WDZ-5211线路保护测控装置

1、WDZ-5211线路保护测控装置（V1.04）WDZ-5211线路保护测控装置1 装置功能WDZ-5211线路保护测控装置主要用于10KV及以下馈线的保护和测控。WDZ-5200系列线路保护装置包括WDZ-5215短线路综合保护测控装置，两者在保护、测控功能的区别见下表所示。WDZ-5211WDZ-5215差动速断保护比率差动保护CT断线告警低电压闭锁过流一段保护低电压闭锁过流二段保护过流三段保护后加速保护过负荷保护接地保护一段接地保护二段PT断线告警测量功能控制功能硬件电能计量功能操作回路功能2路420mA输出2 保护功能及原理2.1 过流一段保护过流一段保护可整定经低电压闭锁，当三个线电压

2、中任意一个电压小于低电压闭锁定值，开放经低电压闭锁的过流一段保护。2.1.1 保护动作逻辑框图2.1.2 保护动作判据式中，Imax：A、B、C相电流（Ia，Ib，Ic）最大值（A）Ia：A相电流值（A）Ib：B相电流值（A）Ic：C相电流值（A）Umin：AB、BC、CA线电压（Uab、Ubc、Uca）最小值（V）Uab：AB线电压（V）Ubc：BC线电压（V）Uca：CA线电压（V）Igl1：过流一段保护动作电流整定值（A）tgl1：过流一段保护动作时间整定值（s）Udybs：低电压闭锁过流电压整定值（V）2.2 过流二段保护过流二段保护可整定经低电压闭锁，当三个线电压中任意一个电压小于低

3、电压闭锁定值，开放经低电压闭锁的过流二段保护。2.2.1 保护动作逻辑框图2.2.2 保护动作判据式中，Igl2：过流二段保护动作电流整定值（A）tgl2：过流二段保护动作时间整定值（s）2.3 过流三段保护2.3.1 保护动作逻辑框图2.3.2 保护动作判据式中，Igl3：过流三段保护动作电流整定值（A）tgl3：过流三段保护动作时间整定值（s）2.4 后加速保护为防止厂用电切换后合闸于故障线路，装置提供了后加速保护。后加速信号支持电平信号和脉冲信号输入，后加速保护投入5秒钟。2.4.1 保护动作逻辑框图2.4.2 保护动作判据式中，Ihjs：后加速保护动作电流整定值（A）thjs：后加速保

4、护动作时间整定值（s）2.5 过负荷保护过负荷保护提供定时限、正常反时限、非常反时限、超常反时限供选择。反时限曲线符合IEC 60255-3标准。2.5.1 保护动作逻辑框图2.5.2 定时限保护动作判据式中，Igfh：过负荷保护动作电流整定值（A）tgfh：过负荷保护动作时间整定值（s）2.5.3 正常反时限保护动作判据2.5.4 非常反时限保护动作判据2.5.5 超常反时限保护动作判据2.6 接地保护一段零序电流通过专用零序电流互感器得到，利用二段零序过流保护来达到接地保护的目的。装置外接零序电流测量范围为10mA6A。如果无外部专用零序电流互感器，装置可以软件自产零序，。装置设有CT断线

5、瞬时闭锁自产零序，以防止CT断相引起的自产零序误动作。为防止三相电流互感器特性不一致产生的不平衡电流引起接地保护误动作，采用了最大相电流Imax作制动量。保护动作曲线如下图所示。带相电流制动的接地保护动作曲线2.6.1 保护动作逻辑框图零序过流逻辑，适用于零序电流外接场合：带相电流制动逻辑，适用于零序电流自产场合：2.6.2 保护动作判据零序过流：相电流制动：式中，I01dz：零序保护一段动作电流整定值（A）t01dz：零序保护一段动作时间整定值（s）Ie：线路运行额定电流二次值（A）2.7 接地保护二段2.7.1 保护动作逻辑框图零序过流逻辑，适用于零序电流外接场合：带相电流制动逻辑，适用于

