WGB-160N系列微机PT监控装置.doc

许继电气继电器公司 WGB-160N系列微机PT监控装置目 录目录 11 装置简介 22 技术指标 23 装置硬件 44 保护原理 55 定值清单及动作信息说明 66 装置接线说明 87 显示及键盘操作说明 88 调试及异常处理说明 119 投运说明及注意事项 1210 贮存及保修 1211 供应成套性 1312 订货须知 1313 附图 141 装置简介WGB-160N系列微机PT监控装置（以下简称装置）是功能完善先进的微机型PT监控装置。可实现PT自动并列、低电压保护、接地保护及PT断线检测等功能,主要适用于单母分段接线方式。既可以直接安装在高压开关柜上，也可组屏安装。目前，装置仅WGB-161N一种型号（也可根据用户不同需要，进行灵活改制）。1.1 保护功能配置：a. PT自动并列；b. 、段低电压保护；c. 、段接地保护；d. 、段PT断线检测；e. PT就地或远方并列、解列；f. 装置故障检测告警；g. 遥信、遥测、遥控功能。1.2 装置主要特点：a. 本装置为数字式保护装置，集成电路采用工业品，稳定性、可靠性高，可以在高压开关柜等恶劣的环境中工作。b. 抗干扰性能强，保护硬件设计采用了多种隔离、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，使得保护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，在标准化硬件设计的基础上，采用各种标准化软件模块化组态，可构成不同的保护功能配置。如果用户需要更多的保护功能，设计单位可简单、可靠地升级。d. 人机接口功能强大，全汉化液晶显示、菜单式操作。e. 工业级RS-422、RS-485或LonWorks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。f. 装置采集并向远方发送状态量、模拟量，且遥信变位优先发送。g. 装置能通过通信上传故障报告，进行对时、定值调用和修改、定值区切换、PT并列及解列等操作。2 技术指标 2.1 装置额定数据a. 电源电压：交流或直流 220V或110V；b. 交流电压：100/V，100V；c. 额定频率：50Hz。2.2过载能力交流电压回路： 长期运行 1.2Un。2.3 功率消耗 在额定电压下装置的功耗为： a. 直流回路：正常工作时不大于10W，动作时不大于15W； b. 交流电压回路：每相不大于0.5VA。2.4 环境条件 a. 环境温度范围：-25+55； b. 相对湿度：不大于95%，无凝露。2.5 各保护组件工作范围及误差电压工作范围：5V120V 误差不超过5%。2.6 抗干扰性能装置能承受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；装置能承受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；装置能承受GB/T 14598.10-1996第4章规定的严酷等级为级的快速瞬变干扰试验；装置能承受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；装置能承受IEC 60255-22-5-2002第4章规定的严酷等级的浪涌抗扰度试验：装置能承受IEC 60255-22-6-2001第4章规定的严酷等级的传导骚扰抗扰度试验；装置能承受IEC 60255-22-7-2003第4章规定的严酷等级的工频抗扰度试验；装置能承受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；装置能承受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；装置能承受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。2.7 绝缘性能绝缘耐压标准满足GB/T14598.3规定，其中开关量输入回路、通信端子与地之间及无电气联系的其它各电路之间能承受频率为50HZ的交流校验电压500V(有效值)历时1min的校验;能承受峰值1kV的标准雷电冲击电压。2.8 机械性能a. 工作条件：通过GB/T 11287规定的级振动响应检验，及GB/T 14537规定的I级冲击响应检验；b. 运输条件：通过GB/T 11287规定的级振动耐久检验，及GB/T 14537规定的I级冲击耐久和碰撞检验。2.9 整组动作时间（过量1.2倍或欠量0.8倍动作量）0s2.5s(含2.5s) 动作时间范围内误差不超过50ms；延时2.5s以上动作时，动作时间误差不超过整定时间的2%。 2.10 测量精度 开关量输入（24V）分辨率不大于2ms。3 装置硬件 本保护装置在整体设计、各插件设计上均充分考虑了可靠性的要求。3.1 机箱结构 装置采用功能插件组合机箱结构。该结构具有插拔方便省力、机械可靠的特点。装置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 本保护装置由以下插件构成：交流变换插件、电源插件、CPU插件、通信插件及人机对话插件。3.2.1 交流变换插件交流变换部分包括电压变换器PT，用于将系统PT的二次侧电压信号转换为弱电信号，供CPU插件转换，并起强弱电隔离作用。3.2.2 CPU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。