WAT02系列微機(jī)線路技術(shù)說(shuō)明書(shū)XL6

1、WAT02線路保護(hù)測(cè)控單元 廣域科技WAT02系列線路保護(hù)測(cè)控裝置技 術(shù) 說(shuō) 明 書(shū)山東廣域科技有限責(zé)任公司二八年目 錄1. 功能介紹：11.1 保護(hù)功能：11.2 監(jiān)控功能：12. 技術(shù)特點(diǎn)23. 裝置原理：33.1 硬件原理33.1.1 裝置硬件原理33.1.2 模擬輸入：33.2 軟件原理說(shuō)明43.2.1 電流速斷保護(hù)43.2.2 過(guò)流保護(hù)43.2.3 過(guò)負(fù)荷保護(hù)53.2.4 重合閘53.2.5 低周減載53.2.6 PT斷線告警53.2.7 控制回路斷線告警53.2.8 遙測(cè)、遙信、遙控功能63.2.9 對(duì)時(shí)功能63.2.10 通訊功能64. 裝置背面端子接線示意圖75. 裝置接點(diǎn)聯(lián)系

2、圖96. 裝置操作回路示意圖107. WAT02-XL6線路保護(hù)測(cè)控定值整定107.1 數(shù)值定值一覽表107.2 時(shí)間定值一覽表117.3 投退定值一覽表118. WAT02-XL6線路保護(hù)信息表128.1 WAT02-XL6線路保護(hù)遙信信息表128.2 WAT02-XL6線路保護(hù)動(dòng)作信息表138.3 WAT02-XL6線路保護(hù)告警信息表149. WAT02-XL6線路保護(hù)邏輯圖151. 功能介紹：WAT02-XL6線路保護(hù)測(cè)控單元。該單元適用于6kV電壓等級(jí)的非直接接地系統(tǒng)或小電阻接地系統(tǒng)中的輸電線路，集保護(hù)、測(cè)量和操作控制于一體。1.1 保護(hù)功能：l 低電壓閉鎖方向(可分別投退)的電流速斷

3、保護(hù)；l 兩段式低電壓閉鎖方向(可分別投退)的定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)l 零序電流保護(hù)；l 過(guò)流后加速保護(hù)；l 三相一次重合閘及后加速（保護(hù)啟動(dòng)或不對(duì)應(yīng)啟動(dòng)；檢無(wú)壓/同期/不檢定）；l 低周保護(hù)； l 過(guò)負(fù)荷告警；l 零序過(guò)壓告警；l PT斷線告警；l 控制回路斷線告警；1.2 監(jiān)控功能：l 遙信：7路外部自定義遙信采集，事故總信號(hào)、開(kāi)關(guān)位置、遠(yuǎn)方就地、合后位置由本裝置自己產(chǎn)生，用戶不需外部接線。；l 遙測(cè)： IA、IB、IC、UA、UB、UC、UAB、UCB、3U0、3I0、PA、PB、PC、QA、QB、QC、TP、TQ、COS、FR可選擇；l 遙控：正常斷路器遙控分合；l 自檢：裝置具有完善自檢功

4、能，能準(zhǔn)確定位至芯片故障，同時(shí)有裝置故障信號(hào)接點(diǎn)輸出。l 通信口：網(wǎng)絡(luò)口。l WAT02-XL6兩表法接線或三表法接線均可。2. 技術(shù)特點(diǎn)1 統(tǒng)一的硬件平臺(tái)，提供完整的變電站自動(dòng)化解決方案。從單元設(shè)備、通信網(wǎng)絡(luò)到監(jiān)控系統(tǒng)整體考慮，減少工程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、運(yùn)行維護(hù)、系統(tǒng)擴(kuò)展等各個(gè)環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)工作量。硬件平臺(tái)覆蓋了低壓線路、電容器、備自投、電動(dòng)機(jī)、廠變、所變等各類(lèi)保護(hù)測(cè)控一體化裝置及110kV變壓器差動(dòng)保護(hù)裝置和后備保護(hù)測(cè)控裝置、發(fā)電機(jī)保護(hù)裝置。2 各單元設(shè)備采用以太網(wǎng)通信方式和平衡式通信規(guī)約，使得系統(tǒng)在信息的采集、傳輸、響應(yīng)等各個(gè)環(huán)節(jié)都較以往的分布式系統(tǒng)有了質(zhì)的飛躍。在以太網(wǎng)出現(xiàn)之前，無(wú)論是RS-23