6、零序电流自产场合：2.7.2 保护动作判据零序过流：相电流制动：式中，I02dz：零序保护二段动作电流整定值（A）t02dz：零序保护二段动作时间整定值（s）Ie：线路运行额定电流二次值（A）2.8 瞬时CT断线闭锁功能CT断线判别是基于以下假设的：(1) CT断线不是所有相同时发生的；(2) CT断线与故障不是同时发生的。满足下述任一条件不进行CT断线判别：(1) 起动前最大相电流小于0.2Ie，则不进行CT断线判别；(2) 起动后最大相电流大于1.2Ie；(3) 起动后电流比起动前增加；只有在自产零序元件动作后，才进入瞬时CT断线判别程序。电流同时满足下列条件认为是CT断线：(1) 只有一

7、相或二相电流为零；(2) 其它二相或一相电流与起动前电流相等；2.9 延时CT断线告警功能延时CT断线判别逻辑为：三个电流中仅有一个电流小于0.125倍额定电流，且其它二个电流均大于0.125倍额定电流，且连续超过2秒满足此条件，则发出CT断线告警信号，但不闭锁任何保护。2.10 PT断线装置设有延时PT断线报警功能。PT断线分三相PT断线和单相或者二相PT断线。三相PT断线主要特征是有流无压；单相或者二相PT断线主要特征是较大的不平衡电压，利用负序电压来判断。2.10.1 保护动作逻辑框图2.10.2 保护动作判据2.11 保护定值序号名称及含义符号单位整定范围1回路额定电流IeA0.20I

8、n-1.20In2低电压闭锁定值UdybsV10.00-90.003过流一段保护电流Igl1A0.20In-20.00In4过流一段动作时间tgl1s0.00-10.005低压闭锁过流一段退出、投入6过流二段保护电流Igl2A0.20In-20.00In7过流二段动作时间tgl2s0.10-100.008低压闭锁过流二段退出、投入9过流三段保护电流Igl3A0.20In-20.00In10过流三段动作时间tgl3s0.10-100.0011后加速保护电流IhjsA0.20In-20.00In12后加速动作时间thjss0.00-4.9013过负荷保护电流IgfhA0.20In-20.00In1

9、4过负荷动作时间tgfhs0.10-650.0015过负荷动作曲线定时限/正常反时限/非常反时限/超常反时限16过负荷保护出口方式告警、跳闸17零序动作一段电流I01dzA0.010-6.00018零序保护一段时间t01dzs0.00-10.0019接地一段出口方式告警、跳闸20零序动作二段电流I02dzA0.010-6.00021零序保护二段时间t02dzs0.10-100.0022接地二段出口方式告警、跳闸注：零序动作一段电流和零序动作二段电流定值的范围：在零序电流外接情况下为0.010-6.000A；在零序电流自产情况下为0.20In-20.00In。零序电流的接入方式选择在“装置菜单-

10、定值设置-系统设置-工程参数-零序电流接入方式”中进行配置。2.12 软压板装置提供软压板功能，在进行软压板投退过程中，会产生软压板虚拟遥信变位信息。序号名称及含义符号整定范围1过流一段保护退出、投入2过流二段保护退出、投入3过流三段保护退出、投入4后加速保护退出、投入5过负荷保护退出、投入6接地保护一段退出、投入7接地保护二段退出、投入8CT断线告警退出、投入9PT断线告警退出、投入3 测控功能3.1 测量功能三相电压、三相电流、有功功率、无功功率、功率因素、频率。3.2 开入提供标准24路开入。3.3 开出提供标准5路继电器输出，有7个开出接点。3.4 遥控提供断路器开关的遥控跳合闸操作。

11、3.5 计量功能提供硬件正向有功、正向无功、反向有功、反向无功电能计量功能，同时提供正向有功、正向无功电能脉冲输出功能。同时可以利用装置计算出的有功、无功，进行有功电能、无功电能累计。3.6 操作回路操作回路功能包括跳圈、合圈、跳位监视、合位监视、跳位信号输出、合位信号输出、控制回路断线输出、保护跳闸输出、遥控跳闸输出、遥控合闸输出、手动跳闸输入、手动合闸输入、DCS跳闸输入、保护跳闸输入、2路位置联跳或保护联跳输出等。3.7 DCS输出装置提供1路420mA输出，可选配2路420mA输出，可以任意整定所对应的测量量和倍数。4 背板端子和接线原理图4.1 模拟量输入Ua、Ub、Uc为母线电压，

