WGQ-871A-B6微机故障启动技术说明书.doc

WGQ 871A 微机故障启动装置 技术说明书技术说明书 许继电气股份有限公司许继电气股份有限公司 XJXJ ELECTRICELECTRIC CO CO LTD LTD WGQ 871A微机故障启动装置技术说明书 II 许继电气股份有限公司版权所有 Ver 1 00 本版本说明书适用于 WGQ 871A B6 国网标准版 Ver1 00 版本及以上程序 许继电气股份公司保留对本说明书进行修 改的权利 当产品与说明书不符时 请以实际产品为准 2008 12 第一次印刷 WGQ 871A微机故障启动装置技术说明书 I 前前 言言 1 1 应用范围应用范围 本装置可用作输电线路过电压保护及远方跳闸的就地判别装置 依据 Q GDW 161 2007 标准 遵循功能配置 回路设计 端子排布置 接口标准 屏柜压板 保护定值 报告格式 的六部分统一原则 2 2 产品特点产品特点 2 1装置系统平台 逻辑开发可视化逻辑开发可视化 国内首家在高压保护上实现可视化逻辑编程 保护源代码完全由软件机器 人自动生成 正确率达到 100 杜绝了人为原因产生软件 Bug 所有的保护逻 辑由基本的元件和组件组成 事故分析透明化事故分析透明化 通过分层 模块化 元件化的设计 装置内部实现了元件级 模块级 总 线级三级监视点 可以监视装置内部任一个点的数据 发生事故后 通过透明 化事故分析工具 可以对故障进行快速准确的定位 WGQ 871A微机故障启动装置技术说明书 II 故障波形回放 工程应用柔性化工程应用柔性化 采用功能自描述和数据自描述技术 实现了内容可以通过描述文件以不同 的形式重组 功能可以通过配置文件形式重构 解决了不同用户差异化需求和 软件版本集中管理的矛盾 2 2 人机界面人性化 XJGUI 和现场调试向导的成功应用 降低了现场维护和运行人员的工作强 WGQ 871A微机故障启动装置技术说明书 III 度 使运行维护工作变得轻松 借助借助 XJ GUIXJ GUI 界面设计工具 实现操作界面的灵活定制及人性化设计 界面设计工具 实现操作界面的灵活定制及人性化设计 主接线图及丰富的实时数据的显示 主接线图及丰富的实时数据的显示 类类 WINDOWSWINDOWS 菜单 通过菜单提示 可完成装置的全部操作 菜单 通过菜单提示 可完成装置的全部操作 WGQ 871A微机故障启动装置技术说明书 IV 目目 录录 1 应用范围 I 2 产品特点 I 1概述 1 1 1 应用范围及保护配置 1 1 2 产品特点 1 2技术参数 1 2 1 基本电气参数 1 2 2 主要技术指标 2 2 3 环境条件 5 2 4 通信接口 6 3保护原理介绍 7 3 1 启动元件 7 3 2 远方跳闸保护 7 3 3 过电压保护 9 3 4 过压启动远跳 9 3 5 PT 断线自检 9 3 6 PT 反序自检 10 3 7 CT 反序自检 10 3 8 逻辑图 11 4硬件介绍 12 4 1 装置整体结构 12 4 2 结构与安装 12 4 3 装置插件介绍 14 5定值及整定计算说明 21 5 1 定值清单 21 5 2 定值说明 23 6订货须知 24 WGQ 871A微机故障启动装置技术说明书 1 1概述概述 1 11 1 应用范围应用范围及保护配置及保护配置 WGQ 871A 微机故障启动装置用作输电线路过电压保护及远方跳闸的就地 判别装置 过电压保护包括过电压跳闸及过电压发信功能 远方跳闸的就地判据包括电流突变量 零序电流 负序电流 零序电压 负序电压 低电流 分相低功率因数 分相低有功元件 收信方式采用一取一 方式 1 21 2 产品特点产品特点 双重化的 AD 回路冗余设计 提高了装置的可靠性 采用高性能 功能强大的许继新一代硬件平台 16 位高精度的 AD 浮点 运算 32 位 DSP 充分考虑冗余及功能扩展 多 DSP 协同工作完成主后备 保护功能 可视化的逻辑开发工具 VLD 的应用 实现微机保护的完全透明化设计 软件运行时内存内容 日志系统 及保护逻辑信息 黑匣子 记录实现异 常情况的快速 准确定位 装置采用整体面板 标准 6U 机箱 插件后插拔 强弱电回路分开的硬件设 计思路 