WMH 800母线微机保护装置技术说明书

1、WMH-800微机母线保护装置 技术说明书2005.3.15前 言感谢您使用许继电气股份公司研制生产的WMH-800型微机母线保护装置。WMH-800型微机母线保护装置完全符合ISO-9001产品质量标准。采用全汉化技术，调试、打印报告全汉化输出。提供友好的调试分析软件，便于调试和事故分析。本说明书适用于WMH-800型微机母线保护装置Ver1.90至Ver2.10软件版本。目 录1概述1-11.1 应用范围1-11.2 保护配置1-11.3 性能特征1-32技术参数2-12.1 机械及环境参数2-12.2 额定电气参数2-12.3 主要技术指标2-23保护原理介绍3-13.1 母线差动保护3

2、-13.2 运行方式的识别3-43.3 CT断线闭锁及告警3-83.4 复合电压闭锁元件3-83.5 母联（分段）充电保护3-93.6 母联死区及母联断路器失灵保护3-103.7 母联过流保护3-133.8 母联非全相保护3-133.9 断路器失灵保护3-143.10 三取二方案3-144硬件介绍4-14.1 装置整体结构4-14.2 面板布置4-34.3 结构与安装4-54.4 装置接线端子4-64.5 装置开关量输入回路4-94.6 装置输出接点4-114.7 装置的通讯接口4-134.8 插件说明4-155定值及整定计算说明5-15.1 定值内容5-15.2 整定计算说明5-36附图6-

3、1附图1 差动机箱原理图6-1附图2 电压闭锁机箱原理图6-3附图3 WMH-800/500继电器插件原理图6-61 概述1.1 应用范围WMH-800型微机母线保护装置适用于500kV及500kV以下电压等级各种主接线形式的母线，作为发电厂、变电站母线的成套保护装置。1.2 保护配置1.2.1 多段母线接线方式的配置方案双母线、双母线单分段、单母线分段接线，连接元件数不超过24个（含母联和分段），如配置断路器失灵保护（不配母联非全相保护）连接元件数不超过18个，如配置断路器失灵保护（配母联非全相保护）连接元件数不超过16个，采用三台差动保护装置、一台电压闭锁装置配置，如图所示。小接地电流系统

4、，可选用A、C两相差动保护装置。双母线双分段接线，配置两套WMH-800装置配合完成母线的保护。功能配置：母线差动保护、母联充电保护、母联失灵(或死区保护)、母联过流保护(可选)、母联非全相保护(可选)以及断路器失灵保护(可选) 图 注：图中/1表示单相；/3表示三相，以下同。1.2.2 单母线接线方式的配置方案 单母线接线，元件数不超过8个，采用一台差动保护装置配置，如图所示，如多于8个，配置同图1.1.1。功能配置：母线差动保护、断路器失灵保护(可选) 图1.2.3 一个半断路器接线方式的配置方案一个半断路器接线方式，不超过8串，每段母线配置三台差动保护装置，按三取二方案，如图示。功能配置

5、：母线差动保护、断路器失灵保护(可选) 图 三取二方案示意图1.2.4 断路器失灵保护单独组屏失灵保护是否加电流判别加电流判别的元件数组屏方案1.2.51.2.6 是不超过8个一台失灵保护装置+一台电压闭锁装置多于8个三台失灵保护装置+一台电压闭锁装置1.2.7 否一台失灵保护装置+一台电压闭锁装置1.3 性能特征l 采用国内外比较成熟的具有比率制动特性的差动保护原理。设置大差及各段母线小差，大差作为母线区内故障的判别元件，小差作为故障母线的选择元件。l 自适应能力强，可以适应母线的各种运行方式，倒闸过程自动识别，不需退出保护。通过方式识别程序完成各种运行方式下的母线各段小差计算和出口回路的动

6、态切换。l 瞬时值电流差动算法，保护动作速度快、可靠性高、抗干扰能力强。l 完善的抗CT饱和措施，确保母线外部故障CT饱和时装置不误动；而当发生区内故障或故障由区外转至区内时，保护可靠动作。l 允许母线上各联接元件CT变比不一致。CT变比可由用户现场设置。l 独立于差动保护计算机系统的复合电压元件作为差动保护的闭锁措施，复合电压闭锁接点分别串接在各断路器的跳闸回路中。l 调试维护简便，具有零漂自动校准功能，所有的继电器均可通过人机接口进行检查。l 灵活的后台通讯方式，配有RS-485/422或LonWorks通信接口或以太网,支持电力行业标准DL/T667-1999(IEC60870-5-10

7、3)通讯规约。l 与COMTRADE兼容的故障录波。配套有有完善、灵活的调试软件。2 技术参数2.1 机械及环境参数Ø 机箱结构尺寸: 482.6mm×266mm×245mmØ 安装方式：嵌入式Ø 正常工作温度:040Ø 极限工作温度:-1055Ø 贮存及运输: -2570Ø 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且表面无凝露。最高温度为40时，平均最大相对湿度不超过50%Ø 大气压力: 80kPa110kPa2.2 额定电气参数2.2.1 额定交流数据Ø

