TLND-2000型变电站综合自动化系统

6.WBZ-98系列微机监控保护装置简介
6.1监控保护装置分类
　　本系统具有110KV变电站一般配置的完整继电保护功能，测量控制功能。按装置的功能分为WBZ-98/1微机线路监控保护装置，WBZ-98/2微机电容器监控保护装置，WBZ-98/3微机变压器差动保护装置，WBZ-98/4微机变压器后备保护装置。WBZ-98/5变压器本体保护装置。每种监控保护装置均具有保护、测量的控制功能，并自带断路器控制回路。
6.2WBZ-98系列微机监控保护装置硬件配置
　　WBZ-98系列微机监控保护装置硬件设计采用模块化设计，根据系统要求仅选用不同品种和数量的模块组合即可，因而使用维修方便。装置采用嵌入4U全封闭机箱结构，液晶显示窗口，能模式键盘，其外形及安装开孔尺寸如图所式。

WBZ-98系列微机监控保护装置外形及安装开孔尺寸图

6.2.1交流接口插件
　　将强电信号转换成计算机能采集的弱电信号。
6.2.2电源插件
　　将直流110V或220V电源转换成装置所用弱电工作电源，电源消失有告警输出。
6.2.3CPU插件
　　监控保护模块的核心插件，以DSP为核心，可完成A/D转换，开关量输入、输出、逻辑运算等功能。
6.2.4直流接口插件
　　内含保护出口继电器，防跳继电器等断路操作所需的元件。
6.3WBZ-98/1微机线路监控保护装置
6.3.1用途
　　WBZ-98/1微机线路监控保护装置（以下简称装置）主要用于66KV电压及以下等级的小电流接地系统，为线路单元的间隔层设备。
6.3.2保护功能
　　a.三段低电压闭锁方向过流保护。每段低电压方向可单独投退，二、三段具有可选取的后加速功能。本装置的接线方式采用三相三元件或二相三元件方式，在执行三段过流判别时各段判别逻辑一致，选取三相或二相电流中的最大电流进行逻辑判别。
　　b.三相一次重合闸
　　检无压、检同期可投退，检同期角20°-50°，除保护启动外，还考虑了断路器偷跳启动重合闸方式；该
功能可在远方或就地投退。
　　偷跳时，利用跳位接点启动重合闸；
　　手跳或远方操作时闭锁重合闸；
　　重合闸脉冲宽度为120ms
c.重合闸后加速
　　在合于故障线路的情况下，装置将以加速时间动作，后加速记忆时间为3s
d.低周减载功能
　　可以通过整定控制字投退；滑差闭锁、低压闭锁和无流闭锁可投退，滑差闭锁△F定值0.01-9.99Hz。滑差闭锁△F定值0.02-0.80s。
e.小电流接地选取线功能：可选用基波或5次谐波判断。
f.零序电流保护功能：零序电流定值0-1.99A。
6.3.3测试功能
　　a.采集线电压Uab、Ucb，相电流1a、1b、1c：
　　b.采集并向远方发送8路状态量信息（开关量输入），遥信变位优先传送：
　　c.采集并向远方发送4路电度量信息或数字量信息：
　　d.采集交流电量频率，即周波检测：
　　e.计算并向远方发送一条线路的电流，在功功率，无功功率，有功电度，无功电度和功率因数；
　　f.接收并执行单路遥控命令，控制断路器的状态；
　　g.装置内设置操作回路，有防跳功能；
　　h.谐波分析、故障录波、PT断线检测。
6.3.4通讯功能
　　通讯接口2个，一个用于与远动主站通讯（CAN-BUS总线接口），一个用于现场整定和调试（RS232口）
6.3.5主要技术参数
6.3.5.1速断保护、延时速断保护、过流保护
a.动作值：
　　a)整定范围0.41n-101n;(零序电流为0-5A)
　　b)整定级差0.01A
　　c)动作值的准确度一致性不大于动作值的3%；平均误差不超过±3%
b.动作时间
　　a)整定范围 0.1-9.99s;
　　b)整定级差 0.01s
　　c)去时动作时间的准确度在2倍的动作电流下测得动作时间，一致性不大于20ms，动作时间平均误差不超过±20 ms．
c.相间方向功能：
　　a)灵敏度 -30°，平均误差不超过±5°，一致性不大于5°
　　b)动作区不大于160°，平均误差不超过±5°；
　　c)最小动作功率在线电压为0.5V时，最大灵敏角下测试不大于0.5VA。
　　d)低电压闭锁功能：整定范围5V-100V，整定级差1V，误差不超过±3%
6.3.5.2重合闸
a.重合闸延时时间：
　　a)整定范围0.1-9.99s;
　　b)整定级差0.01s;
　　c)动作时间的准确度一致性不大于20ms 动作时间平均误差不超过±20ms。
b.检无压：整定范围5V-100V,整定级差1V，误差不超过±3%
c.检周期：整定范围20°-50°，整定级差1°，误差不超过±3°。
6.3.5.3低周减载

