WBH814A技术说明书.docx
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WBH814A技术说明书
WBH-814A
微机变压器保护装置
技术说明书
编制：
校核：
审核：
审定：
2007.12
前言
感谢您使用许继电气股份有限公司研制生产的WBH-814A微机变压器保护装置。
WBH-814A微机变压器保护装置完全符合ISO-9001产品质量标准，通信规约可选择电力行业标准DL/T667-1999（IEC60870-5-103）规约或IEC-61850规约。
采用全汉化技术，调试、打印报告全汉化输出。
提供友好的调试分析软件，便于调试和事故分析。
1概述
1.1应用范围
WBH-814A微机型变压器保护装置适用于110kV电压等级的变压器。
WBH-814A装置完成变压器非电量保护，需要延时的非电量不需要外加延时继电器，由CPU延时。
1.2功能特点
●高性能、高可靠性硬件结构
采用32位高性能DSP处理器、32位逻辑处理器。
●强抗干扰能力
软硬件设计上采取充分的抗干扰措施，6U全封闭机箱，整体面板，强弱电严格分开，装置的抗干扰能力大大提高，对外的电磁辐射也满足相关标准。
●强大的自检功能
开出回路自检可以准确检测任一路开出回路断线或开出击穿故障，发出告警并可靠闭锁保护；定值自检能够检测定值存储区出错、定值越限等；具备＋5V、±15V电源自检功能，当电源电压不正常时，装置发告警信息，并闭锁保护。
●可视化的逻辑开发
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不同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。
●友好的人机界面
彩色液晶大屏幕显示，采用全中文类Windows菜单模式，结构清晰，通过菜单提示，可完成装置的全部操作，使用方便。
主页面显示彩色主接线图，有丰富的实时数据，美观实用。
●强大的通讯功能
提供两组RS-485通信串口，一个RS-485共享打印接口，一个RS-232通信串口，可选作PC调试口或就地打印口。
每个串口的作用、波特率及校验方式均可以灵活配置。
另外还可选用两个以太网接口。
通信接口兼容性、开放性强，支持IEC60870-5-103通讯规约或IEC-61850规约。
●方便的通信对点功能
现场可在不具备保护功能试验条件的情况下，通过通信对点菜单，使装置向自动化监控系统上送相关保护动作信息、告警信息等，非常方便地进行通信对点试验。
●完善的事件记录功能
可记录100次故障、8次故障波形、200次异常信息。
录波数据与COMTRADE兼容。
1.3保护配置
配置方案如表1-3-1所示：
表1-3-1
序号
保护名称
时限
备注
1
本体重瓦斯
1
直接跳闸
2
调压重瓦斯
1
直接跳闸
3
压力释放
1
直接跳闸（或信号）
4
温度过高
1
直接跳闸（或信号）
5
调压轻瓦斯
1
信号
6
冷却器全停
2
跳闸或发信号可选，瞬时或延时动作可选，可带两段延时
7
油位异常
1
可选用延时出口
8
油温异常
1
可选用延时出口
9
绕组温度
1
可选用延时出口
10
本体轻瓦斯
1
信号
11
备用1
1
可选用延时出口
12
备用2
1
可选用延时出口
13
备用3
1
直接跳闸（或信号）
14
备用4
1
直接跳闸（或信号）
注1、备注中标明为“信号”的保护动作后只能报告警信号。
2技术参数
2.1机械及环境参数
机械结构
机箱结构尺寸：
259.3mm×266mm×256.2mm
安装方式：
嵌入式
机械性能
工作条件：
能承受严酷等级为I级的振动响应，冲击响应检验；
运输条件：
能承受严酷等级为I级的振动耐久，冲击及碰撞检验。
环境条件
工作温度：
－10℃～+55℃，24h内平均温度不超过35℃；
贮存温度：
-25℃～+70℃在极限值下不施加激励量，装置不出现不可逆变化，温度恢复后，装置应能正常工作；
大气压力：
80kPa～110kPa；
相对湿度：
最湿月的月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超过50%。
2.2额定电气参数
额定直流数据
220V或110V，允许偏差+15％，-20％。
打印机辅助交流电源
220V，0.7A，50Hz/60Hz，允许变化范围80%～110%。
采样频率
微机保护采样及录波频率1200Hz，系统频率跟踪范围40Hz～60Hz。
功率消耗
直流回路：
正常运行时，每个保护箱逻辑回路不大于35W，开入回路每路不大于1.5W；保护动作时，每个保护箱逻辑回路不大于50W，开入回路每路不大于1.5W。
