低压变压器综合保护测控装置技术说明书

1、第五章WDZ-440低压变压器综合保护测控装置1.产品用途及特点WDZ-440低压变压器综合保护测控装置，主要用于低压变压器（10KV/380V或6KV/380V）的综合保护和测控。对特大型低压变压器（5600KVA及以上，或主保护灵敏度校验要求不合格）需加装与之配套的WDZ-441低压变压器微机差动保护装置。装置可配置独立的操作回路和防跳回路，可适用于各种出口的变压器回路。完备的保护功能：l 高压侧电流速断保护l 高压侧电流限时速断保护l 高压侧过流保护l 高压侧过负荷保护（其时间特性可选择定时限、正常反时限、非常反时限或超常反时限四种动作时间特性之一）l 高压侧负序过流一段保护l 高压侧负

2、序过流二段保护l 高压侧接地保护（高压侧定时限零序过流保护）l 低压侧零序过流保护（其时间特性可选择定时限、正常反时限、非常反时限或超常反时限四种动作时间特性之一）l 非电量保护（开关量输入）l 独立的操作回路和防跳回路（选配）l 故障录波测控功能：l 10路遥信开入采集、装置内部遥信、事故遥信l 断路器遥控跳、合l 遥测量: 高压侧三相电压，三相电流，P，Q，功率因数，频率，零序电流l 2路脉冲量输入实现外部电度表自动抄表l 内嵌高精度智能电度表，可节省外部电度表（选配）l 1路420mA直流模拟量输出（DCS测量接口，选配）通讯功能：l 智能通讯卡：常规配置高速RS485现场总线，通讯速率

3、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：l 采用先进的32位嵌入式微处理器l 汉字液晶显示、操作简便直观l 用串行EEPROM存放保护定值l 可预先设定5套定值适应各种运行工况l 带掉电保持的SOE和自检报告l 软、硬件冗余设计，抗干扰性能强l 完善的软、硬件自检，二级看门狗l 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l 安全可靠的高速现场总线技术，支持双网和以太网接口l 完善、灵活的保护功能，全面、准确、可靠的测控功能l DCS测量接口(420mA模拟量输出)l 独立的操作回路和防跳回路，并能自动适应跳合闸电流的大小2.主要保护功能及原理保

4、护原理框图见图5.1。注：Imax=max（Ia，Ib，Ic），其他符号定义参见定值表BTJ为保护跳闸继电器、ACT为保护动作信号继电器、FLT为保护告警信号继电器图5.1WDZ-440保护原理框图2.1.高压侧电流速断保护其动作判据为：Imax=max(Ia，Ib，Ic)，Ib=-(Ia+Ic)ImaxIsdttsd式中，Imax：A、B、C相电流（Ia，Ib，Ic）最大值（A）Isd：速断动作电流（A）tsd：整定的速断保护动作时间（s）2.2.高压侧电流限时速断保护其动作判据为：ImaxIxssdttxssd 式中，Ixssd：限时速断动作电流（A）txssd：整定的限时速断保护动作时间

5、（s）2.3.高压侧过流保护其动作判据为：ImaxIglttgl式中，Igl:整定的高压侧过流动作值（A）tgl:整定的高压侧过流动作时间（s）2.4.高压侧过负荷保护装置提供低压变压器高压侧过负荷保护，其时间特性可选择定时限、正常反时限、非常反时限或超常反时限四种动作时间特性之一。反时限时间特性如图5.2所示。2.4.1.定时限过负荷保护其动作判据为：ImaxIgfhttgfh式中，Igfh：整定的高压侧过负荷动作值（A）tgfh：整定的高压侧过负荷动作时间（s）2.4.2.正常反时限过负荷保护其动作判据为：Imax1.1Igfh2.4.3.非常反时限过负荷保护动作判据为：Imax1.1Ig

6、fh2.4.4.超常反时限过负荷保护动作判据为：Imax1.1Igfh2.5.高压侧负序过流一段保护其动作判据为：I2I21dztt21dz式中，I21dz：负序过流一段电流动作值（A）t21dz：负序过流一段保护动作时间（s）2.6.高压侧负序过流二段保护其动作判据为：I2I22dztt22dz式中，I22dz：负序过流二段电流动作值（A）t22dz：负序过流二段保护动作时间（s）2.7.高压侧接地保护采用零序电流互感器获取低压变压器的高压侧零序电流，构成低压变压器的高压侧单相接地保护。为防止在低压变压器较大的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