8、 交流电压Un： VØ 交流电流In：5A或1AØ 频率：50Hz2.2.2 额定直流电压220V或110V2.2.3 打印机工作电压AC 220V 50HZ2.2.4 交流回路过载能力Ø 交流电压：1.2Un 持续工作Ø 交流电流：2In 持续工作 40In 1s2.2.5 功率消耗Ø 交流电压回路:不大于0.5VA/相(额定电压下)Ø 交流电流回路: 当In=5A时，每相不大于1VA；当In=1A时，每相不大于0.5VAØ 直流电压回路:不大于100W2.3 主要技术指标2.3.1 成套保护主要指标Ø 母差保护

9、整组动作时间:<16ms(两倍整定电流以上，0.5倍整定电压以下)Ø 定值误差:< +5%2.3.2 绝缘性能Ø 绝缘电阻用开路电压为500V的测试仪器测试其绝缘电阻值应不小于100M,符合GB/T14598.3-1993 6.0的规定。Ø 介质强度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,交流回路与直流回路之间,交流电流回路与交流电压回路之间,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，符合GB/T14598.3-1993 6.0的规定。Ø 冲击电压各带电的导电端子分别对地，交流回路与

10、直流回路之间，交流电流回路与交流电压回路之间，能承受5kV(峰值)的标准雷电波冲击检验，符合GB/T14598.3-1993 6.0的规定。 2.3.3 电磁兼容Ø 能承受GB/T14598.13-1998中规定的频率为1MHz及100kHz衰减振荡波 （第一个半波电压幅值共模为2.5kV，差模为1kV）脉冲干扰检验。Ø 能承受GB/T 13598.10-1998规定的严酷等级为级的静电放电干扰。Ø 能承受GB/T 13598.9-1995规定的严酷等级为级的辐射电磁场干扰。Ø 能承受GB/T 13598.10-1997规定的严酷等级为IV级的快速瞬变干

11、扰。Ø 能承受GB/T 17626.6-1998规定的射频场感应的传导骚扰抗扰度检验。Ø 能承受GB/T 17626.8-1998规定的工频磁场抗扰度检验。Ø 能承受GB/T 17626.9-1998规定的脉冲磁场抗扰度检验。Ø 能承受GB/T 17626.5-1998规定的浪涌（冲击）抗扰度检验。2.3.4 输出触点在电压不超过250V，电流不超过0.5A，时间常数为5ms±0.75ms的直流有感负荷电路中，装置输出触点的断开容量为50W，长期允许通过电流不大于5A。2.3.5 机械性能Ø 工作条件：能承受严酷等级为级的振动响应、冲

12、击响应检验。Ø 运输条件：能承受严酷等级为级的振动耐久、冲击及碰撞检验。2.3.6 通信接口Ø 与综合自动化接口Ø 两个RS-485/422串行通信接口或两个LonWork网卡, 也可实现双以 太网接口。Ø 通信规约：支持IEC60870-5-103标准通讯规约、许继CBZ-8000通讯规约及四方公司CSC-2000通讯规约。Ø 调试接口MMI面板上设有九针RS-232调试串口，可与PC机相连，通过厂家提供的调试分析软件，读取保护CPU信息，便于调试和故障分析。Ø RS-232打印接口Ø RS-232 GPS对时接口3 保护

13、原理介绍3.1 母线差动保护3.1.1 差动保护工作原理对多段母线的保护，差动保护设置大差及各段母线小差，大差作为小差的起动元件，用以区分母线区内外故障，小差为故障母线的选择元件。大差，小差均采用具有比率制动特性的瞬时值电流差动算法，大差不计入母联电流，其动作方程为：其中: Id If 式中 Id 为某一时刻差动电流瞬时值，If为同一时刻制动电流瞬时值，K为比例制动系数，Idd为差动电流整定门坎。如果大差和某段小差都满足上式的动作方程，判为母线内部故障，母线保护动作，跳开故障母线上的所有断路器。当某个元件在倒闸过程中两条母线经刀闸双跨或投入“倒闸过程中”压板时，双母线按单母方式运行，此时不再进

14、行故障母线的选择，如果母线发生故障，则将两条母线同时切除。保护动作曲线如图所示: 图 差动保护动作曲线对单母线（或一倍半断路器）接线方式，不存在大差小差之分。对单母分段接线方式，大差小差的概念及意义是与双母线一致的。 母差保护逻辑框图（以双母线方式I母为例）如下：Id：大差电流 Id1：I母小差电流 Idd：大差定值 Idx：小差定值K：比率制动系数 If：总制动电流 If1：I母制动电流Ubs：复合电压闭锁备注：以上逻辑适用于Ver2.00及以下版本，VER2.10版本对差动保护逻辑做了一些改进，具体如下：母线差动保护设置比率制动差动保护和突变量比率差动保护1) 比率制动差动保护大差制动系数

