WAT02系列微机线路技术说明书XL6

1、WAT02线路保护测控单元 广域科技WAT02系列线路保护测控装置技 术 说 明 书山东广域科技有限责任公司二八年目 录1. 功能介绍：11.1 保护功能：11.2 监控功能：12. 技术特点23. 装置原理：33.1 硬件原理33.1.1 装置硬件原理33.1.2 模拟输入：33.2 软件原理说明43.2.1 电流速断保护43.2.2 过流保护43.2.3 过负荷保护53.2.4 重合闸53.2.5 低周减载53.2.6 PT断线告警53.2.7 控制回路断线告警53.2.8 遥测、遥信、遥控功能63.2.9 对时功能63.2.10 通讯功能64. 装置背面端子接线示意图75. 装置接点联系

2、图96. 装置操作回路示意图107. WAT02-XL6线路保护测控定值整定107.1 数值定值一览表107.2 时间定值一览表117.3 投退定值一览表118. WAT02-XL6线路保护信息表128.1 WAT02-XL6线路保护遥信信息表128.2 WAT02-XL6线路保护动作信息表138.3 WAT02-XL6线路保护告警信息表149. WAT02-XL6线路保护逻辑图151. 功能介绍：WAT02-XL6线路保护测控单元。该单元适用于6kV电压等级的非直接接地系统或小电阻接地系统中的输电线路，集保护、测量和操作控制于一体。1.1 保护功能：l 低电压闭锁方向(可分别投退)的电流速断

3、保护；l 两段式低电压闭锁方向(可分别投退)的定时限过电流保护l 零序电流保护；l 过流后加速保护；l 三相一次重合闸及后加速（保护启动或不对应启动；检无压/同期/不检定）；l 低周保护； l 过负荷告警；l 零序过压告警；l PT断线告警；l 控制回路断线告警；1.2 监控功能：l 遥信：7路外部自定义遥信采集，事故总信号、开关位置、远方就地、合后位置由本装置自己产生，用户不需外部接线。；l 遥测： IA、IB、IC、UA、UB、UC、UAB、UCB、3U0、3I0、PA、PB、PC、QA、QB、QC、TP、TQ、COS、FR可选择；l 遥控：正常断路器遥控分合；l 自检：装置具有完善自检功

4、能，能准确定位至芯片故障，同时有装置故障信号接点输出。l 通信口：网络口。l WAT02-XL6两表法接线或三表法接线均可。2. 技术特点1 统一的硬件平台，提供完整的变电站自动化解决方案。从单元设备、通信网络到监控系统整体考虑，减少工程设计、生产、运行维护、系统扩展等各个环节的协调工作量。硬件平台覆盖了低压线路、电容器、备自投、电动机、厂变、所变等各类保护测控一体化装置及110kV变压器差动保护装置和后备保护测控装置、发电机保护装置。2 各单元设备采用以太网通信方式和平衡式通信规约，使得系统在信息的采集、传输、响应等各个环节都较以往的分布式系统有了质的飞跃。在以太网出现之前，无论是RS-23

5、2C、EIA-422/485通信方式都无法避免通信系统繁琐、通信速度缓慢的缺陷，这使得在以往的变电站自动化系统中，通信问题始终没有一个理想的解决方案；现场总线的应用部分地缓解了系统对通信的要求，但在系统容量较大时仍然显得捉襟见肘，嵌入式以太网的应用彻底解决了这一问题，因为以太网的通信速度比以前的任意一种通信方式提高了几个数量级；又因为在工业及民用领域的广泛应用，各类以太网设备的兼容性和通信系统的可扩展性也优于其它任何通信方式。3 硬件平台采用高性能的数字信号处理器ADSP-218x系列DSP，运算能力可达80MIPS，运行过程中，程序总线不出芯片，满足装置的高可靠性要求；该系列DSP的后续型号

6、ADSP-219x功能强大，管脚完全兼容方便了系统的升级。4 采用高可靠性32位嵌入式处理器MC68332，配合以商用实时多任务操作系统（RTOS），充分发挥嵌入式处理器的实时处理能力，确保除保护计算外的其它功能的实时性。5 高标准的电磁兼容性能，装置采用背插式的5U机箱、整体面板，强弱电严格分开，能通过IEC255-22-4标准规定的IV级（4kV±10%）快速瞬变干扰试验、IEC255-2-22标准规定的IV级（空间放电15kV，接触放电8kV）静电放电试验，具有很高的抗干扰能力。6 采用11列*7行大屏幕汉字液晶显示，人机界面图形化、汉字化。7支持电力行业标准DL/667-19

