WPD-220系列电容器保护装置.doc

WPD-2000变电站综合自动化系统 WPD-220系列电容器保护装置 第四篇 WPD-220系列电容器保护装置一 概述： 本系列电容器保护适用于各种型式的电容器，各装置主要用途如下：a） WPD-220C、D为中低压系统中装设的并联电容器组的保护装置，适用于单Y、双Y、形接线的并联电容器组。b） WPD-221C、D为中低压系统中装设的并联电容器组的保护装置，适用于桥形接线的并联电容器组，具有三相差流保护。c） WPD-222C、D为中低压系统中装设的并联电容器组的保护装置，适用于桥形接线的并联电容器组，具有三相差压保护。其中C型装置、D型装置保护功能相同,C型为单纯的保护装置,而D型不单具有保护功能还具有远动功能,即具有遥测、遥信、遥控功能，为”四合一”保护测控装置.专为分散式开关柜安装而设计，也可组屏、组柜集中安装。装置由于体积小、功能全、性能价格比高，特别适用于电力系统、厂矿企业的配电及楼宇的配电保护。WPD-220系列各装置主要功能如下：a） WPD-220C、D保护功能包括：二段相电流保护、低电压保护、过电压保护、零序电流/不平衡电流保护、零序电压/不平衡电压保护。可选择电流闭锁失压保护功能。b） WPD-221C、D保护功能包括：二段相电流保护、桥差电流保护、低电压保护、过电压保护、零序电流保护。可选择电流闭锁失压保护功能。c） WPD-222C、D保护功能包括：二段相电流保护、桥差电压保护、低电压保护、过电压保护、零序电流保护。可选择电流闭锁失压保护功能。WPD-220D、WPD-221D、WPD-222D增加的测控功能:1)正常断路器的遥控分合;2)P、Q、IA、IC、UA、UB、UC、UAB、UBC、UCA、U0、F、COS等模拟量的遥测；3）最多22路遥信开入采集、装置遥信采集、事故遥信;4)开关事故分合次数统计及事件SOE等;5)最多4路脉冲输入.二、装置的特点WPD-220C（D）、WPD-221C（D）、WPD222C（D）电容器保护装置为WPD-2000变电站综合自动化系统的内含产品，其硬件与自动化系统的其他产品完全相同，只是软件不同，一体化设计，硬件、软件均采用模块化设计，均采用统一平台，用户只须掌握一种产品就能了解其余产品。 1、硬件采用模块化设计，按照功能分为交流插件、CPU插件、开入量电源插件、出口继电器插件,其中交流插件固定在机箱内，其余组成一个自由拔插的整体插件,方便了现场的调试及维护。 2、一体化设计，不单具有保护功能还具有遥测、遥控、遥信功能，具有独立的操作回路，不需附加其他设备即可直接跳合开关。在装置面板上装设有分/合闸开关、远方/就地开关,在装置面板上即可对开关进行操作.3、高集成度设计,CPU板上包含了全部数字电路,如A/D转换、开关量输入、出口继电器驱动回路、人机接口、通信处理等,其核心采用INTEL公司的准32位机作为中央处理机,具有速度快、稳定、可靠的特点，大容量寻址空间，并具有DSP功能。CPU板上配有大容量的RAM、FLASH MEMORY，信息处理能力强，并设置了高精度的时钟芯片。 4、人性化设计，产品采用全汉化的液晶显示，菜单简单，界面友好，全部定值、事件报告、各菜单均汉化，使用简单方便。 5、强大的通信处理能力，提供双网结构的现场总线，同时也可选择提供一个以太网接口，从而満足各种用户的需要。 6、全部信息，包括故障录波信息均掉电不丢失。 7、装置具有体积小，为19/4英寸机箱。嵌入式安装，功能全，使用范围广，既可就地安装，又可组屏组柜。具有防尘、防振动功能，适用于环境相对恶劣的现场运行。 8、完善的自检功能，采样精度无需调节，提高了运行稳定性。 