a.低周频率
　　a)整定范围 45Hz-50Hz
　　b)整定级差 0.01Hz
　　c)动作值的准确度一致性不大于0.01Hz: 平均误差不超过±0.02Hz。
b.低压闭锁低周
　　a)整定范围 5V-100V
　　b)整定级差 1V
　　c)动作值的准确度：一致性不大于动作值的3%，平均误差不超过±3％。
c.低流闭锁低周：
　　a)整定范围0.41n-10ln
　　b)整定级差0.01A
　　c)动作值的准确度一致性不大于动作值的3%，平均误差不超过±3%
d.低周减载动作时间：
　　a)整定时间 0.1-9.99s
　　b)整定级差 0.01s
　　c)动作时间的准确度一致性不大于20ms，动作时间平均误差不超过±20ms
6.3.5.4小电流接地选线功能
　　零序电流不大于0.01A，零序电压大于10V,用5次谐波或期波施加零序电压、零序电流，当零序电流超前零序电压在10°-170°之间时，判为小电流接地，边界误差不超过±5°。
6.3.5.5遥测精度：0.5级
6.3.5.6遥信分辩率不大于2ms
6.4WBZ-98/2微机电容器监控保护装置
6.4.1用途
　　WBZ-98/2型微机电容器监控保护装置（以下简称装置）适用于中、低压并联电容器组，为电容器单元的间隔层设备，作为电压降低及内部故障的主保护。
6.4.2保护功能
　　a.三段式过流保护
　　装置运行时判断输入的三相电流La、Lb、lc，若其中任一相电流大于定值，则经过整定的延时，过流保护动作出口。每段电流定值和延时时间分别整定，1段延时定值为零时，过流保护变为不带延时的电流速断保护。
　　b.过电压保护
　　若Uab、Ubc、Uca三个线电压中的任一个大于定值，且断路器处于合闸位置时，延时时间到，过压保护出口动作，过压出口可由软件整定为发信号或跳闸出口。
　　c.有流闭锁低电压保护
　　母线失电后，Uab、Ubc、Uca三个线电压消失，若三个电压都低于低压定值，且断路器在合闸位置，B相电流
又低于有流定值时，低压保护动作，跳开电容器组。
　　d.不平衡电流，不平衡电压保护
　　不平衡电流为单相式，不平衡电压为单相或三相式，当输入信号高于定值，且延时到，不平衡保护出口。
　　e.PT断线告警
　　当检测到Uab、Uca，中的任一个电压低于告警门坎电压，且电容器组有工作电流时，延时发PT断线告警信号
，同时闭锁低压保护出口。
6.3.4测控功能
　　a.采集线电压Uab、Ucb，相电流La、Lb、lc；
　　b.采集并向远方发送8路状态量信息（开关量输入），遥信变位优先传送：
　　c.采集并向远方发送4路电度量信息或数字量信息；
　　d.采集交流电量频率，即周波检测；
　　e.计算并向远方发送电流，无功功率，无功电度，功率因数；
　　f.接收并执行单路遥控命令，控制断路器的状态；
　　g.装置内设置操作回路，有防跳功能；
　　h.谐波分析、故障录波。
6.4.4通讯功能
　　通讯接口2个，一个用于与远动主站通讯（CAN-BUS总线接口），一个用于现场整定和调试（RS232口）
6.4.5主要技术数据
6.4.5.1速断保护、延时速断保护、过流保护、零序过流保护
a.动作值：
　　a)整定范围 0.41n-101n；（零序电流为 0-5A）
　　b)整定级差0.01A；
　　c)动作值的准确度一致性不大于动作值的3%；平均误差不超过±3%
b.动作时间：
　　a)整定范围0.1-9.99s;
　　b)整定级差0.01s;
　　c)动作时间的准确度在2倍的动作电流下测得动作时间，一致性不大于20ms，动作时间平均误差不超过±20ms。
　　d)动作时间的准确度一致性不大于20ms，动作时间平均误差不超过±20ms。
6.4.5.2零序过压保护，过电压保护，低电压保护
a.动作值：
　　a)整定范围 5V-100V；
　　b)整定级差 1V
　　c)动作值的准确度一致性不大于动作值的3%;平均误差不超过±3%。
b.动作时间：
　　a)整定时间 0.1-9.99s
　　b)整定级差 0.01s;
　　c)动作时间的准确度一致性不大于30ms,动作时间平均误差不超过±30ms。
6.4.5.3遥测精度：0.5级
6.4.5.4遥信分辩率不大于2ms