7、可描述如下。I0HI0Hdz当Imax1.05Ie时或I0H1+（Imax/Ie-1.05）/4I0Hdz当Imax1.05Ie时t0t0Hdz式中，I0H：低压变压器高压侧零序电流倍数I0Hdz：高压侧零序电流动作值（倍）Ie：低压变压器额定电流（A）t0Hdz：整定的高压侧接地保护动作时间（s）t0：高压侧接地保护动作时间（s）高压侧接地保护的特性曲线示于图5.3。I0H/I0Hdz图5.3 高压侧接地保护特性曲线1 2 3 4 512动作区制动区Imax /Ie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I

8、0e=0.02A；中性点大电流接地时，取I0e=0.2A。2.8.低压侧零序过流保护低压变压器低压侧中性线电流经变换后，输入CPU系统，构成变压器低压侧零序过流保护，为了方便与下一级保护相配合，本装置对此保护提供四种时间特性供选择。.定时限零序过流保护其动作判据为：I0LI0Ldztt0L式中，I0L：变压器低压侧零序电流（A）I0Ldz:整定的低压侧零序过流动作值（A）t0L: 整定的低压侧零序过流动作时间（s）.正常反时限零序过流保护其动作判据为：I0L1.1I0Ldz.非常反时限零序过流保护其动作判据为：I0L1.1I0Ldz.超常反时限零序过流保护其动作判据为：I0L1.1I0Ldz2

9、.9.非电量保护非电量保护主要用于轻、重瓦斯或温度保护，作为常开接点的开关量输入，驱动电源由本装置提供(+24V)。外部接点闭合时就启动相应的非电量保护。本装置提供三个常开接点的非电量开关量输入。每种非电量保护可选择跳闸或发信，并可独立整定其动作时间。2.10.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：l 测量值（模拟量，开关量，脉冲量等）l 保护定值查询和修改l 装置状态、故障信息及录波数据等l 遥控l 远方复归装置的通信功能请在定货时加以说明。2.11.DCS测量接口装置测量变压器的各种交流参数，并通过D/A向DCS系统送出

10、1路420mA的直流模拟量（测量电流值）。2.12.辅助功能2.12.1.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。2.12.2.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。2.12.3.装置能自动记录各种装置和电动机的运行信息，包括：l 64个保护SOE事件记录l 256个遥信变位SOE记录l 16个装置自诊断信息记录2.12.4.装置故障录波功能能自动记录最后两次故障的所有电压，电流波形和开关量时序波形。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0999902脉冲电度一初值小数度09903脉冲电度一每字脉

11、冲数脉冲数/度1655351004脉冲电度二初值整数度0999905脉冲电度二初值小数度09906脉冲电度二每字脉冲数脉冲数/度1655351003.2.系统参数整定序号名称单位范围缺省值1装置地址199992密码0999912333屏保时间S01800304网络N1通讯退出、投入退出5接口设置退出、网络N2通讯、模拟量输出退出6调试口通讯退出、投入投入7内置电能板退出、投入退出3.3.保护定值整定序号名称及含义符号单位整定范围整定步长缺省值1变压器额定电流IeA1.006.000.012.002速断电流IsdA1.00100.000.0116.003速断时间tsdS0.069.990.010

12、.204限时速断电流IxssdA1.00100.000.0110.005限时速断时间txssdS0.2099.990.012.006负序过流一段电流I21dzA0.5020.000.012.007负序过流一段时间t21dzS0.1020.000.010.508负序过流二段电流I22dzA0.1020.000.011.009负序过流二段时间t22dzS0.5020.000.013.0010高侧零序过流倍数I0Hdz倍0.5040.000.012.0011高侧零序动作时间t0HS0.069.990.010.5012高侧过流动作电流IglA1.0080.000.014.8013高侧过流动作时间tgl

13、S0.1099.990.011.0014高侧过负荷电流IgfhA1.0080.000.012.8015高侧过负荷时间常数tgfhS0.199.9或0.024.00.010.5016高侧过负荷曲线定时限正常反时限非常反时限超长反时限定时限17低侧零序动作电流I0LdzA0.1060.000.011.0018低侧零序动作时间t0LS0.199.9或0.024.00.010.5019低侧零序动作曲线定时限正常反时限非常反时限超长反时限定时限20开关量一动作时间tKI1S0.06650.000.010.0621开关量二动作时间tKI2S0.06650.000.011.0022开关量三动作时间tKI3S