15、K固定设为0.3，小差制动系数由用户整定。2) 突变量差动保护突变量比率差动保护与制动系数固定为0.3的常规比率差动保护配合使用。动作条件为： 其中：为差动定值；（为第j个连接元件的电流突变量）差动保护逻辑框图（以双母线方式I母为例）如下： Id：大差电流 Id1：I母小差电流 Id1：I母突变量差动电流 Idd：大差定值 Idx：小差定值 K：比率制动系数 If：总制动电流 If1：I母制动电流 If1：I母突变量制动电流Ubs：复合电压闭锁3.1.2 CT 饱和检测当母线外部发生故障特别是母线近端发生外部故障时，由于直流分量的影响，CT 可能发生饱和，使CT 的二次电流发生畸变，不能真实反

16、映系统的一次电流，在差动回路中有差电流存在，对母线差动保护产生不利影响,若不采取必要的闭锁措施，差动保护就会误动，因此，在各种类型的母线差动保护中必须对CT饱和采取相应的闭锁措施。根据分析，即使CT严重饱和时，在故障发生的初始阶段和线路电流过零点附近CT存在一个线性传变区，在线性传变区内差动保护不会误动作。根据这一特性，利用CT饱和时差动保护动作时间滞后于故障发生时刻的特点，首先判断故障的发生时刻，若此时差动保护不动即判为母线外部故障，闭锁差动保护一周，然后利用波形识别法来开放差动保护，以确保母线区外转区内故障时，差动保护能可靠动作。3.1.3 倒闸过程中差动保护逻辑双母线系统，在倒闸过程中，

17、当某一连接单元的两副刀闸同时闭合时，两条母线通过隔离刀闸短接，成为单母线。此时发生故障差动保护不再作故障母线的选择，而直接切除双母线上所有联接单元。在进行倒闸操作时，若要求禁止跳母联断路器（去掉电源保险），从去除保险到两隔离刀闸同时闭合，时间可能较长，若此过程中母线发生故障，非故障母线只能靠母联失灵保护切除，增加了故障的切除时间。装置设置了一个“倒闸过程中”（或称母线互联）压板，倒闸前投入此压板，即认为系统进入倒闸过程中。倒闸结束后退出此压板。若系统可以承受母联失灵延时，也可不用该压板。3.2 运行方式的识别在双母线系统中，根据电力系统运行方式变化的需要，母线上的连接元件需在两条母线间频繁切换

18、，为此要求母线保护能够自动跟踪一次系统的倒闸操作。本装置用软件实现母线运行方式的自动识别，A、B、C差动箱均引入隔离刀闸的辅助触点（并联），各自完成运行方式的自动识别，作为差动电流计算及出口跳闸的依据。差动保护箱中由于引入了各自相的电流，可利用电流对隔离刀闸的辅助触点位置进行校核，若二者不一致，则发切换异常信号。隔离刀闸辅助触点的状态通过装置面板的发光二极管指示。3.2.1 隔离刀闸辅助触点识别运行方式隔离刀闸连接如图中所示，a、b为连接元件L的隔离刀闸，当L投入I母时，对应I母运行方式字该位为1，对应II母运行方式字该位为0；当L投入II母时，对应II母运行方式字该位为1，对应I母运行方式字

19、该位为0；当L同时投入I、II母时（如倒闸过程中），对应I、II母运行方式字该位均为1。当L退出运行时，对应I、II母运行方式字该位均为0。 图 隔离刀闸连接3.2.2 方式识别逻辑WMH-800通过方式识别程序自适应于各种母线接线型式的不同运行方式。.1双母线接线 图 双母线示意图运行方式字（8421码表示）反映了双母线系统各连接元件与母线的连接情况。如果某个连接元件投入母线，则该位为1，否则该位为0。如图所示双母线系统，I母、II母运行方式字如下：运行方式字7#6#5#4#3#2#1#母线0x0f0001111母线0x711110001.2母联兼旁路形式的双母线接线图1图2图 母联兼旁路示

20、意图装置引入母联到旁母的刀闸位置，图中1#元件的3G，该刀闸断开时，断路器作母联用。若以I母带旁路，如图1所示，要求母联CT极性与I母元件保持一致，1#元件的1G和3G合，该元件作旁路用，电流计入大差；若以II母带旁路，如图2所示，则要求母联CT极性与II母元件保持一致。若1G、2G和3G同时合，装置认为开入异常，发“切换异常”信号提示。.3旁路兼母联形式的双母线接线 图1 图2图 旁路兼母联示意图装置引入旁母到母线（I母或II母）的跨条刀闸位置，即图中所示1#元件的3G刀。如图1所示，若1#元件的1G和3G合，该元件作母联用，电流不计入大差；若3G断开，该元件作旁路用，电流计入大差；如图2所