6.5WBZ-98/3微机变器差动保护装置
6.5.1用途
　　WBZ-98/3型微机变压哭差动保护装置（以下简称装置）主要用于110KV，66KV，35KV电压等级的双绕变压器作为内部故障的保护。
6.5.2保护功能
a.差电流速断保护
　　差电流速断简称差速断，该保护用于变压器差动区内发生严重故障时，快速切除故障，该保护模块不经制动判断，只要差电流大于差速断定值，保护动作出口跳闸。
b.比例制动差动保护
　　为了保证在穿越性故障时差动保护不误动，本装置设有两段比例制动特性、动作判据为：
　　ld≥Lcdset 　　　　　　　　当lzd≤lgd
　　ld≥Lcdest+KB(Lzd-lgd) 　　当lzd>lgd
式中：ld为差动电流
　　　lcdset为差动保护定值
　　　KB为比例制动系数
　　　lzd为制动电流
　　　lgd为制动拐点定值
　　　ld=|lh-11| 　　　lzd+(lh-ll)/2
式中1h、11分别为同相的高压侧，低压侧电流。
c.二次谐波制动保护
　　采用三相差动电流中二次谐波与基波的比值为励磁涌流闭锁判据，制动判据如下：ld2x≥KCB.|dc1x
式中：ld2x为每相差动电流中的二次谐波
　　　|dc1x为对应的差流中的基波
　　　KCB为二次谐波制动系数
　　三相中只要有任一相满足制动条件，则闭锁差动保护，即三相或门制动差动保护。
d.CT断线检测
　　为了便于判断CT断线，本保护要求主变各侧CT全部接成Y型，由装置内部软件自动完成Y-△变换，遵循的原则
是仅考虑一相断线的情况。
　　在正常情况下判别CT断线是通过检查所有相别的电流中有相无流，即判为该相CT断线。
　　在保护启动时，当某侧三相电流中有一相无流，且对侧三相电流均无变化，则判断为CT断线。
　　当CT二次断线后，发出告警信号并可选择闭锁或不闭锁差动保护出口，但需注意的是当选择闭锁差动出口后，在CT断线期间发生保护区内故障时差动保护将不出口。
e.突变量启动
　　本保护采用突变量启动和有效值启动两种方式。
　　采用突变量启动的特点是快速灵敏，判别每相电流采样值的突变量判据为：
　　　　　　　　　|i(t)-i(t-N)|-|i(t-N)-i(t-2N)|>lQD
　　当任一相电流突变量大于起动值lQD时，保护起动进入故障处理程序进行故障计算判别，当有故障且跳闸后，
退出故障处理程序。当差电流消失后，跳闸返回。当出现谐波制动时，保护延时6秒后退出故障处理，若没有故障延时20ms退出。为了便于保护试验，以便在没有突变量情况下能够启动，还没有电流以有效值启动方式，当差流大于等于差动定值时启动保护进入故障处理程序。
f.电流相位与差流平衡
　　a)变压器各侧电流互感器二次均采用星型接线，其二次电流直接流入装置，从而简化了CT二次接线增加了电流回路可靠性，电流互感器各侧极性都以指向变压器为同极性端。
　　b)变压器各侧CT二次电流相位由软件自校正，对Y/△-11接线变压器，Y侧电流需校正，校正方法如下：
　　　　|'A=（1A-1B）/根号3
　　　　|'B=（1B-1C）/根号3
　　　　|'C=（1C-1A）/根号3
其中：|A、|B、|C为Y侧CT二次电流，|'A、|'B、|'C为校正后的各相电流。
c)差流平衡
　　由于选用CT和理论计算CT的不一致，将出现不平衡差流，本保护由软件完成补偿。
　　平衡系数为KPH=lHe/lle
式中：lHe、lle分别为变压器高压侧（Y侧）和低压侧（△侧）二次额定电流，补偿时，将低压侧电流与平衡系数相乘。
　　本保护中各量的计算是在电流相位校正和平衡补偿后进行。
6.5.3测控功能（含本体保护）
　　具有WBZ-98/5变电器本体保护的全部功能。
6.5.4主要技术数据
6.5.4.1差动速断保护
　　整定范围0.41n-101n;
　　整定级差0.01A；
　　动作值的准确度一致性不大于动作值的3%；平均误差不超过±3%；
　　在2倍的动作电流下测得动作时间不大于30ms;
6.5.4.2差动保护
　　整定范围0.41n-101n;

