WGQ 871A 微機故障啟動裝置 技術說明書技術說明書 許繼電氣股份有限公司許繼電氣股份有限公司 XJXJ ELECTRICELECTRIC CO CO LTD LTD WGQ 871A微機故障啟動裝置技術說明書 II 許繼電氣股份有限公司版權所有 Ver 1 00 本版本說明書適用于 WGQ 871A B6 國網標準版 Ver1 00 版本及以上程序 許繼電氣股份公司保留對本說明書進行修 改的權利 當產品與說明書不符時 請以實際產品為準 2008 12 第一次印刷 WGQ 871A微機故障啟動裝置技術說明書 I 前前 言言 1 1 應用范圍應用范圍 本裝置可用作輸電線路過電壓保護及遠方跳閘的就地判別裝置 依據 Q GDW 161 2007 標準 遵循功能配置 回路設計 端子排布置 接口標準 屏柜壓板 保護定值 報告格式 的六部分統一原則 2 2 產品特點產品特點 2 1裝置系統平臺 邏輯開發可視化邏輯開發可視化 國內首家在高壓保護上實現可視化邏輯編程 保護源代碼完全由軟件機器 人自動生成 正確率達到 100 杜絕了人為原因產生軟件 Bug 所有的保護邏 輯由基本的元件和組件組成 事故分析透明化事故分析透明化 通過分層 模塊化 元件化的設計 裝置內部實現了元件級 模塊級 總 線級三級監視點 可以監視裝置內部任一個點的數據 發生事故后 通過透明 化事故分析工具 可以對故障進行快速準確的定位 WGQ 871A微機故障啟動裝置技術說明書 II 故障波形回放 工程應用柔性化工程應用柔性化 采用功能自描述和數據自描述技術 實現了內容可以通過描述文件以不同 的形式重組 功能可以通過配置文件形式重構 解決了不同用戶差異化需求和 軟件版本集中管理的矛盾 2 2 人機界面人性化 XJGUI 和現場調試向導的成功應用 降低了現場維護和運行人員的工作強 WGQ 871A微機故障啟動裝置技術說明書 III 度 使運行維護工作變得輕松 借助借助 XJ GUIXJ GUI 界面設計工具 實現操作界面的靈活定制及人性化設計 界面設計工具 實現操作界面的靈活定制及人性化設計 主接線圖及豐富的實時數據的顯示 主接線圖及豐富的實時數據的顯示 類類 WINDOWSWINDOWS 菜單 通過菜單提示 可完成裝置的全部操作 菜單 通過菜單提示 可完成裝置的全部操作 WGQ 871A微機故障啟動裝置技術說明書 IV 目目 錄錄 1 應用范圍 I 2 產品特點 I 1概述 1 1 1 應用范圍及保護配置 1 1 2 產品特點 1 2技術參數 1 2 1 基本電氣參數 1 2 2 主要技術指標 2 2 3 環境條件 5 2 4 通信接口 6 3保護原理介紹 7 3 1 啟動元件 7 3 2 遠方跳閘保護 7 3 3 過電壓保護 9 3 4 過壓啟動遠跳 9 3 5 PT 斷線自檢 9 3 6 PT 反序自檢 10 3 7 CT 反序自檢 10 3 8 邏輯圖 11 4硬件介紹 12 4 1 裝置整體結構 12 4 2 結構與安裝 12 4 3 裝置插件介紹 14 5定值及整定計算說明 21 5 1 定值清單 21 5 2 定值說明 23 6訂貨須知 24 WGQ 871A微機故障啟動裝置技術說明書 1 1概述概述 1 11 1 應用范圍應用范圍及保護配置及保護配置 WGQ 871A 微機故障啟動裝置用作輸電線路過電壓保護及遠方跳閘的就地 判別裝置 過電壓保護包括過電壓跳閘及過電壓發信功能 遠方跳閘的就地判據包括電流突變量 零序電流 負序電流 零序電壓 負序電壓 低電流 分相低功率因數 分相低有功元件 收信方式采用一取一 方式 1 21 2 產品特點產品特點 雙重化的 AD 回路冗余設計 提高了裝置的可靠性 采用高性能 功能強大的許繼新一代硬件平臺 16 位高精度的 AD 浮點 運算 32 位 DSP 充分考慮冗余及功能擴展 多 DSP 協同工作完成主后備 保護功能 可視化的邏輯開發工具 VLD 的應用 實現微機保護的完全透明化設計 軟件運行時內存內容 日志系統 及保護邏輯信息 黑匣子 記錄實現異 常情況的快速 準確定位 裝置采用整體面板 標準 6U 機箱 插件后插拔 強弱電回路分開的硬件設 計思路 