WXH-823说明书.doc

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WXH-823微机线路保护测控装置

技术及使用说明书

（Version1.1）

许继集团股份有限公司

XJGROUPCORPORATIONCO.,LTD.

3

WXH-823型

微机线路保护测控装置

应用范围

适用于66kV及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光纤纵差和电流电压保护及测控装置。

装置硬件

l后插拔方式，强弱电分离；加强型单元机箱按抗强振动、强干扰设计,可分散安装于开关柜上运行。

l采用32位浮点DSP处理器，大容量的RAM和FlashMemory；数据处理、逻辑运算和信息存储能力强，运行速度快，可靠性高。

l16位高精度AD，测量精度高。

l可保存不少于100个最近发生的事件报告及运行报告。

l采用图形液晶，中文显示，菜单式操作。

主要特点

l实时多任务操作系统，模块化编程；实时性好，可靠性高。

l8套保护定值，定值区切换安全方便。

l标准通信规约，方便与微机监控或保护管理机联网通讯。

l线路保护与测控一体化。

我公司保留对本说明书进行修改的权利；

产品与说明书不符时，请参照实际产品说明。

2003.07第一版印刷

WXH-823微机线路保护测控装置

1装置简介 1

1.1功能配置 1

1.2主要特点 1

2技术指标 2

2.1额定数据 2

2.2装置功耗 2

2.3环境条件 3

2.4抗干扰性能 3

2.5绝缘性能 3

2.6机械性能 3

2.7各元件工作范围 4

2.8动作时间 4

2.9测量精度 4

3装置硬件 4

3.1机箱结构 4

3.2主要插件设计 5

4保护原理 6

4.1电流差动保护 6

4.2三段电流电压方向保护（定时限、反时限可选） 6

4.3一段零序电流保护 7

4.4三相一次重合闸 8

4.5过负荷保护 9

4.6低频减载保护 10

4.7前/后加速保护 10

4.8TV断线告警 10

4.9TA断线告警 11

4.10控制回路异常告警 11

4.11装置故障告警 11

4.12遥测遥信遥控遥脉功能 11

4.13录波 11

4.14GPS对时 11

4.15打印功能 11

4.16网络通信 11

5保护信息说明 11

5.1定值整定信息 11

5.2压板整定信息 12

5.3动作信息及说明 13

6装置对外接线说明 14

6.1装置接线端子 14

6.2装置辅助电源 14

6.3通讯端子 14

6.4交流电流输入 14

6.5交流电压输入 15

6.6开入及开入电源 15

6.7中央信号输出 15

6.8位置触点 15

6.9跳合闸出口 15

7人机界面 15

8调试及异常说明 19

8.1调试 19

8.2程序检查 19

8.3开关量输入检查 19

8.4继电器回路检查 19

8.5模拟量输入检查 19

8.6相序试验 20

8.7整组试验 20

8.8异常处理 20

9投运说明及注意事项 21

10贮存及保修 21

11供应成套性 21

12订货须知 21

13附录A：

系统接线示意图 23

14附录B：

装置操作回路原理图 24

1.装置简介

WXH-823微机线路保护装置是以电流差动保护、电流电压保护及三相一次重合闸为基本配置的成套线路保护装置，主要适用于66kV及以下电压等级的非直接接地系统或小电阻接地系统。

1.1.功能配置:

请参看表1－1

表1-1：

功能配置

功能名称

WXH-823

保护功能

电流差动保护

√

三段电流电压方向保护（定时限、反时限可选）

√

零序过流保护/网络小电流接地选线

√

三相一次重合闸

√

过流加速保护（前加速、后加速可选）

√

低频减载保护

√

过负荷保护

√

TV断线告警

√

TA断线告警

√

控制回路异常告警

√

测控功能

8路遥信开入采集、装置遥信变位、事故遥信

√

正常断路器遥控分合、小电流接地探测遥控分合

√

P、Q、IA、IC、Uab、Ubc、Uca、f等模拟量的遥测

√

开关事故分合次数统计及事件SOE等

√

故障录波

√

4路脉冲输入

√

1.2.主要特点

a.加强型单元机箱按抗强振动、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。

b.集成电路全部采用工业品或军品，使得装置有很高的稳定性和可靠性。

c.采用32位DSP作为保护CPU，配置大容量的RAM和FlashMemory；数据运算、逻辑处理和信息存储能力强，可靠性高，运行速度快。

d.采用16位A/D作为数据采集，数据采集每周24点，保护测量精度高。

e.采用图形液晶，全中文显示菜单式人机交互；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。

f.可独立整定8套保护定值，定值区切换安全方便。

g.大容量的信息记录：

可保存不小于100个最近发生的历史报告,可带动作参数，掉电保持，便于事故分析。

h.采用DL/T667-1999规约，设有RS-485通信接口；组网经济、方便,可直接与微机监控或保护管理机联网通讯。

2.技术指标

2.1.额定数据

a.额定直流电压:

