WTY57微机备用电源自投装置使用说明书.doc

WTY-57微机备用电源自投装置1 装置简介WTY-57系列微机备用电源自投装置(以下简称装置)是功能完善、先进的微机型备用电源自投装置，主要用于35kV及以下电压等级的进线开关和内桥开关的自投。1.1 保护功能配置： 型号功能配置WTY-57装置交流输入保 护 电 流I1，I2电 压Uab1,Ubc1,Uab2,Ubc2,Ux1,Ux2进线开关自投（方式1、2）桥开关自投（方式3、4）TV断线检测跳位异常告警装置故障告警遥信、遥控功能 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. 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；c. 硬件、软件设计标准化、模块化，便于现场维护；d. 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；e. 可独立整定10套保护定值，定值区切换安全方便；e. 可保存最近发生的20个故障报告，掉电保持，便于事故分析；f. 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；g. 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；额定频率：50Hz；c. 热稳定性： 交流电流回路： 长期运行 2In； 10s 10In；1s 40In；交流电压回路： 长期运行 1.2Un；10s 1.4Un；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0.5VA2.3 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：80kPa110kPa（相对海拔高度2km以下）。2.4 抗干扰性能a. 产品能承受GB/T 14598.14-1998第4章规定的严酷等级为级的静电放电干扰试验；b. 产品能承受GB/T 14598.9-2002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/T 14598.10-2007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/T 14598.13-1998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/T 14598.18-2007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/T 14598.17-2005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/T 14598.19-2007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/T 17626.8-1998第5章规定的严酷等级为级的工频磁场抗扰度试验；i. 产品能承受GB/T 17626.9-1998第5章规定的严酷等级为级的脉冲磁场抗扰度试验；j. 产品能承受GB/T 17626.10-1998第5章规定的严酷等级为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100M；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/T 11287-2000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/T 14537-1993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/T 11287-2000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/T 14537-1993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/T 14537-1993中4.3规定的严酷等级为I级碰撞检验。2.7 动作时间精度动作时间在0s2.5s(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%；2.8 精度电流（或电压）误差不超过整定值的5%；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5ms0.75ms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（cos0.40.1）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=5ms0.75ms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。