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1、WBT-820系列微机备自投装置技术及使用说明书（ver-2.5）许继集团股份有限公司XJ GROUP CORPORATION CO.,LTD. WBT-820系列微机备自投装置应用范围 适用于220kV及以下各种电压等级的备用电源自投。装置硬件 l 后插拔方式，强弱电分离；加强型单元机箱按抗强振动、强干扰设计,可分散安装于开关柜上运行。l 采用32位浮点DSP处理器，大容量的RAM和Flash Memory；数据处理、逻辑运算和信息存储能力强，运行速度快，可靠性高。l 16位高精度AD，测量精度高。l 可保存不少于100个最近发生的事件报告及运行报告。l 采用图形液晶，中文显示，菜单式操作。
2、主要特点 l PLC可视化逻辑组态，方便实现各种运行环境对备自投的具体逻辑要求。l 实时多任务操作系统，模块化编程；实时性好，可靠性高。l 8套保护定值，定值区切换安全方便。l 标准通信规约，方便与微机监控或保护管理机联网通讯。我公司保留对本说明书进行修改的权利；产品与说明书不符时，请参照实际产品说明。2004.3 第四版印刷 1 概述 1 1.1 功能配置 11.2 主要特点 12 技术指标 2 2.1 额定数据 22.2 装置功耗 22.3 环境条件 22.4 抗干扰性能 22.5 绝缘性能 32.6 机械性能 32.7 各元件工作范围 32.8 测量精度 33 装置硬件 4 3.1 机箱
3、结构 43.2 主要插件 44 WBT-821保护原理 5 4.1 运行方式说明 54.2 保护与备自投逻辑图 64.3 复压闭锁电流保护 64.4 零序电流保护 64.5 三相一次重合闸 64.6 电流加速保护 64.7 零流加速保护 84.8 备自投 84.9 过负荷保护 84.10 TV断线检测 84.11 位置检测 84.12 遥测、遥信、遥控及遥脉功能 9 5 WBT-822保护原理 9 5.1 备用电源自投说明 95.2 具体运行方式 105.3 TV检测 145.4 位置检测 146 WBT-821保护信息说明 14 6.1 定值整定信息 146.2 压板整定信息 156.3 动
4、作信息及说明 157 WBT-822保护信息说明 16 7.1 定值整定信息 167.2 压板整定信息 177.3 动作信息及说明 178 WBT-821装置对外接线说明 18 8.1 装置接线端子 188.2 装置辅助电源 188.3 通信端子 188.4 交流电流输入 198.5 交流电压输入 198.6 开入及开入电源 198.7 中央信号输出 198.8 位置触点 198.9 出口继电器 198.10 跳合闸回路 199 WBT-822装置对外接线说明 20 9.1 装置接线端子 209.2 装置辅助电源 209.3 通信端子 209.4 交流电流输入 20 9.5 交流电压输入 20
5、9.6 开入及开入电源 209.7 中央信号输出 209.8 位置触点 209.9 出口继电器 2010 人机界面说明 21 10.1 初始界面 2110.2 浏览 2110.3 定值 2110.4 报告 2210.5 传动 2310.6 开入 2310.7 通讯 2310.8 设置 2310.9 打印 2410.10 版本 2410.11 自动信息显示 2411 调试及异常处理 24 11.1 调试说明 2411.2 程序检查 2411.3 开关量输入检查 2511.4 继电器回路检查 2511.5 模拟量输入检查 2511.6 整组试验 2511.7 装置故障告警 2511.8 录波 26
6、11.9 GPS对时 2611.10 打印功能 2611.11 网络通信 2611.12 异常处理 26 12 投运说明及注意事项 26 13 贮存及保修 27 14 供应成套性 27 15 订货须知 27 附录A WBT-821装置端子接线图 28 附录B WBT-822装置端子接线图 29 附录C WBT-821装置接线示意图 30 附录D WBT-822装置接线示意图 31 附录E WBT-821操作回路原理图 32 1. 概述WBT-820系列微机备自投装置采用先进的可视化逻辑配置(PLC)方法，在PC机上进行可视化的逻辑组态，通过调用功能元件库中对应的功能元件，实现各种运行方式（环境
