WGB-53-54-说明书Word格式.doc
《WGB-53-54-说明书Word格式.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《WGB-53-54-说明书Word格式.doc（29页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
签字
标准审查
审核
共29页
第2页
1装置简介
WGB-53、54微机综合保护装置（以下简称产品）是功能先进的保护装置，主要应用于10kV及以下电压等级的高压开关柜保护中,也可组屏安装，可对馈线、厂用变等设备进行保护。
用户可根据保护类型的不同，选择设置不同的保护类型：
线路、电容器、电动机、厂变，然后再整定设置对应定值。
即用户选型时完全不必考虑保护对象类型，一台装置通过菜单设定即能分别完成线路、电容器、电动机、厂变的一般保护功能。
1.1保护功能配置见表1。
产品根据保护对象的不同，设有四种保护模式（可在“设置”菜单的“保护对象”一栏设定），分别适用于线路、电容器、电动机、厂变不同保护对象。
表1保护功能配置
典型配置
功能名称
线路
电容器
电动机
厂用变
输入模拟量
WGB-53
Ia、Ib、Ic、3I0、
WGB-54
Ia、Ic、IA、IC、3I0、Ua、Ub、Uc、
两段式电流保护
√
过流反时限保护
负序电流保护
过负荷保护
三相一次重合闸
后加速保护
过电压保护△
低电压保护△
零序电流保护
低频减载△
启动时间过长
过热保护
控制回路异常告警
√
弹簧未储能告警
TV断线检测△
非电量保护Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ
遥信、遥控功能
遥测△
注：
带有△号的保护功能仅WGB-54产品具有。
第3页
典型配置下开入端子定义见表2
表2典型配置下开入端子定义表
端子号
41
遥信开入1
42
遥信开入2
43
遥信开入3
44
遥信开入4
非电量开入1
23
遥信开入5
热复归
非电量开入2
24
闭锁重合闸
遥信开入6
启动结束
非电量开入3
25
弹簧未储能
26
远方/就地
1.2产品主要特点
a.本产品为微机保护装置，其元器件采用工业品，稳定性、可靠性高，可以在高压开关柜等恶劣的环境中工作；
宽范围使用环境温度-25℃～+55℃。
b.单台装置通过菜单设置，轻松实现对线路、电容器、电动机、厂用变等设备的保护，降低装置和备件储备成本。
c.抗干扰性能强，产品硬件设计中采用了多种隔离、屏蔽措施，软件设计采用数字滤波技术和良好的保护算法及其它抗干扰措施，使得产品抗干扰性能大大提高；
d.硬件、软件设计标准化、模块化，便于现场维护；
e.产品的人机接口功能强大，符合人机工程设计要求，菜单化设计，全中文显示，操作、调试方便，一般运行人员参考本说明书就能熟练操作；
f.可独立整定10套保护定值，定值区切换安全方便；
g.可保存最近发生的20个故障报告，带动作参数，掉电保持，便于事故分析；
h.工业级RS-485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；
i.产品通过通讯上传故障信息、实时状态量、实时模拟量、并可进行实时校时、定值调用和修改、定值区切换、遥控合闸、遥控跳闸等操作。
2技术参数
2.1产品额定数据
a.额定辅助电压：
直流或交流：
220V或110V（交直流通用）；
b.额定交流数据：
交流电流：
5A；
交流电压:
100/V，100V；
零序电流：
1A；
额定频率：
50Hz；
c.热稳定性：
交流电流回路：
长期运行 2In；
第4页
10s10In；
1s40In；
交流电压回路：
长期运行1.2Un；
10s1.4Un；
d.动稳定性：
半周波：
100In。
2.2功率消耗（额定状态下）
a.辅助电压回路：
正常工作时不大于10W，动作时不大于15W；
b.交流电流回路：
In=5A时，每相不大于1VA；
In=1A时，每相不大于0.5VA；
c.交流电压回路：
每相不大于0.5VA
2.3环境条件
a.环境温度：
工作：
-25℃～+55℃。
储存：