软件设计时也采用多种抗干扰措施 对外的电磁辐射也满足相关 标准 中文类 WINDOWS 设计风格 友好的人机界面 汉字显示 中文报告打印 灵活的通信接口配置 可提供 3 组通信接口 包括以太网或 RS 485 通信接 口 调试接口 打印机接口 对时接口 2技术参数技术参数 2 12 1 基本电气参数基本电气参数 2 1 1 额定交流数据 额定交流电压Un V 1003 额定交流电流In 5 A 或 1 A 额定频率fn 50 Hz WGQ 871A微机故障启动装置技术说明书 2 2 1 2 额定直流数据 220 V 或 110 V 允许变化范围 80 115 2 1 3 打印机辅助交流电源 220 V 0 7 A 50 Hz 60 Hz 允许变化范围 80 115 2 1 4 功率消耗 交流电压回路 不大于 0 5 VA 相 额定电压下 交流电流回路 不大于 0 5 VA 相 直流回路 正常时不大于 40 W 保护动作时不大于 60 W 每路开入回路不大于 0 5 W 2 1 5 过载能力 交流电压回路 1 5Un 连续工作 交流电流回路 2In 长期运行 10In 允许 10 s 40 In 允许 1 s 2 22 2 主要技术指标主要技术指标 2 2 1 过电压保护 过电压整定范围 57 7 100 V 整定值误差 不大于 2 5 过电压时间整定范围 0 01 10s 整定值误差 1 整定值 30 ms WGQ 871A微机故障启动装置技术说明书 3 2 2 2 就地判据 电流变化量元件整定范围 0 05In 0 5In 整定值误差 不大于 5 或 0 02In 零序电流启动元件整定范围 0 05 In 0 5 In 整定值误差不超过 2 5 或 0 01In 负序电流启动元件整定范围 0 05 In 0 5 In 整定值误差不超过 2 5 或 0 01In 零序电压启动元件整定范围 0 V 57 7 V 整定值误差不超过 2 5 负序电压启动元件整定范围 0 V 57 7 V 整定值误差不超过 2 5 低电流判别元件整定范围 0 05 In 0 5 In 整定值误差不超过 2 5 或 0 01In 低有功功率元件整定范围 0 W 90 W 低功率因数角元件整定范围 30 90 远跳时间整定范围 0 01 10s 时间整定误差 1 整定值 30 ms 2 2 3 记录容量及定值区容量 故障录波容量 记录保护跳闸前 2 个周波 跳闸后 6 个周波所有电流电压波形 最多可记 录 30 次故障录波 故障报告容量 保护装置可循环记录 100 条故障报告 事件记录容量 保护装置可循环记录 50 次异常 告警事件报告 保护装置可循环记录 50 次开入变位记录报告 保护装置可循环记录 50 次保护事件报告 保护装置可循环记录 50 次装置操作记录 装置提供 32 套定值区 2 2 4 对时方式 IRIG B 码对时 WGQ 871A微机故障启动装置技术说明书 4 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 2 2 5 输出触点 接点容量 在电压不大于 250 V 电流不大于 1 A 时间常数 L R 为 5 ms 0 75 ms 的直流有感负荷电路中 触点断开容量为 50 W 长期允许通过电流不大于 5 A 电寿命 装置输出触点电路在电压不超过 250 V 电流不超过 0 5 A 时间常数 为 5 ms 0 75 ms 的负荷条件下 装置能可靠动作及返回 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 2 2 6 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试验条件下 不小于 100 M 介质强度 装置所有电路与外壳的介质强度能耐受交流 50 Hz 电压 2 kV 有效值 历 时 1 min 试验 而无绝缘击穿或闪络现象 2 2 7 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 5 kV 的标准雷电波短时冲击检验 2 2 8 机械性能 工作条件 能承受国家或行业标准规定的严酷等级为 