21、示，若1#元件的2G和3G合，该元件作母联用，电流不计入大差；若3G断开，该元件作旁路用，电流计入大差。若1G、2G和3G同时合，装置认为开入异常，发“切换异常”信号提示。.4母线兼旁母形式的双母线接线图 母线兼旁母示意图装置引入出线到母线的跨条刀闸，如图中所示的3G刀。若3G刀合，则II母作为旁母，母联作为旁路，母联电流计入大差。此时装置认为是单母线运行状态，母差保护的范围仅为I母。.5分段兼旁路形式的单母线分段接线 图1图2图 分段兼旁路示意图单母线分段接线，除分段单元外，其它元件是固定连接，装置引入分段断路器的隔离刀闸位置1G 2G、母线到旁母的跨条刀闸位置3G 4G、两段母线间的跨条刀

22、闸位置5G（设计按最复杂情况考虑，具体按实际接线引入相应的刀闸位置）。如图中图1所示，若5G合，装置认为是单母线运行状态，若仅合1G 2G，1#元件作分段用，若仅合1G 、4G，为I母带旁路，若仅合2G、 3G，为II母带旁路。对于分段开关作分段运行时旁路带电的情况，如图中图2所示，装置引入分段断路器的隔离刀闸1G和分段断路器到旁母的隔离刀闸2G和3G以及两段母线间的跨条刀5G。若5G合，装置认为是单母线运行状态，若仅合1G、3G，1#元件作旁路用，为I母带旁路，若1G、2G、3G都合，1#元件作分段用。.6双母线单分段接线双母线单分段，三段母线分别形成小差回路，母联和分段按图示分别定义为1、

23、2和3元件，装置默认1CT极性与I母元件保持一致、2CT极性与II母元件保持一致、3CT极性与I母元件保持一致。图 双母线单分段示意图保护装置引入母联和分段的跳位置和合位置接点，利用合位置接点校核跳位置接点的正确性，当两者不一致时，装置发出切换异常及告警信号，并以跳位置接点为准来判定其运行方式。.7双母线双分段双母线双分段，用两套WMH-800装置配合完成母线的保护，如图所示。对于分段元件，由于其特殊性，保护装置不仅引入该元件的隔离刀闸位置接点，而且还引入该元件的跳位置和合位置接点，利用隔离刀闸位置和跳位置接点判定分段元件的运行状态，利用合位置接点校核跳位置接点的正确性，当两者不一致时，装置发

24、出切换异常及告警信号，并以跳位置接点为准来判定分段的运行方式。当装置判出分段处于运行状态时，差动保护的大差和分段所在母线段的小差均计算该分段电流；当装置判出分段处于退出状态时，差动保护的大差和分段所在的小差均不计算该分段电流。 图 双母线双分段示意图3.3 CT断线闭锁及告警WMH-800母线保护装置利用差流进行CT断线的判别。系统正常运行时，大差以及各段母线小差平衡。当差流连续7s越限CT断线定值时即判为CT断线，闭锁断线相该段母线差动保护并发“CT断线”信号。3.4 复合电压闭锁元件WMH-800母线保护装置设置独立的复合电压闭锁元件，由单独的计算机系统完成电压量的采集及转换、电压闭锁逻辑

25、判断、信号及跳令的开出。3.4.1 大接地电流系统复合电压闭锁元件含母线各相低电压，负序电压，零序电压元件，各元件并行工作，构成或门关系。零序电压判别元件使用外接开口三角电压。各段母线的复合电压元件通过对应的压板投退，当某段母线长期失压（例如停运）时，应退出相应的“X母PT投入”压板。当任意一相电压低于PT断线定值，或自产零序（3U0）或负序（3U2）电压大于7V，延时7s发“PT断线”信号。3.4.2 小接地电流系统复合电压闭锁元件对每段母线含3个线低电压元件和1个负序电压（3U2）元件，各元件并行工作，构成或门关系。判据如下：其中，为线电压，、分别为线低电压定值、负序电压定值。对于每段母线

26、，含3个线低电压元件和1个负序电压（3U2）元件，各判据并行工作，构成或门关系。判据如下：式中，为母线线电压，PT_dis为PT断线定值。以上任一判据满足连续7s，报PT断线并发告警信号。3.5 母联（分段）充电保护当任一组母线检修后再投入运行之前，利用母联断路器对该母线进行充电试验时可投入母联充电保护，当被试验母线存在故障时，利用充电保护切除故障。 母联充电保护的逻辑框图如下：充电保护只能短时投入，充电保护投入的逻辑为：充电保护硬压板和控制字均投入，一组母线无压，母联由无电流变为有电流（>0.04In），则开放充电保护5s。对有充电手合开入的情况，WMH-800直接识别手合开入，若充电

