wbh812技術(shù)說明書V141用

1、WBH-812微機(jī)變壓器保護(hù)裝置 技術(shù)說明書編制：校核：審核：審定：2005.9前 言感謝您使用許繼電氣股份公司研制生產(chǎn)的WBH-812型微機(jī)變壓器保護(hù)裝置。WBH-812型微機(jī)變壓器保護(hù)裝置完全符合ISO-9001產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。采用全漢化技術(shù)，調(diào)試、打印報(bào)告全漢化輸出。提供友好的調(diào)試分析軟件，便于調(diào)試和事故分析。本說明書適用于WBH-812型微機(jī)變壓器保護(hù)裝置Ver1.41軟件版本。目 錄1概述1-11.1應(yīng)用范圍1-11.2功能特點(diǎn)1-11.3保護(hù)配置1-22技術(shù)參數(shù)2-12.1機(jī)械及環(huán)境參數(shù)2-12.2額定電氣參數(shù)2-12.3主要技術(shù)指標(biāo)2-23產(chǎn)品原理介紹3-13.1差動(dòng)保護(hù)3-13.

2、2過流保護(hù)3-54裝置硬件介紹及典型接線4-14.1裝置整體介紹4-14.2裝置背視示意圖4-24.3結(jié)構(gòu)與安裝4-24.4WBH-812保護(hù)裝置端子圖4-34.5WBH-812裝置輸出觸點(diǎn)4-45定值清單5-15.1WBH-812/2 的保護(hù)整定清單5-16附錄一 保護(hù)裝置整定計(jì)算6-16.1差動(dòng)保護(hù)整定計(jì)算6-17附錄二 比率差動(dòng)保護(hù)各側(cè)電流相位差的補(bǔ)償7-18附錄三 裝置通訊說明（IEC 60870-5-103規(guī)約）8-18.1保護(hù)軟壓板遙信8-18.2保護(hù)軟壓板控制8-18.3狀態(tài)信息8-18.4故障信息8-18.5告警信息8-28.6自檢信息8-21 概述1.1 應(yīng)用范圍WBH-81

3、2微機(jī)型變壓器保護(hù)裝置適用于110kV電壓等級各種接線方式的變壓器。WBH-812裝置實(shí)現(xiàn)變壓器的差動(dòng)保護(hù)，差動(dòng)保護(hù)采用二次電流自動(dòng)調(diào)整相位的方法，并提供了可靠的勵(lì)磁涌流判據(jù)，可以實(shí)現(xiàn)四側(cè)差動(dòng)。1.2 功能特點(diǎn)l 強(qiáng)抗干擾能力軟硬件設(shè)計(jì)上采取充分的抗干擾措施，6U全封閉機(jī)箱，整體面板，強(qiáng)弱電嚴(yán)格分開，裝置的抗干擾能力大大提高，對外的電磁輻射也滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。l 強(qiáng)大的自檢功能完善的A/D采樣回路自檢能避免A/D采樣出錯(cuò)導(dǎo)致的裝置誤動(dòng)；開出回路自檢可以準(zhǔn)確檢測任一路開出回路斷線或開出擊穿故障，發(fā)出告警并可靠閉鎖保護(hù)；定值自檢能夠檢測定值存儲(chǔ)區(qū)出錯(cuò)、定值越限、整定不合理等；具備5V、±15

4、V電源自檢功能，當(dāng)電壓不正常時(shí)，裝置發(fā)告警信息，并閉鎖保護(hù)。l 可靠的比率差動(dòng)保護(hù)采用多段、多折線的方法，能夠快速切除區(qū)內(nèi)嚴(yán)重故障，同時(shí)也保證輕微故障、復(fù)雜故障的靈敏度。采用長短數(shù)據(jù)窗結(jié)合的多重算法，大大提高軟件的抗干擾能力。l 可靠的TA飽和判據(jù)直接根據(jù)電流過零點(diǎn)時(shí)TA退出飽和的物理特點(diǎn)，利用采樣值差動(dòng)作為TA飽和判據(jù)，大大提高差動(dòng)保護(hù)的抗TA飽和能力。l 先進(jìn)的勵(lì)磁涌流判據(jù)變壓器空載合閘時(shí)采用相電流判別勵(lì)磁涌流，避免了變壓器相位補(bǔ)償過程中其他相勵(lì)磁涌流對本相勵(lì)磁涌流的影響，涌流特點(diǎn)更加鮮明；采用按相綜合開放判據(jù)，在帶故障空投時(shí)差動(dòng)保護(hù)更加可靠。l 變壓器聯(lián)結(jié)組別可靈活整定通過整定變壓器的鐘

5、點(diǎn)數(shù)及各側(cè)接線型式，可以滿足現(xiàn)場各種不同聯(lián)結(jié)組別變壓器的保護(hù)需要。l 友好的人機(jī)界面彩色液晶大屏幕顯示，采用全中文仿Windows菜單模式，結(jié)構(gòu)清晰，使用方便；美觀實(shí)用。l 獨(dú)特的傳動(dòng)試驗(yàn)設(shè)計(jì)可選擇“按通道傳動(dòng)”和“按保護(hù)傳動(dòng)”兩種方式，不僅能檢驗(yàn)現(xiàn)場各出口回路的接線，還可以在不施加電流電壓的情況下，檢驗(yàn)各個(gè)保護(hù)的動(dòng)作跳閘情況。l 完善的事件記錄功能可記錄100次故障、8次故障波形、200次異常信息。錄波數(shù)據(jù)與COMTRADE兼容。l 強(qiáng)大的通訊功能提供兩組RS-485通信串口，一個(gè)RS-485共享打印接接口，一個(gè)RS-232通信串口，可選作PC調(diào)試口或就地打印口。每個(gè)串口的作用、波特率及校驗(yàn)

