1、WGB-87技术及使用说明书WGB-871微机综合保护装置技术说明书(Ver1.00)WXH-822O机线路保护测控装置许继电气股份有限公司XJELECTRICCO.，LTD.本装置为微机综合保护装置，根据软件的不同配置可实现对线路、电动机、电容器及厂用变的保护，装置在出厂时默认设置为线路保护，在实际使用时请用户务必将装置类型设置为工程所需；具体设置方法如下：在在在在在右在在在“位”在在在调试版本在在在在在在“在E在“在E在在“一在在”任在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在+一“在在在在在在在在在在在”任在在在在在在”任在在在在在在在在在在在在在在在目录1
2、WL11.1 应用范围112产品特点113保护配置32 技术指标72.1 基本电气参数72.1.1额定交流数据72.1.2 额定电源数据72.1.3 功率消耗.二72.1.4 过载能力72.2 一主要技术指标82.2.1保护定值整定范围及误差82.2.2 测量精度82.2.3 记录容量92.2.4 触点容量92.2.5 绝缘性能102.2.6 机械fjE能112.2.7 抗电气干扰性能112.3 -环境条件112T通信接口133 装置功能143.1 FC回路保护（厂用变、电动机保护配置）143.2 （低压闭锁）过流保护（线路保护配置）143.3 复压闭锁过流保护（厂用变保护配置）153T过流保
3、护（电容器、电动机保护配置）163Z反时限过流保护（线路、厂用变、电容器、电动机保护配置）173T过流加速保护（线路保护配置）183Z重合闸（线路保护配置）.二二183.4 负序过流保护（厂用变、电机保护配置）193.5 零序过流保护（线路、厂用变、电容器、电动机保护配置）20310低压侧零序过流保护（厂用变保护配置）21311低压侧零序过流反时限保护（厂用变保护配置）22312电动机起动超时保护（电动机保护配置）233.13 过热保护（电动机保护配置）243.14 过电压保护（电容器、电动机保护配置）25315低周减载（线路、厂用变、电动机保护配置）263.16 失压保护（线路保护配置）27
4、317低电压保护（厂用变、电容器、电动机保护配置）273.18 不平衡电压保护（电容器保护配置）28319不平衡电流保护（电容器保护配置）293.20 零序过电压保护（厂用变保护配置）29321过负荷保护（线路、厂用变、电动机保护配置）303.22 非电量保护（线路、厂用变、电容器、电动机保护配置）30323辅助功能313.22.1 模拟量通道自检313.22.2 控制回路异常告警323.22.3 弹簧未储能告警323.22.4 跳位异常告警323.22.5 装置故障告警323.24 遥测、遥信及遥控功能323.25 接地选线数据上送333.26 录波334 1侑清单及整岸说明334.1 线路
5、保护定值334.1.1 功能控制字334.1.2 保护定值364.1.3 软压板394.2 电容器保护定值414.2.1功能控制字414.2.1 保护定值434.2.2 软压板454.3 厂用变保护定值474.3.1功能控制字474.3.1 保护定值504.3.2 软压板544.4 电动机保护定值564.4.1功能控制字564.4.1 保护定值584.4.2 软压板624.5 定值整定说明655 装置硬件介绍665.1 结构与安装6652插件布置图6753装置端子67飞3.1衰亶背面端子图：675.3.2WGB-871典型配置下开入端子定义如下:695.4 装置背板接线说明706 使用说明71
6、6.1 指示灯说明726T调试接口和键盘说明7263命令菜单746T主界面显示及菜单说明746.1.1 查看766.1.2 整定796.1.3 |826.1.4 设置876.1.5 调试906.1.6 956.5 液晶显7K说明966.5.1装置正常运行状态966.5.2保护动作时液晶显示说明967 调试说明977.1 调试注意事项977.2 开关量输入检查9873开出回路检查1987.4 模拟量输入检查987.5 整组t期佥9976装置异常信息说明及处理意见997.7事故分析注意事项1018订货彳知1029附图1031概述1.1应用范围WGB-871微机综合保护装置适用于10kV及以下变电站