27、手合接点闭合则充电保护投入，投入时间不超过5s。在充电保护投入期间，若母联电流任一相大于充电保护整定电流，则经整定的充电保护延时将母联断路器切除。母联充电保护出口默认经电压闭锁，如果特别要求不经电压闭锁，则可在工程配置时实现。根据母联充电保护闭锁母差控制字的投退来决定充电保护投入期间是否闭锁母差保护，若控制字投入，则在充电保护投入期间闭锁母差保护500ms。考虑到用户可能有专门的母联保护，在进行母联充电试验时不使用WMH-800的母联充电保护，但又需要闭锁WMH-800的母差保护，所以引入充电手合开入接点，即使WMH-800的充电保护未投入，但只要外部充电手合接点闭合，且母联充电保护闭锁母差控

28、制字投入，则闭锁母差，这种情况下闭锁母差时间与手合开入时间一致，最长5s。 3.6 母联死区及母联断路器失灵保护母联死区保护根据母联CT的不同布置分以下情况：3.6.1 母联双CT母联断路器两侧装设两组CT，交叉接线，不存在死区，如图所示。装置默认CT1极性与I母元件一致，CT2极性与II母元件一致，母联CT1计入I母小差，母联CT2计入II母小差。 K点故障，差动保护动作跳两段母线。图 母联双CT示意图3.6.2 母联死区保护 图 母联死区故障示意图母联断路器仅一侧装设CT，如图中所示。在双母线接线中，K点发生故障，对II母而言为外部故障，II母差动保护不动；对I母而言为内部故障，I母差动保

29、护动作，跳开I母上的连接元件及母联断路器。但此时故障仍不能切除，针对这种情况，本装置采用I母母差动作跳开母联断路器后检测母联断路器的跳位开入，若有跳位开入，则封掉母联CT的电流，从而破坏II母电流平衡，使II母差动动作，最终切除故障。若没有把母联的跳位接点引入保护装置，或者保护没有识别到母联TWJ，则母联死区故障时保护自动按母联失灵来处理。3.6.3 充电合闸到死区故障如图所示，I母为工作母线，II母为被充电母线，这种情况下充电保护不会动作，而差动保护判为工作母线的区内故障，保护瞬时跳闸会造成全站失压，是不合适的。这种工况下先跳母联切除故障，具体判据如下：Id：大差电流 Idd：大差定值 I1

30、：母联电流 SHJ：手合开入Tmlsl：母联失灵延时3.6.4 双母线分裂运行时发生死区故障若母联隔离刀闸未拉开，而仅靠隔离刀闸进行方式识别，则母联为运行状态，母联死区故障时就会引起双母线相继跳闸。如图中所示，K点故障，I母为区内，I母差动动作跳I母，II母延时跳闸。这样就扩大了停电范围。为避免这种情况的发生，装置中引入母联断路器的跳位辅助触点以判断母联断路器的投退情况，当跳位闭合时，母联电流不计入小差，这样K点故障相当于II母故障，II母差动动作跳开II母线以切除故障。这种运行方式下不再进行死区及母联失灵的判别。 图 双母线分裂运行母联死区故障母联双CT情况下的保护逻辑是一样的。3.6.5

31、母联失灵保护图 母联失灵示意图母联失灵示意图如图中所示，I母线内部故障，I母差动保护动作，跳母联及I母所有连接元件，若母联断路器失灵，故障依然存在，延时（延时可整定，躲母联断路器跳闸时间）若大差动作且母联电流越限则跳开双母线上所有连接元件，最终切除故障。母联失灵及死区保护（无母联TWJ时）逻辑框图如下：3.6.6 分段失灵保护双母线双分段接线设置分段失灵保护如下图所示：当屏差动保护动作跳-母时，启动屏-母的分段失灵保护；当屏差动保护动作跳-母时，启动屏-母的分段失灵保护；同理，当屏差动保护动作跳-母时，启动屏-母的分段失灵保护；当屏差动保护动作跳-母时，启动屏-母的分段失灵保护；分段失灵保护动

32、作逻辑图：Ifdsl：分段失灵电流定值 Tfdsl：分段失灵延时如果分段失灵启动连续5s不返回，装置发出告警信号，并闭锁该启动，直到该启动返回后再解除对它的闭锁。3.7 母联过流保护这是一种简单的辅助保护。根据用户需要可设计成母联过流保护或者是旁路保护，当利用母联断路器作为线路（或旁路）的临时保护时可投入过流保护。过流保护投入时，当母联（或旁路）任一相电流大于过流保护电流整定值，经整定延时跳母联（或旁路）开关。过流保护出口不经复合电压闭锁。3.8 母联非全相保护当母联断路器非全相运行时，由母联非全相保护延时跳开母联断路器三相。在母联非全相保护投入时，若母联三相TWJ状态不一致，且母联零序电流大

33、于母联非全相电流定值，经整定延时跳母联开关。母联非全相保护出口不经复合电压闭锁。母联非全相保护逻辑框图如下：3.9 断路器失灵保护任一断路器失灵时，来自外部该元件的失灵启动接点启动失灵保护，失灵保护判出该元件所在母线，并经设定的延时时间切除母联和失灵元件所在的母线。失灵保护逻辑有两种，方式一和方式二。区别在于识别到外部失灵启动接点以后要不要再判一次该失灵元件的电流是否过限。方式一判电流，方式二不判电流。断路器失灵保护逻辑框图如下：失灵保护组屏上留有1#元件（母联）的失灵启动开入，定值单中也设置了对应的电流定值Isl1。这主要考虑的是母联代路的情况。当用母联开关代旁路开关运行时可用1#的失灵判别