-25℃～+70℃，相对湿度不大于80%，周围空气中不含有酸性、碱性或其它腐蚀性及爆炸性气体的防雨、防雪的室内；
在极限值下不施加激励量，产品不出现不可逆转的变化，温度恢复后，产品应能正常工作。
b.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℃且表面不凝露。
最高温度为+40℃时，平均最大湿度不超过50％。
c.大气压力：
80kPa～110kPa（相对海拔高度2km以下）。
2.4抗干扰性能
a.产品能承受GB/T14598.14-1998第4章规定的严酷等级为Ⅲ级的静电放电干扰试验；
b.产品能承受GB/T14598.9-2002第4章规定的严酷等级的辐射电磁场干扰试验；
c.产品能承受GB/T14598.10-2007第4章规定的严酷等级为A级的电快速瞬变脉冲群抗扰度试验；
d.产品能承受GB/T14598.13-1998规定的频率为1MHz及100kHz（第一半波电压幅值共模为2.5kV，差模为1kV）脉冲群干扰试验；
e.产品能承受GB/T14598.18-2007第4章规定的严酷等级的浪涌抗扰度试验；
f.产品能承受GB/T14598.17-2005第4章规定的严酷等级的传导骚扰抗扰度试验；
g.产品能承受GB/T14598.19-2007第4章规定的严酷等级的工频抗扰度试验；
h.产品能承受GB/T17626.8-1998第5章规定的严酷等级为Ⅳ级的工频磁场抗扰度试验；
i.产品能承受GB/T17626.9-1998第5章规定的严酷等级为Ⅳ级的脉冲磁场抗扰度试验；
j.产品能承受GB/T17626.10-1998第5章规定的严酷等级为Ⅳ级的阻尼振荡磁场抗扰度试验。
2.5绝缘性能
a.绝缘电阻：
各带电的导电电路分别对地（即外壳或外露的非带电金属零件）之间,交流回路和直流回路之间,用开路电压为500V的测试仪器测试其绝缘电阻值不应小于100MΩ；
共29页
第5页
b.冲击电压：
产品通信回路和24V等弱电输入输出端子对地,能承受1kV（峰值）的标准雷电波冲击检验；
其余各带电的导电端子分别对地,交流回路和直流回路之间,能承受5kV（峰值）的标准雷电波冲击检验；
c.介质强度：
产品通信回路和24V等弱电输入输出端子对地能承受50Hz、500V（有效值）的交流电压,历时1min的检验,无击穿或闪络现象；
其余各带电的导电电路分别对地（即外壳或外露的非带电金属零件）之间,交流回路和直流回路之间,能承受50Hz、2kV（有效值）的交流电压,历时1min的检验,无击穿或闪络现象。
2.6机械性能
a.振动响应：
产品能承受GB/T11287-2000中3.2.1规定的严酷等级为I级振动响应检验。
b.冲击响应：
产品能承受GB/T14537-1993中4.2.1规定的严酷等级为I级冲击响应检验。
c.振动耐久：
产品能承受GB/T11287-2000中3.2.2规定的严酷等级为I级振动耐久检验。
d.冲击耐久：
产品能承受GB/T14537-1993中4.2.2规定的严酷等级为I级冲击耐久检验。
e.碰撞：
产品能承受GB/T14537-1993中4.3规定的严酷等级为I级碰撞检验。
2.7动作时间精度
a.在定时限情况下检测动作时间，动作时间在0s～2.5s（含2.5s）范围内，误差不超过±
50ms；
动作时间在2.5s以上，误差不超过整定时间的±
2%；
b.在反时限情况下检测动作时间，动作时间在0s～2s（含2s）范围内，误差不超过±
100ms；
动作时间在2s以上，误差不超过理论计算值的±
5%。
2.8精度
a.开关量输入（24V）分辨率不大于2ms；
b.测量电流误差不超过额定值的±
0.5%；
c.动作电流（或电压）误差不超过整定值的±
5%；
d.零序电流动作误差不超过±
0.01In（In为零序额定电流）或整定值的±
e.功率误差不超过额定值的±
1%。
2.9触点容量
a.在电压不大于250V，电流不大于1A，时间常数为5ms±
0.75ms的直流有感负荷电路中，触点断开容量为50W，长期允许通过电流不大于5A；
b.在电压不大于250V，电流不大于2A的交流回路（cosφ＝0.4±
0.1）中触点断开容量为250VA，长期允许通过电流不大于5A。