7、配电所，可根据使用场合灵活将装置配置为线路保护测控装置、电容器保护测控装置、厂用变保护测控装置、电动机保护测控装置。线路保护测控装置适用于310kV的馈出线保护；厂用变保护测控装置适用于310kV电压等级的厂用变、所用变或接地变的保护；电容器保护测控装置适用于10kV及以下变电站或配电所装设的并联电容器的保护；电动机保护测控装置适用于310kV电压等级2000kW以下中小型异步电动机的保护。1.2产品特点系列装置元器件全部采用军品或工业品，稳定性、可靠性高，可以在工业恶劣环境下稳定运行；一体化机箱设计，维护更方便；完善的软硬件自检功能和免调节电路设计，调试更简单；装置硬件设计采用多种隔离、屏蔽
8、措施，软件设计采用数字滤波技术和先进的保护算法及其它抗干扰措施，使得保护的抗干扰性能大大提高；采用SoC解决方案，数据处理、逻辑运算和信息储存能力强，运行速度快，可靠性高；灵活强大的通信功能：既支持RS485串行通信模式也支持以太网通信模式；通信规约支持DL/T667-1999(IEC-60870-5-103)、Modbus规约，可灵活实现与其它厂家的自动化系统通信；灵活支持网络对时和GPS脉冲对时，保证装置具有统一、准确的时钟；具有完善的测量功能，可完成装置所在间隔功率点的测量和上送，测量精度可达0.5%；具有完善的遥信和遥控功能，后台遥控断路器跳/合闸简单可靠，站内SO吩辨率可达1ms;完
9、善的事件保护处理，可存储最新100条事件报告记录，100条动作报告记录，可连续记录20个故障录波，每个录波可记录10个周波的电流电压波形；友好的人机界面，全中文类菜单模式，结构清晰，使用方便；操作回路配置灵活，可以适应各种操作机构。1.3保护配置装置具体保护配置详见表11表1-1WGB-871装置保护配置表11FC回路VV2两段相过流保护V（低压闭锁）V（复压闭锁）VV保护3相过流III段保护*功能4反时限过流保护*5过流加速保护V6三相一次重合闸V未完接下页土护对象配置,上保护7/一段负序过流保护*功能8零序过流保护VVVV9低压侧零序定时限*10低压侧零序反时限*11电动机起动超时保护V1
10、2过热保护V13过电压保护VV14低周减载*15低电压保护*VVV16不平衡电压保护*17不平衡电流保护*18零序过电压保护*19过负荷保护VVV2014路非电量保护*V*V*V*辅助功能21控制回路异常检测VVVV22弹簧未储能VVVV检测23TV异常检测VVVV24录波VVVV测控功能25遥信数据上送VVVV26正常断路器遥控分合VVVV27模拟量的遥测数据上送VVVV注：1) 表示该功能为标准配置。2) “*”表示该功能为选配项目；如果需要该功能，需在订货时向供应商说明。3) “，*”表示该功能为标准配置，但可以根据用户需求进行取消；如果不需要该功能，需在订货时向供应商说明。4)关于非电
11、量的特殊说明：线路装置标准配置无非电量保护，电容器标准配置1路非电量保护，厂用变及电动机标准配置2路非电量保护。如果需要，4种装置最大均可以实现4路非电量保护，用户在订货时向供应商说明。2技术指标2.1 基本电气参数2.1.1 额定交流数据交流电压：相电压100/V3v；交流电流：5A;零序电流：1A;额定频率：50Hz。2.1.2 额定电源数据额定电源电压：直流或交流220V或110V（交直流通用，订货时注明规格）；额定电源电压允许变化范围：80%115%。2.1.3 功率消耗交流电流回路：每相不大于1VA;零序电流回路不大于0.3VA;测量交流电流回路：每相不大于0.75VA;交流电压回路