5、2C、EIA-422/485通信方式都無(wú)法避免通信系統(tǒng)繁瑣、通信速度緩慢的缺陷，這使得在以往的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中，通信問(wèn)題始終沒(méi)有一個(gè)理想的解決方案；現(xiàn)場(chǎng)總線的應(yīng)用部分地緩解了系統(tǒng)對(duì)通信的要求，但在系統(tǒng)容量較大時(shí)仍然顯得捉襟見(jiàn)肘，嵌入式以太網(wǎng)的應(yīng)用徹底解決了這一問(wèn)題，因?yàn)橐蕴W(wǎng)的通信速度比以前的任意一種通信方式提高了幾個(gè)數(shù)量級(jí)；又因?yàn)樵诠I(yè)及民用領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，各類(lèi)以太網(wǎng)設(shè)備的兼容性和通信系統(tǒng)的可擴(kuò)展性也優(yōu)于其它任何通信方式。3 硬件平臺(tái)采用高性能的數(shù)字信號(hào)處理器ADSP-218x系列DSP，運(yùn)算能力可達(dá)80MIPS，運(yùn)行過(guò)程中，程序總線不出芯片，滿足裝置的高可靠性要求；該系列DSP的后續(xù)型號(hào)

6、ADSP-219x功能強(qiáng)大，管腳完全兼容方便了系統(tǒng)的升級(jí)。4 采用高可靠性32位嵌入式處理器MC68332，配合以商用實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)（RTOS），充分發(fā)揮嵌入式處理器的實(shí)時(shí)處理能力，確保除保護(hù)計(jì)算外的其它功能的實(shí)時(shí)性。5 高標(biāo)準(zhǔn)的電磁兼容性能，裝置采用背插式的5U機(jī)箱、整體面板，強(qiáng)弱電嚴(yán)格分開(kāi)，能通過(guò)IEC255-22-4標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的IV級(jí)（4kV±10%）快速瞬變干擾試驗(yàn)、IEC255-2-22標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的IV級(jí)（空間放電15kV，接觸放電8kV）靜電放電試驗(yàn)，具有很高的抗干擾能力。6 采用11列*7行大屏幕漢字液晶顯示，人機(jī)界面圖形化、漢字化。7支持電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/667-19

7、99(IEC60870-5-103標(biāo)準(zhǔn))的通信規(guī)約。3. 裝置原理：3.1 硬件原理3.1.1 裝置硬件原理硬件配置見(jiàn)圖3-1：圖 3-1 WAT02-XL6 裝置硬件原理圖3.1.2 模擬輸入： 外部電流及電壓輸入經(jīng)隔離互感器隔離變換后，由低通濾波器輸入至模數(shù)變換器，CPU經(jīng)采樣數(shù)字處理后，構(gòu)成各種保護(hù)繼電器，并計(jì)算各種遙測(cè)量。外部開(kāi)關(guān)量輸入，經(jīng)光電隔離，送CPU處理后，發(fā)出各種遙信及保護(hù)投退信號(hào)。IA、IB、IC、I0輸入為保護(hù)用模擬量輸入，MIA、MIB、MIC為專(zhuān)用測(cè)量CT輸入，保證遙測(cè)量有足夠的精度。I0零序電流輸入除可用作零序過(guò)流保護(hù)用之外（報(bào)警或跳閘），同時(shí)也兼作小電流接地選線用