　　整定级差0.01A;
　　动作值的准确度一致性不大于动作值的3%；平均误差不超过±3%；
　　在2倍的动作电流下测得动作时间不大于30ms；
　　比例制动　　比例制动系数0.10-0.70 比例制动值0.21n-201n
　　谐波制动　　谐波制动系数0.10-0.70
6.5.4.3间隙电流保护
a.间隙电流保护定值
　　整定范围0.41n-101n;
　　整定级差0.01A;
　　动作值的准确度一致性不大于动作值的3%;平均误差不超过±3%
b.间隙电流保护时间
　　整定范围 0.1-4.99s;
　　整定差级 0.01s;
　　动作时间的准确度动作时间平均误差不超过±30ms。
6.5.4.4遥测精度：0.5级
6.5.4.5遥信分辩率不大于2ms
6.6WBZ-98/4微机变压器后备保护
6.6.1用途
　　适用于110KV及以下电压等级变电站的二绕组变压器，作为变压器的后备保护。
6.6.2保护功能
　　a.三段式复合电压闭锁过流保护
　　电流取三相la、lb、lc，复合电压取负序电压UF和Ubc线电压，当任一相电流大于定值，同时负序电压UF高于定值或Ubc低于定值，则过流保护动作出口，过流保护分两段，每段保护各有1段定值和1段时限，分别出口，|段动作跳低压侧分段开，||段动作全跳本变。复合电压闭锁功能可通过软件设定投入或解除。
　　b.二段零充电压闭锁零序过流及一段零序过流闭锁零序过压保护；
　　c.过负荷保护；
　　d.PT断线检测
　　当装置检测到有负荷电流而任一相电压小于20V持续10s，发PT断线信号，当电压恢复正常后10s自动复归。
6.6.3测控功能
　　本装置两个测量控制模块，用于变压器两侧断路器，每个模块具有：
　　a.采集线电压Uab、Ucb,相电流la、lb、lc；
　　b.采集并向远方发送8路状态量信息（开关量输入），遥信变位优先传送；
　　c.采集并向远方发送4路电度量信息或数字量信息；
　　d.采集交流电量频率，即周波检测；
　　e.计算并向远方发送变压器一侧的电流、有功功率、无功功率、有功电度、无功电度、功率因数；
　　f.接收并执行单路遥控命令，控制断路器的状态。
6.6.4通讯功能
　　通讯接口2个，一个用于远动主站通讯（CAN-BUS总线接口），一个用于定值整定和调试（RS232口）
6.6.5主要技术数据
6.6.5.1速断保护、延时速断保护、过流速断保护、零序过流保护
a.动作值
　　整定范围0.41n-101n;
　　整定级差0.01A；
　　动作值的准确度一致性不大于动作值的3%；平均误差不超过±3%。
b.动作时间
　　整定范围0.1-9.99s；
　　整定级差0.01s；
　　动作时间的准确度在2倍的动作电流下测得的动作时间，一致性不大于20ms，动作时间平均误差不超过
±30ms
c.复合电压闭锁
　　低电压闭锁：整定范围5-100V整定级差0.01V 平均误差不超过±3%

　　负序电压闭锁：整定范围5-100V整定级差0.01V 平均误差不超过±3%
d.零序电压闭锁（闭锁序过流保护）
　　整定范围20-199V整定级差0.01V平均误差不超过±3%
6.6.5.2零序电流闭锁零序过电压保护
a.动作值
　　整定范围20-199V;
　　整定级差0.01V；
　　动作值的准确度一致性不大于动作值的3%;平均误差不超过±3%。
b.动作时间
　　整定范围0.1-9.99s;
　　整定级差0.01s；
　　动作时间的准确度在2倍的动作电流下测得动作时间，一致性不大于20ms，动作时间平均误差不超过±30ms。
c.零序电流闭锁
整定范围0.41n-20ln整定级差0.01A平均误差不超过±3%
6.6.5.3遥测精度：0.5级
6.6.5.4遥信分辩率不大于2ms
6.7WBZ-98/5变压器本体保护装置
6.7.1用途
WBZ-98/5变压器本体保护装置主要用于110KV及以下电压等级变压器，作为本体保护及操作箱。
6.7.2功能

　　a.重瓦斯动作；
　　b.调压重瓦斯动作；
　　c.轻瓦斯（发遥信），调压重瓦斯；
　　d.调压轻瓦斯（发遥信）；
　　e.过负荷（报警）及断路器控制；
　　f.压力释放阀动作（报警）；
　　g.主变两侧断路器操作；
　　h.一台主变温度测量
　　i.两路直流电压测量；
　　j.一路所用变线电压Uab测量。
6.7.3遥测精度：0.5级
6.7.4遥信分辩率不大于2ms

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