6、方式均可以靈活配置。通信接口兼容性、開放性強(qiáng)，支持IEC60870-3-103通訊規(guī)約。l 完善的打印功能具有手動(dòng)啟動(dòng)錄波并打印功能，可打印出正常時(shí)各側(cè)的電流電壓的幅值、相位，方便用戶在變壓器投運(yùn)時(shí)進(jìn)行各側(cè)電流電壓的極性校驗(yàn)。1.3 保護(hù)配置圖1-3-1為WBH-812保護(hù)在110kV變壓器典型接線（高壓側(cè)為內(nèi)橋接線）的應(yīng)用配置方案。圖1-3-1 WBH-812在三圈變中的典型應(yīng)用配置1.3.1 WBH-812主保護(hù)裝置的典型配置配置如表1-3-1所示：表1-3-1序號保護(hù)名稱時(shí)限備注1比率差動(dòng)包括：TA斷線、差流越限、差流速斷、比率差動(dòng)，增量差動(dòng)2中壓側(cè)過流1對兩圈變，此保護(hù)用壓板退出3低壓

7、側(cè)過流1對低壓側(cè)帶分支的變壓器，以此保護(hù)代替低壓側(cè)A分支過流4低壓側(cè)B分支過流1對低壓側(cè)不帶分支的變壓器，此保護(hù)用壓板退出注 1、變壓器的中、低壓側(cè)發(fā)生區(qū)外故障時(shí)，由于后備保護(hù)裝置直流電源故障而造成保護(hù)拒動(dòng)時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重地威脅變壓器的安全運(yùn)行和電網(wǎng)的穩(wěn)定，為了避免這種情況的發(fā)生。為變壓器的中、低壓側(cè)各設(shè)一段過流保護(hù)，其所用電流互感器與差動(dòng)用電流互感器共用，作為變壓器的后備保護(hù)，該保護(hù)動(dòng)作后作用于跳變壓器各側(cè)斷路器。注 2、低壓側(cè)帶分支時(shí)，低壓側(cè)A、B分支各設(shè)一段過流保護(hù)，低壓側(cè)A分支過流保護(hù)用低壓側(cè)過流保護(hù)代替。低壓側(cè)不帶分支時(shí)，低壓側(cè)B分支過流保護(hù)要用軟壓板退出。注 3、對兩圈變，中壓側(cè)過流

8、保護(hù)可用硬壓板和軟壓板退出。2 技術(shù)參數(shù)2.1 機(jī)械及環(huán)境參數(shù)2.1.1 機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)箱結(jié)構(gòu)尺寸：259.3mm×266mm×256.2mm 安裝方式：嵌入式2.1.2 機(jī)械性能工作條件：能承受嚴(yán)酷等級為I級的振動(dòng)響應(yīng)，沖擊響應(yīng)檢驗(yàn)；運(yùn)輸條件：能承受嚴(yán)酷等級為I級的振動(dòng)耐久，沖擊及碰撞檢驗(yàn)。2.1.3 環(huán)境條件工作溫度：10 +50 ，24 h內(nèi)平均溫度不超過35 ；貯存溫度：-25 +70 在極限值下不施加激勵(lì)量，裝置不出現(xiàn)不可逆變化，溫度恢復(fù)后，裝置應(yīng)能正常工作；大氣壓力：80 kPa110 kPa；相對濕度：最濕月的月平均最大相對濕度為90%，同時(shí)該月的月平均最低溫度為

9、25 且表面無凝露。最高溫度為40 時(shí)，平均最大相對濕度不超過50%。大氣壓力：80 kPa110 kPa ；2.2 額定電氣參數(shù)2.2.1 額定交流數(shù)據(jù)額定交流電流：5 A或1 A；額定交流電壓：線電壓 100 V，相電壓 100/ V；額定頻率： 50 Hz。2.2.2 額定直流數(shù)據(jù)220V或110V，允許偏差 +15，-20。2.2.3 打印機(jī)輔助交流電源220V，0.7A，50Hz/60Hz，允許變化范圍80%110%。2.2.4 采樣頻率微機(jī)保護(hù)采樣及錄波頻率1200Hz，系統(tǒng)頻率跟蹤范圍40Hz60Hz。2.2.5 功率消耗交流電壓回路：當(dāng)為額定電壓時(shí)，每相不大于0.5 VA；交流

10、電流回路：當(dāng)額定電流為1 A時(shí)，每相不大于0.5 VA；當(dāng)額定電流為5 A時(shí)，每相不大于1 VA；直流回路： 正常運(yùn)行時(shí)，每個(gè)保護(hù)箱邏輯回路不大于35 W，開入回路每路不大于1.5 W；保護(hù)動(dòng)作時(shí)，每個(gè)保護(hù)箱邏輯回路不大于50 W，開入回路每路不大于1.5 W。2.2.6 熱穩(wěn)定性電流下，長期運(yùn)行；電流下，允許運(yùn)行10 s；電流下，允許運(yùn)行1 s。2.3 主要技術(shù)指標(biāo)2.3.1 動(dòng)作時(shí)間差流速斷：不大于20 ms(1.5倍整定值)；比率差動(dòng)：不大于30 ms(2倍整定值)。2.3.2 保護(hù)定值整定范圍和定值誤差差流越限整定范圍：0.1 1.0 ，誤差不超過±2.5%或±0.