级的振动和冲击响应检验 运输条件 WGQ 871A微机故障启动装置技术说明书 5 能承受国家或行业标准规定的严酷等级为 级的振动耐久 冲击耐久及 碰撞检验 2 2 9 抗电气干扰性能 抗辐射电磁场骚扰能力 能承受 GB T 14598 9 2002 第 4 章规定的严酷 等级为 级的辐射电磁场骚扰 抗快速瞬变干扰能力 能承受 GB T 14598 10 1996 第 4 章规定的严酷等 级为 级的快速瞬变干扰 抗衰减振荡波脉冲群干扰能力 能承受 GB T 14598 13 1998 第 3 章和第 4 章规定的严酷等级为 级的脉冲群干扰试验 抗静电放电干扰能力 能承受 GB T 14598 14 1998 第 4 章规定的严酷等 级为 级的的静电放电干扰 电磁发射干扰能力 按 GB T 14598 16 2002 第 4 章规定的传导发射限值 和 4 2 规定的辐射发射限值 抗工频磁场干扰能力 能承受 GB T 17626 8 1998 第 5 章规定的严酷等 级为 级的工频磁场干扰 抗脉冲磁场干扰能力 能承受 GB T 17626 9 1998 第 5 章规定的严酷等 级为 级的脉冲磁场干扰 抗阻尼振荡磁场干扰能力 按 GB T 17626 10 1998 第 5 章规定的严酷 等级为 级的阻尼振荡磁场干扰 抗浪涌骚扰能力 能承受 IEC 60255 22 5 2002 第 4 章规定的浪涌骚扰 抗射频场感应的传导骚扰能力 能承受 IEC 60255 22 6 2001 第 4 章规 定的射频场感应的传导骚扰 抗工频干扰能力 能承受 IEC 60255 22 7 2003 第 4 章规定的工频干扰 2 32 3 环境条件环境条件 工作环境温度 10 55 24 h 内平均温度不超过 35 储运环境温度 25 70 在极限值下不加激励量 装置不出 WGQ 871A微机故障启动装置技术说明书 6 现不可逆变化 温度恢复后装置应能正常工作 相对湿度 最湿月的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 不大于 50 大气压力 80 kPa 110 kPa 2 42 4 通信接口通信接口 以太网通信口 4 个 RS 485 通讯接口 2 个 通信规约可选择电力行 业标准 DL T667 1999 IEC60870 5 103 规约或 IEC61850 规约 打印口 可选 RS 485 或 RS 232 调试口 RS 232 WGQ 871A微机故障启动装置技术说明书 7 3保护原理介绍保护原理介绍 本装置的保护功能设计 基于许继公司开发的可视化逻辑开发环境 VLD 同时采用分层 分模块的设计思想 将保护功能实现按数据处理 元件计算 保护逻辑 出口逻辑等进行划分 3 13 1 启动元件启动元件 在保护装置中 启动元件主要用于系统故障检测 开放故障处理逻辑及开 放出口继电器的正电源功能 启动元件动作后 在满足复归条件后返回 远方跳闸保护在一个通道收信时启动 进入远方跳闸收信及就地判据逻辑 程序 过电压保护在任一相过电压启动 启动元件动作后保持 7s 去开放出口继电器电源 3 23 2 远方跳闸保护远方跳闸保护 当线路对端出现线路过电压 电抗器内部短路和断路器失灵等故障均可通 过远方保护系统发出远跳信号 由本端远跳保护根据收信逻辑和相应的就地判 据出口跳开本端断路器 其包括收信工作逻辑和就地判据两部分 3 2 1 收信逻辑 收信工作逻辑采用一取一方式 装置在收到通道信号时 置收信动作标志 当装置收到通道故障开入或通 道持续收信 12s 时 则认为该通道异常 发报警信号的同时闭锁该通道收信 当该通道收信消失后延时 200 ms 开放该通道收信 远方跳闸保护可以选择是否经就地故障判据 远方跳闸保护选择经就地故障判据时 就地判别元件动作标志与通道收信 动作标志都存在 远方跳闸经故障判据时间满足出口跳闸 否则在通道收信动 作标志存在后经远方跳闸不经故障判据时间出口跳闸 当跳闸命令发出 80 ms 后 三相电流均小于 0 04 In 时立即收回跳闸命令 3 2 2 就地判据 远方跳闸的就地判据包括电流变化量 零序电流 负序电流 零序电压 负序电压 低电流 