14、0.06650.000.015.0023速断保护投入退出、投跳投跳24限时速断保护投入退出、投跳投跳25负序一段保护投入退出、投跳退出26负序二段保护投入退出、投跳退出27高侧零序保护投入退出、投信、投跳投信28高侧过流保护投入退出、投信、投跳投跳29高侧过负荷投入退出、投信、投跳投信30低侧零序保护投入退出、投信、投跳投跳31开关量一保护投入退出、投信、投跳投跳32开关量二保护投入退出、投信、投跳投信33开关量三保护投入退出、投信、投跳投信3.4.精度调整3.4.1.测量精度系数调整序号名称范围步长备注1Uab0.520.0012Ubc0.520.0013Uca0.520.0014Ia0.5

15、20.0015Ic0.520.0016有功P0.520.0017无功Q0.520.0013.4.2.保护精度系数调整序号名称范围步长备注1Uab0.520.0012Ubc0.520.0013Uca0.520.0014Ia0.520.0015Ic0.520.0016I0H0.520.0017I0L0.520.0014.背板端子及接线原理图如果开关柜不带操作回路，用户需选配操作板。本装置操作板配置独立的操作回路和防跳回路，可适用于各种出口，并对跳合闸电流的大小自适应。l 带操作回路的背板端子和接线原理图操作回路原理图见图2.3 WDZ-400系列综合保护测控装置操作回路原理图。背板布置见图5.4

16、WDZ-440低压变压器综合保护测控装置背板端子排布及定义图（带操作板）。接线原理见图5.5 WDZ-440低压变压器综合保护测控装置接线原理图（带操作板）。l 不带操作回路的背板端子和接线原理图背板布置见图5.6 WDZ-440低压变压器综合保护测控装置背板端子排布及定义图（带I/O板）。接线原理见图5.7 WDZ-440低压变压器综合保护测控装置接线原理图（带I/O板）。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

17、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.工作和操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XC1-1操作电源操作板上有，I/O板上无XC1-2XC2-15操作电源公共端操作板上为操作电源负，I/O板上为24V开入公共端XC2-164.3.远方当地电源端子号端子定义备注XC1-15远方远方电源，操作板上有，I/O板上无XC1-16当地当地电源，操作板上有，I/O板上无4.4.开入接点端子号端子定义备注XA2-12开入124V开入（开入一保护输入接点）XA2-13开入224V开入（开入二保护输入接点）XA2

18、-14开入324V开入（开入三保护输入接点）XA2-15开入424V开入（I/O板上为DL位置）XA2-16公共端24V开入公共端XC2-9开入5I/O板上24V开入，操作板上KM开入XC2-10开入6I/O板上24V开入，操作板上KM开入XC2-11开入7I/O板上24V开入，操作板上KM开入XC2-12开入8I/O板上24V开入，操作板上KM开入XC2-13开入9I/O板上24V开入，操作板上KM开入XC2-14开入10I/O板上24V开入，操作板上KM开入XC2-15操作电源公共端操作板上为操作电源负，I/O板上为24V开入公共端XC2-164.5.信号输出接点4.5.1中央信号输出端子

19、号端子定义备注XA2-1动作信号保护跳闸时闭合接点XA2-2XA2-3装置故障装置自检故障或24V失压时闭合接点XA2-4XA2-5信号一保护告警时闭合接点XA2-6XA2-7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XA2-8XC1-3控制断线控制回路断线时闭合接点XC1-44.5.2位置信号（I/O板上无）端子号端子定义备注XC1-5远方位置远方当地位置信号当装置处于远方状态时接点闭合XC1-64.5.3模拟量输出端子号端子定义备注XB-5AO1420mA输出XB-6AO2未使用XB-7公共420mA输出公共端4.5.4现场总线端子号端子定义备注XB-1N1-A网络N1（高速RS485）XB-2N1-BXB-3N2-A网络N2（高速RS485）XB-4N2-B4.5.5时钟同步信号端子号端子定义备注XB-11时钟同步XB-124.6.遥跳遥合端子号端子定