11、01 ；差動(dòng)最小動(dòng)作電流整定范圍：0.2 1.0 ，誤差不超過±2.5%或±0.01 ；差動(dòng)最小制動(dòng)電流整定范圍：0.5 1.2 ；比率制動(dòng)系數(shù)整定范圍：0.30.7，誤差不超過±5%；二次諧波制動(dòng)系數(shù)整定范圍：0.150.20，正誤差不超過+0.03，負(fù)誤差不超過0；差流速斷整定范圍：3 10 ，誤差不超過±2.5%；2.3.3 記錄容量2.3.3.1 故障錄波內(nèi)容和故障事件報(bào)告容量保護(hù)跳閘記錄跳閘前4個(gè)周波、跳閘后6個(gè)周波所有電流電壓波形；保護(hù)裝置可循環(huán)記錄100次故障事件報(bào)告。2.3.3.2 正常波形記錄容量正常時(shí)保護(hù)可記錄10個(gè)周波所有電流電壓波

12、形，以供記錄或校驗(yàn)極性。2.3.3.3 異常記錄容量可循環(huán)記錄200次事件記錄和裝置自檢報(bào)告。事件記錄包括軟、硬壓板投退、開關(guān)量變位等；裝置自檢報(bào)告包括硬件自檢出錯(cuò)報(bào)警、裝置長期起動(dòng)等。2.3.4 對時(shí)方式外部正脈沖秒對時(shí)；監(jiān)控系統(tǒng)絕對時(shí)間的對時(shí)報(bào)文。2.3.5 輸出觸點(diǎn)2.3.5.1 信號觸點(diǎn)容量允許長期通過電流：5 A；切斷電流：0.3 A(DC 220 V，t=5 ms)。2.3.5.2 跳閘出口觸點(diǎn)容量允許長期通過電流：10 A；切斷電流：0.3 A(DC 220 V，t=5 ms)。2.3.5.3 輔助繼電器觸點(diǎn)容量允許長期通過電流：5 A；切斷電流：0.3 A(DC 220V，t=

13、5 ms)。2.3.6 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(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)條件下，不小于100 MW；介質(zhì)強(qiáng)度：裝置的額定絕緣電壓小于60 V的電路與外殼的介質(zhì)強(qiáng)度能耐受交流50 Hz，電壓500 V(有效值)，歷時(shí)1 min試驗(yàn),其它電路與外殼的介質(zhì)強(qiáng)度能耐受交流50 Hz，電壓2 kV(有效值)，歷時(shí)1 min試驗(yàn)，而無絕緣擊穿或閃絡(luò)現(xiàn)象。2.3.7 沖擊電壓裝置的導(dǎo)電部分對外露的非導(dǎo)電金屬部分外殼之間，在規(guī)定的試驗(yàn)大氣條件下，能耐受幅值為5kV的標(biāo)準(zhǔn)雷電波短時(shí)沖擊檢驗(yàn)。2.3.8 壽命電壽命：裝置輸出觸點(diǎn)電路在電壓不超過250 V，電流不超過0.5 A，時(shí)間常數(shù)為5ms

14、7;0.75 ms的負(fù)荷條件下，產(chǎn)品能可靠動(dòng)作及返回1 000次；機(jī)械壽命：裝置輸出觸點(diǎn)不接負(fù)荷，能可靠動(dòng)作和返回10 000次。2.3.9 抗干擾能力輻射電磁場干擾試驗(yàn)：符合GB/T 14598.9規(guī)定的嚴(yán)酷等級的輻射電磁場干擾?？焖偎沧兏蓴_試驗(yàn)：符合GB/T 14598.10規(guī)定的嚴(yán)酷等級為IV級的快速瞬變干擾。脈沖群干擾試驗(yàn)：符合GB/T 14598.13規(guī)定的頻率為1 MHz及100 kHz衰減振蕩波（第一個(gè)半波為電壓幅值共模為2.5 kV，差模為1 kV）脈沖群干擾?？轨o電放電干擾試驗(yàn)：符合GB/T 14598.14規(guī)定的嚴(yán)酷等級為III級的抗靜電放電干擾。工頻磁場抗擾度試驗(yàn)：符合G

