WDLK862A断路器保护装置技术说明书CPU1V1精.docx

1、WDLK862A断路器保护装置技术说明书CPU1V1精许继电气股份有限公司WDLK-862A 微机断路器保护装置 技术说明书(Version 1.022008. 3前言1应用范围WDLK-862A 装置为适用于 220kV 及以上各种电压等级的 3/2接线、角形接线 的断路器保护及自动重合闸装置。2产品特点2.1 装置系统平台逻辑开发可视化国内首家在高压保护上实现可视化逻辑编程, 保护源代码完全由软件机器人 自动生成,正确率达到 100%,杜绝了人为原因产生软件 Bug。所有的保护逻辑由 基本的元件和组件组成。图图图图 1 可视化逻辑编程事故分析透明化通过分层、模块化、元件化的设计,装置内部实

2、现了元件级、模块级、总线级三级监视点, 可以监视装置内部任一个点的数据, 发生事故后通过透明化事故 分析工具,可以对故障进行快速准确的定位。 图 2 总线级监测点 图 3 透明化事故分析工程应用柔性化采用功能自描述和数据自描述技术, 实现了内容可以通过描述文件以不同的 形式重组, 功能可以通过配置文件形式重构, 解决了不同用户差异化需求和软件 版本集中管理的矛盾。2.2 人机界面人性化XJ-GUI 和现场调试向导的成功应用,降低了现场维护和运行人员的工作强 度,使运行维护工作变得轻松。借助 XJ-GUI 界面设计工具,实现操作界面的灵活定制及人性化设计; 主接线图及丰富的实时数据的显示;类 W

3、INDOWS 菜单,通过菜单提示,可完成装置的全部操作。 图 4 类 WINDOWS 菜单界面3保护性能特点双重化的 AD 回路冗余设计,提高了装置的可靠性。AD 回路、CPU 插件、继电器线圈的全面自检,实现了装置硬件的免维护。目 录1 概述 .1 1.1 应用范围及保护配置 .1 1.2 产品特点 .12 技术指标 .2 2.1 基本电气参数 .2 2.2 主要技术指标 .3 2.3 环境条件 .62.4 通信接口 .63 保护原理介绍 .6 3.1 断路器失灵保护 .6 3.2 死区保护 .8 3.3 三相不一致保护 .9 3.4 充电保护 .9 3.5 综合重合闸 .10 3.5.1重

4、合闸的启动 .10 3.5.2重合闸方式 .11 3.5.3“ 先合重合闸 ” 和“后合重合闸” .11 3.5.4后合 跳 闸 .12 3.5.5“发电 厂侧 ”方式 .13 3.5.6重合闸充、 放 电逻辑 .13 3.5.7沟 三 触 点 .14 3.5.8沟 通三 跳 .14 3.6 保护的 辅 助功能 .14 3.6.1 TV断线检 查 .14 3.6.2电 流 回路检 查 .15 3.6.3 TV反序 检 查 .15 3.6.4 TA反序 检 查 .15 3.7 保护的逻辑 框 图 .16 3.7.1断路器失灵保护 .16 3.7.2死区保护 .17 3.7.3三相不一致保护 .1

5、8 3.7.4充电保护 .183.7.5综合重合闸 .184 装置硬件介绍 .21 4.1 装置 整体结 构 .21 4.2 结 构 与安 装 .234.3 装置插件介绍 .245 定 值清 单及 整 定 说 明 .31 5.1 定 值清 单 .31 5.2 定 值整 定 说 明 .325.3 软压 板 .356 订货须知 .361概述1.1 应用范围及保护配置WDLK-862A断路器保护装置是适用于220kV及以上电压等级的3/2接线及角形接线的断路器。装置功能包括断路器失灵保护、三相不一致保护、死区保护、充电保护和综合重合闸功能。1.2 产品特点基于高性能、高冗余的许继新一代硬件平台,可视

6、化的逻辑开发工具实现保护透明化设计,装置内存的“日志系统”及“黑匣子”故障定位技术等是该保护装置的主要特点。1.2.1 保护性能双重化的AD回路冗余设计,提高了装置的可靠性;配置失灵保护、死区保护、三相不一致保护、充电保护和综合重合闸。1.2.2 软、硬件平台采用高性能、可信赖、功能强大的许继新一代硬件平台,16位高精度的AD,浮点运算32位DSP,充分考虑冗余及功能扩展,多DSP协同工作完成主后备保护功能;可视化的逻辑开发工具VLD,在VLD的开发环境下所有的保护逻辑都是由可视化的柔性继电器组成,实现微机保护的完全透明化设计;软件运行时内存内容“日志系统”及保护逻辑信息“黑匣子”记录实现异常