三 主要技术数据31 额定数据 装置电源：220V或110V，交流或直流 交流电流：5A或1A 交流电压：57.7V,100V 频 率：50Hz32 交流回路的过载能力 交流电压：连续工作1.2Un 交流电流：连续工作2Un 持续1S可达20In33 功耗 直流回路： 20 W 交流电压回路： 0.5VA/相 交流电流回路： 1VA/相(IN=5A) 0.5VA/相(IN=1A)34 整定范围 相电流：0.1In-20In 零序/不平衡电流：0.2A-6A 电压元件：4V-120V 时间元件：0-99.9S35 瞬时动作时间 25ms36 保护动作定值误差In,I为相电流，In为n段定值。2) TTn,Tn为n段延时定值。 注意：两段过流保护只包含A，C两相保护电流。B相只作为低电压电流闭锁的判据，没有过流保护。5.2 两段零序电流保护本装置设有零序保护，用于反应电容器组中电容器的内部击穿。a） IoIonb） TTon 注意：这里I0Ia+Ib+Ic,零序引入从专门的零序CT接入。5.3 低电压保护 为防止系统故障后线路跳开引起电容器组失去电源，由线路重合闸动作使电容器组承受合闸过电压而损坏，故装设了低电压保护。动作条件为：1） 开关处于合位，各相均无电流：2） TTDY3） UUGY3） TTGY5.5 零序电压/不平衡电压 为了反应电容器组中电容器的内部击穿而设置。 动作条件：1） UoUod 2） TTo 注意：此零序电压UoUa+Ub+Uc，为专门的PT。5.6 差压保护 为了反应输入三相差压的单Y、双Y、形接线的并联电容器组而设置。 动作条件：1） UcyUcy2） TTcy5.6 桥差电流保护 适用于输入三相桥差电流的桥形接线的电容器组。 动作条件：1） IQCIQC2） TTQC5.7 自检功能当装置发生下列情况时，发出中央信号：PT断线(开关在合位，线路有电流，各相间电压曾大于80V，当发生各相间电压小于65V，时间大于10S后发PT断线信号)、频率异常、控制回路断线、弹簧未储能、过负荷告警、零序报警。当发生如下情况，发中央信号并闭锁保护：RAM出错、ROM出错、A/D出错、出口驱动出错、定值出错等。58 遥信、遥测、遥控功能 此功能只有WPD-220D、WPD-221D、WPD-222D才有。遥控功能包括：正常遥控跳闸操作，正常遥控合闸操作；遥测量功能有：IA、IC、UA、UB、UC、U0、UAB、UBC、UCA、P、Q、COS、F等。 遥信量功能包括：最多22路遥信开入、装置遥信采集及事故遥信，并作事件顺序记录，最多4路脉冲电度输入，遥信分辨率小于2MS。六、 定值表6.1 WPD-220系列保护定值表如下：序 号定 值 名 称定 值范 围0定值区号SEG091电流I段定值I10.1In20In2电流段定值I20.1In20In3零序I段定值I010.2A6A4零序段定值I020.2A6A5过电压定值VGY100V160V6低电压定值VDY4V70V7低电压电流闭锁定值IBS0.1In2In8不平衡电压定值Uou4V20V9不平衡电流定值I0u0.1In2In10电流I段时间T1099.9s11电流段时间T2099.9s12零序I段时间T01099.9s13零序段时间T02099.9s14过电压时间TGY099.9s15低电压时间TDY099.9s16不平衡电压时间TU0u099.9S17不平衡电流时间TI0u099.9S18控制字KG10000FFFF19相电流一次侧变比(A/A)CT1060020 零序电流一次侧变比(A/A)CT2060021电压一次侧变比PT0600KG1含义位置 1 意 义置 0 意 义D0电流I段投入电流I段退出D1电流段投入电流段退出D2零序I段投入零序I段退出D3零序段投入零序段退出D4过电压投入过电压退出D5低电压投入低电压退出D6低电压电流闭锁投入低电压电流闭锁退出D7不平衡电压投入不平衡电压退出D8开入量21、22为脉冲电度开入量21、22为遥信量D9不平衡电流投入不平衡电流退出 注:如不作特别说明,装置不考虑不平衡电流、不平衡电压保护，这时须将电流、电压定值及时间定值整定到最大。