15、B/T 17626.8-1998中第5章規(guī)定的嚴(yán)酷等級為級的工頻磁場干擾。脈沖磁場抗擾度試驗(yàn)：符合GB/T 17626.9-1998中第5章規(guī)定的嚴(yán)酷等級為級的脈沖磁場干擾。浪涌抗擾度試驗(yàn)：符合IEC 60253-22-5:2002中第4章規(guī)定的嚴(yán)酷等級為級的浪涌騷擾。射頻場感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾度試驗(yàn)：符合IEC 60253-22-6:2001中第4章的規(guī)定。工頻干擾試驗(yàn)：符合IEC 60253-22-7:2003規(guī)定的工頻干擾。3 產(chǎn)品原理介紹3.1 差動(dòng)保護(hù)變壓器的主保護(hù)必須滿足電力系統(tǒng)對繼電保護(hù)的四個(gè)基本要求，即：可靠性、速動(dòng)性、選擇性、靈敏性。單獨(dú)靠一種動(dòng)作特性或一個(gè)動(dòng)作方程是不可能滿足

16、上述要求的。為了滿足電力系統(tǒng)對繼電保護(hù)的上述要求，本裝置中主保護(hù)由比率差動(dòng)、增量差動(dòng)、差流速斷、差流越限告警、TA異常告警組成，提供完備的主保護(hù)解決方案。3.1.1 比率差動(dòng)保護(hù)比率差動(dòng)保護(hù)能反映變壓器內(nèi)部相間短路故障、高（中）壓側(cè)單相接地短路及匝間層間短路故障，既要考慮勵(lì)磁涌流和過勵(lì)磁運(yùn)行工況，同時(shí)也要考慮TA斷線、TA飽和、TA暫態(tài)特性不一致的情況。由于變壓器聯(lián)結(jié)組不同和各側(cè)TA變比的不同，變壓器各側(cè)電流幅值相位也不同，差動(dòng)保護(hù)首先要消除這些影響。本保護(hù)裝置利用數(shù)字的方法對變比和相位進(jìn)行補(bǔ)償，方法參見第7章附錄二，以下說明均基于已消除變壓器各側(cè)電流幅值相位差異的基礎(chǔ)之上。3.1.1.1 比

17、率差動(dòng)動(dòng)作方程 (3-1-1)為差動(dòng)電流，為差動(dòng)最小動(dòng)作電流整定值，為制動(dòng)電流，為最小制動(dòng)電流整定值，S為比率制動(dòng)系數(shù)整定值，各側(cè)電流的方向都以指向變壓器為正方向。3.1.1.1.1 對于兩側(cè)差動(dòng)： = | (3-1-2) = | / 2 (3-1-3)，分別為變壓器高、低壓側(cè)電流互感器二次側(cè)的電流。3.1.1.1.2 對于三側(cè)及以上數(shù)側(cè)的差動(dòng)：= | + + | (3-1-4)= max |，|，| (3-1-5)式中：，分別為變壓器各側(cè)電流互感器二次側(cè)的電流。3.1.1.2 比率差動(dòng)動(dòng)作特性如圖3-1-1所示： 圖3-1-1 比率差動(dòng)動(dòng)作特性3.1.1.3 比率差動(dòng)保護(hù)邏輯圖如圖3-1-2

18、所示：圖3-1-2 比率差動(dòng)保護(hù)邏輯圖3.1.1.4 勵(lì)磁涌流判據(jù)變壓器差動(dòng)保護(hù)所感受到的勵(lì)磁涌流包括空投變壓器、區(qū)外故障切除恢復(fù)性涌流，和應(yīng)涌流和帶負(fù)荷投運(yùn)變壓器時(shí)的勵(lì)磁涌流。三相變壓器在上述工況中各相所感受到的勵(lì)磁涌流的大小不一致，也就是說各相中的諧波含量與基波的比值不一致，但是總有一相電流中的二次諧波與基波的比值較大。所以利用“或“閉鎖的方式來識別勵(lì)磁涌流。動(dòng)作方程：式中： 為差流中的二次諧波，差流中的基波，K2為整定的二次諧波系數(shù)。如果某相差流滿足上式，同時(shí)閉鎖三相差動(dòng)。二次諧波“或“閉鎖的方式是目前最可靠的識別勵(lì)磁涌流的方法，但是在空投故障變壓器時(shí)，由于非故障的勵(lì)磁涌流的影響，可能延

19、緩差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間，甚至造成空投故障變壓器的差動(dòng)保護(hù)拒動(dòng)。本裝置在采用二次諧波“或”閉鎖的同時(shí)也有故障開放判據(jù)。勵(lì)磁涌流的波形存在波形間斷，而正常的故障波形不存在波形間斷，利用差流的波形是否存在波形間斷確定是否開放該相差動(dòng)保護(hù)。本裝置的勵(lì)磁涌流識別方式既保證了空投變壓器時(shí)差動(dòng)保護(hù)可靠不動(dòng)作，也保證了空投故障變壓器時(shí)差動(dòng)保護(hù)快速、可靠動(dòng)作。3.1.1.5 TA飽和判據(jù)變壓器由于各側(cè)的電壓等級不一致，所以各側(cè)選用的TA的變比不一致，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，各側(cè)TA表現(xiàn)的暫態(tài)特性也不一致，導(dǎo)致區(qū)外故障時(shí)，由于TA的暫態(tài)特性不一致差動(dòng)保護(hù)可能動(dòng)作，所以必須投入可靠的TA飽和判據(jù)。由鐵磁元件的“B-H”曲線可知