7、）所要求的备用电源自投逻辑；其功能元件库中的各种元件均经过反复测试，安全可靠。WBT-821装置配置了四种分段开关备自投方式及备投后（主变）过负荷功能，并设有分段开关的保护功能包括两段复压闭锁电流保护、一段零序电流保护、三相一次重合闸、电流加速、零序加速（加速段同时作为充电保护）等；设有TV断线检测、位置检测、功率测量、脉冲测量等自检与测控功能；适用于110kV及以下电压等级的分段保护、测控及备自投。WBT-822装置硬件设有8个TV和6个TA，通过逻辑配置实现四种方式的进线自投功能和两种方式的分段（桥）开关自投功能；适用于220kV及以下电压等级的两条进线带双母或单母带分段运行方式的备用电源
8、自投。1.1. 功能配置 请参看表1-1表1-1：功能配置功能名称WBT-821WBT-822保护功能进线互投桥开关自投两段式复压闭锁电流保护自产零序电流保护三相一次重合闸（无检定）电流加速保护(后加速，可用作母充保护)零序加速保护(后加速，可用作母充保护)过负荷联切TV断线告警位置异常告警桥开关操作回路控制回路异常告警弹簧未储能告警压力异常告警测控功能遥信开入采集、装置遥信变位、事故遥信断路器遥控分合IA、IB、IC、Ua、Ub、Uc、P、Q、f 遥测事件SOE等故障录波4路脉冲输入1.2. 主要特点a. 加强型单元机箱按抗强振动、强干扰设计,特别适应于恶劣环境,可分散安装于开关柜上运行。b
9、. 集成电路全部采用工业品或军品，使得装置有很高的稳定性和可靠性。c. 采用32位DSP作为保护CPU，配置大容量的RAM和Flash Memory；数据运算、逻辑处理和信息存储能力强，可靠性高，运行速度快。d. 采用16位A/D作为数据采集，数据采集每周24点，保护测量精度高。e. 采用图形液晶，全中文显示菜单式人机交互；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。f. 可独立整定8套保护定值，定值区切换安全方便。g. 大容量的信息记录：可保存不少于100个最近发生的历史报告,可带动作参数，掉电保持，便于事故分析。h. 采用DL/T667-1999规约，设有RS-485通信接
10、口；组网经济、方便,可直接与微机监控或保护管理机联网通讯。2. 技术指标2.1. 额定数据a. 额定直流电压: 220V或110V (订货注明)b. 额定交流数据：交流电压100/V，100V交流电流 5A或1A(订货注明)额定频率50Hz2.2. 装置功耗a.交流电压回路：每相不大于1VA；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.保护电源回路：正常工作时,不大于12W；保护动作时,不大于15W。2.3. 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
11、雨、防雪的室内；在极限值下不施加激励量，装置不出现不可逆转的变化，温度恢复后，装置应能正常工作。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. 脉冲群干扰试验：能承受GB/T14598.131998规定的频率为1MHz及100kHz衰减振荡波（第一半波电压幅值共模为2.5kV，差模为1kV）脉冲群干扰试验。b. 快速瞬变干扰试验：能承受GB/T14598.101997第四章规定的严酷等级为级的快速瞬变干扰试验。c.
12、 辐射电磁场干扰试验：能承受GB/T14598.91995第四章规定的严酷等级为级的辐射电磁场干扰试验。d. 静电放电试验：能承受GB/T14598.14-1998中4.1规定的严酷等级为级的静电放电试验。e. 电磁发射试验：能承受GB/T14598.162002中4.1规定的传导发射限值及4.2规定的辐射发射限值的电磁发射试验。f. 工频磁场抗扰度试验：能承受GB/T17626.81998第5章规定的严酷等级为级的工频磁场抗扰度试验。g. 脉冲磁场抗扰度试验：能承受GB/T17626.91998第5章规定的严酷等级为级的脉冲磁场抗扰度试验。h. 阻尼振荡磁场抗扰度试验：能承受GB/T1762
13、6.101998第5章规定的严酷等级为级的阻尼振荡磁场抗扰度试验。i. 浪涌抗扰度试验：能承受IEC 60255-22-5:2002第4章规定的严酷等级为级浪涌抗扰度试验。j. 传导骚扰的抗扰度试验：能承受IEC 60255-22-6:2001第4章规定的射频场感应的传导骚扰的抗扰度试验。k. 工频抗扰度试验：能承受IEC 60255-22-7:2003第4章规定的工频抗扰度试验。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),交流回路和直流回路之间,交流电流回路和交流电压回路之间,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.