同时交流板电压互感器U0u、电流互感器I0u不用焊接。6.2 WPD-221系列保护定值表如下:序 号定 值 名 称定 值范 围0定值区号SEG091电流I段定值I10.1In20In2电流段定值I20.1In20In3桥差电流定值IQC0.1In20In4过电压定值VGY100V160V5低电压定值VDY4V70V6低电压电流闭锁定值IBS0.1In2In7零序电流定值I00.2A6A8电流I段时间T1099.9s9电流段时间T2099.9s10桥差电流定值TQC099.9s11过电压时间TGY099.9s12低电压时间TDY099.9s13零序电流时间T0099.9s14控制字KG10000FFFF15一次侧变比(A/A)CT060016一次侧变比PT0600KG1含义:位置 1 意 义置 0 意 义D0电流I段投入电流I段退出D1电流段投入电流段退出D2桥差电流投入桥差电流退出D3过电压投入过电压退出D4低电压投入低电压退出D5低电压电流闭锁投入低电压电流闭锁退出D6最后两位开入量为脉冲电度最后两位开入量为遥信量D7零序电流投入零序电流退出6.3 WPD-222系列保护定值表如下:序 号定 值 名 称定 值范 围0定值区号SEG091电流I段定值I10.1In20In2电流段定值I20.1In20In3桥差电压定值VQC2V70V4过电压定值VGY100V160V5低电压定值VDY4V70V6低电压电流闭锁定值IBS0.1In2In7零序电流定值I00.2A6A8电流I段时间T1099.9s9电流段时间T2099.9s10桥差电压时间TQC099.9s11过电压时间TGY099.9s12低电压时间TDY099.9s13零序电流时间T0099.9s14控制字KG10000FFFF15一次侧变比(A/A)CT060016一次侧变比PT0600KG1 控制字意义位置 1 意 义置 0 意 义D0电流I 段投入电流I段退出D1电流段投入电流段退出D2差压投入桥差电压退出D3过电压投入过电压退出D4低电压投入低电压退出D5低电压电流闭锁投入低电压电流闭锁退出D6最后两位开入量为脉冲电度最后两位开入量为遥信量D7零序电流投入零序电流退出其中线路CT、PT一次侧变比用于计算电流、电压的一次值，液晶正常显示上述信息用PT的变比为电压等级即可，如35KV侧PT变比输入35即可；所有的控制字为二进制数。七、装置的接线说明 装置的接线端子图见附图。 1、模拟量输入端子 交流量的引入从后盖板的X1、X2端子引入，订货时一定要注明额定参数。本装 置电流额定输入有两种：5A或1A，电压额定值固定为57.7V。 交流板的输入最多可以达到16路，是用电流互感器还是用电压互感器以及数量的多 少不同型号的装置略有区别。 WPD-220系列保护装置交流量输入端子接线图： 装置内部具体采用的互感器型号、数量及接线方式如下： 电压互感器AC1、AC2、AC3，型号DISTV100，L1接X1.1,L2接X2.1,L3接X1.2L4接X2.2，同时将LX1/LX2、LX3/LX4用线短接。 电压互感器AC4，型号DISTV100，AC4.1接X1.3,AC4.2接X2.3 电流互感器AC5，型号DISTA100，接线X1.10-X2.10 电流互感器AC6，型号DISTA100，接线X1.9-X2.9 电流互感器AC7，型号DISTA100，接线X1.8-X2.8 电流互感器AC8，型号DISTA6，接线X1.7-X2.7 电流互感器AC12，型号DISTA6，接线X1.6-X2.6 对WPD-220D型保护增加两路测量用电流互感器： 电流互感器AC13，型号DISTA6，接线X1.12-X2.12 电流互感器AC15，型号DISTA6，接线X1.11-X2.11 注意：不作特别说明AC12、AC4互感器不用焊接，电压电流的极性端要对应, 电流互感器的红端接X1排端子,绿端接X2排端子。