8、輸入，零序電流的接入最好用專(zhuān)用零序電流互感器接入，若無(wú)專(zhuān)用零序電流互感器，在保證零序電流能滿足小接地系統(tǒng)保護(hù)選擇性要求前提下可用三相電流之和即CT的中性線電流。UA、UB、UC輸入在本裝置中作為低周、低電壓閉鎖、方向保護(hù)和測(cè)量用電壓輸入，與MIA、MIB、MIC一起計(jì)算形成線路的P、Q、COS。若本線路遙測(cè)量?jī)H為電流量并且低周、低電壓閉鎖保護(hù)停用，則UA、UB、UC可不接，為防止裝置發(fā)PT斷線信號(hào)，只需將定值表中控制字整定為PT斷線檢查退出；UX在WAT02-XL6中作為重合閘檢線路無(wú)壓輸入；U0為PT開(kāi)口三角電壓。3.2 軟件原理說(shuō)明3.2.1 電流速斷保護(hù)本裝置設(shè)有電流速斷保護(hù)，可通過(guò)控制

9、字選擇經(jīng)方向或經(jīng)低電壓閉鎖。電流定值可以單獨(dú)整定，速斷保護(hù)有投退控制字來(lái)控制速斷保護(hù)的投退。方向元件和電流元件接成按相啟動(dòng)，接線方式為90度接線，靈敏角為-30度。方向元件帶有記憶功能以消除近處三相短路時(shí)方向元件的死區(qū)。3.2.2 過(guò)流保護(hù)本裝置設(shè)有兩段定時(shí)限過(guò)流保護(hù)，后加速段過(guò)流保護(hù)，每段均可通過(guò)控制字選擇經(jīng)方向或經(jīng)低電壓閉鎖。各段電流及時(shí)間定值可以單獨(dú)整定，各段保護(hù)均有投退控制字來(lái)控制各種保護(hù)的投退。加速段過(guò)流保護(hù)僅在手合或重合后開(kāi)放3秒。加速段的電流及時(shí)間可獨(dú)立整定。方向元件和電流元件接成按相啟動(dòng)，接線方式為90度接線，靈敏角為-30度。方向元件帶有記憶功能以消除近處三相短路時(shí)方向元件的

10、死區(qū)。3.2.3 過(guò)負(fù)荷保護(hù)本裝置設(shè)有過(guò)負(fù)荷保護(hù)，電流及時(shí)間定值可以單獨(dú)整定，有投退控制字來(lái)控制過(guò)負(fù)荷保護(hù)的投退。當(dāng)過(guò)負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作時(shí)，只發(fā)告警信號(hào)不跳閘。3.2.4 重合閘本裝置設(shè)有重合閘功能，有兩種啟動(dòng)方式：不對(duì)應(yīng)啟動(dòng)和保護(hù)啟動(dòng)，不對(duì)應(yīng)啟動(dòng)方式優(yōu)先，當(dāng)需要保護(hù)啟動(dòng)重合閘時(shí)，不對(duì)應(yīng)啟動(dòng)方式必須退出，保護(hù)通過(guò)整定控制字選擇是檢同期，檢無(wú)壓還是不檢。檢同期，檢無(wú)壓用的線路電壓可以是額定100V或57.7V。線路在正常運(yùn)行時(shí)，開(kāi)關(guān)處于HW=1，HH=1，TW=0狀態(tài)，無(wú)外部閉鎖重合閘信號(hào)，經(jīng)延時(shí)10秒充電完成。當(dāng)手跳、遙控跳閘、低周減載動(dòng)作、外部閉鎖重合閘輸入、控制回路斷線時(shí)，重合閘放電閉鎖重合閘功

11、能。3.2.5 低周減載本裝置設(shè)有低周減載功能，低周減載有低電壓閉鎖，無(wú)流閉鎖和滑差閉鎖三個(gè)輔助條件。低電壓定值固定為15V，無(wú)流閉鎖、滑差閉鎖可選擇投退，數(shù)值定值可以整定。當(dāng)裝置投入工作時(shí)頻率必須49.5Hz50.5Hz 范圍內(nèi)，低周保護(hù)才允許投入。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障，頻率下降過(guò)快超過(guò)滑差閉鎖定值時(shí)閉鎖低周保護(hù)，線路如果不在運(yùn)行狀態(tài)，則低周保護(hù)自動(dòng)退出。低周保護(hù)動(dòng)作同時(shí)閉鎖線路重合閘功能。3.2.6 PT斷線告警本裝置設(shè)有PT斷線告警功能，可通過(guò)控制字投退。當(dāng)母線電壓小于70%UN時(shí)，裝置延時(shí)10秒發(fā)PT斷線告警信號(hào)，待電壓恢復(fù)正常后10秒保護(hù)也自動(dòng)恢復(fù)正常。如果重合閘選擇檢無(wú)壓方式，則線路電壓