軟件設計時也采用多種抗干擾措施 對外的電磁輻射也滿足相關 標準 中文類 WINDOWS 設計風格 友好的人機界面 漢字顯示 中文報告打印 靈活的通信接口配置 可提供 3 組通信接口 包括以太網或 RS 485 通信接 口 調試接口 打印機接口 對時接口 2技術參數技術參數 2 12 1 基本電氣參數基本電氣參數 2 1 1 額定交流數據 額定交流電壓Un V 1003 額定交流電流In 5 A 或 1 A 額定頻率fn 50 Hz WGQ 871A微機故障啟動裝置技術說明書 2 2 1 2 額定直流數據 220 V 或 110 V 允許變化范圍 80 115 2 1 3 打印機輔助交流電源 220 V 0 7 A 50 Hz 60 Hz 允許變化范圍 80 115 2 1 4 功率消耗 交流電壓回路 不大于 0 5 VA 相 額定電壓下 交流電流回路 不大于 0 5 VA 相 直流回路 正常時不大于 40 W 保護動作時不大于 60 W 每路開入回路不大于 0 5 W 2 1 5 過載能力 交流電壓回路 1 5Un 連續工作 交流電流回路 2In 長期運行 10In 允許 10 s 40 In 允許 1 s 2 22 2 主要技術指標主要技術指標 2 2 1 過電壓保護 過電壓整定范圍 57 7 100 V 整定值誤差 不大于 2 5 過電壓時間整定范圍 0 01 10s 整定值誤差 1 整定值 30 ms WGQ 871A微機故障啟動裝置技術說明書 3 2 2 2 就地判據 電流變化量元件整定范圍 0 05In 0 5In 整定值誤差 不大于 5 或 0 02In 零序電流啟動元件整定范圍 0 05 In 0 5 In 整定值誤差不超過 2 5 或 0 01In 負序電流啟動元件整定范圍 0 05 In 0 5 In 整定值誤差不超過 2 5 或 0 01In 零序電壓啟動元件整定范圍 0 V 57 7 V 整定值誤差不超過 2 5 負序電壓啟動元件整定范圍 0 V 57 7 V 整定值誤差不超過 2 5 低電流判別元件整定范圍 0 05 In 0 5 In 整定值誤差不超過 2 5 或 0 01In 低有功功率元件整定范圍 0 W 90 W 低功率因數角元件整定范圍 30 90 遠跳時間整定范圍 0 01 10s 時間整定誤差 1 整定值 30 ms 2 2 3 記錄容量及定值區容量 故障錄波容量 記錄保護跳閘前 2 個周波 跳閘后 6 個周波所有電流電壓波形 最多可記 錄 30 次故障錄波 故障報告容量 保護裝置可循環記錄 100 條故障報告 事件記錄容量 保護裝置可循環記錄 50 次異常 告警事件報告 保護裝置可循環記錄 50 次開入變位記錄報告 保護裝置可循環記錄 50 次保護事件報告 保護裝置可循環記錄 50 次裝置操作記錄 裝置提供 32 套定值區 2 2 4 對時方式 IRIG B 碼對時 WGQ 871A微機故障啟動裝置技術說明書 4 GPS 脈沖對時 分脈沖或秒脈沖 監控系統絕對時間的對時命令 2 2 5 輸出觸點 接點容量 在電壓不大于 250 V 電流不大于 1 A 時間常數 L R 為 5 ms 0 75 ms 的直流有感負荷電路中 觸點斷開容量為 50 W 長期允許通過電流不大于 5 A 電壽命 裝置輸出觸點電路在電壓不超過 250 V 電流不超過 0 5 A 時間常數 為 5 ms 0 75 ms 的負荷條件下 裝置能可靠動作及返回 1000 次 機械壽命 裝置輸出觸點不接負荷 能可靠動作和返回 10000 次 2 2 6 絕緣性能 絕緣電阻 裝置所有電路與外殼之間的絕緣電阻在標準試驗條件下 不小于 100 M 介質強度 裝置所有電路與外殼的介質強度能耐受交流 50 Hz 電壓 2 kV 有效值 歷 時 1 min 試驗 而無絕緣擊穿或閃絡現象 2 2 7 沖擊電壓 裝置的導電部分對外露的非導電金屬部分外殼之間 在規定的試驗大氣條 件下 能耐受幅值為 5 kV 的標準雷電波短時沖擊檢驗 2 2 8 機械性能 工作條件 能承受國家或行業標準規定的嚴酷等級為 級的振動和沖擊響應檢驗 運輸條件 WGQ 871A微機故障啟動裝置技術說明書 5 