12、每相不大于0.5VA;直流回路：正常运行时，不大于12W;保护动作时，不大于15Wo2.1.4 过载能力交流电流电路：2倍额定电流，长期连续工作；50倍额定电流，允许1s;交流电压电路：1.2倍额定电压，长期连续工作；1.4倍额定电压，允许10s。2.2主要技术指标2.2.1 保护定值整定范围及误差定值整定范围交流电压：10V100V;交流电流：0.1In20In；延时：0s600s;频率：45Hz49.5Hz;滑差：0.5Hz/s10Hz/s。定值误差电流：5%或0.01In；电压：5%或0.25V；频率：0.02Hz；滑差：FC限流定值图3-1FC回路保护原理框图3.2 （低压闭锁）过流
13、保护（线路保护配置）装置设有三段低电压闭锁过流保护，可分别由软压板进行投退，低电压闭锁可由控制字进行投退。各段电流及时间定值可独立整定。当定值“TV异常退电压”整定为1时，TV异常后，开放电流保护。当定值“TV异常退电压”整定为0时，TV异常后，闭锁低电压元件。三段低电压闭锁过流保护原理框图如下图所示。图中n=1、2、3,Uj$min为三个线电压的最小值。注：标准配置为两段低压闭锁过流保护，过流III段可以根据用户需求进行选配过流n段压板投入跳闸过流n段动作 显示、远传图3-2低压闭锁过流保护原理框图3.3 复压闭锁过流保护（厂用变保护配置）装置设有三段复压闭锁过流保护，可分别由软压板进行投退
14、复合电压闭锁可由控制字进行投退。各段电流及时间定值可独立整定。当定值“TV异常退电压”整定为1时，TV异常后，开放电流保护。当定值“TV异常退电压”整定为0时，TV异常后，闭锁复合电压元件。三段复合电压闭锁过流保护原理框图如下图所示。图中n=1、2、3,Uj$min为三个线电压的最小值，U2为负序电压值。注：标准配置为两段复压闭锁过流保护，过流III段可以根据用户需求进行选配。过流n段压板投入IImax过流n段定值过流n段低压闭锁i-OZZQ*-TV异常退低压&Tdzn为过流n段延时n=1/2/3跳闸过流n段动作显示、远传TV异常U min1U2负序电压定值图3-3复压闭锁过流保护原理框图3
15、4 过流保护（电容器、电动机保护配置）装置设有三段相过流保护，可分别由软压板进行投退。各段电流及时间定值可独立整定。图中n=1、2、3。注：标准配置为两段相过流保护，过流III段可以根据用户需求进行选配。丛对于电动机来说：在电动机起动过程中，过流I段电流定值自动升为整定电流值的整定倍数（菜单整定），以躲过电动机的起动电流；当电动机起动结束后，保护定值恢复原整定电流值。这样可有效防止起动过程中因起动电流过大而引起误动。II,III段过流保护在电动机起动过程中自动退出pQZZD*跳闸过流n段压板投入 Imax 过流n段定值Tdzn为过流n段延时n=1/2/3过流n段动作14显示、远传图3-4过流
16、保护原理框图3.5反时限过流保护（线路、厂用变、电容器、电动机保护配置）装置设有反时限过流保护，可由软压板进行投退。本装置共集成了 3种特性的反时限过流保护，用户可 根据需要选择任何一种特性的反时限保护。特性1、2、3采用了国际电工委员会标准 （IEC255-4）和英国标准规范（BS142.1966）规定的 三个标准特性方程，分别列举如下：特性1 （一般反时限）：特性2 （非常反时限）：特性3 （极端反时限）：0.14(I Ip)0.0213.5(I Ip) 1*Tp80*T(I Ip)2 1 p以上三个方程式中，I为保护采集电流；t为动作时间；Ip为电流基准值，取反时限过流保护基准值Ifsx
17、Tp为时间常数，取反时限过流保护时间常数Tfsx。注：标准配置不配置反时限过流保护，可以根据用户需求进行选配。对于电动机来说：在电动机起动过程中，反时限基准值自动升为整定电流值的整定倍数（菜单整定），以躲过电动机的起动电流；当电动机起动结束后，保护定值恢复原整定电流值。这样可有效防止起动过程中因起动电流过大而引起误动反时限过流压板投入.Imax启动电流定值跳闸A过流反时限动作显示、远传图3-5反时限过流保护原理框图3.6 过流加速保护（线路保护配置）本装置设置了独立的相过流加速保护，可由软压板进行投退。过流加速保护用于手合或重合闸后加速切除故障，加速保护开放时间为3秒。过流加速保护的电流定值