c.产品的输出触点在电压不大于250V，电流不大于1A，时间常数τ=5ms±
0.75ms的直流有感负荷电路中，断开容量为50W；
其输出在此条件下，应可靠动作与返回104次。
3产品硬件
产品在整体设计、各插件设计上均充分考虑了可靠性的要求。
第6页
3.1机箱结构
本产品采用铝合金拉伸壳体，体积小、密封性强，适合在开关柜上安装。
产品的安装方式为嵌入式，接线为后接线方式，插件之间的连接采用总线板连接方式。
机箱外形尺寸及开孔尺寸参见说明书后的附图7。
3.2主要插件设计
产品包括交流变换及电源插件、CPU和通信及开出插件、人机对话插件。
a.交流变换及电源插件:
交流变换部分有电流变换器TA，用于将系统TA的二次侧电流信号转换为弱电信号，供CPU插件转换，并起强弱电隔离作用。
产品电源采用交、直流两用开关电源。
本插件输出两路5V、一路24V电压。
一路5V用于产品数字器件工作，另一路用于通讯回路，24V用于继电器驱动及状态量输入使用。
b.CPU和通信及开出插件:
CPU插件采用了多层印制板及表面贴装工艺，外观小巧，结构紧凑。
其工作原理图见附图3。
工业级RS-485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。
本插件中含有保护跳闸、跳闸信号等出口继电器。
c.人机对话插件:
此插件有液晶中文显示、键盘操作及信号灯指示功能，可实时显示各种运行状态及数据，信息详细直观，操作、调试方便。
4保护原理
根据被保护对象的不同，产品可在菜单内将产品设置为：
线路、电容器、电动机、厂变四种保护用途，其全部保护配置如下：
4.1电流Ⅰ、Ⅱ段定时限保护
产品设有两段定时限电流保护。
电流Ⅰ段电流整定值在电动机启动过程中自动升为2倍，启动结束后，定值恢复为原整定电流值。
电流Ⅱ段在电动机启动过程中自动退出。
保护原理如图1所示。
图1电流保护原理图
4.2过负荷保护
产品设有过负荷保护。
过负荷保护可选择作用于跳闸或告警。
过负荷保护在电动机启动过程中自动退出。
过负荷保护原理如图2所示。
第7页
图2过负荷保护原理图
4.3电动机启动时间过长保护
产品设有电动机启动时间过长保护。
能自动识别电动机启动过程，保护原理如图3所示。
产品设有启动结束开入端子，当接入此端子，保护跳过电动机启动过程，电动机直接处于正常运行状态。
本端子只在测试时使用。
电动机若处于启动状态中则保护在液晶的右下角显示“”，启动结束显示“”。
图3启动时间过长保护原理图
4.4过流反时限保护
产品设有过流反时限保护。
过流反时限保护动作于跳闸。
过流反时限电流整定值在电动机启动过程中自动升为2倍，启动结束后，定值恢复为原整定电流值。
产品所采用的反时限公式符合GB/T14598.7-1995第3部分定义三种反时限特征曲线，整定时须明确使用何种曲线，其公式为：
t——动作时间，K和a的定义见表3；
I——故障电流，Iset——动作电流整定值；
tp——时间常数整定范围：
0.05s～1.6s，步长0.01s。
GB/T14598.7-1995第3部分定义的三种反时限，如表2所示；
反时限特性曲线如图4所示：
第8页
表3三种反时限系数
曲线族
1--标准反时限
2--正常反时限
3--极端反时限
K
0.14
13.5
80
α
0.02
1
2
图4反时限特性曲线图
注：
曲线1适用于各故障点的故障电流幅值变化很大的系统上（即与线路阻抗相比电源阻抗值要小得多）；
曲线2适用于各故障点的故障电流幅值变化相当大的系统上（即电源阻抗远远小于线路阻抗）；
曲线3能更好的与配电系统或工业供电系统上的熔断器配合，适用于电动机的保护。
4.5后加速保护
产品设有后加速保护。
后加速保护是在手动合闸（遥控合闸）或三相一次重合闸于故障线路上时，加速保护跳闸。
有手动合闸（遥控合闸）或重合闸动作时启动，在3秒内有效。
后加速保护原理如图5所示。
图5后加速保护原理框图
4.6过热保护
产品设有过热保护。
主要为了防止电动机过热，考虑了电动机正序电流和负序电流产生的
第9页
合热效应、热积累过程和散热过程，引入了等值发热电流Ieq，其表达式为：
式中：
K1=0.5（启动过程中）；
K1=1.0（启动结束后）；