WPD-222系列保护交流量输入端子接线图： 装置内部具体采用的互感器型号、数量及接线方式如下： 电压互感器AC1、AC2、AC3，型号DISTV100，L1接X1.1,L2接X2.1,L3接X1.2L4接X2.2，同时将LX1/LX2、LX3/LX4用线短接。电压互感器AC9，型号DISTV100，AC9.1接线X1.3,AC9.2接X2.3 电压互感器AC10，型号DISTV100，AC10.1接线X1.4,AC10.2接X2.4 电压互感器AC11，型号DISTV100，AC11.1接X1.5,AC11.2接X2.5 电流互感器AC5，型号DISTA100，接线X1.10-X2.10 电流互感器AC6，型号DISTA100，接线X1.9-X2.9 电流互感器AC7，型号DISTA100，接线X1.8-X2.8电流互感器AC8，型号DISTA6，接线X1.7-X2.7 对WPD-222D型保护增加两路测量用电流互感器： 电流互感器AC13，型号DISTA6，接线X1.12-X2.12 电流互感器AC15，型号DISTA6，接线X1.11-X2.11 注意：电压电流的极性端要对应, 电流互感器的红端接X1排端子,绿端接X2排端子。 WPD-221系列保护交流量输入端子接线图： 装置内部具体采用的互感器型号、数量及接线方式如下： 电压互感器AC1、AC2、AC3，型号DISTV100，L1接X1.1,L2接X2.1,L3接X1.2L4接X2.2，同时将LX1/LX2、LX3/LX4用线短接。 电流互感器AC9，型号DISTA100，接线X1.6-X2.6 电流互感器AC10，型号DISTA100，接线X1.5-X2.5 电流互感器AC11，型号DISTA100，接线X1.4-X2.4 电流互感器AC5，型号DISTA100，接线X1.10-X2.10 电流互感器AC6，型号DISTA100，接线X1.9-X2.9 电流互感器AC7，型号DISTA100，接线X1.8-X2.8电流互感器AC8，型号DISTA6，接线X1.7-X2.7 对WPD-221D型保护增加两路测量用电流互感器： 电流互感器AC13，型号DISTA6，接线X1.12-X2.12 电流互感器AC15，型号DISTA6，接线X1.11-X2.11 注意：电压电流的极性端要对应, 电流互感器的红端接X1排端子,绿端接X2排端子。 2、 电源开入量输入端子 X3、X4号端子为电源输入、开入量输入、通信用端子。2.1 电源端子： 装置正电源接X3.1号端子，负电源接X3.2号端子，有两种规格：220V和110V， 订货时须指明。如为交流电源，则没有极性。2.2 开入量端子： 开入量输入部分根据不同的电压等级由两部分组成，即强电开入量输入及弱电开入量输入，X3.3-X3.16、X4.1-X4.2号端子为强电开入量输入部分，所用电源为+220V；X4.3-X4.10为弱电开入量输入部分，所用电源为24V。不论强电开入还是弱电开入，其电源均由本装置提供，强电开入电源由X3.3提供，弱电开入电源由X4.10提供，连线时只需将开入电源引到各开入量再返回到各开入量在本装置的相关端子即可。所有开入量在装置内经过光耦隔离后到装置的中央处理器（CPU）。 X4.9为信号复归端子,不作为开入量用.X4.7-X4.8固定为电度脉冲输入端子，X4.5-X4.6可由控制字整定作为开入量端子或电度脉冲输入端子。另外装置内部从出口板还提供几路开入量（开入量8、开入量16、开入量19、开入量20），为装置内部固定的开入量，不用从外部接线，分别为开入量8：断路器位置（TWJ）；开入量16：手动跳闸开入；开入量19、20：断路器位置（HWJ）。