20、，電流過零點(diǎn)的區(qū)域TA不飽和，也就是說在上述區(qū)間TA能夠正確傳遞系統(tǒng)的一次電流。區(qū)外故障TA飽和后，在TA的線性傳遞區(qū)域，差動(dòng)繼電器所感受到的差動(dòng)電流為變壓器的勵(lì)磁電流。在TA飽和區(qū)域，差動(dòng)繼電器所感受到的差動(dòng)電流為各側(cè)電流的矢量和。所以區(qū)外故障TA飽和時(shí)，差動(dòng)電流不是完整的正弦波，差流波形存在間斷區(qū)，利用差動(dòng)電流是否存在間斷來確定是否開放差動(dòng)保護(hù)。3.1.1.6 TA斷線判據(jù)TA斷線判據(jù)分為兩種情況，一種為未引起差動(dòng)保護(hù)啟動(dòng)的TA斷線判別，一種為引起差動(dòng)保護(hù)啟動(dòng)的TA斷線判別。引起差動(dòng)保護(hù)啟動(dòng)的TA斷線判別：當(dāng)三相電流都大于0.2倍的額定電流時(shí)，啟動(dòng)TA斷線判別程序，滿足下列條件認(rèn)為TA斷線

21、：a本側(cè)三相電流中至少一相電流不變；b最大相電流小于1.2倍的額定電流；c任意一相電流為零。 未引起差動(dòng)保護(hù)啟動(dòng)差動(dòng)保護(hù)的TA斷線判別：滿足下列條件認(rèn)為TA斷線，延時(shí)10S發(fā)TA斷線信號：a零序電流大于0.1倍的額定電流；b最大相電流小于0.25倍的額定電流；c任意一相電流為零。通過定值“TA斷線閉鎖差動(dòng)”控制TA斷線判別出后是否閉鎖差動(dòng)保護(hù)。當(dāng)“TA斷線閉鎖差動(dòng)”整定為“0”時(shí)，判別出TA斷線后不閉鎖差動(dòng)保護(hù)，整定為“1”時(shí)，判別出TA斷線后閉鎖差動(dòng)保護(hù)。3.1.2 增量差動(dòng)保護(hù) 增量差動(dòng)不受正常運(yùn)行的負(fù)荷電流的影響，具有比比率差動(dòng)更高的靈敏度，由于比率差動(dòng)保護(hù)的制動(dòng)電流的選取包括正常的負(fù)荷

22、電流，變壓器發(fā)生弱故障時(shí)，比率差動(dòng)保護(hù)由于制動(dòng)電流大可能延時(shí)動(dòng)作或者不動(dòng)作。增量差動(dòng)主要解決變壓器輕微的匝間故障，高阻接地故障。3.1.2.1 動(dòng)作方程 (3-1-6) (3-1-7)其中：= | + + | ； ；為中幅值最大者；= | = | 3.1.2.2 動(dòng)作特性圖3-1-3 增量差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作特性圖3.1.3 保護(hù)邏輯圖圖3-1-4 增量差動(dòng)保護(hù)邏輯圖3.1.4 差流速斷保護(hù)由于比率差動(dòng)保護(hù)需要識別變壓器的勵(lì)磁涌流和過勵(lì)磁運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)，不能夠快速切除故障，對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定帶來嚴(yán)重危害，所以配置差流速保護(hù)，用來快速切除變壓器的嚴(yán)重的內(nèi)部故障。當(dāng)任一相差流電流大于差

23、動(dòng)速斷整定值時(shí)差流速斷保護(hù)瞬時(shí)動(dòng)作，跳開各側(cè)斷路器。3.1.4.1 差流速斷保護(hù)邏輯圖差流速斷保護(hù)邏輯圖如圖3-1-5所示：圖3-1-5 差流速斷保護(hù)邏輯圖3.1.5 差流越限保護(hù)當(dāng)任一相差流電流大于差流越限整定值時(shí)差流越限保護(hù)延時(shí)動(dòng)作，報(bào)差流越限信號。差流越限保護(hù)邏輯圖如圖3-1-6所示：圖3-1-6 差流越限保護(hù)邏輯圖3.2 過流保護(hù)變壓器的中、低壓側(cè)發(fā)生區(qū)外故障時(shí)，由于后備保護(hù)裝置直流電源故障可能造成保護(hù)拒動(dòng)，嚴(yán)重地威脅變壓器的安全運(yùn)行和電網(wǎng)的穩(wěn)定，為了避免這種情況的發(fā)生，變壓器的中、低壓側(cè)各設(shè)一段過流保護(hù)，作為變壓器的后備保護(hù)，該保護(hù)動(dòng)作后作用于變壓器各側(cè)斷路器。3.2.1 判據(jù)說明當(dāng)

24、任一相電流滿足 條件時(shí)，保護(hù)動(dòng)作。為動(dòng)作電流整定值。3.2.2 過流保護(hù)的邏輯圖如圖3-2-1所示：圖6-2-1 過流保護(hù)的邏輯圖4 裝置硬件介紹及典型接線4.1 裝置整體介紹4.1.1 硬件平臺(tái)保護(hù)裝置采用新一代32位基于DSP技術(shù)的通用硬件平臺(tái)。整體大面板，全封閉機(jī)箱，硬件電路采用后插拔的插件式結(jié)構(gòu)，CPU電路板采用6層板，并采用表面貼裝技術(shù)，提高了裝置可靠性。裝置核心部分采用德州儀器公司(Texas Instruments)的32位數(shù)字信號處理器TMS320C33，主要完成保護(hù)的出口邏輯及后臺(tái)功能，使保護(hù)整體精確、高速、可靠。 圖4-1-1 CPU部分硬件框圖4.1.2 軟件平臺(tái)軟件平臺(tái)