34、逻辑来作为旁路开关失灵保护。对于专用母联情况，母联失灵保护由母差保护自身实现，不需要引1#的失灵启动接点，Isl1也可以不整定。3.10 三取二方案一个半开关接线方式，由于没有电压闭锁，按三取二方案配置。即采用三台差动保护装置，各间隔的交流电流串联进入每个装置，各装置由CPU完成差动判别及跳令开出，三个装置中至少有两个同时开出时保护才能出口跳闸。4 硬件介绍4.1 装置整体结构图 多段母线接线方式配置方案装置整体结构图(差动以A相为例)图 单母线接线方式配置方案装置整体结构图一个半断路器接线方式配置方案装置整体结构除不引入电压外同图。4.2 面板布置图4.2.1是差动保护机箱(以A相为例)正面

35、面板布置图。 图4.2.1差动保护机箱面板布置图(正面)图4.2.2是差动保护机箱背面面板布置图图4.2.2差动机箱端子布置图(背面)图4.2.3是电压闭锁机箱正面面板布置图。图4.2.3电压闭锁机箱面板布置图(正面)图4.2.4是电压闭锁机箱背面面板布置图。 图4.2.4电压闭锁机箱端子布置图(背面)图4.2.5是WMH800/500机箱正面面板布置图。 图4.2.5 WMH800/500面板布置图(正面)图4.2.6是WMH800/500机箱背面面板布置图。 图4.2.6WMH800/500端子布置图(背面) 4.3 结构与安装装置采用标准6U机箱,用嵌入式安装于屏上,机箱结构和屏面开孔尺

36、寸分别见图和4.3.2。 图 机箱结构图 图屏面开孔图4.4 装置接线端子图为差动保护机箱端子定义图备注：1G表示I母刀闸开入，2G表示II母刀闸开入母联TWJ引母联开关三相串联常闭辅助触点(当母联断开时该触点闭合)TWJA、TWJB、TWJC用来作母联三相不一致判别用图差动保护机箱端子定义图图为电压闭锁机箱端子定义图图 电压闭锁机箱端子定义图图 为WMH800/500端子定义图图 WMH800/500端子定义图4.5 装置开关量输入回路4.5.1 多段母线接线方式配置方案开关量输入回路图 多段母线接线方式配置方案开关量输入回路(以双母线为例)差动机箱的n2插件端子主要作为刀闸位置或失灵保护启

37、动开入用。n1-z2旁路兼母联或母联兼旁路接线的跨条刀闸开入位置。n1-d18母联开关的跳位开入，要求三相串联，当母联开关断开的时候，该触点闭合。可引入母联开关的跳位常闭辅助触点。本开入的作用：辅助判别母联的运行方式。n1-z20z24母联的跳位开入，本开入的作用：母联非全相保护不一致判别。n1-z30 GPS对时开入，用于接收GPS或其它对时装置发来的分脉冲接点或光耦信号，输入的信号可以是无源或有源的，通过保护屏上的光藕端子实现隔离，如下图所示。各机箱的GPS脉冲对时开入是并联的。 图 对时输入接点示意图差动机箱的端子n1-d4d16是各保护的投退压板。4n10-d2端子是检修压板，本开入的

38、作用：防止在保护装置进行试验时，有关报告经IEC60870-5-103规约接口向监控系统发送相关信息，而干扰调度系统的正常运行。在装置检修时，将该压板投上，在此期间进行试验的动作报告不会通过通信口上送，但本地的显示和打印不受影响；运行时应将该压板退出。n3-z32端子为信号复归输入，用于复归装置的磁保持信号继电器和及信号，一般在屏上装设信号复归按钮。信号复归也可以实现远方复归。n1-z32为手合开入，可以用来启动充电保护和在充电闭锁母差控制字投入的情况下，用来闭锁母差保护。如果不用本装置的充电保护而又要求充电时闭锁母差保护时必须接，否则可以不接入。4n5-z2z8失灵解除复合电压闭锁开入，本开

39、入的作用：当发电机变压器组非全相运行时解除失灵保护的复合电压闭锁。 单母线及3/2接线方式配置方案开关量输入回路 图 单母线及3/2接线方式配置方案开关量输入回路N1-ZJ各元件失灵启动开入接点。N1-DD GPS对时开入，用于接收GPS或其它对时装置发来的分脉冲接点或光耦信号，输入的信号可以是无源或有源的，通过保护屏上的光藕端子实现隔离,如图所示。N4-S端子为信号复归输入，用于复归装置的磁保持信号继电器和及信号，一般在屏上装设信号复归按钮。信号复归也可以实现远方复归。N4-W差动保护投入，差动保护的投退压板。N4-AA失灵保护投入，失灵保护的投退压板。4.6 装置输出接点多段母线接线方式配