18、和时间定值均可独立整7E|Imax 过流加速定值跳闸过流加速动作 显示、远传图3-6加速保护原理框图3.7 重合闸（线路保护配置）重合闸起动方式有两种：不对应起动（跳位起动）和保护起动。重合闸在充电完成后投入，线路在正常运行状态（合闸位置），无外部闭锁重合闸信号，经15s充电完成。充电完成后，液晶显示屏会显示充电完成标志。重合闸闭锁条件有：闭锁重合闸开入；过负荷跳闸；低周减载动作；失压保护动作；过流I段动作（过流I段闭锁重合闸控制字投）；手跳；遥跳；控制回路异常或开关位置异常；弹簧未储能；（10）非电量14跳闸。图3-7三相一次重合闸原理框图3.8负序过流保护（厂用变、电动机保护配置）装置设置
19、两段定时限负序过流保护，可由软压板进行投退。负序过流保护分别对反相、断相、匝间短路以及较严重的电压不对称等异常运行状况提供保护。其中，负序I段作为不平衡保护的主保护，只动作于跳闸；负序II段为不平衡保护的后备保护，可由控制字选择跳闸或告警（整定为“0”表示告警，整定为“1”表示跳闸）。注：标准配置为一段负序过流保护，负序II段可以根据用户需求进行选配。T2dz1负序I段压板投入I2 负序I段定值&,_口跳闸- 负序I段动作 显示、远传图3-8负序过流保护原理框图3.9 零序过流保护（线路、厂用变、电容器、电动机保护配置）在小电流接地系统，当系统中发生接地故障时，其接地故障点的零序电流基本为电容
20、电流，且幅值很小，用零序过流继电器来保护接地故障很难保证其选择性。在本装置中接地保护实现时，由于各装置通过网络互联，信息可以共享，故采用上位机比较同一母线上各线路零序电流基波的方法来判断接地线路。用于接地选线的零序电流必须外加，即必须给装置提供外部输入的零序电流，不能使用装置自产的零序电流。在经小电阻接地系统中，接地零序电流相对较大，可以采用直接跳闸方法。用于跳闸或报警的零序电流须从装置的零序TA引入。装置中设零序过流保护，可由软压板进行投退。零序过流保护可通过控制字选择告警或跳闸（整定为“0”表示告警，整定为“1”表示跳闸）。零序也流压板投人,|I0 零序过流定值-L|零序过流跳闸图3-9零
21、序过流保护原理框图3.10 低压侧零序过流保护（厂用变保护配置）装置中设低压侧零序过流保护，可由软压板进行投退。低压侧零序过流保护作为低压侧接地保护，可通过控制字选择告警或跳闸（整定为“0”表示告警，整定为“1”表示跳闸）。注：标准配置中无该项保护，可以根据用户需求进行选配。由于低压侧零序电流通过B相保护电流输入端子进行采集，所以选配该项保护时，相过流保护为2保护CT模式。跳闸低零流动作显示、远传A低零流告警图3-10低压侧零序过流保护原理框图3.11低压侧零序过流反时限保护（厂用变保护配置）装置设有低压侧零序过流反时限保护，可由软压板进行投退。本装置共集成了3种特性的零序过流反时限保护，用户
22、可根据需要选择任何一种特性的反时限保护。特性1、2、3采用了国际电工委员会标准（IEC255-4）和英国标准规范（BS142.1966）规定的三个标准特性方程，分别列举如下：特性1（一般反时限）：特性2（非常反时限）：特性3（极端反时限）：0.14(IIp)0.02-*T1p13.5(IIp)1*Tp80(IIp)2-*T1p以上三个方程式中，I为低压侧零序电流；t为动作时间；Ip为零序电流基准值，取零序反时限保护基准值I0fsx;Tp为时间常数，取零序反时限保护时间常数T0fsx。注：标准配置中无该项保护，可以根据用户需求进行选配。由于低压侧零序电流通过B相保护电流输入端子进行采集，所以选配