14、 介质强度：装置通信回路和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,交流电流回路和交流电压回路之间,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。c. 冲击电压：装置通信回路和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；其各带电的导电端子分别对地,交流回路和直流回路之间,交流电流回路和交流电压回路之间,能承受5kV(峰值)的标准雷电波冲击检验。2.6. 机械性能a. 振动响应：
15、装置能承受GB/T 11287-2000中4.2.1规定的严酷等级为I级振动响应检验。b. 冲击响应：装置能承受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：装置能承受GB/T 11287-2000中4.2.2规定的严酷等级为I级振动耐久检验。d. 冲击耐久：装置能承受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：装置能承受GB/T 14537-1993中4.3规定的严酷等级为I级碰撞检验。2.7. 各元件工作范围a.电流元件：0.04In20In；误差不超过2.5 。b.电压元件：2V100V；误差不超过
16、2.5 。c.时间元件：030S；2s内（含2S）不超过40ms，2s以上不超过整定值的2 。2.8. 测量精度a.各模拟量的测量误差不超过额定值的0.2%；b.功率测量误差不超过额定值的0.5%；c.开关量输入电压（220V），分辨率不大于2ms；d.脉冲量输入电压24V，脉冲宽度不小于10ms；e.有功、无功电度的测量误差不超过1%。3. 装置硬件3.1. 机箱结构装置采用整面板形式,面板上包括液晶显示器、信号指示器、操作键盘、调试RS-232通信口插头等。采用加强型单元机箱，按抗强振动、强干扰设计；确保装置安装于条件恶劣的现场时仍具备高可靠性。不论组屏或分散安装均不需加设交、直流输入抗干
17、扰模块。装置的外形尺寸如图3-1所示：图3-1 外形尺寸装置的安装开孔尺寸如图3-2所示：图3-2 安装开孔尺寸3.2. 主要插件本保护装置由以下插件构成: 信号插件、电源插件、CPU插件、交流插件、人机对话插件。a. 信号插件信号插件主要由继电器组成，包括装置信号输出及一个断路器的操作回路。本插件包括有跳闸、合闸、告警三个带保持的中央信号继电器（TXJ、HXJ、GXJ），远方跳闸（YTJ）和远方合闸（YHJ）两个遥控操作继电器，两个保护跳合闸出口继电器（BTJ、CHJ），两个备用出口继电器（BYJ1、BYJ2）；断路器操作回路有跳合闸压力继电器（TYJ、HYJ），断路器位置监视继电器（TWJ
18、1、TWJ2、HWJ），防跳跃继电器（TBJV、TBJ、HBJ），并设有合后继电器（HHJ）；本装置的跳合闸等出口继电器的24V地均经闭锁继电器（BSJ）闭锁。WBT-821的分段开关使用本插件的断路器操作回路， BYJ1用于跳进线一、进线二则使用BYJ2继电器。WBT-822使用了本插件的部份继电器：进线一跳闸继电器(BYJ1)、进线一合闸继电器(BYJ2)、跳闸远方信号继电器（BTJ）、合闸远方信号继电器（CHJ）、跳闸中央信号继电器（TXJ）、合闸中央信号继电器（HXJ）、告警继电器（GXJ）、闭锁继电器（BSJ）。b. 电源插件由电源模块将外部提供的交、直流电源转换为保护装置工作所需电