K2=3～10，负序发热系数，一般可取为6；
I1—正序电流分量；
I2—负序电流分量。
过热保护方程为：
其中：
Ie---------电动机额定电流定值Ieq——等值发热电流
τ1——发热时间常数 t——动作时间
电动机的散热：
散热时间常数，为散热系数，整定范围1～4.5，视电动机的工作环境而定。
本保护用衰减指数过程模拟电动机的散热过程，散热时间
t=Ksrτ1Inτ1,式中Ksr为散热系数，τ1为发热时间常数，单位为秒。
过热保护跳闸后，不能立即再次启动，等散热结束后方可再次启动。
产品设有过热预告警功能：
当热积累值达到热跳闸值的80%时发过热告警信号，低于75%时告警返回。
4.7负序电流保护
产品设有负序电流保护动作于跳闸。
保护原理如图6所示。
图6负序电流保护原理图
4.8零序电流保护
产品设有零序电流保护，可选择作用于跳闸或告警。
零序电流保护原理如图7所示。
图7零序电流保护原理图
第10页
4.9三相一次重合闸
产品设有三相一次重合闸。
由压板投退。
重合闸在开关位于合位时充电，充电时间为20s，当开关由合位变为跳位时启动。
重合闸启动后10秒内若一直跳位有流，则重合闸放电；
若10秒内任意时刻开始跳位无流，则按整定延时重合出口。
三相一次重合闸原理框图如图8所示。
重合闸充电过程中液晶的右下角显示“”，充电结束后液晶的右下角显示“”。
图8三相一次重合闸原理图
4.10过电压保护（WGB-54）
产品设有过电压保护。
过电压保护原理如图9所示。
图9过电压保护原理图
4.11低电压保护（WGB-54）
产品设有低电压保护。
低电压保护原理如图10所示。
图10低电压保护原理图
第11页
4.12低频减载（WGB-54）
产品设有低频减载保护。
具有低压闭锁、滑差闭锁功能，其中低压闭锁定值固定为60V，滑差闭锁定值固定为5Hz/s。
低频减载原理图如图11。
图11低频减载原理图
4.13非电量保护
产品设有三个非电量保护。
每个非电量保护都有压板投退和时限整定，且可选择动作于跳闸或告警。
非电量保护原理如图12所示。
图12非电量保护原理图
4.14跳位异常告警
产品设有跳位异常告警。
检测到跳位有开入且有电流时，延时2s报跳位异常告警信号，告警继电器动作。
4.15控制回路异常告警
产品设有控制回路异常告警。
采集断路器的跳位和合位，当控制电源正常、断路器位置辅助触点正常时，跳位或合位这两个开入量中，必有且只能有一个开入，否则，经2s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。
控制回路异常原理图如图13所示。
图13控制回路异常原理框图
第12页
4.16TV断线告警（WGB-54）
产品检测到TV断线延时发出告警信号。
在电压恢复正常（线电压均大于80V）后，保护返回。
其原理图如图14所示。
图14TV断线检测原理图
4.17弹簧未储能告警
产品设有弹簧未储能告警。
检测弹簧未储能有开入且有电流时，延时25s报弹簧未储能告警信号，告警继电器动作。
4.18产品故障告警
产品的硬件发生故障，产品的液晶屏幕可以显示故障信息，并驱动异常告警继电器发告警信号，同时根据情况闭锁保护。
4.19遥信、遥控功能
a.遥信：
各种保护动作信号；
b.遥控：
远方调（修改）定值等。
4.20通信功能
可直接与微机监控或保护管理机通信，通信接口为RS-485。
通信规约为MODBUS通信规约，校验方式为无校验，波特率为9600。
5定值及动作信息说明
5.1定值说明
本保护装置可存贮10套定值，对应的定值区号为0～9，整定时，未使用的保护功能应设为退出，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。
定值清单见表4（表中将所有保护定值均列入，当选用某一保护对象时只显示其自身保护功能部分定值）。
表4WGB-53、54系列定值清单
定值种类
定值项目
整定范围及步长
1．电流Ⅰ段保护
电流Ⅰ段定值
0.2In～20In0.01A
电流Ⅰ段时限
0s～100s0.01s
电流Ⅰ段压板
投入或退出
第13页
表4续
2．电流Ⅱ段保护
电流Ⅱ段定值
电流Ⅱ段时限
升级会员 