡电流保护不平衡电流保护投入/退出投入或退出不平衡电流定值0.021A，0.01A或0.25In，0.1A不平衡电流保护时限定值099.9s，0.1s6. 不平衡电压保护不平衡电流保护投入/退出投入或退出不平衡电压保护定值3100V，1V不平衡电压保护时限定值099.9s，0.1s7. 瓦斯保护及压力 释放保护瓦斯保护及压力释放保护投入/退出投入或退出8. PT断线PT断线投入/退出投入或退出5 动作信息及说明保护运行中动作或告警时，将动作信息(见表3)显示于LCD，同时上传到保护管理机或当地监控。动作继电器中，TJ表示跳闸继电器，TXJ表示跳闸信号继电器，GJ1表示告警信号继电器I，闭锁+24V，GJ2表示告警信号继电器II，不闭锁+24V，WSJ表示瓦斯信号继电器。装置发出动作或自检信号后，应从监控式装置的LCD显示上查看具体信息，如果LCD的背光已关闭，可按下“+”或“”键即可，如多项保护动作，动作信息将交替显示于LCD。保护动作后如不复归，信息将不停地显示，运行中可在“检查”菜单下查阅所有动作信息，包括动作时间。动作信息掉电保持，在“预置”菜单下，可清除所有事件信息。表3 动作信息显示内容信号继电器I段保护动作TJ.TXJII段保护动作TJ.TXJ过压保护动作TJ.TXJ过压告警GJ2欠压动作TJ.TXJ不平衡电流动作TJ.TXJ不平衡电压动作TJ.TXJ重瓦斯动作WSJ轻瓦斯动作WSJ油温高WSJ压力释放WSJPT断线GJ2控制回路断线GJ2采样出错GJ1，GJ2开出自检错GJ1，GJ2ROM自检错GJ1，GJ2定值自检错GJ2定值区错GJ2RAM自检错GJ1，GJ2 n1 n13 n2 n14 n3 n15 n4 n16 n5 n17 n6 n18 n9 n19 n10 n20 n11 n21 n12 n22 n7 n8 UA UB UC UN UBPA UBPA UBPB UBPB UBPC UBPC Ia Ia Ib Ib Ic Ic Ia* Ia* Ic* Ic* IBP IBP A B C 图9（a） 电流电压接线图 6 装置安装调试6.1 装置的对外连线说明6.1.1 AC接线方式AC接线方式如图9(a)，9(b)。图9(a)为电流电压接线图，图9(b)为不平衡电流、不平衡电压。Ia*、Ib*接仪表CT。C B A J R 2B FYH1B A B C Ud （反映一相不平衡电流或差流） （反映三相不平衡电压） 图9b）不平衡电流、不平衡电压接线图 6.1.2 跳合闸回路a. n45、n46之间跨接跳闸压板，n51、n52之间跨接合闸压板。b. 操作正电源和手动合闸n51之间跨接手合操作触点，操作正电源和手动跳闸n50之间跨接手跳操作触点。c. 其它自动装置的跳闸触点跨接在操作正电源和n46之间。d. 在没有外部的合闸闭锁触点时，n47和n48可并联，但当有合闸闭锁时，n48经过合闸闭锁去合闸机构，而n47则直接连到合闸机构。6.1.3 网络通信 网络通信接口为n53、n54、n55、n56端，可与保护管理机或当地监控相连，接RS-422接口时为n53(TXD+)、n54(TXD-)、n55(RXD+)、n56(RXD-)，接RS-485或LonWorks网时，n55(A) ，n56(B)，n53，n54备用。6.2 输入交流量调试在“刻度“菜单下，选择一项模拟量，在装置的对应端子输入提示的模拟值，然后按“CR”键，装置可自动调整精度。6.3 开关量输入检查在“检查”菜单下，进入开关量输入检查，对开关量输入n23，n24，n25，n26，n27，n28，n29，n31，若加+24V(VCC1)，对应的开入量显示为ON，否则对应的开入量显示为OFF。对n30每点一下，无功电度脉冲值加1。若跳合闸电源及开关位置接入，HWJ对应显示ON或OFF。6.4 继电器回路检查在主菜单下进入“传动”子菜单，按“+”、“”键选择开出，按CR键驱动选中的开出，见表4。在开出传动告警I时，闭锁+24电源，作完此项实验需装置重新上电。表4 开出传动开出说明保护跳闸跳开关，同时跳闸信号显示远方合闸合开关，但无信号显示远方跳闸跳开关，但无信号显示启动启动继电器动作复归复归所有信号瓦斯压力有瓦斯压力信号显示告警I有告警信号显示，同时闭锁+24V电源告警II有告警信号显示6.5 动作信息清除调试完毕后，在“预置”菜单下，清除所有事件信息记录，投入运行。7 显示及键盘说明7.1 显示屏可显示2行汉字或4行字符，正常运行显示时钟及定值区号。7.2 主菜单刻度 整定传动 地址+检查 时钟预置 微机在任何状态下，连续按 ESC键可进入主菜单。保护运行中，按 CR 键可进入主菜单。在主菜单下，按 键移动光标选择操作项，按CR键进入。在主菜单下，按+或-键，显示另一屏主菜单。“刻度”菜单下，选择一项模拟量，加入提示的模拟值，按CR后，装置自动调整精度。“整定”菜单下按 键选择整定项，按CR键确认。按+、-键修改定值，定值修改后，应进入固化菜单，进行定值固化，否则，修改无效。“传动”菜单下，由 键选择开出，按CR键确认。“地址”菜单下，由 +-键来选择或修改该装置在网络中的地址号，按CR键确认。“检查”菜单用于查看保护运行中以下信息量：定值、报告、投运时间，最后一次整定方式、开关量、模拟量、相序、程序CRC，ROM和等。该菜单下，有2个子菜单，用+或-键切换。“时钟”菜单下，用 +-键修改装置时钟，按CR键确认。“预置”菜单下，设置电度初值，电度系数(每度的脉冲数)，投运时间，清事件记录。“微机”菜单选中该项后，装置通过面板上的串行口，与PC机通信，按ESC键退出。7.3 菜单操作口令进入“刻度”、“整定”、“传动”、“地址”、“预置”、“微机”时，为防止误操作必须事先输入口令，口令出错将不能进入以上菜单，装置口令设为“9999”。7.4 键盘说明复位键：CPU复位，正常操作时请勿按此键。为避免复位键误操作，该键按3s后才反应。键：光标上移一行键：光标下移一行键：光标左移一行 键：光标右移一行+键：数值增加或切换菜单-键：数值减少或切换菜单CR键：确认当前修改或执行当前选择复归键：复归中央信号及显示8 投运说明及注意事项8.1 投运前应严格按6.1、6.2、6.3所述调试，确认装置及外围回路无误；8.2 严格按定值单整定，未投入保护项目应设为退出，确认无误；8.3 确认定值区号无误；8.4 检查装置各插件是否连接可靠，各电缆及背后端子是否连接固定可靠；8.5 检查直流220V极性是否正确；8.6 清除所有保护事件记录及装置复位记录；8.7 确认各交流通道正常，若连接到监控，应确认通信正常。9 订货须知订货必须说明：1) 产品型号、名称、订货数量；2) 交流电流、电压及频率额定值；3) 直流额定电压；4) 采用通信接口RS-422、RS-485或LonWorks；5) 跳、合闸保持电流；6) 特殊的功能要求及备品备件；7) 供货时间、地点。