电抗器综合保护测控装置

1、WDZ-5226电抗器综合保护测控装置1 装置功能主要用于10KV及以下电抗器的保护和测控。2 保护功能及原理2.1 差动起动元件2.2 起起起差动电流制动电流计算公式按照同名端同在一侧的原则，进行差动电流的计算，即为两侧电流的矢量和；制动电流按照两侧电流绝对值和的一半计算。差动电流：制动电流：2.3 差动速断保护2.3.1 保护动作逻辑框图2.3.2 保护动作判据式中，Isd：差动速断整定值2.4 比率差动保护装置采用三折线比率差动原理，其动作曲线如下图所示，第3折线斜率固定为1。2.4.1 保护动作逻辑框图2.4.2 保护动作判据式中，Icdqd：比率差动保护动作电流整定值（A）Ie：电抗

2、器运行额定电流二次值（A）2.5 二次谐波制动二次谐波制动采用综合相制动的方式，方程如下：式中DI2max为三相差动电流中的二次谐波最大值，DImax为三相差动电流最大值，Kxb为二次谐波制动系数。2.6 CT断线CT断线判别是基于以下假设的：(1) CT断线不是多相同时发生的；(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) 起动前某侧最大相电流小于0.2Ie，则不进行该侧CT断线判别；(2) 起动后最大相电流大于1.2Ie；(3) 起动后任一侧电流比起动前增加；只有在比率差动元件动作后，才进入瞬时CT断线判别程序，这也防止了瞬时CT断线的误闭锁。 某侧电流同

3、时满足下列条件认为是CT断线：(1) 只有一相电流为零；(2) 其它二相电流与起动前电流相等；通过控制字投入或退出，CT断线可瞬时闭锁比率差动，延时2s报CT断线告警。2.7 差流越限告警装置提供差流越限告警功能，检测到最大差动电流大于整定值，延时10s告警，但不闭锁差动保护。2.7.1 保护动作逻辑框图2.7.2 保护动作判据式中，Iclyx：差流越限告警电流整定值（A）2.8 过流一段保护2.8.1 保护动作逻辑框图2.8.2 保护动作判据整定值tgl1：过流一段保护动作时间整定值（s）2.9 过流二段保护2.9.1 保护动作逻辑框图2.9.2 保护动作判据整定值tgl2：过流二段保护动作

4、时间整定值（s）2.10 过流三段保护2.10.1 保护动作逻辑框图2.10.2 保护动作判据整定值tgl3：过流三段保护动作时间整定值（s）2.11 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。2.11.1 保护动作逻辑框图2.11.2 定时限保护动作判据过负荷整定值tgfh：过负荷保护动作时间整定值（s）2.11.3 正常反时限保护动作判据2.11.4 非常反时限保护动作判据2.11.5 超常反时限保护动作判据2.12 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

5、序电流测量范围为200mA16A。如果无外部专用零序电流互感器，装置可以软件自产零序，。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2.12.1 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：2.12.2 保护动作判据零序过流：相电流制动：零序保护一段整定值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）2.13 接地保护二段2.13.1 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

6、辑，适用于零序电流自产场合：2.13.2 保护动作判据零序过流：相电流制动：零序保护二段整定值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）2.14 欠压保护装置提供欠压保护，防止母线失压后重合成功从而电抗器受到损坏而设置。欠压保护经PT断线闭锁。如果装置不配置操作板，且开关位置接入，或者装置配置操作板，则欠压保护受合位闭锁；否则保护起动前电压必须大于1.05倍整定值。2.14.1 保护动作逻辑框图2.14.2 保护动作判据AB、BC、CA线电压（Uab、Ubc、Uca）最大值（V）欠压整定值tqy：欠压保护动作时间整定值（s）2.15 PT断线装置设有瞬时PT

7、断线闭锁欠压保护和延时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。2.15.1 保护动作逻辑框图2.15.2 保护动作判据2.16 开关量保护装置提供3路开关量保护，从电抗器出来的开关量接点至装置的开关量输入端子，同时在开入中关联为开关量保护。出口方式可以选择告警和跳闸。为了保证无延时开关量动作的可靠性，装置可选配非电量板，可将从外部来的非电量信号直接无延时驱动2路非电量出口继电器跳闸，同时给出2组非电量信号（一组为不保持信号输出，一组为保持信号输出），同时装置本身的CPU记录非电量动作情况。非

8、电量跳闸回路的起动电压为额定电压的50%70%（50%以下可靠不动作，70%以上可靠动作），启动功率大于5W。2.16.1 保护动作逻辑框图2.17 保护定值序号名称及含义符号单位整定范围1电抗器额定电流IeA0.20In-1.20In2差动速断电流IsdIe3最小动作电流IcdqdIe4比率制动系数K0.10-0.605二次谐波制动系数Kxb0.10-0.406CT断线闭锁比率差动退出、投入7差流越限告警电流IclyxA0.20In-2.00In8过流一段保护电流Igl1A0.20In-20.00In9过流一段动作时间tgl1s10过流二段保护电流Igl2A0.20In-20.00In11过

9、流二段动作时间tgl2s12过流三段保护电流Igl3A0.20In-20.00In13过流三段动作时间tgl3s14过负荷保护电流IgfhA0.20In-20.00In15过负荷动作时间tgfhs16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17过负荷保护出口方式告警、跳闸18零序动作一段电流I01dzA19零序保护一段时间t01dzs20接地一段出口方式告警、跳闸21零序动作二段电流I02dzA22零序保护二段时间t02dzs0.10-100.0023接地二段出口方式告警、跳闸24欠压保护动作值UqyV25欠压保护动作时间tqys26开关量保护一动作时间tKI1S27开关量保护

10、一出口方式告警、跳闸28开关量保护二动作时间tKI2S29开关量保护二出口方式告警、跳闸22开关量保护三动作时间tKI3S23开关量保护三出口方式告警、跳闸2.18 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差动速断保护退出、投入2比率差动保护退出、投入3CT断线告警退出、投入4差流越限告警退出、投入5过流一段保护退出、投入6过流二段保护退出、投入7过流三段保护退出、投入8过负荷保护退出、投入9接地保护一段退出、投入10接地保护二段退出、投入11欠压保护退出、投入12PT断线告警退出、投入13开关量保护一退出、投入14开关量保护

11、二退出、投入15开关量保护三退出、投入3 测控功能3.1 测量功能提供三相电压、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 遥控提供开关的遥控分合闸操作。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

12、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 420mA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为电抗器电压，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。Iah、Ibh、Ich为本侧三相保护电流。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200mA16A。如无专用零序电流互感器，装

13、置也可自产零序Ial、Ibl、Icl为对侧三相保护电流。此电流有额定5A和1A之分。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301。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109110为测量A相电流输入。端子111112为测量B相电流输入。端子113114为测量C相电流输入。端子115116为本侧保护A相电流输入。端子1171

14、18为本侧保护B相电流输入。端子119120为本侧保护C相电流输入。端子121122为零序电流3I0输入。端子123124为对侧保护A相电流输入。端子125126为对侧保护B相电流输入。端子127128为对侧保护C相电流输入。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

15、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，作为联跳出口使用，可选择为位置联跳或保护联跳。端子323324为开出5，作为联跳出口使用，可选择为位置联跳或保护联跳。端子325326为装置故障告警信号输出。端子327328为保护跳

16、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硬接点对时输入端口，接485差分电平。端子410411为有功电能脉冲输出，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

17、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装置电源输入，装置电源可选择交直流220V或交直流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。507、508、509默认定义为3路开关量保护。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

18、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。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。