7、99(IEC60870-5-103标准)的通信规约。3. 装置原理：3.1 硬件原理3.1.1 装置硬件原理硬件配置见图3-1：图 3-1 WAT02-XL6 装置硬件原理图3.1.2 模拟输入： 外部电流及电压输入经隔离互感器隔离变换后，由低通滤波器输入至模数变换器，CPU经采样数字处理后，构成各种保护继电器，并计算各种遥测量。外部开关量输入，经光电隔离，送CPU处理后，发出各种遥信及保护投退信号。IA、IB、IC、I0输入为保护用模拟量输入，MIA、MIB、MIC为专用测量CT输入，保证遥测量有足够的精度。I0零序电流输入除可用作零序过流保护用之外（报警或跳闸），同时也兼作小电流接地选线用

8、输入，零序电流的接入最好用专用零序电流互感器接入，若无专用零序电流互感器，在保证零序电流能满足小接地系统保护选择性要求前提下可用三相电流之和即CT的中性线电流。UA、UB、UC输入在本装置中作为低周、低电压闭锁、方向保护和测量用电压输入，与MIA、MIB、MIC一起计算形成线路的P、Q、COS。若本线路遥测量仅为电流量并且低周、低电压闭锁保护停用，则UA、UB、UC可不接，为防止装置发PT断线信号，只需将定值表中控制字整定为PT断线检查退出；UX在WAT02-XL6中作为重合闸检线路无压输入；U0为PT开口三角电压。3.2 软件原理说明3.2.1 电流速断保护本装置设有电流速断保护，可通过控制

9、字选择经方向或经低电压闭锁。电流定值可以单独整定，速断保护有投退控制字来控制速断保护的投退。方向元件和电流元件接成按相启动，接线方式为90度接线，灵敏角为-30度。方向元件带有记忆功能以消除近处三相短路时方向元件的死区。3.2.2 过流保护本装置设有两段定时限过流保护，后加速段过流保护，每段均可通过控制字选择经方向或经低电压闭锁。各段电流及时间定值可以单独整定，各段保护均有投退控制字来控制各种保护的投退。加速段过流保护仅在手合或重合后开放3秒。加速段的电流及时间可独立整定。方向元件和电流元件接成按相启动，接线方式为90度接线，灵敏角为-30度。方向元件带有记忆功能以消除近处三相短路时方向元件的

10、死区。3.2.3 过负荷保护本装置设有过负荷保护，电流及时间定值可以单独整定，有投退控制字来控制过负荷保护的投退。当过负荷保护动作时，只发告警信号不跳闸。3.2.4 重合闸本装置设有重合闸功能，有两种启动方式：不对应启动和保护启动，不对应启动方式优先，当需要保护启动重合闸时，不对应启动方式必须退出，保护通过整定控制字选择是检同期，检无压还是不检。检同期，检无压用的线路电压可以是额定100V或57.7V。线路在正常运行时，开关处于HW=1，HH=1，TW=0状态，无外部闭锁重合闸信号，经延时10秒充电完成。当手跳、遥控跳闸、低周减载动作、外部闭锁重合闸输入、控制回路断线时，重合闸放电闭锁重合闸功

11、能。3.2.5 低周减载本装置设有低周减载功能，低周减载有低电压闭锁，无流闭锁和滑差闭锁三个辅助条件。低电压定值固定为15V，无流闭锁、滑差闭锁可选择投退，数值定值可以整定。当装置投入工作时频率必须49.5Hz50.5Hz 范围内，低周保护才允许投入。当系统发生故障，频率下降过快超过滑差闭锁定值时闭锁低周保护，线路如果不在运行状态，则低周保护自动退出。低周保护动作同时闭锁线路重合闸功能。3.2.6 PT断线告警本装置设有PT断线告警功能，可通过控制字投退。当母线电压小于70%UN时，装置延时10秒发PT断线告警信号，待电压恢复正常后10秒保护也自动恢复正常。如果重合闸选择检无压方式，则线路电压

12、异常时发告警信号，并闭锁自动重合闸，待线路电压恢复正常后保护也自动恢复正常。3.2.7 控制回路断线告警本装置设有控制回路断线告警功能，可通过控制字投退。当合位、跳位同时没有或同时有时，装置发控制回路断线告警信号。3.2.8 遥测、遥信、遥控功能遥测量主要有：IA、IB、IC、UA、UB、UC、UAB、UCB、3U0、3I0、PA、PB、PC、QA、QB、QC、TP、TQ、COS、FR，通过积分计算，显示有功电度，无功电度。所有这些量都在当地实时计算和显示，实时累加，三相有功无功的计算消除了由于系统电压不对称而产生的误差，且计算完全不依赖于网络，精度达到0.5极，本装置在当地显示二次测量值。遥