12、異常時(shí)發(fā)告警信號(hào)，并閉鎖自動(dòng)重合閘，待線路電壓恢復(fù)正常后保護(hù)也自動(dòng)恢復(fù)正常。3.2.7 控制回路斷線告警本裝置設(shè)有控制回路斷線告警功能，可通過(guò)控制字投退。當(dāng)合位、跳位同時(shí)沒(méi)有或同時(shí)有時(shí)，裝置發(fā)控制回路斷線告警信號(hào)。3.2.8 遙測(cè)、遙信、遙控功能遙測(cè)量主要有：IA、IB、IC、UA、UB、UC、UAB、UCB、3U0、3I0、PA、PB、PC、QA、QB、QC、TP、TQ、COS、FR，通過(guò)積分計(jì)算，顯示有功電度，無(wú)功電度。所有這些量都在當(dāng)?shù)貙?shí)時(shí)計(jì)算和顯示，實(shí)時(shí)累加，三相有功無(wú)功的計(jì)算消除了由于系統(tǒng)電壓不對(duì)稱(chēng)而產(chǎn)生的誤差，且計(jì)算完全不依賴(lài)于網(wǎng)絡(luò)，精度達(dá)到0.5極，本裝置在當(dāng)?shù)仫@示二次測(cè)量值。遙

13、信量主要有：7路遙信開(kāi)入，裝置變位遙信及事故遙信，并作事件順序記錄，遙信分辨率小于2ms。遙控量主要有：1路，對(duì)本線路的開(kāi)關(guān)進(jìn)行正常遙控跳閘和遙控合閘操作。3.2.9 對(duì)時(shí)功能本裝置具備軟件或硬件對(duì)時(shí)功能。3.2.10 通訊功能本裝置具備以太網(wǎng)通訊功能。4. 裝置背面端子接線示意圖X5X4+KM控制電源+GZXH裝置故障信號(hào)TYB+跳閘壓板+JDXH接地信號(hào)TYB-跳閘壓板-YGXH預(yù)告信號(hào)TQ跳圈DZXH動(dòng)作信號(hào)HWJ-合位繼電器+XM信號(hào)公共端HYB+合閘壓板+GPS+對(duì)時(shí)輸入(+24V脈沖)HYB-合閘壓板-GPS-對(duì)時(shí)輸入地端(24V地)HQ合圈IN0遙信輸入0TWJ-跳位繼電器IN1

14、遙信輸入1ST手跳IN2遙信輸入2-KM控制電源-IN3遙信輸入3+XM信號(hào)公共端IN4遙信輸入4HHJIN5遙信輸入5TWJ跳位接點(diǎn)IN6遙信輸入6HWJ合位接點(diǎn)YB1KO5YB2KR2閉鎖重合閘YB3KR3低周保護(hù)壓板YB4RELO遠(yuǎn)方/就地-XM遙信公共端BST跳閘壓力低閉鎖跳閘BSH合閘壓力低閉鎖合閘ZBS總閉鎖FG+復(fù)歸+FG-復(fù)歸-X3X1RS-232+220電源輸入端(交直流兩用)-220電源輸入端(交直流兩用)PGND接地端X2UAUB母線電壓RXDUCUN母線電壓TXDMIA+MIA-測(cè)量電流MIB+MIB-測(cè)量電流MIC+MIC-測(cè)量電流IA+IA-保護(hù)電流IB+IB-保護(hù)