能承受國家或行業標準規定的嚴酷等級為 級的振動耐久 沖擊耐久及 碰撞檢驗 2 2 9 抗電氣干擾性能 抗輻射電磁場騷擾能力 能承受 GB T 14598 9 2002 第 4 章規定的嚴酷 等級為 級的輻射電磁場騷擾 抗快速瞬變干擾能力 能承受 GB T 14598 10 1996 第 4 章規定的嚴酷等 級為 級的快速瞬變干擾 抗衰減振蕩波脈沖群干擾能力 能承受 GB T 14598 13 1998 第 3 章和第 4 章規定的嚴酷等級為 級的脈沖群干擾試驗 抗靜電放電干擾能力 能承受 GB T 14598 14 1998 第 4 章規定的嚴酷等 級為 級的的靜電放電干擾 電磁發射干擾能力 按 GB T 14598 16 2002 第 4 章規定的傳導發射限值 和 4 2 規定的輻射發射限值 抗工頻磁場干擾能力 能承受 GB T 17626 8 1998 第 5 章規定的嚴酷等 級為 級的工頻磁場干擾 抗脈沖磁場干擾能力 能承受 GB T 17626 9 1998 第 5 章規定的嚴酷等 級為 級的脈沖磁場干擾 抗阻尼振蕩磁場干擾能力 按 GB T 17626 10 1998 第 5 章規定的嚴酷 等級為 級的阻尼振蕩磁場干擾 抗浪涌騷擾能力 能承受 IEC 60255 22 5 2002 第 4 章規定的浪涌騷擾 抗射頻場感應的傳導騷擾能力 能承受 IEC 60255 22 6 2001 第 4 章規 定的射頻場感應的傳導騷擾 抗工頻干擾能力 能承受 IEC 60255 22 7 2003 第 4 章規定的工頻干擾 2 32 3 環境條件環境條件 工作環境溫度 10 55 24 h 內平均溫度不超過 35 儲運環境溫度 25 70 在極限值下不加激勵量 裝置不出 WGQ 871A微機故障啟動裝置技術說明書 6 現不可逆變化 溫度恢復后裝置應能正常工作 相對濕度 最濕月的平均最大相對濕度為 90 同時該月的月平均最低 溫度為 25 且表面無凝露 最高溫度為 40 時 平均最大相對濕度 不大于 50 大氣壓力 80 kPa 110 kPa 2 42 4 通信接口通信接口 以太網通信口 4 個 RS 485 通訊接口 2 個 通信規約可選擇電力行 業標準 DL T667 1999 IEC60870 5 103 規約或 IEC61850 規約 打印口 可選 RS 485 或 RS 232 調試口 RS 232 WGQ 871A微機故障啟動裝置技術說明書 7 3保護原理介紹保護原理介紹 本裝置的保護功能設計 基于許繼公司開發的可視化邏輯開發環境 VLD 同時采用分層 分模塊的設計思想 將保護功能實現按數據處理 元件計算 保護邏輯 出口邏輯等進行劃分 3 13 1 啟動元件啟動元件 在保護裝置中 啟動元件主要用于系統故障檢測 開放故障處理邏輯及開 放出口繼電器的正電源功能 啟動元件動作后 在滿足復歸條件后返回 遠方跳閘保護在一個通道收信時啟動 進入遠方跳閘收信及就地判據邏輯 程序 過電壓保護在任一相過電壓啟動 啟動元件動作后保持 7s 去開放出口繼電器電源 3 23 2 遠方跳閘保護遠方跳閘保護 當線路對端出現線路過電壓 電抗器內部短路和斷路器失靈等故障均可通 過遠方保護系統發出遠跳信號 由本端遠跳保護根據收信邏輯和相應的就地判 據出口跳開本端斷路器 其包括收信工作邏輯和就地判據兩部分 3 2 1 收信邏輯 收信工作邏輯采用一取一方式 裝置在收到通道信號時 置收信動作標志 當裝置收到通道故障開入或通 道持續收信 12s 時 則認為該通道異常 發報警信號的同時閉鎖該通道收信 當該通道收信消失后延時 200 ms 開放該通道收信 遠方跳閘保護可以選擇是否經就地故障判據 遠方跳閘保護選擇經就地故障判據時 就地判別元件動作標志與通道收信 動作標志都存在 遠方跳閘經故障判據時間滿足出口跳閘 否則在通道收信動 作標志存在后經遠方跳閘不經故障判據時間出口跳閘 當跳閘命令發出 80 ms 后 三相電流均小于 0 04 In 時立即收回跳閘命令 3 2 2 就地判據 遠方跳閘的就地判據包括電流變化量 零序電流 負序電流 零序電壓 負序電壓 低電流 分相低功率因數 分相低有功元件 各個判據均可由整定控 