2.3主要技术指标
保护定值整定范围和定值误差
a.跳闸继电器的动作电压为55%Ue～70%Ue（Ue为直流额定电压）；
b.非电量保护时间定值：
0.1s～5000s，延时误差不超过2.5%或40ms。
记录容量
2.3.1.1故障录波内容和故障事件报告容量
保护跳闸记录开入闭合前4个周波、闭合后6个周波波形；
保护装置可循环记录80次故障事件报告。
2.3.1.2正常波形记录容量
正常时保护可记录10个周波波形，以供检查开入。
2.3.1.3异常记录容量
可循环记录200次事件记录和装置自检报告。
事件记录包括开关量变位等；装置自检报告包括硬件自检出错报警、装置长期起动等。
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；
输出触点
2.3.1.4信号触点容量
允许长期通过电流：
5A；
切断电流：
0.3A（DC220V，t=5ms）。
2.3.1.5跳闸出口触点容量
允许长期通过电流：
10A；
切断电流：
0.3A（DC220V，t=5ms）。
2.3.1.6辅助继电器触点容量
允许长期通过电流：
5A；
切断电流：
0.3A（DC220V，t=5ms）。
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实验条件下，不小于100MW；
介质强度：
装置的额定绝缘电压小于60V的电路与外壳的介质强度能耐受交流50Hz，电压500V（有效值），历时1min试验,其它电路与外壳的介质强度能耐受交流50Hz，电压2kV（有效值），历时1min试验，而无绝缘击穿或闪络现象。
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5kV的标准雷电波短时冲击检验。
寿命
电寿命：
装置输出触点电路在电压不超过250V，电流不超过0.5A，时间常数为5ms±0.75ms的负荷条件下，产品能可靠动作及返回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。
抗干扰能力
辐射电磁场干扰试验：
符合GB/T14598.9规定的严酷等级的辐射电磁场干扰。
快速瞬变干扰试验：
符合GB/T14598.10规定的严酷等级为IV级的快速瞬变干扰。
脉冲群干扰试验：
符合GB/T14598.13规定的频率为1MHz及100kHz衰减振荡波（第一个半波为电压幅值共模为2.5kV，差模为1kV）脉冲群干扰。
抗静电放电干扰试验：
符合GB/T14598.14规定的严酷等级为III级的抗静电放电干扰。
工频磁场抗扰度试验：
符合GB/T17626.8-1998中第5章规定的严酷等级为Ⅳ级的工频磁场干扰。
脉冲磁场抗扰度试验：
符合GB/T17626.9-1998中第5章规定的严酷等级为Ⅳ级的脉冲磁场干扰。
浪涌抗扰度试验：
符合IEC60253-22-5:
2002中第4章规定的严酷等级为Ⅲ级的浪涌骚扰。
射频场感应的传导骚扰抗扰度试验：
符合IEC60253-22-6:
2001中第4章的规定。
工频干扰试验：
符合IEC60253-22-7:
2003规定的工频干扰。
3产品原理介绍
3.1非电量保护原理
WBH-814A装置完成变压器所有的非电量保护。
非电量触点经保护装置重动后给出三组信号触点，同时保护装置的CPU记录非电量动作情况。
直接跳闸的非电量保护，直接启动保护装置中的跳闸出口继电器。
对需延时跳闸的非电量保护，由CPU计时后按出口矩阵启动延时出口触点，再启动装置中的跳闸出口继电器。
该装置可实现15路非电量保护，其中6路非电量保护可以通过CPU延时跳闸，延时可以投退。
根据非电量保护不同的动作行为，非电量保护的原理示意图分别如图3-1-1、图3-1-2、图3-1-3所示：
注意：
工程设计时，四路跳闸出口继电器线圈一定要并联，即如图3-1-1、图3-1-3中所示。
只要电源正端接到了“开入开出插件1”插件上，就一定要将电源负端与相应插件上的“开入开出公共端”端子接好。
跳闸出口继电器回路动作电压范围：
55%~70%额定直流电源电压，动作功率不小于5W，动作时间不小于10ms。
图3-1-1直接跳闸的非电量保护原理示意图
图3-1-2不跳闸的非电量保护原理示意图
图3-1-3延时跳闸的非电量保护原理示意图
根据DL/T572-95《电力变压器运行规程》规定：
强油循环风冷和强油循环水冷变压器，当冷却系统故障切除全部冷却器时，允许带负载运行20分钟，如20分钟后顶层油温尚未达到75℃，则允许上升到75℃，但切除全部冷却器后的最长动作时间不得超过1小时。