25、采用ATI公司的RTOS系統(tǒng)NUCLEUS PLUS。RTOS是一個(gè)經(jīng)過嚴(yán)格測試的內(nèi)核，保證軟件運(yùn)行的穩(wěn)定性。4.1.3 與綜合自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)接口說明系統(tǒng)應(yīng)用總體框圖如圖4-1-3所示：圖4-1-3 系統(tǒng)總體框圖裝置以串行通信或網(wǎng)絡(luò)通信方式與變電站監(jiān)控系統(tǒng)相聯(lián),可對變電站監(jiān)控系統(tǒng)上送事件報(bào)告、告警信息等，并可由遠(yuǎn)方實(shí)現(xiàn)保護(hù)投退功能。設(shè)有兩組獨(dú)立的通訊接口RS-485或Ethernet靈活配置，支持IEC60870-3-103通訊規(guī)約。通過配套規(guī)約轉(zhuǎn)換器可滿足Ethernet組網(wǎng)要求，并可適應(yīng)多種通信規(guī)約，滿足110kV電壓等級變電站綜合自動(dòng)化的要求。4.2 裝置背視示意圖WBH-812保護(hù)裝置

26、背視示意圖如圖4-2-1所示：圖4-2-1 WBH-812裝置背視示意圖4.3 結(jié)構(gòu)與安裝19 in半寬6 U機(jī)箱。機(jī)箱外形尺寸和安裝開孔尺寸如圖4-3-1和圖4-3-2所示：圖4-3-1 機(jī)箱外形尺寸圖4-3-2 安裝開孔尺寸4.4 WBH-812保護(hù)裝置端子圖WBH-812保護(hù)裝置端子圖如圖4-4-1所示：圖4-4-1 WBH-812裝置端子圖注1、中壓側(cè)過流用裝置第2側(cè)電流回路，若要配此保護(hù)則中壓側(cè)TA二次要接到裝置第2側(cè)電流回路。注2、裝置第1側(cè)和第3側(cè)電流回路一定要用，一般高壓側(cè)TA二次接裝置第1側(cè)電流回路，低壓側(cè)TA二次要接到裝置第3側(cè)電流回路。注3、低壓側(cè)B分支過流用裝置第4側(cè)電

27、流回路，若要配此保護(hù)則低壓側(cè)B分支TA二次要接到裝置第4側(cè)電流回路。4.5 WBH-812裝置輸出觸點(diǎn)WBH-812保護(hù)裝置觸點(diǎn)原理圖如圖4-5-1、圖4-5-2所示：圖4-5-1 WBH-812裝置保護(hù)出口觸點(diǎn)圖圖4-5-2 WBH-812裝置信號觸點(diǎn)圖5 定值清單5.1 WBH-812/2 的保護(hù)整定清單 對應(yīng)的軟件型號：WBH-812/R2。5.1.1 WBH-812/2的保護(hù)軟壓板清單序號保護(hù)軟壓板名稱備 注01比率差動(dòng)保護(hù)01比率差動(dòng)保護(hù)軟壓板：投入 ， ×：退出02差流速斷保護(hù)軟壓板：投入 ， ×：退出03差流越限軟壓板：投入 ， ×：退出04TA斷線

28、軟壓板：投入 ， ×：退出02中壓側(cè)過流保護(hù)01中壓側(cè)過流保護(hù)軟壓板：投入 ， ×：退出03低壓側(cè)過流保護(hù)01低壓側(cè)過流保護(hù)軟壓板：投入 ， ×：退出04低壓側(cè)B分支過流保護(hù)01低壓側(cè)B分支過流保護(hù)軟壓板：投入 ， ×：退出5.1.2 WBH-812/2的保護(hù)定值清單對應(yīng)的軟件型號：WBH-812/R2。序號保護(hù)定值名稱整定范圍步長備 注01比率差動(dòng)保護(hù)01額定電流0.1 In1.2 In 0.001A（指基準(zhǔn)側(cè)額定負(fù)荷電流）02變壓器接線鐘點(diǎn)數(shù)0210: 12點(diǎn)接線 1: 1點(diǎn)接線 2:11點(diǎn)接線03第1側(cè)接線型式1211: Y接線 2: 接線04第2

29、側(cè)接線型式0210:退出 1: Y接線 2: 接線05第3側(cè)接線型式121 1: Y接線 2: 接線 06第4側(cè)接線型式0210:退出 1: Y接線 2: 接線 07最小動(dòng)作電流0.05 In1.0 In 0.001AIOP。0 08最小制動(dòng)電流0.1 In1.2 In 0.001AIres。0 09比率制動(dòng)系數(shù)0.30.70.001S10二次諧波制動(dòng)系數(shù)0.150.20.001K2 11差動(dòng)第1側(cè)平衡系數(shù)0.140.00112差動(dòng)第2側(cè)平衡系數(shù)0.140.001見注213差動(dòng)第3側(cè)平衡系數(shù)0.140.00114差動(dòng)第4側(cè)平衡系數(shù)0.140.001見注215速斷動(dòng)作電流0.5 In10 In