19、压。本模块输出+5V、15V和+24V。+5V电压用于装置数字器件工作，15V电压用于A/D采样，24V电压用于驱动继电器及脉冲输入使用。电源插件还附加有备用三继电器(BYJ3)、备用四继电器(BYJ4)、备用五继电器(BYJ5)。WBT-821中，此三个继电器分别定义为：跳进线一出口2继电器(BYJ3)、跳进线二出口2继电器(BYJ4)、过负荷联切继电器(BYJ5)；WBT-822中，此三个继电器分别定义为：进线二跳闸继电器(BYJ3)、进线二合闸继电器(BYJ4)、分段（桥）合闸继电器(BYJ5)。c. CPU插件CPU插件由CPU、RAM、ROM、Flash Memory等构成。CPU为
20、32位高性能浮点处理器，主频达40MHz；A/D数据输入精度达16位。集成电路全部采用工业品或军品，使得装置有很高的稳定性和可靠性。d. 交流插件交流插件设置多个电流变换器“TA”和电压变换器“TV”， 用于将系统二次侧电流、电压信号转换为弱电信号，输送给AD进行转换，并起强弱电隔离作用。WBT-821交流变换部分包括8个TA和6个TV， 8个TA分别变换IA、IB、IC、CIA、CIB、CIC、I1、I2八个电流量，6个TV分别变换两组母线电压UA1、UB1、UC1及UA2、UB2、UC2。WBT-822交流变换部分包括6个TA和8个TV：8个TV分别变换两组母线电压UA1、UB1、UC1、
21、UA2、UB2、UC2及两个进线电压Ux1、Ux2，6个TA分别变换两组进线电流IA1、IB1、IC1、IA2、IB2、IC2。e. 人机对话插件人机对话插件安装于装置面板后方，液晶采用中文菜单方式显示（操作），主要功能为：键盘操作、液晶显示、信号灯指示及串行口调试。4. WBT-821保护原理4.1. 运行方式说明本装置适用于单母带分段运行方式下的分段保护与备自投。下图为WBT-821装置的运行方式接线图，备自投方式为：若正常运行时，每条进线各带一段母线，两条进线互为暗备用，采用桥开关（亦用于分段、母联，以下均称作桥开关）备自投。图4-1 WBT-821运行方式接线图4.2. 保护与备自投逻
22、辑图装置以PLC逻辑配置方式实现两段复压闭锁电流、一段零序电流、三相一次重合闸、电流加速、零序加速（加速段同时实现充电保护）、四种分段备投方式、备投后主变过负荷联切、TV断线检测及位置自检；图4-2为保护与备自投逻辑图：4.3. 两段式复压闭锁电流保护复合电压：由低电压元件和负序电压元件构成：任一线电压低于低电压整定值或负序电压大于负序电压整定值开放保护。母线一与母线二复合电压构成或门开放保护；某一组TV断线取消本组电压的复压判别，两组TV同时断线则退出复合电压闭锁元件（本保护此时为单纯的过电流保护）。复合电压闭锁由复压元件投退控制字投退。动作过程：（过流、段）压板投入，任一相分段电流大于整定
23、值，若复合元件投退控制字投入则检复合电压，经整定延时跳桥开关。4.4. 零序电流保护零序电流压板投入，桥开关自产零序电流大于整定值，经整定延时跳桥开关。4.5. 三相一次重合闸无检定方式，跳位启动重合闸。重合闸压板投入，充电满后，出现桥开关跳位且桥开关无流，经整定延时合桥开关。重合闸充电时间固定为15s ；重合闸的放电条件有：a.合后位消失；b.控制回路断线告警；c.弹簧未储能告警；d.闭锁重合闸开入；e.重合闸压板未投入。4.6. 电流加速保护跳位消失后3秒内瞬时投入（后加速方式），亦作为充电保护。动作过程：电流加速压板投入，任一相桥开关电流大于整定值，经整定延时跳桥开关。图4-2 WBT-
24、821 保护与备自投逻辑图4.7. 零序加速保护跳位消失后3秒内瞬时投入（后加速方式），亦作为充电保护。动作过程：零序加速压板投入，桥开关自产零序电流大于整定值，经整定延时跳桥开关。4.8. 备自投4.8.1. 四种备投方式，六种组合选择可用方式：方式一,方式二,方式三,方式四,方式一与二组合,方式三与四组合。 充电条件：a.母、母均三线有压； b.1DL、2DL在合位，3DL在分位； 以上条件均满足，经15秒后充电完成。 放电条件（任一条件满足立即放电）：a.3DL在合位； b.、母均无压；c.有外部闭锁信号；d.DL1、DL2、DL3的位置异常；e.控制回路异常，弹簧未储能，压力异常。4.
