WBH814A技術(shù)說明書

1、WBH-814A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：2007.12前 言感謝您使用許繼電氣股份有限公司研制生產(chǎn)的WBH-814A微機(jī)變壓器保護(hù)裝置。WBH-814A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)，通信規(guī)約可選擇電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T667-1999（IEC60870-5-103）規(guī)約或IEC-61850規(guī)約。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。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

2、-13產(chǎn)品原理介紹3-13.1非電量保護(hù)原理3-14裝置硬件介紹及典型接線4-34.1裝置整體介紹4-34.2裝置背視示意圖4-34.3結(jié)構(gòu)與安裝4-44.4WBH-814A保護(hù)裝置端子圖4-44.5WBH-814A裝置輸出觸點(diǎn)4-65定值清單5-15.1WBH-814A 的保護(hù)整定清單5-11 概述1.1 應(yīng)用范圍WBH-814A微機(jī)型變壓器保護(hù)裝置適用于110kV電壓等級(jí)的變壓器。WBH-814A裝置完成變壓器非電量保護(hù)，需要延時(shí)的非電量不需要外加延時(shí)繼電器，由CPU延時(shí)。1.2 功能特點(diǎn)l 高性能、高可靠性硬件結(jié)構(gòu)采用32位高性能DSP處理器、32位邏輯處理器。l 強(qiáng)抗干擾能力軟硬件設(shè)計(jì)

3、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(duì)外的電磁輻射也滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。l 強(qiáng)大的自檢功能開出回路自檢可以準(zhǔn)確檢測(cè)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(cè)定值存儲(chǔ)區(qū)出錯(cuò)、定值越限等；具備5V、±15V電源自檢功能，當(dāng)電源電壓不正常時(shí)，裝置發(fā)告警信息，并閉鎖保護(hù)。l 可視化的邏輯開發(fā)可視化的邏輯開發(fā)工具VLD，在VLD的開發(fā)環(huán)境下所有的保護(hù)邏輯都是由不同可視化的柔性繼電器組成，實(shí)現(xiàn)微機(jī)保護(hù)的完全透明化設(shè)計(jì)。l 友好的人機(jī)界面彩色液晶大屏幕顯示，采用全中文類Windows菜單模式，結(jié)構(gòu)清晰，通過菜單提示，

4、可完成裝置的全部操作，使用方便。主頁(yè)面顯示彩色主接線圖，有豐富的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，美觀實(shí)用。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)方式均可以靈活配置。另外還可選用兩個(gè)以太網(wǎng)接口。通信接口兼容性、開放性強(qiáng)，支持IEC60870-5-103通訊規(guī)約或IEC-61850規(guī)約。l 方便的通信對(duì)點(diǎn)功能現(xiàn)場(chǎng)可在不具備保護(hù)功能試驗(yàn)條件的情況下，通過通信對(duì)點(diǎn)菜單，使裝置向自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)上送相關(guān)保護(hù)動(dòng)作信息、告警信息等，非常方便地進(jìn)行通信對(duì)點(diǎn)試驗(yàn)。l 完善的事件記錄功能可記錄100次故障、8次故障

5、波形、200次異常信息。錄波數(shù)據(jù)與COMTRADE兼容。1.3 保護(hù)配置配置方案如表1-3-1所示：表1-3-1序號(hào)保護(hù)名稱時(shí)限備注1本體重瓦斯1直接跳閘2調(diào)壓重瓦斯1直接跳閘3壓力釋放1直接跳閘（或信號(hào)）4溫度過高1直接跳閘（或信號(hào)）5調(diào)壓輕瓦斯1信號(hào)6冷卻器全停2跳閘或發(fā)信號(hào)可選，瞬時(shí)或延時(shí)動(dòng)作可選，可帶兩段延時(shí)7油位異常1可選用延時(shí)出口8油溫異常1可選用延時(shí)出口9繞組溫度1可選用延時(shí)出口10本體輕瓦斯1信號(hào)11備用11可選用延時(shí)出口12備用21可選用延時(shí)出口13備用31直接跳閘（或信號(hào)）14備用41直接跳閘（或信號(hào)）注1、備注中標(biāo)明為“信號(hào)”的保護(hù)動(dòng)作后只能報(bào)告警信號(hào)。2 技術(shù)參數(shù)2.1

6、 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(jí)為I級(jí)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(jí)為I級(jí)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 +55 ，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(duì)濕度：最濕月的月平均最大相對(duì)濕度為90%，同時(shí)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(shí)，平均最