30、0.001A16TA斷線閉鎖差動(dòng)0111：閉鎖 0：不閉鎖17差流越限電流0.02 In1.0 In 0.001A18差流越限延時(shí)0.1 s10 s0.001s02中壓側(cè)過流保護(hù)見注301動(dòng)作電流0.02 In10.0 In0.001A02延時(shí)時(shí)間0.1 s10 s0.001s03低壓側(cè)過流保護(hù)見注401動(dòng)作電流0.02 In10.0 In0.001A02延時(shí)時(shí)間0.1 s10 s0.001s04低壓側(cè)B分支過流保護(hù)見注501動(dòng)作電流0.02 In10.0 In0.001A02延時(shí)時(shí)間0.1 s10 s0.001s注1、定值“變壓器接線鐘點(diǎn)數(shù)”及各側(cè) “接線型式”變壓器接線鐘點(diǎn)數(shù)是其它側(cè)線電勢

31、相對于第1側(cè)線電勢相位差而言，當(dāng)整定為“0”時(shí)，則各側(cè)接線型式要一致、各側(cè)線電勢與第1側(cè)線電勢同相位，為12點(diǎn)接線。整定為“1”時(shí)，則表明接線型式與第1側(cè)不同的側(cè)的線電勢滯后于第1側(cè)線電勢30º，為1點(diǎn)接線，若有某側(cè)接線型式與第1側(cè)相同，則該側(cè)線電勢與第1側(cè)線電勢同相位，為12點(diǎn)接線，整定為“2”時(shí)，則表明接線型式與第1側(cè)不同的側(cè)的線電勢超前于第1側(cè)線電勢30º，為11點(diǎn)接線，若有某側(cè)接線型式與第1側(cè)相同，則該側(cè)線電勢與第1側(cè)線電勢同相位，為12點(diǎn)接線。裝置第1側(cè)電流回路和第3側(cè)電流回路一定要用，其它側(cè)不用時(shí)，將該側(cè) “接線型式”整定為“0”?！敖泳€型式”示例：對Y/Y/-

32、12-11的三圈變，高壓側(cè)不是內(nèi)橋接線，低壓側(cè)帶分支，高壓側(cè)、中壓側(cè)、低壓側(cè)A分支和低壓側(cè)B分支的TA二次分別接于第1、2、3、4側(cè)電流回路，則“變壓器接線鐘點(diǎn)數(shù)”整定為“2”，第1、2、3、4側(cè)“接線型式”分別整定為：“1”、“1”、“2”、“2”。注2、裝置第1側(cè)電流回路和第3側(cè)電流回路一定要用，其它側(cè)不用時(shí)，將該側(cè) “平衡系數(shù)”整定為“0.1”。注3、中壓側(cè)過流用裝置第2側(cè)電流回路，若要配此保護(hù)則中壓側(cè)TA二次要接到裝置第2側(cè)電流回路。注4、低壓側(cè)TA二次接到第3側(cè)電流回路。注5、低壓側(cè)B分支過流用裝置第4側(cè)電流回路，若要配此保護(hù)則低壓側(cè)B分支TA二次要接到裝置第4側(cè)電流回路。5.1.3

33、 WBH-812/2的保護(hù)出口清單序號 出口保護(hù)出口名稱1234567801比率差動(dòng)保護(hù)01TA斷線出口（見注2）××××××××02差流越限出口（見注3）××××××××03比率差動(dòng)保護(hù)出口或×或×或×或×或×或×或×或×02中壓側(cè)過流保護(hù)01中壓側(cè)過流保護(hù)出口或×或×或×或×或×或×或×

34、;或×03低壓側(cè)過流保護(hù)01低壓側(cè)過流保護(hù)出口或×或×或×或×或×或×或×或×04低壓側(cè)B分支過流保護(hù)01低壓側(cè)B分支過流保護(hù)出口或×或×或×或×或×或×或×或×備 注注1、：選中，即保護(hù)動(dòng)作時(shí)啟動(dòng)該出口， ×：不選，即保護(hù)動(dòng)作時(shí)不啟動(dòng)該出口。注2、TA斷線的出口已固定，即便修改它的出口矩陣也不會(huì)改變它的出口方式。注3、差流越限保護(hù)的出口已固定，即便修改它的出口矩陣也不會(huì)改變它的出口方式。6 附錄一 保護(hù)裝置整定計(jì)算

35、6.1 差動(dòng)保護(hù)整定計(jì)算6.1.1 最小動(dòng)作電流的整定為差動(dòng)保護(hù)的最小動(dòng)作電流，應(yīng)按躲過變壓器額定負(fù)載運(yùn)行時(shí)的最大不平衡電流整定，即：式中：為變壓器基準(zhǔn)側(cè)的額定電流歸算到TA二次側(cè)的值；為可靠系數(shù)，；為電流互感器在額定電流下的變比誤差。TA為10P型時(shí)， TA為5P型或TP型時(shí)。為變壓器分接頭調(diào)節(jié)引起的誤差（相對額定電壓的百分?jǐn)?shù)）；為TA變比未完全匹配產(chǎn)生的誤差，一般取0.05。一般情況下可?。?.1.2 最小制動(dòng)電流的整定6.1.3 比率制動(dòng)系數(shù)S的整定6.1.3.1 最大不平衡電流的計(jì)算6.1.3.1.1 三圈變壓器式中：為TA的同型系數(shù)，為TA的非周期系數(shù)，（5P或10P型TA）或 （T