40、置方案装置输出接点如图4.6.1所示 MCJ表示差动继电器，YJ表示电压继电器图4.6.1a输出接点图一 图b输出接点二单母线及3/2接线方式配置方案装置输出接点如图4.6.2所示图4.6.2a输出接点一图b输出接点二4.7 装置的通讯接口装置提供的通讯口详见下表: 通讯接口数 量用 途 备注 RS-485/4222监控系统、信息子站支持IEC60870-5-103、许继CBZ-8000、四方CSC-2000通讯规约 Lonworks以太网接口(通过外设网关实现) RS-232打印接 口1打印机或共享打印网RS-232调试 接 口1连接PC机，调试软件使用RS-232GPS对时接口1连接GPS

41、对时接口支持各种对时通讯规约图为多段母线接线方式配置方案通讯接口示意图图 多段母线接线方式配置方案装置通讯接口示意图图为单母线及3/2接线方式配置方案通讯接口示意图图 单母线及3/2接线方式配置方案装置通讯接口示意图图 为RS-232调试口至PC机连线示意图 图 RS-232调试口至PC机连线示意图图为打印机口连线示意图图为打印机口连线示意图4.8 插件说明4.8.1 DSP-11保护插件DSP-11模块是在分析和借鉴了国内外同类产品基础上，从技术和开发手段的先进性，软硬件资源的通用性，系统的可靠性等方面出发，开发研制的DSP型保护模块。作为基本的软硬件平台，在单块PCB板上完成了数据采集及A

42、/D转换、I/O、保护及控制功能等。WMH-800采用DSP-11保护插件作为保护CPU。主要技术特点如下： Ø 采用32位浮点DSP技术，数据处理能力强：Ø 16位精度的ADC，数据采集精度高，测量范围大。Ø 16M×32的寻址空间。Ø 256K×32的 FLASH作程序存储区。Ø 256K×16的数据存储区。Ø 16通道、16位分辨率的片内DMA控制的模拟输入 (带扩展板可扩展至32路)。Ø 16通道数字量输入 (带扩展板可扩展至64路)。Ø 16通道数字量输出 (带扩展板可扩展至

43、40路)。Ø 2路异步串行通讯。Ø 具有看门狗和电源监测电路，系统安全、可靠。Ø C语言/汇编语言混合编程，库函数支持。Ø 具有JTAG仿真接口，可软、硬件仿真，开发手段先进齐全。Ø 遵循国际标准的6U尺寸，强、弱电回路分开的连接器结构。Ø 6层印制板，表面贴装工艺。4.8.2 差动保护箱插件说明（ABC三相完全相同,原理图见附图1） 图 差动保护箱内部结构示意图如图所示，1为交流插件，每个交流插件装有6路电流变换器和1路电压变换器，它们将输入的电压、电流量转换为保护CPU使用的电压量。2为CPU插件(DSP-11)，它由一块主板和一

44、块扩展板通过插针连接组成，完成保护逻辑判断和I/O量、模拟量的读取。3为信号插件，提供差动保护的动作信号和告警信号，信号通过26芯扁平电缆传到面板上显示。4为电源插件，将直流220V或110V电源输入转换为+5V、+15V、-15V、+24V四组稳压电源供保护使用。4.8.3 电压闭锁箱插件说明(原理图见附图2) 图 电压闭锁箱内部结构示意图如图所示，1为电源插件，它将直流220V或110V电源输入转换为+24V稳压电源输出，供开关量输入使用。2为电源插件，将直流220V或110V电源输入转换为+5V、+15V、-15V、+24V四组稳压电源供保护使用。3为交流插件，每个交流插件装有8路电压变

45、换器，将输入的电压量转换为保护CPU使用的电压量，每段母线采样的电压量有Ua、Ub、Uc、3U0。对单母线（或一倍半）接线方式只用前4路，对单母分段（或双母线）接线方式只用前8路，对双母单分段接线方式用前12路。4为CPU插件(DSP-11)，只有一块主板不带扩展板，它完成电压闭锁的逻辑判断和I/O量、模拟量的读取。5为出口插件，提供保护24路出口回路和相应信号。注意：出口插件上的信号灯只反映差动的动作行为，不代表跳闸出口，跳闸出口还要经过电压闭锁。6为信号插件，提供电压闭锁的动作信号和告警信号，信号的显示方式同差动保护箱类似，显示的信号有：电压动作、PT断线、告警等，信号在MMI的液晶板信号

46、灯上显示。7为MMI的接口板,通过40芯扁平电缆与装在机箱面板上的MMI液晶板连接在一起构成人机接口。4.8.4 WMH800/500装置插件说明 图 WMH800/500装置内部结构示意图本装置为3/2接线或单母线接线专用。如图所示，1为交流电流插件，每个交流插件装有9路电流变换器，将输入的电流量转换为保护CPU使用的电压量。2为交流电压插件，装有8路电压变换器，将输入的电压量转换为保护CPU使用的电压量，采样的电压量有Ua、Ub、Uc、3U0。3为CPU插件，完成I/O量、模拟量的读取和保护的逻辑判断。(当用作三取二方案时，仅含有一块CPU插件)4为继电器插件，装有信号继电器、出口继电器、