12、装置中作为保护和测量电压共同输入，线电压接入，额定电压为100V。IA、IB、IC为测量电流，需从专用测量CT输入。测量电流有额定5A和1A之分。Ia、Ib、Ic为三相保护电流。保护电流有额定5A和1A之分。3I0为零序电流，从专用零序电流互感器接入。零序电流二次值有效测量范围为10mA6A。如无专用零序电流互感器，装置也可自产零序4.2 背板端子从装置前面看，背板端子最左边为插槽1，最右边为插槽5，中间分别为插槽2、插槽3、插槽4。从装置背面看，最右边为插槽1，最左边为插槽5。端子编号为3位数，如“ABC”，第一位A为插槽序号，第二三位BC为自上而下端子的序号。如插槽3的第1个端子，编号为3

13、01。4.2.1 操作板基本配置端子插槽1：模入板端子101、103、105为线电压输入。端子107108为测量A相电流输入。端子109110为测量B相电流输入。端子111112为测量C相电流输入。端子113114为保护A相电流输入。端子115116为保护B相电流输入。端子117118为保护C相电流输入。端子119120为零序电流3I0输入。插槽2：空板插槽3：操作板端子301303为位置状态输出。302301为跳位状态输出；303301为合位状态输出。端子304305为控制回路断线输出。端子306为合位监视继电器负端。端子307为跳位监视继电器负端。端子308为保护跳闸出口（BTJ），可经压

14、板或直接接至端子318。端子309为遥控正电源输入端子，只有在其接入正电源时装置才将遥跳和遥合功能投入。端子310为遥控合闸出口（YHJ），可经压板或直接接至端子317。端子311为遥控跳闸出口(YTJ)，可经压板或直接接至端子319。端子312为控制正电源输入端子。端子313为控制负电源输入端子。端子314接外部合闸机构，即断路器合闸线圈。端子315接外部跳闸机构，即断路器跳闸线圈。端子317为手动合闸输入端子。端子318为保护跳闸输入端子。端子319为手动跳闸输入端子。端子320为DCS跳闸输入端子。端子321322为开出4，默认为保护联跳出口，也可通过跳线选择为位置联跳。端子323324

15、为开出5，默认为保护联跳出口，也可通过跳线选择为位置联跳。端子325326为装置故障告警信号输出。端子327328为保护跳闸信号输出。端子329330为保护告警信号输出。端子331332为动作告警信号输出，当保护动作或保护告警时，此信号输出。插槽4：接口板端子401402为现场总线1输入，401为正极性，402为负极性。可选择CAN、ProfiBus网络接口。端子403为信号地。端子404405为现场总线2输入，404为正极性，405为负极性。可选择CAN、ProfiBus网络接口。端子406407为GPS对时输入端口，接485差分电平。端子408为信号地。端子410411为有功电能脉冲输出，

16、24V无源空接点输出。410为正端，411为负端。端子412413为无功电能脉冲输出，24V无源空接点输出。412为正端，413为负端。端子414416为2路420mA输出。4144165为第1路输出，414为正端，416为负端；415416为第2路输出，415为正端，416为负端。装置接地螺柱必须和现场接地网可靠连接。插槽5：电源板端子503504为装置电源输入，装置电源可选择交直流220V或直流110V。503为装置电源负输入端，504为装置电源正输入端。端子506530为24路强电直流110V或220V开入。506为开入公共负端，507530为24路开入输入。509默认定义为后加速接点。

17、端子531532为装置闭锁输出，常闭接点。装置24V失电或内部CPU不正常工作，接点闭合。4.2.2 不配置操作板基本配置端子插槽1：模入板同操作板配置下模入板端子说明。插槽2：空板插槽3：出口板端子301304为保护联跳输出。301302为其中一副接点输出；303304为其中另一幅接点输出。端子305308为开出2出口。305306为其中一副接点输出；307308为其中另一幅接点输出。端子309310为保护跳闸出口。端子311312为遥合继电器出口。端子313314为遥跳继电器出口。端子325326为装置故障告警信号输出。端子327328为保护跳闸信号输出。端子329330为保护告警信号输出