36、P型TA）為TA的比值誤差，；為外部短路時(shí)流過靠近故障側(cè)的TA的最大外部短路周期分量電流(故障側(cè)TA二次值)；為故障側(cè)平衡系數(shù)；、為調(diào)壓側(cè)（高壓側(cè)、中壓側(cè)）帶負(fù)荷調(diào)壓所引起的相對誤差；、分別為在所計(jì)算的外部短路時(shí)，流過調(diào)壓側(cè)（高壓側(cè)、中壓側(cè)）TA的最大周期分量電流(相應(yīng)側(cè)TA二次值)；、分別為調(diào)壓側(cè)（高壓側(cè)、中壓側(cè)）平衡系數(shù)；、分別為在所計(jì)算的外部短路時(shí)，流過非靠近故障點(diǎn)的另兩側(cè)TA的最大周期分量電流(相應(yīng)側(cè)TA二次值)；、分別為非靠近故障點(diǎn)的另兩側(cè)的平衡系數(shù)；、為由于1側(cè)和2側(cè)的TA變比不完全匹配而產(chǎn)生的誤差，初選可取。6.1.3.1.2 兩圈變壓器式中的符號與三圈變壓器一樣。6.1.3.2

37、 對應(yīng)差動(dòng)動(dòng)作電流的計(jì)算對應(yīng)差動(dòng)動(dòng)作電流為：為可靠系數(shù)，可取1.21.3；6.1.3.3 比率制動(dòng)系數(shù)的計(jì)算比率制動(dòng)系數(shù)為：為計(jì)算最大不平衡電流時(shí)所用的外部短路時(shí)差動(dòng)保護(hù)的制動(dòng)電流，它與差動(dòng)保護(hù)原理、制動(dòng)電流的選取有關(guān)。一般取。6.1.4 靈敏度的計(jì)算在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下，計(jì)算變壓器出口兩相金屬性短路的最小短路電流（為靠近故障側(cè)的TA二次值），如果變壓器具有單側(cè)電源運(yùn)行的可能性，則以單側(cè)電源的情況計(jì)算，然后計(jì)算相應(yīng)的差動(dòng)電流。同時(shí)計(jì)算此故障時(shí)相應(yīng)的制動(dòng)電流；在動(dòng)作特性曲線上查出與此制動(dòng)電流相應(yīng)的動(dòng)作電流邊界值；則靈敏系數(shù)為： 要求。以單側(cè)電源運(yùn)行兩圈變?yōu)槔翰顒?dòng)電流： = | = = 制動(dòng)電流

38、： = | / 2 =/2其中為故障側(cè)平衡系數(shù)。在比率制動(dòng)差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作特性曲線上以=/2值查出相應(yīng)的動(dòng)作電流邊界值，則靈敏系數(shù)：6.1.5 諧波制動(dòng)系數(shù)的整定利用二次諧波來防止勵(lì)磁涌流誤動(dòng)的差動(dòng)保護(hù)，二次諧波的比表示差流中的二次諧波分量與基波分量的比值。一般二次諧波制動(dòng)比可整定為0.150.20，推薦整定0.15。6.1.6 差流速斷的整定為了加速切除變壓器嚴(yán)重的內(nèi)部故障，常常增設(shè)差流速斷保護(hù)，其動(dòng)作電流按照避越勵(lì)磁涌流來整定，即：式中：為變壓器實(shí)際的最大勵(lì)磁涌流。為可靠系數(shù)，可取1.151.30。實(shí)際的最大的勵(lì)磁涌流很難測量。一般取。差流速斷保護(hù)的靈敏度系數(shù)按正常運(yùn)行方式下保護(hù)安裝處兩相金屬

39、性短路計(jì)算，要求。6.1.7 差流越限的整定正常情況下監(jiān)視各相差流，如果任一相差流大于差流越限定值，發(fā)出差流越限信號。7 附錄二 比率差動(dòng)保護(hù)各側(cè)電流相位差的補(bǔ)償變壓器各側(cè)TA二次采用星形接線，二次電流直接接入本保護(hù)裝置。各側(cè)電流的方向都以指向變壓器為正方向。變壓器各側(cè)TA二次電流相位由軟件調(diào)整，裝置采用Y的轉(zhuǎn)換方式，Y側(cè)減零序電流。轉(zhuǎn)換公式有三種，如下所示： (7-1-1) (7-1-2) (7-1-3)、為Y側(cè)TA二次電流，、為側(cè)TA二次電流，、為校正后的各相電流。若“變壓器接線鐘點(diǎn)數(shù)”設(shè)為12點(diǎn)，各側(cè) “接線型式”均為Y接線，則各側(cè)均用公式7-1-1轉(zhuǎn)換，Y側(cè)減零序電流。若“變壓器接線鐘點(diǎn)數(shù)”設(shè)為12點(diǎn)，各側(cè) “接線型式”均為接線，則各側(cè)均不再轉(zhuǎn)換。若“變壓器