WDZ415EX技术说明书V20.docx

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WDZ415EX技术说明书V20

WDZ-415EX短线路差动保护装置

1.产品用途及特点

WDZ-415EX短线路差动保护装置（以下简称装置）主要用于110KV以下电压等级的非直接接地系统或小电阻接地系统中的短线路差动和过流保护。

完备的保护功能：

●差动速断保护

●分相比率差动保护

●速断保护

●过流一段保护

●过流二段保护

●接地保护（零序过流保护）

●CT断线闭锁比率差动并告警

●差流越限告警

●故障录波

通讯功能（选配）：

●智能通讯卡：

常规配置高速RS485现场总线，通讯速率可达115.2KBps，并支持双网。

也可选配工业以太网

本装置具有如下特点：

●采用先进的32位嵌入式微处理器

●汉字液晶显示、操作简便直观

●用串行EEPROM存放保护定值

●可预先设定5套定值适应各种运行工况

●带掉电保持的SOE和自检报告

●软、硬件冗余设计，抗干扰性能强

●完善的软、硬件自检，二级看门狗

●全密封嵌入式机箱设计，体积小，重量轻，可直接安装在开关柜上

●安全可靠的高速现场总线技术，支持双网和以太网接口

2.主要保护功能及原理

保护原理框图见图1。

图1WDZ-415EX保护原理框图

2.1.差动速断保护

其动作判据为：

Ida≥Isdzd

Idb≥Isdzd

Idc≥Isdzd

式中，Ida：

A相差动电流

Idb：

B相差动电流

Idc：

C相差动电流

Isdzd：

差动速断电流整定值（A）

2.2.分相比率差动保护

装置采用两折线差动原理，其动作方程如下：

Id＞IcdqdIΣ≤0.5Ie

Id－Icdqd＞Kb×（IΣ－0.5Ie）IΣ＞0.5Ie

其中，Kb：

整定的比率差动制动系数

Icdqd：

整定的差动电流起动值（A）

Ie：

整定的回路二次额定电流（A）

Id：

差动电流（A），Id=Im-Kph*In

IΣ：

制动电流（A），IΣ=0.5*（Im+Kph*In）

Kph：

整定的平衡系数，将线路对侧电流折算到本侧，计算公式为：

Im：

线路本侧电流（A）

In：

线路对侧电流（A）

从动作判据中可以看出，本保护的动作特性如图2所示。

图2比率差动保护动作特性

2.3.速断保护

其动作判据为：

Imax=max（Iam，Ibm，Icm）

Imax＞Isd

t＞tsd

式中，Imax：

A、B、C相电流（Iam，Ibm，Icm）最大值（A）

Isd：

速断保护动作电流（A）

tsd：

速断保护动作时间（s）

2.4.过流一段保护

其动作判据为：

Imax＞Igl1

t＞tgl1

式中，Igl1：

过流一段保护动作电流（A）

tgl1：

过流一段保护动作时间（s）

2.5.过流二段保护

其动作判据为：

Imax＞Igl2

t＞tgl2

式中，Igl2：

过流二段保护动作电流（A）

tgl2：

过流二段保护动作时间（s）

2.6.接地保护

采用零序电流互感器获取线路的零序电流，构成线路的单相接地保护。

为防止在线路中较大电流下，由于零序不平衡电流引起本保护误动作，本保护采用了最大相电流Imax作制动量，其动作特性见图3。

I0＞I0dz当Imax≤1.05Ie时

或I0＞[1+（Imax/Ie-1.05）/4]I0dz当Imax＞1.05Ie时

t0＞t0dz

式中，I0：

馈线/母线分段的零序电流倍数（零序额定电流视中性点接地方式而定）

I0dz：

零序电流动作值（倍）

Ie：

回路二次额定电流（A）

t0dz：

整定的接地保护动作时间（s）

t0：

接地保护动作时间（s）

12345

1

2

动作区

制动区

I0/I0dz

Imax/Ie

图3接地保护特性曲线

零序额定电流视中性点接地电流大小确定，本装置提供I0e=0.02A和I0e=0.2A两种供选择。

一般有，中性点小电流接地时，取I0e=0.02A；中性点大电流接地时，取I0e=0.2A。

2.7.CT断线报警及闭锁比率差动保护

装置设有延时CT断线报警及瞬时CT断线闭锁功能。

CT断线瞬时闭锁功能在故障测量程序中进行，在启动后最大相电流大于Ie，则不进行该侧CT断线的判别，以防止CT断线的误闭锁；如只有一相电流为零，则认为是CT断线。

通过控制字整定选择，瞬时CT断线动作后可闭锁比率差动保护出口。