25、8.2. 自投方式自投方式1：当充电完成后，母无压、进线一无流，母有压则经延时Tb1后跳开1DL，确认1DL跳开后合上3DL。自投方式2：当充电完成后，母无压、进线二无流，母有压则经延时Tb2后跳开2DL，确认2DL跳开后合上3DL。自投方式3：当充电完成后，1DL跳开，进线一无流，经延时Tb1再确认1DL跳开后，合3DL。自投方式4：当充电完成后，2DL跳开，进线二无流，经延时Tb2再确认2DL跳开后，合3DL。4.9. 过负荷保护备自投合桥开关成功后100秒内投入。动作过程：过负荷压板投入，桥开关合位，I1（I2）大于整定值Ifh1（Ifh2），经整定延时tfh1（tfh2）动作，驱动过负
26、荷（n309,n310）出口，用于联切次要负荷。4.10. TV检测（TV断线告警后闭锁备自投功能）装置有两组母线电压输入，TV断线判据均为：a.最大线电压与最小线电压差大于18V，且自产零序电压大于8V；b.三个线电压均小于18V，且自产零序电压大于8V；c.三个线电压均小于18V，且本侧进线有流；d.三个线电压均小于18V，分段合位，且对侧进线有流。以上任一条件成立后，延时5s告警，报对应母线的TV断线；条件消失后0.5s后返回。4.11. 位置检测（位置异常告警后闭锁备自投功能）a.I1有流且DL1跳位，持续3s后报进线一跳位异常；备自投跳DL1，3秒后DL1跳位仍不出现，报进线一跳位异
27、常。b.I2有流且DL2跳位，持续3s后报进线二跳位异常；备自投跳DL2，3秒后DL2跳位仍不出现，报进线二跳位异常。c. DL3跳合位不对应，3s后报控制回路异常；弹簧未储能开入持续20s告警、压力异常开入持续5s告警；此项检测告警后对重合闸及备自投放电。以上检测告警后，条件消失0.5s返回。4.12. 遥测、遥信、遥控及遥脉功能遥测：装置的测量回路有独立的交流输入（CIA、CIB、CIC）接测量TA，与保护回路的交流输入独立；测量IA、IB、IC、UA、UB、UC、P、Q、f 以及积分电度；遥信：各种保护动作信号及断路器位置、隔离刀闸、弹簧未储能、手车位置等；遥控：远方控制桥开关的跳、合闸
28、、压板投退、修改定值等；遥脉：累计电度表的脉冲。5. WBT-822保护原理5.1. 备用电源自投说明图5-1 WBT-822运行方式接线图5.1.1. 双母运行方式若正常运行时，一条进线带两段母线并列运行，另一条进线作为明备用，采用进线备自投（方式一、二、三、四）；隔离刀均在同一母线上时，亦可采用进线备自投（方式一、三）。若正常运行时，每条进线各带一段母线，两条进线互为暗备用，采用母联（桥）开关备自投（方式五、六）。5.1.2. 单母带分段运行方式当位置GL11及GL22固定为高电平开入状态，本备投逻辑适用于单母带分段运行方式。单母带分段运行方式在保护逻辑上体现为双母运行方式的一种特例（即进
29、线一固定接一母，进线二固定接二母）：若正常运行时，一条进线带两段母线并列运行，另一条进线作为明备用，采用进线备自投（方式一、二、三、四）。若正常运行时，每条进线各带一段母线，两条进线互为暗备用，采用分段开关备自投（方式五、六）。5.2. 具体运行方式5.2.1. 电压元件有压定值:70.0100.0 V级差：0.01V；无压定值:2.050.0 V级差：0.01V；整定误差:不超过2.5。5.2.2. 电流元件有流门槛定值固定为0.04In，误差不超过1In。5.2.3. 时间元件整定范围:030.0s级差：0.01s；整定误差:2s内误差不超过40ms，2s以上不超过整定值的2。5.2.4. 进线二自投（方式一、二）进线一运行，进线二备用，即1DL、3DL在合位，2DL在分位(两进线在同一母线上时不检3DL)；当进线一电源因故障或其它原因被断开，或桥开关断开后；进线二备用电源自动投入，且只允许动作一次。为了满足这个要求，设计了进线二自投的充电过程，只有在充电完成后才允许自投；充电时间设定为15秒，其它自投方式同。充电条件：a.母、母均三相有压；b.1DL、3DL在合位, 2DL在分位；c.隔离刀在同一母线上时，不检3DL及另一段母线电压。 以上条件均满足，经15秒后充电完成。 放电条件（任一条件满足立即放电）：a.