15、電流IC+IC-保護(hù)電流3I0+3I0-零序電流Ethernet以太網(wǎng)接口3U0+3U0-零序電壓UX+UX-線路電壓PGND接地端 圖4-1 WAT02-XL6線路保護(hù)測(cè)控端子接線圖5. 裝置接點(diǎn)聯(lián)系圖 WAT02-XL6線路綜合單元接點(diǎn)回路圖6. 裝置操作回路示意圖 圖6-1 WAT02-XL6線路保護(hù)測(cè)控操作回路圖7. WAT02-XL6線路保護(hù)測(cè)控定值整定7.1 數(shù)值定值一覽表 序號(hào)名稱(chēng)整定范圍整定步長(zhǎng)代碼1低電壓閉鎖定值089.9V0.1V2過(guò)流段定值199.00A0.01A3過(guò)流段定值199.00A0.01A4過(guò)流段定值199.00A0.01A5過(guò)流加速段定值199.00A0.01

16、A6零序過(guò)壓定值0.550V0.1V7零序過(guò)流定值0.021.8A0.01A8過(guò)負(fù)荷定值199.00A0.01A8重合閘檢無(wú)壓定值0.550.0V0.1V9重合閘檢同期定值090度0.01度10低周定值4350Hz0.01Hz11無(wú)流閉鎖低周定值0.510.0A0.01A12滑差閉鎖低周定值0.029.9Hz/S0.01 Hz/S7.2 時(shí)間定值一覽表 序號(hào)名稱(chēng)整定范圍整定步長(zhǎng)代碼1過(guò)流段時(shí)間定值010S0.01S2過(guò)流段時(shí)間定值020S0.01S3過(guò)流段反時(shí)限時(shí)間定值099S0.01S4加速段時(shí)間定值05S0.01S5零序過(guò)壓時(shí)間定值0.299S0.01S6零序過(guò)流時(shí)間定值0.299S0.0

17、1S7過(guò)負(fù)荷時(shí)間定值0.299S0.01S7重合閘時(shí)間定值099S0.01S8低周減載時(shí)間定值099S0.01S7.3 投退定值一覽表 序號(hào)投退定值狀 態(tài)代碼1過(guò)流段保護(hù)投/退2過(guò)流段保護(hù)投/退3過(guò)流段保護(hù)投/退4過(guò)流加速段保護(hù)投/退5零序過(guò)壓告警投/退6零序過(guò)流保護(hù)投/退7零序過(guò)流保護(hù)跳閘投/退8過(guò)負(fù)荷保護(hù)投/退9不對(duì)應(yīng)啟動(dòng)重合閘投/退10保護(hù)啟動(dòng)重合閘投/退11重合閘檢無(wú)壓投/退12重合閘檢同期投/退13低周保護(hù)投/退14低周保護(hù)滑差閉鎖投/退15過(guò)流段低壓閉鎖投/退16過(guò)流段低壓閉鎖投/退17過(guò)流段低壓閉鎖投/退18加速段低壓閉鎖投/退19過(guò)流段方向投/退20過(guò)流段方向投/退21過(guò)流段方

18、向投/退22加速段方向投/退23零序過(guò)流方向投/退24PT斷線投/退25控制回路斷線投/退8. WAT02-XL6線路保護(hù)信息表8.1 WAT02-XL6線路保護(hù)遙信信息表?xiàng)l目號(hào)名稱(chēng)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事故總信號(hào)11遠(yuǎn)方/就地12跳閘壓力閉鎖13合閘壓力閉鎖14過(guò)流段動(dòng)作15過(guò)流段動(dòng)作16過(guò)流段動(dòng)作17過(guò)流加速段動(dòng)作18零序過(guò)流跳閘動(dòng)作19重合閘動(dòng)作20低周保護(hù)動(dòng)作21零序過(guò)流告警22過(guò)負(fù)荷告警23PT斷線24控制回路斷線25PT斷線返回26零序過(guò)壓告警8.2 WAT02-XL6線路保護(hù)動(dòng)作信息表?xiàng)l目號(hào)名稱(chēng)