23、该项保护时，相过流保护为2保护CT模式。低零反时限压板投入IOL后动电流定值L-2跳闸A低零反时限动作显示、远传图3-11低零流反时限保护原理框图3.12电动机起动超时保护（电动机保护配置）装置设有起动超时保护，可由软压板进行投退。当电动机正常起动时，电流由零突然增大，超过正常运行时的最大负荷电流，随后电流将逐渐减小；在电动机起动时间内，电流将逐渐减小并小于最大负荷电流，电动机起动结束。最大负荷电流取过负荷定值。电动机起动结束后，电动机起动超时保护退出。在电动机起动过程中，液晶的右侧显示“”标志。电动机起动过程结束后保护可报一个报文，报文中含该正常起动过程中“起动最大电流”值，定值“电机起动报
24、告投退”可以选择是否要报这个报文。装置在电动机起动失败后起动电动机起动超时保护。电动机起动超时可通过控制字选择告警或跳闸（整定为“0”表示告警，整定为“1”表示跳闸）启动超时压板投入电机后切方往坟由无流变为有流-Imax 过侦何定值启动超时跳闸4电动机启动结束&J&电动机启动结束报文跳闸启动超时动作显示、远传Tqd-1_&-QZZO*1&“启动超时告警图3-12电动机起动超时保护原理框图3.13 过热保护（电动机保护配置）装置设有过热保护，可由软压板进行投退。过热保护主要为了防止电动机过热，因此在装置中设置一个模拟电动机发热的模型，综合电动机正序电流I1和负序电流I2的热效应，引入了等值发热电
25、流Ieq）其表达式为：Ieq2=K1*I12+Kfr*I22。式中K1=0.5（起动过程中，防止电动机正常起动中保护误动）,K1=1.0（起动结束后）；Kfr=310,模拟I2的增强发热效应，一般可取为6。当Ieq1.05*Ie时，进行热累加，过热保护方程为:Tfr21.05,2Ieq2Ie当Ieq0.04Inf . 跳闸一 低周减载动作4A 显示、远传图3-15低周减载原理框图3.16 失压保护（线路保护配置）装置设有失压保护，可由软压板进行投退。失压保护投入时，且断路器在合位，检测到三线均无压时保护动作。失压保护动作后闭锁重合闸。原理框图中U。max表示最大线电压。注：标准配置中无该项保护
26、可以根据用户需求进行选配。TsyO跳闸*失压保护动作显示、远传图3-16失压保护原理框图3.17 低电压保护（厂用变、电容器、电动机保护配置）装置设有低电压保护，可由软压板进行投退。对电容器保护装置：低电压保护投入时，断路器在合位且三相均无流，检测到三线均无压时保护动作。对厂用变和电动机装置：低电压保护投入时，且断路器在合位或者任一相有电流，检测到三线均无压时保护动作。TV异常时闭锁低电压保护。原理框图中Uj$max表示最大线电压。跳闸低电压动作 显示、远传图3-17低电压保护原理框图3.18 不平衡电压保护（电容器保护配置）装置设有不平衡电压保护，可由软压板进行投退。不平衡电压保护主要反映
27、电容器组内部故障。注：标准配置中无该项保护，可以根据用户需求进行选配。由于不平衡电压通过B相保护电流输入端子进行采集，所以选配该项保护时，相过流保护为2保护CT模式不平衡电压压板投入|Ubp不平衡电压定值跳闸不平衡电压动作显示、远传图3-18不平衡电压保护原理框图3.19 不平衡电流保护（电容器保护配置）装置设有不平衡电流保护，可由软压板进行投退。不平衡电流保护主要反映电容器组内部故障。注：标准配置中无该项保护，可以根据用户需求进行选配。丛由于不平衡电流通过B相保护电流输入端子进行采集，所以选配该项保护时，相过流保护为2保护CT模式。I-QZZO*跳闸不平衡电流压板投入|口Tpi一不平衡电流动
28、作Ubp不平衡电流定值|&显示、远传图3-19不平衡电流保护原理框图3.20 零序过电压保护（厂用变保护配置）装置设有零序过电压保护，可由软压板进行投退。在不接地或小电流接地系统中，当发生接地故障时，其接地故障点的零序电流基本为容性电流，且幅值很小，用零序过流继电器来检测接地故障很难保证其选择性，因此可投入零序过压保护作为不接地或小电流接地系统中厂变高压侧接地时的保护。零序过压保护可通过控制字选择告警或跳闸（整定为“0”表示告警，整定为“1”表示跳闸）。原理框图中3U0wj表示外接零序电压。注：标准配置中无该项保护，可以根据用户需求进行选配。丛由于零序电压通过B相保护电流输入端子进行采集，所以