220V或110V（订货注明）

b.额定交流数据：

交流电压 100/V，100V

交流电流 5A或1A（订货注明）

零序电流 1A

额定频率 50Hz

c.热稳定性：

交流电压回路：

长期运行 1.2Un

交流电流回路：

长期运行 2In

1s 40In

零序电流回路：

长期运行 1A

1s 40A

d.电流差动保护

光纤接口技术指标：

光纤接头方式：

FC型

光纤类型：

单模光纤

无中继传输距离：

<20km

光纤连接说明：

WXH-823通过尾纤与光缆连接。

安装时，先将附件中的一根尾纤（附件中有两根尾纤，另外一根用于单装置自环测试）从中间断开，分别与对应光缆的收、发纤芯用光纤自动熔接机熔接好。

每个接头的损耗应小于0.1dB。

熔接完毕后将接头置于光缆终端盒中保护起来。

示意图：

2.2.装置功耗

a.交流电压回路：

每相不大于1VA；

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.零序电流回路:

不大于0.5VA；

d.保护电源回路：

正常工作时,不大于12W；保护动作时,不大于15W。

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，装置不出现不可逆转的变化，温度恢复后，装置应能正常工作。

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.脉冲群干扰：

能承受GB/T14598.13－1998规定的频率为1MHz及100kHz衰减振荡波（第一半波电压幅值共模为2.5kV，差模为1kV）脉冲群干扰试验。

b.快速瞬变干扰：

能承受GB/T14598.10－1997第四章规定的严酷等级为Ⅳ级的快速瞬变干扰试验。

c.辐射电磁场干扰：

能承受GB/T14598.9－1995第四章规定的严酷等级为Ⅲ级的辐射电磁场干扰试验。

d.静电放电：

能承受GB/T14598.14-1998中4.1规定的严酷等级为Ⅲ级的静电放电试验。

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,交流电流回路和交流电压回路之间,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。

b.介质强度：

装置通信回路和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,交流电流回路和交流电压回路之间,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。

c.冲击电压：

装置通信回路和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；其各带电的导电端子分别对地,交流回路和直流回路之间,交流电流回路和交流电压回路之间,能承受5kV（峰值）的标准雷电波冲击检验。