所有开入量除了被保护固定使用的以外，均可作为其它遥信量用。2.3 通信网络X4.11-X4.14号端子为两组通信接口，为总线型网络，连线时只需将全部装置的这两组端子对应相连再引到通信管理机即可。3、 信号及出口端子 X5、X6排端子为信号及出口端子，为二组16芯凤凰端子。 3.1 信号： 装置经出口板上的小密封继电器提供各种中央信号及指示信号，X6.3-X6.7号端子为中央信号部分。X6.3号端子为中央信号的正电源，其余为中央信号。 X6.13、X6.14为启动事故音响端子，X6.9-X6.11为点亮红绿灯端子，需要说明的是装置前面板也有红绿灯。 X6.1、X6.2号端子为保护出口自保持端子，用于保护动作遥信或闭锁备自投用。3.2 跳合闸控制电源接+KM、-KM端子，即X5.4号和X5.15号端子。外接手动合闸端子为X5.6，X5.6同时作为装置面板上就地合闸端子，X5.7为别的装置合本装置的开关端子，全部合闸接点均接到保护装置的防跳跃继电器HBJ，经由HBJ的合闸线圈至HQ端子X5.8，HQ端子X5.8为装置至合闸机构箱端子。 保护跳闸端子X5.9（压板前）经过压板（压板后）接入跳闸出口X5.10号端子，X5.12号端子为手跳端子及装置面板上就地跳闸端子，X5.11号端子为别的装置跳本装置开关的端子，全部跳闸接点均接到保护装置的防跳跃继电器TBJ，经由TBJ的跳闸线圈至TQ端子X5.14，TQ端子X5.14为装置至跳闸机构箱端子。位置接点继电器TWJ的负端专门提供一付端子X5.13，位置继电器HWJ的负端在装置内以与TQ端子相连。 为了方便用户的操作，在装置的面板上还装设有分/合、就地/远方开关，只有将就地/远方开关打到就地时，面板上的分/合开关才起作用；也只有将就地/远方开关打到远方位置时，才能进行遥控操作。本装置考虑内部自带操作回路，可以提供0.5A、1.0A、1.5A、2A、2.5A、3A、3.5A、4A跳合闸电流，具体选用何种参数可以在现场根据用户的要求整定。本装置的操作回路还考虑了不用装置内的防跳回路而改用断路器自身的防跳回路，此时只需将LX4、LX8短接即可。0.5A 1A 1.5A 2A 2.5A 3A 3.5A 4A跳闸均不连 LX1 LX2LX1LX2 LX3LX1/LX3LX2/LX3LX1/LX2/LX3合闸均不连 LX5 LX6LX5LX6 LX7LX5/LX7LX6/LX7LX5/LX6/LX7八、 用户安装调试说明81 加电前检查 a) 检查装置的型号及各电量参数是否与订货一致。 b) 拔出各插件，逐个检查各插件上的元器件是否松动、脱落，有无机械损伤等现象。82 装置加电检查 通电前应注意：电源极性是否正确。8.2.1直流稳压电源检查 取出电源板，直接从后面的端子上加入正确电源，失电告警继电器可通靠动作，常闭接点打开，电源指示灯亮，再用万用表检查各输出电压是否正常。8.2.2整机加电检查 插入全部插件，加上电源，看装置是否正常。正常的表现为运行等亮，而且液晶显示正常。8.2.3 开入量检查用正确的电源加到各开入量端子，这时液晶会显示出报告，并指明是哪个开入量有变化，注意接通时间0.2s以上。8.2.4 零漂检查 用通道菜单检查各通道的值，平均值即为零漂 。8.2.5 电流电压刻度检查 a) 将装置切换到调试装置。 b) 将电流回路串联，接入额定电流（5A或1A），要求串入0.5级以下电流表。 c) 将电压回路并联，接入额定电压，要求并入0.5级以下电压表。 d) 用“通道”菜单看各量的幅值，应与实际值相符。8.2.6 完成上述检查后，将装置处于调试状态，输入全部保护定值。8.2.7 开出传动试验 进入“传动”命令菜单，驱动各开出回路，观察各继电