7、大相對(duì)濕度不超過50%。2.2 額定電氣參數(shù)2.2.1 額定直流數(shù)據(jù)220V或110V，允許偏差 +15，-20。2.2.2 打印機(jī)輔助交流電源220V，0.7A，50Hz/60Hz，允許變化范圍80%110%。2.2.3 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。2.2.4 功率消耗直流回路： 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。2.3 主要技術(shù)指標(biāo)2.3.1 保護(hù)定值整定范圍和定值誤差a.跳閘繼電器的動(dòng)作電壓為55%Ue70%Ue(Ue為直

8、流額定電壓)；b.非電量保護(hù)時(shí)間定值：0.1 s5 000 s，延時(shí)誤差不超過2.5%或40ms。2.3.2 記錄容量2.3.2.1 故障錄波內(nèi)容和故障事件報(bào)告容量保護(hù)跳閘記錄開入閉合前4個(gè)周波、閉合后6個(gè)周波波形；保護(hù)裝置可循環(huán)記錄80次故障事件報(bào)告。2.3.2.2 正常波形記錄容量正常時(shí)保護(hù)可記錄10個(gè)周波波形，以供檢查開入。2.3.2.3 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(zhǎng)期起動(dòng)等。2.3.3 對(duì)時(shí)方式IRIG-B碼對(duì)時(shí)；GPS脈沖對(duì)時(shí)（分脈沖或秒脈沖）；監(jiān)控系統(tǒng)絕對(duì)時(shí)間的對(duì)時(shí)命令；2.3.4 輸出觸點(diǎn)

9、2.3.4.1 信號(hào)觸點(diǎn)容量允許長(zhǎng)期通過電流：5 A；切斷電流：0.3 A(DC 220 V，t=5 ms)。2.3.4.2 跳閘出口觸點(diǎn)容量允許長(zhǎng)期通過電流：10 A；切斷電流：0.3 A(DC 220 V，t=5 ms)。2.3.4.3 輔助繼電器觸點(diǎn)容量允許長(zhǎng)期通過電流：5 A；切斷電流：0.3 A(DC 220V，t=5 ms)。2.3.5 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

10、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。2.3.6 沖擊電壓裝置的導(dǎo)電部分對(duì)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)。2.3.7 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±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。2.3.8 抗干擾能力輻射電磁場(chǎng)干擾試驗(yàn)：符合GB/T 14598.9規(guī)定的嚴(yán)酷等級(jí)的輻射電磁場(chǎng)干擾?？焖偎沧兏蓴_試驗(yàn)：符合GB/T 1459

11、8.10規(guī)定的嚴(yán)酷等級(jí)為IV級(jí)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。抗靜電放電干擾試驗(yàn)：符合GB/T 14598.14規(guī)定的嚴(yán)酷等級(jí)為III級(jí)的抗靜電放電干擾。工頻磁場(chǎng)抗擾度試驗(yàn)：符合GB/T 17626.8-1998中第5章規(guī)定的嚴(yán)酷等級(jí)為級(jí)的工頻磁場(chǎng)干擾。脈沖磁場(chǎng)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(jí)為級(jí)的脈沖磁場(chǎng)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(jí)為級(jí)的浪涌騷擾。射

12、頻場(chǎng)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 非電量保護(hù)原理WBH-814A裝置完成變壓器所有的非電量保護(hù)。非電量觸點(diǎn)經(jīng)保護(hù)裝置重動(dòng)后給出三組信號(hào)觸點(diǎn)，同時(shí)保護(hù)裝置的CPU記錄非電量動(dòng)作情況。直接跳閘的非電量保護(hù)，直接啟動(dòng)保護(hù)裝置中的跳閘出口繼電器。對(duì)需延時(shí)跳閘的非電量保護(hù)，由CPU計(jì)時(shí)后按出口矩陣啟動(dòng)延時(shí)出口觸點(diǎn)，再啟動(dòng)裝置中的跳閘出口繼電器。該裝置可實(shí)現(xiàn)15路非電量保護(hù)，其中6路非電量保護(hù)可以通過CPU延時(shí)跳閘，延時(shí)可以投退。根據(jù)非電量保護(hù)不同的動(dòng)作行為

13、，非電量保護(hù)的原理示意圖分別如圖3-1-1、圖3-1-2、圖3-1-3所示：注意：工程設(shè)計(jì)時(shí)，四路跳閘出口繼電器線圈一定要并聯(lián)，即如圖3-1-1、圖3-1-3中所示。只要電源正端接到了“開入開出插件1” 插件上，就一定要將電源負(fù)端與相應(yīng)插件上的“開入開出公共端”端子接好。跳閘出口繼電器回路動(dòng)作電壓范圍：55%70%額定直流電源電壓，動(dòng)作功率不小于5W，動(dòng)作時(shí)間不小于10ms。圖3-1-1 直接跳閘的非電量保護(hù)原理示意圖圖3-1-2 不跳閘的非電量保護(hù)原理示意圖圖3-1-3 延時(shí)跳閘的非電量保護(hù)原理示意圖根據(jù)DL/T 572-95電力變壓器運(yùn)行規(guī)程規(guī)定：強(qiáng)油循環(huán)風(fēng)冷和強(qiáng)油循環(huán)水冷變壓器，當(dāng)冷卻系