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6。3.2 主要插件设计产品包括交流变换及电源插件、CPU插件和通信及开出插件、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插件和通信及开出插件: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。本插件中含有跳闸、合闸、告警、备投动作等出口继电器。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WTY-57适用于进线开关和内桥开关的自投。适用于图1所示的主接线系统。装置有四种运行方式：方式1、方式2作为线路备投，分别选择2DL和1DL作为自投开关；方式3和方式4选择3DL作为自投开关，方式3为跳1DL合3DL，方式4为跳2DL合3DL。图1：WTY-57系统主接线图4.1线路备投（方式1）其原理如图2所示。1进线运行，2进线备用。当1进线电源因故障或其它原因被断开后，2进线备用电源自动投入，且只允许动作次。图2：线路备投方式1原理图注：UI有压整定值、UII有压整定值分别为母、母三相有压；UI无压整定值、UII无压整定值分别为母、母三相无压； 1DL-TWJ、2DL-TWJ、3DL-TWJ分别为1DL、2DL、3DL的跳闸位置；1ST、2ST、3ST分别为1DL、2DL、3DL的手动跳闸开入；BS为外部闭锁备投开入； Ux1有压整定值、Ux2有压整定值分别为1线路有压、2线路有压；10.3A为1线路无流；t1为自投方式1时限。 4.2 线路备投（方式2）方式2过程同方式1，其原理如图3所示。图3：线路备投方式2原理图注：t2为自投方式2时限。4.3桥开关自投（方式3，方式4）桥开关自投类似于分段开关自投。其原理如图4所示。图4：桥开关自投原理图注：t3为自投方式3时限；t4为自投方式4时限。UI有压整定值、UII有压整定值分别为母、母三相任一相有压；4.4 TV断线告警TV断线告警原理如图5所示。 母TV断线判别：最大线电压小于30V，且I1大于0.3A或1DL在跳位，3DL在合位，I2大于0.3A。最大线电压大于30V，且最大线电压大于1.25倍的最小线电压。电压恢复正常（线电压均大于80V）后，保护返回。母TV断线判别同I母。图5：TV断线检测原理图注：Umax为最大线电压;Umin为最小线电压。4.5 位置检测功能某进线有电流，且存在对应的跳位（1DL、2DL）开入，经10s延时报相应的跳位异常，同时告警继电器动作，面板上“告警”指示灯点亮，并对备投放电。进线开关位置开入不一致，并且母与母均有压，若此时有3DL跳位开入，经10s延时报3DL跳位异常，同时告警继电器动作，面板上“告警”指示灯点亮，并对备投放电。保护发跳闸命令后，经3s仍未出现相应跳位，报相应的跳闸失败，同时告警继电器动作，面板上“告警”指示灯点亮，并对备投放电。4.6 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，同时告警继电器动作，面板上异常指示灯点亮，并对备投放电。 4.7 遥信、遥控功能a. 遥信：各种保护动作信号及断路器位置等开入量信号；b. 遥控：远方控制跳、合闸、调（修改）定值等。4.8 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09，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1。表1 WTY-57系列定值清单定值种类定值项目整定范围及步长1.电压定值有压定值70V100V 0.01V无压定值2V50V 0.01V2.自投方式1自投方式1 投入或退出自投方式1时限0s10s 0.01s3.自投方式2自投方式2 投入或退出自投方式2时限0s10s 0.01s4.自投方式3自投方式3 投入或退出自投方式3时限0s10s 0.01s5.自投方式4自投方式4 投入或退出自投方式4时限0s10s 0.01s定值种类定值项目整定范围及步长6.TV断线检测I母TV断线检测投入或退出II母TV断线检测投入或退出7.线路抽取电压1线路电压投入或退出2线路电压投入或退出5.2 动作信息及说明保护运行中发生动作或告警时，动作信息（见表2）显示于LCD，同时上传到保护管理机或当地监控。