13、信量主要有：7路遥信开入，装置变位遥信及事故遥信，并作事件顺序记录，遥信分辨率小于2ms。遥控量主要有：1路，对本线路的开关进行正常遥控跳闸和遥控合闸操作。3.2.9 对时功能本装置具备软件或硬件对时功能。3.2.10 通讯功能本装置具备以太网通讯功能。4. 装置背面端子接线示意图X5X4+KM控制电源+GZXH装置故障信号TYB+跳闸压板+JDXH接地信号TYB-跳闸压板-YGXH预告信号TQ跳圈DZXH动作信号HWJ-合位继电器+XM信号公共端HYB+合闸压板+GPS+对时输入(+24V脉冲)HYB-合闸压板-GPS-对时输入地端(24V地)HQ合圈IN0遥信输入0TWJ-跳位继电器IN1

14、遥信输入1ST手跳IN2遥信输入2-KM控制电源-IN3遥信输入3+XM信号公共端IN4遥信输入4HHJIN5遥信输入5TWJ跳位接点IN6遥信输入6HWJ合位接点YB1KO5YB2KR2闭锁重合闸YB3KR3低周保护压板YB4RELO远方/就地-XM遥信公共端BST跳闸压力低闭锁跳闸BSH合闸压力低闭锁合闸ZBS总闭锁FG+复归+FG-复归-X3X1RS-232+220电源输入端(交直流两用)-220电源输入端(交直流两用)PGND接地端X2UAUB母线电压RXDUCUN母线电压TXDMIA+MIA-测量电流MIB+MIB-测量电流MIC+MIC-测量电流IA+IA-保护电流IB+IB-保护

15、电流IC+IC-保护电流3I0+3I0-零序电流Ethernet以太网接口3U0+3U0-零序电压UX+UX-线路电压PGND接地端 图4-1 WAT02-XL6线路保护测控端子接线图5. 装置接点联系图 WAT02-XL6线路综合单元接点回路图6. 装置操作回路示意图 图6-1 WAT02-XL6线路保护测控操作回路图7. WAT02-XL6线路保护测控定值整定7.1 数值定值一览表 序号名称整定范围整定步长代码1低电压闭锁定值089.9V0.1V2过流段定值199.00A0.01A3过流段定值199.00A0.01A4过流段定值199.00A0.01A5过流加速段定值199.00A0.01

16、A6零序过压定值0.550V0.1V7零序过流定值0.021.8A0.01A8过负荷定值199.00A0.01A8重合闸检无压定值0.550.0V0.1V9重合闸检同期定值090度0.01度10低周定值4350Hz0.01Hz11无流闭锁低周定值0.510.0A0.01A12滑差闭锁低周定值0.029.9Hz/S0.01 Hz/S7.2 时间定值一览表 序号名称整定范围整定步长代码1过流段时间定值010S0.01S2过流段时间定值020S0.01S3过流段反时限时间定值099S0.01S4加速段时间定值05S0.01S5零序过压时间定值0.299S0.01S6零序过流时间定值0.299S0.0

17、1S7过负荷时间定值0.299S0.01S7重合闸时间定值099S0.01S8低周减载时间定值099S0.01S7.3 投退定值一览表 序号投退定值状 态代码1过流段保护投/退2过流段保护投/退3过流段保护投/退4过流加速段保护投/退5零序过压告警投/退6零序过流保护投/退7零序过流保护跳闸投/退8过负荷保护投/退9不对应启动重合闸投/退10保护启动重合闸投/退11重合闸检无压投/退12重合闸检同期投/退13低周保护投/退14低周保护滑差闭锁投/退15过流段低压闭锁投/退16过流段低压闭锁投/退17过流段低压闭锁投/退18加速段低压闭锁投/退19过流段方向投/退20过流段方向投/退21过流段方

18、向投/退22加速段方向投/退23零序过流方向投/退24PT断线投/退25控制回路断线投/退8. WAT02-XL6线路保护信息表8.1 WAT02-XL6线路保护遥信信息表条目号名称1跳位2合位3外部YX004外部YX015外部YX026外部YX037外部YX048外部YX059外部YX0610事故总信号11远方/就地12跳闸压力闭锁13合闸压力闭锁14过流段动作15过流段动作16过流段动作17过流加速段动作18零序过流跳闸动作19重合闸动作20低周保护动作21零序过流告警22过负荷告警23PT断线24控制回路断线25PT断线返回26零序过压告警8.2 WAT02-XL6线路保护动作信息表条目号名称