2.6.机械性能

a.振动响应：

装置能承受GB/T11287-2000中4.2.1规定的严酷等级为I级振动响应检验。

b.冲击响应：

装置能承受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：

装置能承受GB/T11287-2000中4.2.2规定的严酷等级为I级振动耐久检验。

d.冲击耐久：

装置能承受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：

装置能承受GB/T14537-1993中4.3规定的严酷等级为I级碰撞检验。

2.7.保护定值整定范围及误差

1.定值整定范围

交流电压：

2V～100V；

交流电流：

0.1In～20In；

零序电流：

0.02A～12A。

2.定值误差

电流：

<±2.5%。

电压：

<±2.5%。

零序电流：

0.02A～0.4A（含0.4A）范围内不超过±0.01In，0.4A～12A范围内不超过±2.5%。

2.8.延时整定范围及误差

定时限：

0s～2s（含2s）范围内不超过40ms，2s～100s范围内不超过整定值的±2％。

低频减载延时在0s～3s（含3s）范围内不超过60ms，3s～100s范围内不超过整定值的±2％。

2.9.测量精度

1.各模拟量的测量误差不超过额定值的±0.2%；

2.功率测量误差不超过额定值的±0.5%；

3.开关量输入电压（220V），分辨率不大于2ms；

4.脉冲量输入电压24V，脉冲宽度不小于10ms。

3.装置硬件

3.1.机箱结构

装置采用整面板形式,面板上包括液晶显示器、信号指示器、操作键盘、调试RS232通信口插头等。

装置采用加强型单元机箱，按抗强振动、强干扰设计；确保装置安装于条件恶劣的现场时仍具备高可靠性。

不论组屏或分散安装均不需加设交、直流输入抗干扰模块。

装置的外形尺寸如图3-1所示

图3-1外形尺寸

装置的安装开孔尺寸如图3-2所示：

图3-2安装开孔尺寸

3.2.主要插件

本保护装置由以下插件构成：

电源插件、出口插件、光电插件、CPU插件、交流插件以及人机对话插件。

a.电源插件

由电源模块将外部提供的交、直流电源转换为保护装置工作所需电压。

本模块输出+5V、±15V和+24V。

+5V电压用于装置数字器件工作，±15V电压用于A/D采样，24V电压输出装置，用于装置驱动继电器使用。

电源插件还附加有备用出口继电器（BYJ2）、（BYJ3）、（BYJ4）。

b.出口插件

信号部分主要包括跳闸信号继电器（TXJ）、重合闸信号继电器（HXJ）、告警继电器（GXJ）。

跳合闸部分主要包括启动继电器（QDJ）、闭锁继电器（BSJ）、跳闸继电器（TJ）、遥跳继电器（YTJ）、遥合继电器（YHJ）、防跳继电器（FTJ）、跳闸保持继电器（TBJ）、合闸保持继电器（HBJ）、压力继电器（TYJ）、合后继电器（HHJ）。

还包括反映断路器位置的跳闸位置继电器（TWJ1、TWJ2）、合闸位置继电器（HWJ）。

此外还有一个备用继电器（BY1）及闭锁备自投继电器。

c.光电插件

光电插件由光纤光学调制解调器组成。

用以构成线路两侧的纵联光纤通道。

d.CPU插件

CPU插件由微处理器CPU、RAM、ROM、FlashMemory等构成。

高性能的微处理器CPU为32位浮点处理器，主频达40MHz；A/D数据输入精度达16位。

集成电路全部采用工业品或军品，使得装置有很高的稳定性和可靠性。

e.交流插件

交流变换部分包括电流变换器TA和电压变换器TV，用于将系统TA、TV的二次侧电流、电压信号转换为弱电信号，供保护插件转换，并起强弱电隔离作用。

本插件的6个TA分别变换IA、IB、IC、3I0、CIA、CIC六个电流量，4个TV分别变换母线电压UA、UB、UC、Ux（线路抽取电压）。

f.人机对话插件

人机对话插件安装于装置面板上，液晶采用中文菜单方式显示（操作），主要功能为：

键盘操作、液晶显示、信号灯指示及串行口调试。

4.保护原理

4.1.电流差动保护

各侧保护利用本地和对侧电流数据按相进行差动电流计算，任一相满足条件即动作。

根据电流差动保护的制动特性方程进行判别，判为内部故障时动作跳闸，判为外部故障时保护不动作。

各相差动保护判据如下：

式中：

、－――分别为线路两端的相电流向量；

―――差动起动定值；

―――分相差动电流；

―――分相制动电流。

上式中所设的制动电流是为了提高区内故障的动作灵敏性和提高区外故障的安全性，因为区内故障时值很小，而区外故障时其值很大。

差动保护动作特性如图4-1。

（其中的和是以50Hz基波分量表示的，阴影部分为动作区）。

图4-1差动保护的动作特性

4.2.三段电流电压方向保护

WXH-823装置设三段电流电压方向保护，每一段保护的电压闭锁元件及方向元件均可单独投退，通过分别设置保护压板控制这三段保护的投退。

其中过流Ⅲ段可通过控制字YSFS选择采用定时限还是反时限，（若为0，则过流Ⅲ段为定时限段，若为1～3，则过流Ⅲ段为反时限段），根据国际电工委员会（IEC255-4）和英国标准规范（BS142.1996）的规定，一般采下列三个标准特性方程，分别对应延时方式的1～3。

原理框图如图4-2。

图4-2三段电流电压方向保护原理框图

反时限特性方程如下：

一般反时限：

（1）

非常反时限：

（2）

极端反时限：

（3）

上式中，为电流基准值，取过流Ⅲ段定值I3zd；为时间常数，取过流Ⅲ段时间定值T3，范围为0～1S。

其中反时限特性可由控制字YSFS选择（1为一般反时限，2为非常反时限，3为极端反时限）。

关于TV断线的说明：

在TV断线时，相应的电压、方向元件退出（程序内置，没有软压板）；如果TV断线的相关保护设置为投入，则TV断线时，电流保护逻辑只判电流大小；否则，相关保护设置退出时，则退出带方向、电压元件的保护段。

4.3.零序电流保护

装置设有一段零序过流保护，通过设置保护压板控制投退；通过通信网络，