表2 WTY-57保护动作及告警信息 显示内容 动作信息方式1跳闸动作1DL跳闸继电器出口 方式2跳闸动作2DL跳闸继电器出口方式3跳闸动作1DL跳闸继电器出口 方式4跳闸动作2DL跳闸继电器出口自投方式1动作2DL合闸继电器、备投信号继电器出口；备投指示灯亮自投方式2动作1DL合闸继电器、备投信号继电器出口；备投指示灯亮自投方式3动作3DL合闸继电器、备投信号继电器出口；备投指示灯亮自投方式4动作3DL合闸继电器、备投信号继电器出口；备投指示灯亮自投跳1DL失败告警继电器出口；告警指示灯亮自投跳2DL失败告警继电器出口；告警指示灯亮1DL跳位异常告警继电器出口；告警指示灯亮2DL跳位异常告警继电器出口；告警指示灯亮3DL跳位异常告警继电器出口；告警指示灯亮I段TV断线告警告警继电器出口；告警指示灯亮II段TV断线告警告警继电器出口；告警指示灯亮开出回路故障告警继电器出口；异常指示灯亮定值故障告警继电器出口；异常指示灯亮定值区号故障告警继电器出口；异常指示灯亮保护动作后，液晶显示动作信息，如有多项信息，交替显示。保护动作后如不复归，信息将不停止显示，提示运行人员及时处理，故障清除后，按“复归”键可把信号复归掉。另外，动作信息自动存入事件存贮区，事件存贮区记录最近发生的20次事件，且掉电不丢失。6 产品接线说明6.1 产品的对外接线参考附图2（背面端子图）和附图4（装置接线原理图）。6.2 装置电源端子14、15为装置电源输入端，电源为直流时，15接正极性端，14接负极性端，为交流时不分极性；端子13为装置屏蔽接地端子。6.3 交流电流及电压输入 端子1、2为电流I1输入，3、4为电流I2输入，端子19、20为电压Ux1输入，21、22为电压Ux2输入，端子5、6、7、8、9、10分别为电压Ua1、Ub1、Uc1、Ua2、Ub2、Uc2输入。6.4 开入量及开入电源 装置共8路外部开入量，开入电压为装置自产+24V电压，接线见附图4。具体说明如下：端子41为1DL跳位监视开入，端子42为2DL跳位监视开入，端子43为3DL跳位监视开入，有开入时表示断路器处于跳闸位置，端子44为闭锁备投开入，端子23为1DL手跳开入，端子24为2DL手跳开入，端子25为3DL手跳开入，端子26为备用开入。6.5 信号及控制回路端子端子29、30为跳1DL出口；端子29、31为合1DL出口，其中端子29为跳1DL和合1DL出口的公共端；端子16、17为跳2DL出口；端子16、18为合2DL出口，其中端子16为跳2DL和合2DL出口的公共端；端子32、33为跳3DL出口；端子32、34为合3DL出口，其中端子32为跳3DL和合3DL出口的公共端；端子35、36为告警信号出口；端子35、37为备投动作信号出口，其中端子35为告警信号出口和备投动作信号出口的公共端。 6.6 通信端子RS-485：端子38为data + , 端子39为data - ；7 显示及键盘操作说明产品的人机接口符合人机工程设计要求，菜单化设计，全中文显示，运行人员参考本说明书就能熟练操作。为了电气运行和管理需要，产品支持密码管理工作模式，进入某些菜单需要输入密码，有效的防止误操作。7.1 键盘说明“”键：光标上移一行；“”键：光标下移一行；“”键：光标左移一行；“”键：光标右移一行；“+”键：数值增加或切换菜单；“-”键：数值减少或切换菜单；“确认”键：菜单执行及数据确认；“退出”键：返回上级菜单，正常运行时按此键显示时钟画面，再按一次返回主信息屏；“复归”键：复归告警、异常、备投动作等信息，及返回主信息屏的按键；7.2 运行显示说明产品面板上液晶显示屏下有六个信号指示灯。产品正常运行时“运行”指示灯（绿色）应不断闪烁，闪烁频率约为5次秒；当产品发出备投动作命令时，“备投动作”指示灯一直点亮，“备投动作”继电器出口，按“复归”键可复归，发生故障时“告警”指示灯会一直亮，告警继电器出口，以提醒运行人员及时处理，故障排除后，按“复归”键可把该指示灯及继电器复归掉；当产品本身发生故障时，“异常”指示灯会一直点亮，告警继电器出口，如故障为定值、定值区号故障时，须对定值及定值区号重新整定，然后按“复归”键复归掉“异常”指示灯及告警继电器，如故障为硬件故障，须对产品断电检修，检修完成后重新上电，检验正常后，按“复归”键可复归异常指示灯及告警继电器。只要将产品的电源正确接入，产品即可正常工作，如上电后产品“运行”指示灯不亮，液晶显示器无显示，可能是电源没接通，请检查产品电源接线是否正确。产品上电后，正常运行时屏幕显示系统主接线图以及检测到的断路器开关状态和充电标志位，本屏（主信息屏）如下： 当产品在运行期间有自投动作或有告警产生时，产品在本屏显示动作或告警信息。如下，其动作或告警信息见表2。如有多条动作或告警信息存在，将会依次循环显示，直到动作或告警已经返回，才能按复归键将信息消除。7.3 正常显示及菜单操作说明 在正常显示方式或显示动作、自检信息时，按下“确认”键装置弹出主菜单，如下：用“、”键移动光标选择菜单，按“确认”键即进入所选的功能菜单。菜单下还有子菜单，进入子菜单需要输入密码(“查看”和“报告”除外)，出厂设定为“9999”。