7、情况的快速、准确定位;装置采用整体面板、标准6U机箱,插件后插拔,强弱电回路严格分开,大大提高装置的抗干扰能力;双重化的AD回路冗余设计,提高了装置的可靠性。装置的AD回路、CPU插件、继电器线圈等全面自检。1.2.3 操作界面借助XJ-GUI界面设计工具,实现操作界面的灵活定制及人性化设计;主接线图及丰富的实时数据的显示;中文下拉式菜单,通过菜单提示,可完成装置的全部操作。2技术指标2.1 基本电气参数2.1.1 额定交流数据额定交流电压Un:1003V;额定交流电流In:5 A或1 A;额定频率fn:50 Hz 。2.1.2 额定直流数据220 V或110 V,允许变化范围:80%115%

8、。2.1.3 打印机辅助交流电源220 V,0.7 A,50 Hz/60 Hz,允许变化范围:80%115%。2.1.4 功率消耗交流电压回路:不大于0.5 V A/相(额定电压下;交流电流回路:不大于1 V A/相(In=5 A;不大于0.5 V A/相(In=1 A;直流回路:保护装置不大于50 W(正常进行;保护装置不大于100 W(保护动作;每路开入回路不大于0.5 W。2.1.5 过载能力交流电压回路:1.5 Un-连续工作;交流电流回路: 2 In -长期运行;10 In -10 s;40 In -1 s;2.2 主要技术指标2.2.1 启动元件电流变化量启动整定范围:0.05In

9、0.5In零序辅助启动整定范围: 0.05In0.5In2.2.2 过流元件整定范围:0.1In20In, 整定值误差不超过2.5%或0.01In;2.2.3 低功率因数整定范围:0.250.75;2.2.4 时间元件整定范围:0.0s10s,整定值误差不超过1%或40ms;2.2.5 检同期角度整定范围:1060,整定值误差不超过3;2.2.6 记录容量及定值区容量故障录波容量记录保护跳闸前4个周波、跳闸后6个周波所有电流电压波形,最多可记录30次故障录波。故障报告容量保护装置可循环记录100条故障报告。事件记录容量保护装置可循环记录50次异常、告警事件报告;保护装置可循环记录50次开入变位

10、记录报告;保护装置可循环记录50次保护事件报告;保护装置可循环记录50次装置操作记录。装置提供32套定值区。2.2.7 对时方式IRIG-B码对时;GPS脉冲对时(分脉冲或秒脉冲;监控系统绝对时间的对时命令;2.2.8 输出触点在电压不大于250 V,电流不大于1 A,时间常数L/R为5 ms0.75 ms 的直流有感负荷电路中,触点断开容量为50 W,长期允许通过电流不大于5 A。电寿命:装置输出触点电路在电压不超过250 V,电流不超过0.5 A,时间常数为5 ms0.75 ms的负荷条件下,装置能可靠动作及返回1000次。机械寿命:装置输出触点不接负荷,能可靠动作和返回10000次。2.

11、2.9 绝缘性能绝缘电阻装置所有电路与外壳之间的绝缘电阻在标准试验条件下,不小于100 M。介质强度装置所有电路与外壳的介质强度能耐受交流50 Hz,电压2 kV(有效值,历时1 min试验,而无绝缘击穿或闪络现象。2.2.10 冲击电压装置的导电部分对外露的非导电金属部分外壳之间,在规定的试验大气条件下,能耐受幅值为5 kV的标准雷电波短时冲击检验。2.2.11 机械性能工作条件能承受国家或行业标准规定的严酷等级为级的振动和冲击响应检验。运输条件能承受国家或行业标准规定的严酷等级为级的振动耐久、冲击耐久及碰撞检验。2.2.12 抗电气干扰性能1抗辐射电磁场骚扰能力:能承受GB/T 14598

12、.9-2002第4章规定的严酷等级为级的辐射电磁场骚扰;2抗快速瞬变干扰能力:能承受GB/T 14598.10-1996第4章规定的严酷等级为级的快速瞬变干扰;3抗衰减振荡波脉冲群干扰能力:能承受GB/T 14598.13-1998第3章和第4章规定的严酷等级为级的脉冲群干扰试验;4抗静电放电干扰能力:能承受GB/T 14598.14-1998第4章规定的严酷等级为级的的静电放电干扰;5电磁发射干扰能力: 按GB/T 14598.16-2002第4章规定的传导发射限值和4.2规定的辐射发射限值。6抗工频磁场干扰能力:能承受GB/T 17626.8-1998第5章规定的严酷等级为级的工频磁场干扰

13、。7抗脉冲磁场干扰能力:能承受GB/T 17626.9-1998第5章规定的严酷等级为级的脉冲磁场干扰。8抗阻尼振荡磁场干扰能力:按GB/T 17626.10-1998第5章规定的严酷等级为级的阻尼振荡磁场干扰。9抗浪涌骚扰能力:能承受IEC 60255-22-5:2002第4章规定的浪涌骚扰。10抗射频场感应的传导骚扰能力:能承受IEC 60255-22-6:2001第4章规定的射频场感应的传导骚扰。11抗工频干扰能力:能承受IEC 60255-22-7:2003第4章规定的工频干扰。2.3 环境条件工作环境温度:-10 +55 ,24 h内平均温度不超过+35 储运环境温度:-25 +70