分相低功率因数 分相低有功元件 各个判据均可由整定控 WGQ 871A微机故障启动装置技术说明书 8 制字决定其是否投入 a 电流变化量 电流变化量元件采用相电流突变量 其判据为 1 25 MAXTQD III 式中 为电流变化量定值 QD I 为浮动门槛 随着变化量输出增大而逐步自动提高 取 1 25 倍可 T I 保证门槛始终略高于不平衡输出 该判据满足后 置电流突变量元件动作标志 b 零序电流元件 当零序电流大于定值时 置零序电流动作标志 零序电流长期动作超过 12 发零序电流长期存在报警信号 零序电流长期动作时 零序电流元件 负序电流元件 低功率因数元件 低有功功率元件和低电流元件退出工作 c 负序电流元件 当负序电流大于定值满足时 置负序电流动作标志 d 零序电压 当零序电压大于零序电压整定值时 置零序电压动作 零序电压长期存在 动作超过 12s 发零序电压长期存在报警信号 此时 闭锁零序电压就地元件 e 负序电压 当负序电压大于负序电压整定值时 置负序电压动作 f 低电流元件 当三相任一相电流低于低电流定值时置低电流动作标志 g 分相低功率因数角元件 低功率因数角元件是按相计算 其判据为 SET COSCOS 其中 为低功率因数角定值 SET 当任一相元件满足上述判据时 置低功率因数动作标志 如果任一相电流 小于 0 05In 时或三相电压均低于 8V 时 置低功率因数动作标志 如果电流大 于 0 05In 时 相电压大于 8V 时低功率因数角元件通过计算判别是否满足动作 条件 在三相电压均低于 8V 且无 PT 断线时 置低功率因数动作标志 PT 断线或零序电流长期存在时的情况下将三相低功率因数元件全部闭锁 h 分相低有功功率元件 低有功功率元件按相计算 其判据为 WGQ 871A微机故障启动装置技术说明书 9 SET PLP 其中 为低有功功率定值 SET PL 当三相任一相低功率满足时 置低功率动作标志 如果任一相电流小于 0 05In 时或任一相电压低于 8V 时 置低功率动作标志 在 PT 断线或零序电流 长期存在时将三相低有功功率元件全部闭锁 3 33 3 过电压保护过电压保护 当线路本端过电压 保护经过压延时跳本端断路器 若 过电压三取一 投入 则过电压保护在任一相过电压动作时启动 否则过电压保护在三相过电 压动作时启动 当跳闸命令发出 80 ms 后 若三相电流均小于 0 04 In 时收回 跳闸命令 3 43 4 过压启动远跳过压启动远跳 当线路本端过电压元件动作且本端断路器又处在跳开位置 可经控制字选 择 过电压启动远方跳闸经跳位闭锁 这时如果线路仍然过压 则过电压保 护启动远方跳闸 对侧远方跳闸装置收到远跳命令后 再根据就地判据判断 远 方跳闸经故障判据 是否跳开该侧断路器或直接跳开该侧断路器 远方跳闸不经 故障判据 装置 TWJ 开入接点联接方式为三相 TWJ 接点串联后接入 见图 3 1 中 A 对于一个半开关接线 将边开关和中开关的所有 TWJ 接点串联后接入装置 TWJ 开入接点 接线方式如图 3 1 B 中所示 TWJATWJBTWJC TWJ开入 公共 A B TWJ1ATWJ1BTWJ1C TWJ开入 公共 TWJ2ATWJ2BTWJ2C 图 3 1 TWJ 开入接线方法 3 53 5 PTPT 断线自检断线自检 PT断线仅在线路正常运行时投入 保护启动后不进行PT断线检测 PT 断线判据为 a 三相电压相量和大于7V 即自产零序电压大于7V 保护不启动 延时1 WGQ 871A微机故障启动装置技术说明书 10 秒发PT断线异常信号 b 三相电压相量和小于 8V 且正序电压小于 30V 时当三相有流元件均动 作或 TWJ 不动作时 延时 1 秒发 PT 断线异常信号 三相电压恢复正常后 保护装置将延时 2s 自动解除闭锁 恢复正常运行 PT 断线后 就地元件中低功率因数元件 低功率元件 零序电压元件 负 序电压自动退出 3 63 6 PTPT 反序反序自检自检 装置设有 PT 反序自检功能 PT 反序判据为 U2 4U1 且 U2 12V 式中 U2 为负序电压 U1 为正序电压 上述判据满足 1s 后 报 PT 反序 驱动告警继电器 不满足判据 延时 10