47、3取2闭锁继电器等。(原理图见附图3)5为接口板，与装在面板上的MMI-13液晶板配合使用，完成人机交互功能及通讯管理功能。6为电源插件，将直流220V或110V电源输入转换为+5V、+15V、-15V、+24V四组稳压电源供保护使用。5 定值及整定计算说明5.1 定值内容四套计算机系统使用同一套定值定值清单与实际的工程情况有关，有些保护模块不配置时其对应的定值将不出现在定值单中或以备用定值的形式出现，具体配置时请以装置实际打印的定值清单为准。（此定值单针对小接地电流系统有效）5.1.1 保护定值序号定值名称定值符号整定范围01控制字KGZ02大差电流定值Idd0.2IN 10IN03小差电流

48、定值Idx0.2IN 10IN04制动系数Zd0.300.8005CT断线定值CT_dis0.04IN 10IN06方式识别定值CT_gat0.04IN 10IN07充电电流定值Icd0.2IN 10IN08充电保护延时Tcd0.01s10s09母联失灵延时Tmlsl0.10s10s10母线低电压定值U1set0.0V100.0V11母线负序电压定值3U2set0.0V200.0V12备用定值bei0.0V100.0V13PT断线定值PT_dis0.0V100.0V14电流调整系数c_fact0.951.0515电压调整系数v_fact0.951.0516母联过流定值/备用定值Igl/bei0

49、.1IN 10IN17母联过流延时/备用定值Tgl/bei0.01s10s18母联非全相定值/备用定值Ifqx/bei0.1IN 10IN19母联非全相延时/备用定值Tfqx/bei0.01s10s20失灵低电压定值U1sl0.0V100.0V21失灵负序电压定值3U2sl0.0V200.0V22备用定值bei0.0V100V23失灵跳母联延时Tsl10.10s10s24失灵跳母线延时Tsl20.10s10s251#元件失灵电流定值I1L0 10IN262#元件失灵电流定值I2L0 10IN273#元件失灵电流定值I3L0 10IN284#元件失灵电流定值I4L0 10IN295#元件失灵电流

50、定值I5L0 10IN306#元件失灵电流定值I6L0 10IN317#元件失灵电流定值I7L0 10IN328#元件失灵电流定值I8L0 10IN339#元件失灵电流定值I9L0 10IN3410#元件失灵电流定值I10L0 10IN3511#元件失灵电流定值I11L0 10IN3612#元件失灵电流定值I12L0 10IN3713#元件失灵电流定值I13L0 10IN3814#元件失灵电流定值I14L0 10IN3915#元件失灵电流定值I15L0 10IN4016#元件失灵电流定值I16L0 10IN41分段失灵电流定值Ifdsl0 10IN42分段失灵延时Tfdsl0.10s10s定值

51、单中3U2set和3U2sl指负序电压（相）定值的三倍，低电压定值也是线电压。第16至19项定值当保护配置有断路器失灵保护而又不配置母联过流或母联非全相保护时，相应的定值会显示为备用，但其整定范围与过流保护或非全相保护相同，当为备用时建议按上限整定；各间隔失灵电流定值根据用户要不要求失灵保护再检测电流而配置，若失灵不判电流则没有这些定值，若部分元件判电流，可将其它元件的失灵电流定值整定为0。（定值符号中n为间隔号）；分段失灵电流定值和分段失灵延时仅在双母线双分段接线的情况才有。控制字各位定义序号控制字名称控制字符号整定范围D0充电闭锁母差CDBSMC（投）/×（退）D1差动保护投入C

52、DTR（投）/×（退）D2充电保护投入CHTR（投）/×（退）D3充电速动投入KCHTR（投）/×（退）D4倒闸过程投入DZTR（投）/×（退）D5过流保护投入/备用GLTR/BEI（投）/×（退）D6失灵保护投入/备用SLTR/BEI（投）/×（退）D7母联非全相投入/备用FQXTR/BEI（投）/×（退）6、7、8项为可选保护模块的控制字，当不配置这些保护功能时，菜单中显示为备用各间隔CT变比序号定值名称定值符号整定范围11#变比CT10999922#变比CT20999933#变比CT309999:2424#变比CT24099995.2 整定计算说明5.2.1 保护定值注意：以下所有电流定值均要求归算至基准CT（最大变比CT）的二次侧。01. 控制字（保护投退） KGZ设置为0000ff（16进制），有效位为后两位，按2进制展开如下所示：D7D6D5D4D3D2D1D0备用失灵保护投入过流保护投入倒闸过程投入充电速动投入充电保护投入差动保护投入充电闭锁母差投，退投，退投