CT断线延时10S，发CT断线告警信号。

当CT断线条件不满足后，自动解除保护闭锁。

2.8.差流越限告警

差流越限告警的判据是任一相差流大于差流越限门槛值，则延时10S，发CT差流越限告警信号。

2.9.通信

装置的智能通讯卡支持两种现场总线通信，用户可根据工程需要选择高速RS485或工业以太网。

通信内容主要有：

●测量值（模拟量，开关量，脉冲量等）

●保护定值查询和修改

●装置状态、故障信息及录波数据等

装置的通信功能请在定货时加以说明。

2.10.辅助功能

2.10.1.当某一保护动作后，若故障未切除，则其它保护若满足条件会相继动作。

2.10.2.装置保护动作后，在未复归情况下，若再有故障保护仍能动作。

即保护能多次动作。

2.10.3.装置能自动记录装置和电动机的各种运行信息，包括：

●64个保护SOE事件记录

●256个遥信变位SOE记录

●16个装置自诊断信息记录

2.10.4.装置故障录波功能能自动记录最近一次故障的所有模拟量和开关量，包括：

●故障前2个周波、装置跳闸后4个周波和故障中数据，最长录波时间为10S

3.参数设定

3.1.脉冲电度整定

序号

名称

单位

范围

缺省值

1

脉冲电度一初值整数

度

0～9999

0

2

脉冲电度一初值小数

度

0～99

0

3

脉冲电度一每字脉冲数

脉冲数/度

1～65535

100

4

脉冲电度二初值整数

度

0～9999

0

5

脉冲电度二初值小数

度

0～99

0

6

脉冲电度二每字脉冲数

脉冲数/度

1～65535

100

3.2.系统参数整定

序号

名称

单位

范围

缺省值

1

装置地址

1～99

99

2

密码

0～9999

1233

3

屏保时间

S

0～1800

30

4

网络N1通讯

退出、投入

退出

5

网络N2通讯

退出、投入

退出

6

调试口通讯

退出、投入

投入

7

电能方式

退出、电能板电能、积分电度

退出

8

CT二次额定

5A、1A

5A

9

保护电流相数

2相、3相

3相

10

继电器输出方式

I/O板、操作板

I/O板

11

录波调试时间

S

0.20～10.00

0.20

12

录波信息上送

退出、投入

投入

3.3.保护定值整定

序号

名称及含义

符号

单位

整定范围（额定1A）

整定范围（额定5A）

1

回路二次额定电流

Ie

A

0.20～1.20

1.00～6.00

2

平衡系数

Kph

0.20～5.00

0.20～5.00

3

差动电流起动值

Icdqd

A

0.05～20.00

0.25～100.00

4

差动速断定值

Isdzd

A

0.05～20.00

0.25～100.00

5

比率差动制动系数

Kb1

1.00～99.99

1.00～99.99

6

速断保护动作电流

Isd

A

0.05～20.00

0.25～100.00

7

速断保护动作时间

Tsd

S

0～650.00

0～650.00

8

过流一段保护电流

Igl1

A

0.05～20.00

0.25～100.00

9

过流一段动作时间

tgl1

S

0.06～650.00

0.06～650.00

10

过流二段保护电流

Igl2

A

0.05～20.00

0.25～100.00

11

过流二段动作时间

tgl2

S

0.06～650.00

0.06～650.00

12

零序动作电流倍数

I0dz

0.50～40.00

0.50～40.00

13

零序保护动作时间

t0dz

S

0.06～650.00

0.06～650.00

14

差流越限门槛值

Ibj

S

0.05～20.00

0.25～100.00

15

差动速断保护投入

退出、投跳

退出、投跳

16

比率差动保护投入

退出、投跳

退出、投跳

17

速断保护投入

退出、投跳

退出、投跳

18

过流一段保护投入

退出、投跳

退出、投跳

19

过流二段保护投入

退出、投跳

退出、投跳

20

接地保护投入

退出、投信、投跳

退出、投信、投跳

21

CTDX闭锁比率差动

退出、投入

退出、投入

22

CT断线告警投入

退出、投信

退出、投信