WGQ 871A微機故障啟動裝置技術說明書 8 制字決定其是否投入 a 電流變化量 電流變化量元件采用相電流突變量 其判據為 1 25 MAXTQD III 式中 為電流變化量定值 QD I 為浮動門檻 隨著變化量輸出增大而逐步自動提高 取 1 25 倍可 T I 保證門檻始終略高于不平衡輸出 該判據滿足后 置電流突變量元件動作標志 b 零序電流元件 當零序電流大于定值時 置零序電流動作標志 零序電流長期動作超過 12 發零序電流長期存在報警信號 零序電流長期動作時 零序電流元件 負序電流元件 低功率因數元件 低有功功率元件和低電流元件退出工作 c 負序電流元件 當負序電流大于定值滿足時 置負序電流動作標志 d 零序電壓 當零序電壓大于零序電壓整定值時 置零序電壓動作 零序電壓長期存在 動作超過 12s 發零序電壓長期存在報警信號 此時 閉鎖零序電壓就地元件 e 負序電壓 當負序電壓大于負序電壓整定值時 置負序電壓動作 f 低電流元件 當三相任一相電流低于低電流定值時置低電流動作標志 g 分相低功率因數角元件 低功率因數角元件是按相計算 其判據為 SET COSCOS 其中 為低功率因數角定值 SET 當任一相元件滿足上述判據時 置低功率因數動作標志 如果任一相電流 小于 0 05In 時或三相電壓均低于 8V 時 置低功率因數動作標志 如果電流大 于 0 05In 時 相電壓大于 8V 時低功率因數角元件通過計算判別是否滿足動作 條件 在三相電壓均低于 8V 且無 PT 斷線時 置低功率因數動作標志 PT 斷線或零序電流長期存在時的情況下將三相低功率因數元件全部閉鎖 h 分相低有功功率元件 低有功功率元件按相計算 其判據為 WGQ 871A微機故障啟動裝置技術說明書 9 SET PLP 其中 為低有功功率定值 SET PL 當三相任一相低功率滿足時 置低功率動作標志 如果任一相電流小于 0 05In 時或任一相電壓低于 8V 時 置低功率動作標志 在 PT 斷線或零序電流 長期存在時將三相低有功功率元件全部閉鎖 3 33 3 過電壓保護過電壓保護 當線路本端過電壓 保護經過壓延時跳本端斷路器 若 過電壓三取一 投入 則過電壓保護在任一相過電壓動作時啟動 否則過電壓保護在三相過電 壓動作時啟動 當跳閘命令發出 80 ms 后 若三相電流均小于 0 04 In 時收回 跳閘命令 3 43 4 過壓啟動遠跳過壓啟動遠跳 當線路本端過電壓元件動作且本端斷路器又處在跳開位置 可經控制字選 擇 過電壓啟動遠方跳閘經跳位閉鎖 這時如果線路仍然過壓 則過電壓保 護啟動遠方跳閘 對側遠方跳閘裝置收到遠跳命令后 再根據就地判據判斷 遠 方跳閘經故障判據 是否跳開該側斷路器或直接跳開該側斷路器 遠方跳閘不經 故障判據 裝置 TWJ 開入接點聯接方式為三相 TWJ 接點串聯后接入 見圖 3 1 中 A 對于一個半開關接線 將邊開關和中開關的所有 TWJ 接點串聯后接入裝置 TWJ 開入接點 接線方式如圖 3 1 B 中所示 TWJATWJBTWJC TWJ開入 公共 A B TWJ1ATWJ1BTWJ1C TWJ開入 公共 TWJ2ATWJ2BTWJ2C 圖 3 1 TWJ 開入接線方法 3 53 5 PTPT 斷線自檢斷線自檢 PT斷線僅在線路正常運行時投入 保護啟動后不進行PT斷線檢測 PT 斷線判據為 a 三相電壓相量和大于7V 即自產零序電壓大于7V 保護不啟動 延時1 WGQ 871A微機故障啟動裝置技術說明書 10 秒發PT斷線異常信號 b 三相電壓相量和小于 8V 且正序電壓小于 30V 時當三相有流元件均動 作或 TWJ 不動作時 延時 1 秒發 PT 斷線異常信號 三相電壓恢復正常后 保護裝置將延時 2s 自動解除閉鎖 恢復正常運行 PT 斷線后 就地元件中低功率因數元件 低功率元件 零序電壓元件 負 序電壓自動退出 3 63 6 PTPT 反序反序自檢自檢 裝置設有 PT 反序自檢功能 PT 反序判據為 U2 4U1 且 U2 12V 式中 U2 為負序電壓 U1 為正序電壓 上述判據滿足 1s 后 報 PT 反序 驅動告警繼電器 不滿足判據 延時 10