3.2.3 电源插件装置电源采用交、直流两用开关电源。本插件输出一路5V、一路24V电压。5V用于装置数字器件工作，24V用于继电器驱动及状态量输入使用。本插件中含有PT并列信号、保护信号、告警信号、PT断线信号、PT并列、PT解列、低电压保护出口及接地保护出口等继电器。3.2.4 通信插件 工业级RS-422、RS-485和LonWorks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。3.2.5 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。4 保护原理4.1 PT自动并列当单母分段按单母（或双母线按双母并列）方式运行时，如果两段（组）PT中的一组发生故障（或检修）而停用时，装置会自动将两段（组）PT二次侧小母线并联运行。PT自动并列原理如图1 所示。PT并列后，若分段开关不在合位，PT自动解列。图1 PT自动并列原理图4.2 低电压保护 本装置检测两段母线电压，当发生母线低电压时，装置经整定延时后动作于低电压出口。其原理如图2所示。图2低电压保护原理图4.3 接地保护对于小电流接地电网，当任意一段母线PT开口三角电压大于绝缘监视整定值时，判为该段系统接地，经整定延时后动作于接地出口。接地保护原理如图3所示。图3 接地保护原理图4.4 PT断线检测任意一段母线PT二次侧的三相电压向量和与开口三角电压相差大于10V时，判为该段母线PT断线，装置经延时发出PT断线告警信号。待电压恢复正常(线电压均大于80V)后保护返回。母线PT断线原理如图4所示。图4 PT断线检测原理图4.5 装置故障告警 保护装置的硬件发生故障，装置的LCD可以显示故障信息，并驱动告警信号继电器发告警信号，同时闭锁装置切换及监控功能。 4.6 遥信、遥控及遥测功能a. 遥信：各种动作信号及PT位置等开入量信号；b. 遥控：远方控制PT并列、解列、调（修改）定值等；c. 遥测：相电压、线电压和零序电压。4.7 通信功能 可直接与微机监控或保护管理机通信，通信接口可选用RS-422、RS-485或LonWorks。通信规约可选用Q/XJ11.050-2001许继通信规约、IEC60870-5-103国际标准通信规约或MODBUS通信规约(订货时须注明)。5 定值清单及动作信息说明5.1 定值范围及说明本保护装置可存贮10套定值，对应的定值区号为09，用户可整定多套定值，根据实际情况选用相应的定值区，对于只使用一套定值时，建议将定值区设为“0”，而后按定值单整定。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，并对相关的电压及时限定值进行整定。WGB-161N定值清单见表1。表1 WGB-161N定值清单定值种类定值项目 整定范围及步长1.PT自动并列PT自动并列压板投入或退出定值种类定值项目 整定范围及步长2.低电压保护I段低电压压板投入或退出II段低电压压板投入或退出低电压保护定值10.00V90.00V 0.01V低电压保护时限0.00s100.00s 0.01s3.接地保护I段接地压板投入或退出II段接地压板投入或退出接地保护定值5.00V120.00V 0.01V接地保护时限0.00s100.00s 0.01s4.PT断线检测I段PT断线压板投入或退出II段PT断线压板投入或退出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。保护动作后，液晶显示动作类型，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，复归方式为按住 - 键2秒钟。另外，动作信息自动存入事件存贮区，事件存贮区记录最后发生的20次事件；且掉电不丢失。运行中可在“检查”菜单下查询所有动作信息。表2 保护动作及告警信息 显示内容 动作信息PT自动并列动作切换继电器、PT并列信号继电器出口；并列指示灯亮I段低电压动作低电压保护继电器、保护信号继电器出口；保护指示灯亮II段低电压动作低电压保护继电器、保护信号继电器出口；保护指示灯亮I段接地保护动作接地保护继电器、保护信号继电器出口；保护指示灯亮II段接地保护动作接地保护继电器、保护信号继电器出口；保护指示灯亮I段PT断线告警PT断线信号继电器出口；告警指示灯亮II段PT断线告警PT断线信号继电器出口；告警指示灯亮定值故障告警信号继电器出口；告警指示灯亮定值区号故障告警信号继电器出口；告警指示灯亮开出回路故障告警信号继电器出口；告警指示灯亮 显示内容 动作信息RAM故障告警信号继电器出口；告警指示灯亮6 装置接线说明6.1 装置的对外接线 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30、32为装置电源输入端，电源为直流时，30接正极性端，32接负极性端，为交流时不分极性；31为装置屏蔽接地端子；6.3 交流电压输入 端子1、2、3、4、5分别为I段电压输入：Ua1,Ub1,Uc1,UL1,UN1。 端子6、7、8、9、10分别为II段电压输入：Ua2,Ub2,Uc2,UL2,UN2。6.4 开入量及开入电源 装置共8路开入，开入时接装置自产的+24V电压。具体说明如下： 13为1PT位置；14为2PT位置；15为分段开关位置； 16为手动PT并列；17为手动PT解列；18为远方/就地（接入时为远方）；19、20为备用开入端子（用户可自己定义）。