23

差流越限告警投入

退出、投信

退出、投信

3.4.精度调整

序号

名称

范围

步长

备注

1

线路本侧Iam

0.500～2.000

0.001

2

线路本侧Ibm

0.500～2.000

0.001

3

线路本侧Icm

0.500～2.000

0.001

4

线路对侧Ian

0.500～2.000

0.001

5

线路对侧Ibn

0.500～2.000

0.001

6

线路对侧Icn

0.500～2.000

0.001

7

线路I0

0.500～2.000

0.001

4.背板端子及接线原理图

●交流回路接线原理图见图4WDZ-415EX短线路差动保护装置交流回路原理图。

●开入、开出接线原理图见图5WDZ-415EX短线路差动保护装置开入、开出原理图。

●背板端子图见图6WDZ-415EX短线路差动保护装置背板端子图。

4.1.背板信号指示灯

名称

定义

名称

定义

5V灯（红）

装置内部5V正常时常亮

RUN灯（红）

CPU正常时一秒闪一次

24V灯（红）

装置内部24V正常时常亮

NUL灯（红）

未使用

动作灯（黄）

保护跳闸时常亮

TXD灯（黄）

调试口通讯发送灯

故障灯（绿）

装置故障及24V失压时常亮

RXD灯（绿）

调试口通讯接收灯

4.2.工作电源

端子号

端子定义

备注

XA1-1

工作电源＋

工作电源正

XA1-2

工作电源－

工作电源负

XA1-3

大地

大地

4.3.开入接点

端子号

端子定义

备注

XA2-12

开入1

24V开入

XA2-13

开入2

24V开入

XA2-14

开入3

24V开入

XA2-15

开入4

24V开入

XA2-16

公共端

24V开入公共端

XC2-9

开入5

24V开入

XC2-10

开入6

24V开入

XC2-11

开入7

24V开入

XC2-12

开入8

24V开入

XC2-13

开入9

24V开入

XC2-14

开入10

24V开入

XC2-15

公共端

24V开入公共端

XC2-16

4.4.信号输出接点

4.4.1.中央信号输出

端子号

端子定义

备注

XA2-1

动作信号

保护跳闸时闭合接点

XA2-2

XA2-3

装置故障

装置自检故障或24V失压时闭合接点

XA2-4

XA2-5

信号一

保护告警时闭合接点

XA2-6

XA2-7

信号二

保护跳闸或保护告警时闭合接点，

可在相应菜单中选择，详见使用说明书

XA2-8

4.4.2.现场总线

端子号

端子定义

备注

XB-1

N1-A

网络N1（高速RS485）

XB-2

N1-B

XB-3

N2-A

网络N2（高速RS485）

XB-4

N2-B

4.4.3.时钟同步信号

端子号

端子定义

备注

XB-11

时钟同步

XB-12

4.5.遥跳／遥合

端子号

端子定义

备注

XA2-9

遥合

通讯遥合

XA2-10

遥跳

通讯遥跳

XA2-11

公共端

4.6.保护跳闸输出

端子号

端子定义

备注

XC2-1

保护跳闸

保护跳闸时接点闭合

XC2-2

XC2-3

备用

备用的输出接点

XC2-4

XC2-5

保护联跳1

保护跳闸时接点闭合

XC2-6

XC2-7

保护联跳2

保护跳闸时接点闭合

XC2-8

4.7.交流量输入定义

端子号

端子定义

备注

XDL-1

Iah

线路本侧A相保护电流

XDR-1

Iah’

XDL-2

Ibh

线路本侧B相保护电流

XDR-2

Ibh’

XDL-3

Ich

线路本侧C相保护电流

XDR-3

Ich’

XDL-7

Ial

线路对侧A相保护电流

XDR-7

Ial’

XDL-8

Ibl

线路对侧B相保护电流

XDR-8

Ibl’

XDL-9

Icl

线路对侧C相保护电流

XDR-9

Icl’

XDL-11

I0

零序电流

XDR-11

I0’

4.8.调试口

通过CPU板上的调试口，可以更新程序。

4.9.以太网接口

10M工业以太网接口。

可选配。

图4WDZ-415EX短线路差动保护装置交流回路原理图

图5WDZ-415EX短线路差动保护装置开入、开出原理图

图6WDZ-415EX短线路差动保护装置背板端子图