14、統(tǒng)故障切除全部冷卻器時(shí)，允許帶負(fù)載運(yùn)行20分鐘，如20分鐘后頂層油溫尚未達(dá)到75，則允許上升到75，但切除全部冷卻器后的最長(zhǎng)動(dòng)作時(shí)間不得超過1小時(shí)。為此冷卻器全停保護(hù)設(shè)兩段時(shí)限， t1為經(jīng)溫度閉鎖的短延時(shí)，t2為最長(zhǎng)動(dòng)作延時(shí)。是否要延時(shí)經(jīng)“冷卻器全停延時(shí)投退”定值設(shè)定，若“冷卻器全停延時(shí)投退”整定為“0”則冷卻器全停保護(hù)不帶延時(shí)，不能驅(qū)動(dòng)延時(shí)出口觸點(diǎn)，此時(shí)保護(hù)可采用不跳閘或直接跳閘方式；若“冷卻器全停延時(shí)投退”整定為“1”則冷卻器全停保護(hù)帶兩段延時(shí)，需整定兩段延時(shí)對(duì)應(yīng)的定值和保護(hù)開出矩陣。是否由軟件實(shí)現(xiàn)經(jīng)溫度閉鎖由“冷卻器全停經(jīng)溫度閉鎖”定值設(shè)定，若“冷卻器全停經(jīng)溫度閉鎖”整定為“0”則溫度過

15、高觸點(diǎn)需串接在冷卻器全停t1延時(shí)開出觸點(diǎn)后來實(shí)現(xiàn)溫度閉鎖；若“冷卻器全停經(jīng)溫度閉鎖”整定為“1”則溫度過高觸點(diǎn)接到溫度過高開入上，由軟件來實(shí)現(xiàn)溫度閉鎖。保護(hù)邏輯原理如圖3-1-4所示：圖3-1-4 冷卻器全停保護(hù)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(hào)處理器TMS320C32，主要完成保護(hù)的出口邏輯及后臺(tái)功能，使

16、保護(hù)整體精確、高速、可靠。4.1.2 軟件平臺(tái)軟件平臺(tái)采用ATI公司的RTOS系統(tǒng)NUCLEUS PLUS。RTOS是一個(gè)經(jīng)過嚴(yán)格測(cè)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4-1-1所示：圖4-1-1 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(duì)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IEC60870-5-103通訊規(guī)約或IEC-61850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11

17、0kV電壓等級(jí)變電站綜合自動(dòng)化的要求。4.2 裝置背視示意圖WBH-814A保護(hù)裝置背視示意圖如圖4-2-1所示：圖4-2-1 WBH-814A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-814A保護(hù)裝置端子圖WBH-814A保護(hù)裝置端子圖如圖4-4-1和圖4-4-2所示：圖4-4-1 WBH-814A裝置端子圖一圖4-4-2 WBH-814A裝置端子圖二注1、開入開出1為不經(jīng)CPU開出的開入開出插件；開入開出2為經(jīng)CPU延時(shí)開出的開入開出插件。注2、保

18、持信號(hào)一為可選信號(hào)（瞬動(dòng)或保持），由工程設(shè)計(jì)人員預(yù)先指定。注3、檢修壓板為檢修一次設(shè)備或本保護(hù)裝置時(shí)投入，檢修壓板投入時(shí)本裝置將不再向監(jiān)控后臺(tái)上送保護(hù)的信息。4.5 WBH-814A裝置輸出觸點(diǎn)WBH-814A保護(hù)裝置觸點(diǎn)原理圖如圖4-5-1、圖4-5-2、圖4-5-3所示：圖4-5-1 WBH-814A裝置就地信號(hào)觸點(diǎn)圖圖4-5-2 WBH-814A裝置信號(hào)觸點(diǎn)圖圖4-5-3 WBH-814A裝置跳閘觸點(diǎn)圖5 定值清單5.1 WBH-814A 的保護(hù)整定清單 對(duì)應(yīng)的軟件型號(hào)：WBH-814A/R1。5.1.1 WBH-814A 的保護(hù)軟壓板清單非電量保護(hù)不設(shè)軟壓板。5.1.2 WBH-814A 的保護(hù)定值清單序號(hào)定值名稱整定范圍步長(zhǎng)備 注01冷卻器全停延時(shí)投退01 11：投入 0：退出02冷卻器全停延時(shí)t10.1 s5000 s0.1s03冷卻器全停經(jīng)溫度閉鎖01 11：投入 0：退出04冷卻器全停延時(shí)t