18、。端子331332为动作告警信号输出，当保护动作或保护告警时，此信号输出。插槽4：接口板同操作板配置下接口板端子说明。插槽5：电源板510默认定义为远方位置，511、512默认定义为断路器跳位、合位接入。其余同操作板配置下电源板端子说明。4.3 端子接线原理图4.3.1 模拟量输入接线原理图4.3.2 开入、中央信号、网络、模出、电能脉冲输出回路接线原理图4.3.3 操作板操作回路原理图4.3.4 不配置操作板开出回路接线原理图5 装置选型（1） 装置网络通讯接口可选配CAN、ProfiBus，均为双网配置；如果需要选配RS485接口，请特殊说明；（2） 装置可选配硬件电能板；（3） 装置可选

19、配操作回路，防跳功能可选择取消；联跳继电器默认为保护联跳，如果联跳继电器需要为位置联跳，请特殊说明；操作回路跳合闸电流默认为0.34A自适应，如果跳合闸电流为0.050.3A或410A，请特殊说明。也可不选配操作回路；（4） 装置操作回路电源和开入电源有直流110V和直流220V之分；装置电源不区分110V和220V，也不区分交流和直流；（5） 装置二次额定电流有1A和5A之分，此电流为保护电流和测量电流，且保护电流和测量电流同为1A或5A；（6） 装置默认配置1路420mA输出，如果不需要420mA输出或需要2路420mA输出，请特殊说明；（7） 装置零序CT精确工作范围为10mA6A，如果

20、零序电流不在此范围，请特殊说明；（8） 装置二次额定电压为100V、50Hz，线电压接入；（9） 装置可扩展开入、开出资源，请特殊说明。6 整定说明6.1 重要提示本整定说明仅供参考。6.2 过流一段保护6.2.1 过流一段保护电流Igl1（1） 按躲过电缆末端三相短路电流计算，即动作电流灵敏系数式中，Krel：可靠系数，取1.21.25：电缆末端三相短路电流二次值（A）：电缆始端三相短路电流二次值（A）：电缆始端两相短路时的灵敏度如果电缆长度较长，不容易满足灵敏度要求，可考虑采用电压闭锁速断保护。（2） 电流元件按电缆末端短路有足够灵敏度计算而电压元件按躲过电缆末端三相短路计算动作电流动作电

21、压标幺值式中，：电缆末端两相短路电流二次值（A）ZL：电缆线路阻抗标幺值XS：6KV/10KV母线系统电抗标幺值XL：电缆线路电抗标幺值6.2.2 过流一段动作时间tgl1一般取tgl1=06.3 过流二段保护6.3.1 过流二段保护电流Igl2（1） 按躲过电动机自起动电流计算，即式中，Krel：可靠系数，取1.151.2Iat.all：馈线所接电动机自启动电流（A）nTA：电流互感器变比（2） 按下一级设备最大速断电流整定值配合计算，即式中，Krel：可靠系数，取1.151.2Iop.max：下一级设备最大速断电流整定值（A）如灵敏度足够，尽量取较大的动作电流6.3.2 过流二段动作时间t

22、gl2（1） 按下一级速断保护配合，即式中，：时间级差，可取0.3s（2） 按下一级过电流保护配合，即式中，：时间级差，可取0.3s6.4 过流三段保护一般过流三段保护可以不使用6.5 后加速保护6.5.1 后加速保护电流Ihjs（1） 按躲过电动机自起动电流计算（2） 按躲过线路所带变压器励磁涌流计算6.5.2 后加速动作时间thjs一般取thjs=06.6 过负荷保护6.6.1 过负荷保护电流Igfh可取Igfh=（1.151.3）Ie6.6.2 过负荷动作时间tgfh可取tgfh=510s，动作于信号6.7 接地保护6.7.1 中性点不接地系统（1） 零序动作电流I0dz按躲过区外单相接地时流过保护安装处单相接地电流计算：式中，Krel：可靠系数，保护动作于信号时取22.5，保护动作于跳闸时取2.