7.3.1 查看菜单说明定值：显示某一定值区里的定值。选择该菜单时，首先提示请选择定值区号（在未做改动时显示的区号应为当前运行产品使用的定值区），用“+”、“ -”键改变定值区号，输入您想查看的定值区，按“确认”键开始显示第一项定值。以后可以用“”、 “”键进行查看，在本菜单中仅能对定值进行浏览不能修改。程序：显示产品程序版本号、CRC校验码。 开关量：显示产品采集的8路开关量输入的状态，“0”表示开入未接通，“1”表示开入接通，数字为对应端子号。如下图所示： 模拟量：显示电压值、电流值，电压值、电流值为产品实际采集到的TV、TA二次侧的电压值或电流值。7.3.2 传动菜单说明本菜单可在对产品对应压板打开时对开出继电器的状态进行实时检查，如下分两屏显示，用“、”键移动光标选择： 选择一个出口继电器按“确认”键检查对应出口继电器的状态（对应指示灯亮）。告警继电器对应“告警”和“异常”两个指示灯。7.3.3刻度菜单说明选择刻度按“确认”键可看到模拟量显示，如下：用“、”键移动光标,选择要调整的幅值，通过“+ 、-”键来校准模拟量的值。当电流小于1A及电压小于5V时不允许对刻度进行修正。注：此菜单为产品调试时使用，产品出厂前刻度都已整定好，建议用户不要操作此菜单。7.3.4 报告菜单说明选择该菜单时，产品出现如下界面： 查看报告：显示所记录的事件报告，按“、”键可进行报告切换。产品可记录最后发生的20次事件，是按事件发生的先后顺序依次保存，且掉电不丢失。 上图表示：本报告为最后存储的一个报告（no.01），动作类型为自投方式1动作，动作时间为2008年3月10日15时25分46秒238毫秒。清除报告：用于清除产品的事件报告,报告清除后不可恢复， 操作记录：用于记录对装置的操作。包括：清除报告，修改定值，切换定值区号，传动跳1DL、2DL、3DL，传动合1DL、2DL、3DL，传动备投动作，传动告警共11种。7.3.5 设置菜单说明选择该菜单时，装置出现如下界面：地址：显示、修改装置通信地址，进入本菜单后，按“”、“”键可移动光标到需要修改的位，“+”、“-”可改变该位数字的大小，修改后按“退出”键，弹出是否保存菜单，与定值固化类似。密码：显示、修改装置操作密码，进入本菜单后，按“”、“”键可移动光标到需要修改的位，“+”、“-”可改变该位数字的大小，修改后按“退出”键，弹出是否保存菜单，与定值固化类似。初始密码为9999，若更改为1234，如下：时钟：此菜单用于设置时钟，装置上电时，显示为当前时间，“”、“”键可移动光标到需要修改的位上，“+”、“-”可改变该位数字的大小，时间整定完后，修改后按“退出”键，弹出是否保存菜单，与定值固化类似。7.3.6 整定菜单说明本菜单可实现对保护整定值的修改整定和当前定值区的切换，选择该菜单时，产品出现如下界面：如用户要修改定值，则参照如下操作：选择定值整定，产品提示输入定值区号（在未做改动时此处显示的为当前运行产品使用的定值区），用“+”、“-”键可改变定值区号选择您要修改的定值区（本产品可存贮10套定值，对应的定值区号为09）。按“确认”键开始显示并可整定第一项定值，每个定值均按位整定，“”、“”键可移动光标到需要整定的位上，“+”、“-”可改变该位数字的大小。可以用“”键向上、用“”键向下选择要修改的定值，修改结束后按“退出”键返回，产品会提示“是否固化”，选择“是”并按“确认”键确认选择，产品会对之前所做的修改进行固化，此时已成功修改产品定值；选择“否”，按“确认”键确认选择后，之前对定值所做的修改无效，产品定值仍为修改前定值（修改完成后可在查看 定值菜单中查看刚才设置的定值是否正确）。在整定过程中，任意时刻按“退出”均会出现如下保存画面：如用户欲使其他定值区的定值成为当前运行定值，则参照如下操作：选择定值切换，产品提示输入要切换到的定值区号（在未做改动时此处显示的与当前使用的定值区相同），用“+”、“-”键改变定值区号，确定定值区号后按“确认”键可切换至需要运行的定值区，产品显示“定值区切换成功！”后，产品当前所运行的定值即为该定值区的定值。例如由定值区1切换到定值区2：注：用户在产品调试完成后，修改此菜单时请慎重，并确保输入的定值区号及定值正确。8 检查及调试8.1 调试产品基本免调试，主要检查8.28.5项，如果检查正常，即表明产品工作正常。8.2 开关量输入检查在“查看”菜单下，对开关量进行检查。将开关量输入端子23、24、25、26、41、42、43、44分别接入24V+端子就表示该开入量开入，开入量开入时显示为“1”，否则显示为“0”。8.3 继电器回路检查在主菜单的“传动”菜单下，选择“传动”菜单下的传动项。传动结果见表3。表3 传动结果表继电器说明跳1DL继电器跳1DL继电器出口，1s后继电器返回。跳2DL继电器跳2DL继电器出口，1s后继电器返回。跳3DL继电器跳3DL继电器出口，1s后继电器返回。告警继电器告警继电器出口，告