29、选配该项保护时，相过流保护为2保护CT模式。I零序过电压压板投入I3U0wj 零序过压定值零序过压跳闸T0dz&QZZO* 跳闸零序过压动作 显示、远传零序过压告警图3-20零序过压保护原理框图3.21 过负荷保护（线路、厂用变、电动机保护配置）装置设有过负荷保护，可由软压板进行投退过负荷保护可通过控制字选择告警或跳闸（整定为0”表示告警，整定为“1”表示跳闸）。对电动机保护来说，在电动机起动过程中，过负荷保护自动退出图3-21过负荷保护原理框图3.22非电量保护（线路、厂用变、电容器、电动机保护配置）装置设有非电量保护，最大支持4路非电量保护,每路均可由独立软压板进行投退。每路非电量保护均可
30、通过独立控制字选择告警或跳闸(整定为“0”表示告警，整定为“1”表示跳闸)。线路装置标准配置无非电量保护，电容器标准配置1路非电量保护，厂用变及电动机标准配置2路非电量保护。如果需要，4种装置最大均可以实现4路非电量保护，可以根据用户需求进行选配。丛由于非电量保护和遥信公用开人通道，选择非电量时即取消相应的遥信功能。请用户使用时参照说明书端子定义谨慎选配。非电量n压板投入非电量n开人非电量n跳闸跳闸非电量n动作 显示、远传非电量n告警图3-22非电量保护原理框图3.23 辅助功能3.23.1 模拟量通道自检母线TV异常：母线TV异常检测可以用控制字进行投退。当过流保护启动时，闭锁母线TV异常检
31、测。母线TV断线判据为：1)U1小于30V且合位或有流；2)3U2大于18V;满足上述任一条件则延时10s,报母线TV异常。当母线电压恢复正常后，延时10s报母线TV异常恢复。3.23.2 控制回路异常告警装置采集断路器的跳位和合位，当电源正常、断路器位置辅助接点正常时，必然有一个跳位或合位，否则，经2s报“控制回路异常”告警信号，同时闭锁重合闸。3.23.3 弹簧未储能告警装置设有弹簧未储能开入，装置收到开入后经整定延时报弹簧未储能告警信号并闭锁重合闸遥控合闸。3.23.4 跳位异常告警装置采集断路器的跳位和合位，当断路器处于跳闸位置时如果任一相有电流，则经10s延时报“跳位异登”生壑一常告
32、警。3.23.5 装置故障告警保护装置的硬件发生故障（包括定值出错，定值区号出错，开出回路出错，通信设置出错，出口配置出错，装置参数出错），装置的LCD显示故障信息，并闭锁保护。3.24 遥测、遥信及遥控功能遥测：测量Ia、Ib、Ic、Ua、Ub、Uc、Uab、Ubc、Uca、P、Q、f、S、COS0;遥信：各种保护动作信号及断路器位置遥信、开入遥信等；遥控：远方控制跳、合闸，压板投退、修改定值等。3.25 接地选线数据上送在本装置中实现接地选线时，各装置给上位机上送接地选线数据，由上位机比较同一母线上各线路零序电流基波和方向的方法来判断接地线路。装置上送的接地选线数据为：3I0实部，3I0虚
33、部，3U0实部、3U0虚部，3I0五次谐波实部、3I0五次谐波虚部，3U0五次谐波实部、3U0五次谐波虚部。3.26 录波装置记录保护跳闸前4周波，跳闸后6周波的采样数据，保护跳闸后上送变电站自动化主站，或者由独立的故障分析软件，分析故障和装置的跳闸行为。4定值清单及整定说明装置设8个定值区。整定时，未使用的保护功能应退出压板，使用的保护功能投入压板，并对相关的控制字、电流、电压及时限定值进行整定。4.1 线路保护定值4.1.1 功能控制字表4-1功能控制字序名称代说明号号1保护功能控制字GNKZZ每位对应一个控制，每位的定义参见表4-2表4-2功能控制字位定义位序号名称范围步长缺省值说明备注1TV异常检测投01101:投入0:退出2控制回路检测投01111:投入0:退出3TV异常退电压01111:退出低压闭锁开放过流保护0:不退出4过流I段闭重合闸01101:投入0:退出5过流I段低0111:闭压闭锁1锁0:不闭锁6过流n段低压闭锁01111:闭锁0:不闭锁7过流田段低压闭锁01
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