为此冷却器全停保护设两段时限，t1为经温度闭锁的短延时，t2为最长动作延时。
是否要延时经“冷却器全停延时投退”定值设定，若“冷却器全停延时投退”整定为“0”则冷却器全停保护不带延时，不能驱动延时出口触点，此时保护可采用不跳闸或直接跳闸方式；若“冷却器全停延时投退”整定为“1”则冷却器全停保护带两段延时，需整定两段延时对应的定值和保护开出矩阵。
是否由软件实现经温度闭锁由“冷却器全停经温度闭锁”定值设定，若“冷却器全停经温度闭锁”整定为“0”则温度过高触点需串接在冷却器全停t1延时开出触点后来实现温度闭锁；若“冷却器全停经温度闭锁”整定为“1”则温度过高触点接到温度过高开入上，由软件来实现温度闭锁。
保护逻辑原理如图3-1-4所示：
图3-1-4冷却器全停保护逻辑图
4装置硬件介绍及典型接线
4.1装置整体介绍
硬件平台
保护装置采用新一代32位基于DSP技术的通用硬件平台。
整体大面板，全封闭机箱，硬件电路采用后插拔的插件式结构，CPU电路板采用6层板，并采用表面贴装技术，提高了装置可靠性。
装置核心部分采用德州仪器公司（TexasInstruments）的32位数字信号处理器TMS320C32，主要完成保护的出口逻辑及后台功能，使保护整体精确、高速、可靠。
软件平台
软件平台采用ATI公司的RTOS系统NUCLEUSPLUS。
RTOS是一个经过严格测试的内核，保证软件运行的稳定性。
与综合自动化监控系统接口说明
系统应用总体框图如图4-1-1所示：
图4-1-1系统总体框图
装置以串行通信或网络通信方式与变电站监控系统相联，可对变电站监控系统上送事件报告、告警信息等，并可由远方实现保护投退功能。
设有两组独立的通讯接口RS-485或Ethernet灵活配置，支持IEC60870-5-103通讯规约或IEC-61850通讯规约。
通过配套规约转换器可满足Ethernet组网要求，并可适应多种通信规约，满足110kV电压等级变电站综合自动化的要求。
4.2装置背视示意图
WBH-814A保护装置背视示意图如图4-2-1所示：
图4-2-1WBH-814A装置背视示意图
4.3结构与安装
19in半宽6U机箱。
机箱外形尺寸和安装开孔尺寸如图4-3-1和图4-3-2所示：
图4-3-1机箱外形尺寸
图4-3-2安装开孔尺寸
4.4WBH-814A保护装置端子图
WBH-814A保护装置端子图如图4-4-1和图4-4-2所示：
图4-4-1WBH-814A装置端子图一
图4-4-2WBH-814A装置端子图二
注1、开入开出1为不经CPU开出的开入开出插件；开入开出2为经CPU延时开出的开入开出插件。
注2、保持信号一为可选信号（瞬动或保持），由工程设计人员预先指定。
注3、检修压板为检修一次设备或本保护装置时投入，检修压板投入时本装置将不再向监控后台上送保护的信息。
4.5WBH-814A装置输出触点
WBH-814A保护装置触点原理图如图4-5-1、图4-5-2、图4-5-3所示：
图4-5-1WBH-814A装置就地信号触点图
图4-5-2WBH-814A装置信号触点图
图4-5-3WBH-814A装置跳闸触点图
5定值清单
5.1WBH-814A的保护整定清单
对应的软件型号：
WBH-814A/R1。
WBH-814A的保护软压板清单
非电量保护不设软压板。
WBH-814A的保护定值清单
序号
定值名称
整定范围
步长
备注
01
冷却器全停延时投退
0～1
1
1：
投入0：
退出
02
冷却器全停延时t1
0.1s～5000s
0.1s
03
冷却器全停经温度闭锁
0～1
1
1：
投入0：
退出
04
冷却器全停延时t2
0.1s～5000s
0.1s
05
油位异常延时投退控制
0～1
1
1：
投入0：
退出
06
油位异常延时时间
0.1s～5000s
0.1s
07
油温异常延时投退控制
0～1
1
1：
投入0：
退出
08
油温异常延时时间
0.1s～5000s
0.1s
09
绕组温度延时投退控制
0～1
1
1：
投入0：
退出
10
绕组温度延时时间
0.1s～5000s
0.1s
11
备用1延时投退控制
0～1
1
1：
投入0：
退出
12
备用1延时时间
0.1s～5000s
0.1s
13
备用2延时投退控制
0～1
1
1：
投入0：
退出
14
备用2延时时间
0.1s～5000s
0.1s
注1、若某保护的延时退出则该保护不再驱动延时开出触点。
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