14、 ,在极限值下不加激励量,装置不出现不可逆变化,温度恢复后装置应能正常工作。相对湿度:最湿月的平均最大相对湿度为90%,同时该月的月平均最低温度为25 且表面无凝露。最高温度为+40 时,平均最大相对湿度不大于50%。大气压力:80 kPa110 kPa。2.4 通信接口以太网通信口:2个;RS-485通讯接口:2个。通信规约可选择电力行业标准DL/T667-1999(IEC60870-5-103规约或IEC61850规约。打印口,可选RS-485或RS-232。调试口,RS-232。3保护原理介绍WDLK-862A断路器保护装置包括断路器失灵保护、三相不一致保护、充电保护、死区保护和综合重合

15、闸等功能。3.1 断路器失灵保护WDLK-862A断路器失灵保护可以实现两级跳闸或三级跳闸,当失灵保护收到跳闸信号时,若“瞬时联跳”功能投入先联跳本断路器对应相,再判断本断路器是否失灵。若本断路器失灵,则先经延时联跳本断路器三相(“延时联跳”功能投入,如果仍未跳开本断路器则跳开周围相关的所有断路器。WDLK-862A失灵保护考虑了故障相失灵、非故障相失灵、发、变三跳失灵三种情况。3.1.1 启动元件失灵保护设两个启动元件:相电流突变量启动元件、零序辅助启动元件和跳闸启动。相电流突变量启动通过实时检测各相电流采样的瞬时值的变化情况,来判断被保护线路是否发生故障的一种手段,该元件在大多数故障的情况

16、下均能灵敏启动,为保护的主要启动元件。其判据为:dz T I I I +25.1max 其中:dz I 为电流突变量启动定值。T I 为浮动门槛,随着变化量输出增大而逐步自动提高,取1.25倍可保证门槛电流始终略高于不平衡输出。零序电流辅助启动主要用于在高阻接地故障情况下保护可靠启动,作为辅助启动元件,元件本身带30ms 延时。其判据为:dz I I 003式中:03I 为三倍零序电流,dz I 0为零序电流启动定值。跳闸启动当保护收到三相跳闸开入或保护三跳或发变三跳开入时,失灵保护启动。3.1.2 瞬时联跳 瞬时联跳包括单相联跳、两相跳闸联跳三相以及三相联跳。单相联跳回路: 如果“瞬时联跳”

17、控制字投入,当收到A、B 或C单相跳闸信号时,而且该相高定值电流元件动作,瞬时联跳断路器本相。两相跳闸联跳三相:当收到而且仅收到二相跳闸信号且任一相高定值电流元件动作时, 经15ms 延时联跳本断路器三相。三相联跳: 若“瞬时联跳”控制字投入,当收到三相跳闸信号时,而且任一相高定值电流元件动作,瞬时联跳本断路器三相。3.1.3 失灵保护故障相失灵装置持续收到保护跳闸信号且失灵过流高定值动作,若“延时联跳”控制字投入,则先经可整定的延时跳本断路器三相,再经可整定的失灵出口延时跳相邻断路器;若“延时联跳”控制字未投入,则直接经失灵出口延时跳相邻断路器。非故障相失灵装置持续收到三相跳闸信号,失灵过流

18、高定值元件已动作并返回,并且失灵过流低定值动作元件连续动作,此时失灵保护先经受控制字投退的延时联跳功能跳本断路器三相,再经失灵出口延时跳相邻断路器。此种情况主要是针对线路发生相间故障时,故障相跳开后但非故障相失灵。发、变三跳失灵对于线-变串结线方式,增加发变三跳启动的失灵保护,可分别经低功率因数、负序过流和零序过流三个辅助判据开放。三个辅助判据均可由整定控制字投退。其动作逻辑是先经受控制字投退的延时联跳功能跳本断路器三相,再经失灵出口延时跳相邻断路器。T V断线或任一相电压低于0.3U n时,退出该相低功率因数判断。3.2 死区保护某些接线方式下(如断路器在T A与线路之间T A与断路器之间发生故障时,虽然故障线路保护能快速动作,但在本断路器跳开后,故障并不能切除。此时需要保护动作跳开有关断路器。考虑到这种变电站内故障,故障电流大,对系统影响较大,而失灵保护动作时间一般较长,因此,装置配置了动作时间比失灵保护动作快的死区保护。死区保护若满足以下条件,本保护经短延时跳开所有相关断路器(其启动回路和出口回路与失灵保护完全相同:有三相跳闸开入;有三相跳位开入;任一相电流大于死区电流定值。3.3 三相不一致保护