6.5 信号及控制回路端子端子33为信号公共端；端子34为保护信号出口；端子35为告警信号出口（该触点为一副动断触点，失电时作电源消失告警用）；端子36为PT断线信号出口；端子27、28为PT并列信号出口；端子37、38为低电压保护出口；端子39、40为接地保护保护出口；端子41、42为切换接点1；端子43、44为切换接点2；端子45、46为切换接点3；端子47、48为切换接点4。6.6 通信端子 RS-422：端子21、22、23、24分别为TXD+、RXD+、TXD-、RXD-。RS-485: 端子21、22短接，作为data+；端子23、24短接，作为data-。 LonWorks: 端子21为A , 端子22为B，端子23、24不接线。7 显示及键盘操作说明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，按住此键（2S）可复归信号CR 键：确认当前修改或执行当前选择ESC键：返回上级菜单7.2 运行显示说明正常运行时显示装置型号、电压量，如下图所示：当保护动作或有告警时，装置显示动作或告警信息，可参看表2。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CR 键装置弹出主菜单，如下： 进入主菜单，按 + - 可在两帧主菜单之间切换。用 键移动光标选择菜单，按CR键即进入所选的功能。菜单下还有子菜单，进入某些子菜单需要输入密码，出厂设定为“9999”。7.4刻度菜单说明进入“刻度”菜单后，选择一路模拟量，按CR 键可看到模拟量显示，如下图例：用 键移动光标,选择要调整的刻度值，通过 + - 键来校准模拟量的值。注：此菜单为装置调试时使用，装置出厂前刻度都已整定好，建议用户不要操作此菜单。7.5 整定菜单说明选择该菜单时，输入装置密码， 装置出现如下界面：选择“定值修改”，装置提示输入定值区号，用 + - 键改变定值区号（本保护装置可存贮10套定值，对应的定值区号为09）。按CR 键开始显示并可整定第一项定值，定值整定后请按CR 键确认。以后可以用 键向上、用或CR 键向下整定，修改结束后按ESC键返回，装置会提示“是否固化修改”，选择“是”并按CR键确认选择，装置会对之前所做的修改进行固化，并显示“定值固化成功”，此时已成功修改装置定值；选择“否”，按CR键确认选择后装置显示“定值修改放弃”，之前对定值所做的修改无效，装置定值仍为修改前定值。选择“定值切换”，装置提示输入定值区号，用 + - 键改变定值区号，确定定值区号后按CR键可切换至想要使用的定值区，装置显示定值区切换成功，装置当前所使用的定值即为该定值区中的定值。整定流程可参照附图5，定值清单见表1。7.6 传动菜单说明用于试验装置的继电器输出回路。实验时按 、键选择继电器，按CR 键继电器出口，再按任意键继电器返回。注：此菜单为调试时使用，装置正常运行时，用户不要操作此菜单。7.7 设置菜单说明地址：显示、修改装置通信地址；密码：显示、修改装置操作密码；变比：显示、修改PT变比。7.8 检查菜单说明定值：显示某一定值区里的定值。 选择该菜单时，首先提示输入定值区号，用 + - 键改变定值区号，按CR 键开始显示第一项定值。以后可以用 键向上、用 或CR 键向下查看。报告：显示所记录的事件报告，按 键进行查看，查看报告时，按 + 或 - 键可查看对应此报告的动作数据。装置可记录最后发生的20次事件，且掉电不丢失。程序：显示装置型号、程序版本号、CRC校验码、ROM校验码、软件编制日期。开关量：显示装置采集的8路开关量输入的状态，“off”表示开入未接通，“on”表示开入接通。频率：显示实时频率。模拟量：显示装置采集的模拟量的值。7.9 时钟菜单说明 用于设置时钟。与主站通信时，应由主站对时。7.10 清报告菜单说明用于清除装置事件报告。8 调试及异常处理说明8.1 调试装置基本免调试，主要检查8.28.6项，如果检查正确，即表明装置工作正常。8.2 程序检查如果程序的校验码正确，即可认为程序正确，装置的各种功能和逻辑正确。在“检查”菜单下，可查看装置的CRC校验码、ROM校验码。8.3 开关量输入检查在“检查”菜单下，对开关量进行检查。将开关量输入端子13、14、15、16、17、18、19、20分别接入+24V端子，对应的开关量显示为on，否则显示为off。8.4 继电器回路检查在“主菜单”下，选择“传动”菜单下的传动项。传动结果参看表3。表3 开出传动 继电器 说明 PT并列继电器切换继电器出口；并列信号继电器出口；并列指示灯亮 PT解列继电器切换继电器返回；并列信号继电器返回；并列指示灯灭 告警信号继电器告警信号继电器出口；告警指示灯亮PT断线继电器PT断线继电器出口；告警指示灯亮 低电压保护继电器 低电压保护继电器、保护信号继电器出口；保护指示灯亮接地保护继电器接地保护继电器、保护信号继电器出口；保护指示灯亮按住 - 键2秒钟，将表3所示的信号复归掉，即说明复归正常。8.5 模拟量输入检查在装置的电压输入端加入额定值，在“检查”菜单下，查看“模拟量”，显示值误差应不超过5%。如果某一路误差过大，应该在“刻度”菜单下对该路进行校准。8.6 整组试验如果上述检查全部正确，装置已基本没有问题。为谨慎起见，可整定装置的定值，然后检查装置的动作情况，确认所使用的保护功能全部正确。8.7 异常处理 显示内容 处理办法定值故障重新整定并固化定值定值区号故障重新切换定值区开出回路故障更换CPU插件RAM故障更换CPU插件9 投运说明及注意事项9.1 检查装置的型号、版本号，各电量参数是否与订货一致。9.2 投运前应严格按6