WAT02系列微機線路技術說明書XL6

1、WAT02線路保護測控單元 廣域科技WAT02系列線路保護測控裝置技 術 說 明 書山東廣域科技有限責任公司二八年目 錄1. 功能介紹：11.1 保護功能：11.2 監(jiān)控功能：12. 技術特點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 軟件原理說明43.2.1 電流速斷保護43.2.2 過流保護43.2.3 過負荷保護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、遙信、遙控功能63.2.9 對時功能63.2.10 通訊功能64. 裝置背面端子接線示意圖75. 裝置接點聯系

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

3、保護；l 兩段式低電壓閉鎖方向(可分別投退)的定時限過電流保護l 零序電流保護；l 過流后加速保護；l 三相一次重合閘及后加速（保護啟動或不對應啟動；檢無壓/同期/不檢定）；l 低周保護； l 過負荷告警；l 零序過壓告警；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、開關位置、遠方就地、合后位置由本裝置自己產生，用戶不需外部接線。；l 遙測： 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，能準確定位至芯片故障，同時有裝置故障信號接點輸出。l 通信口：網絡口。l WAT02-XL6兩表法接線或三表法接線均可。2. 技術特點1 統(tǒng)一的硬件平臺，提供完整的變電站自動化解決方案。從單元設備、通信網絡到監(jiān)控系統(tǒng)整體考慮，減少工程設計、生產、運行維護、系統(tǒng)擴展等各個環(huán)節(jié)的協(xié)調工作量。硬件平臺覆蓋了低壓線路、電容器、備自投、電動機、廠變、所變等各類保護測控一體化裝置及110kV變壓器差動保護裝置和后備保護測控裝置、發(fā)電機保護裝置。2 各單元設備采用以太網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、響應等各個環(huán)節(jié)都較以往的分布式系統(tǒng)有了質的飛躍。在以太網出現之前，無論是RS-23

5、2C、EIA-422/485通信方式都無法避免通信系統(tǒng)繁瑣、通信速度緩慢的缺陷，這使得在以往的變電站自動化系統(tǒng)中，通信問題始終沒有一個理想的解決方案；現場總線的應用部分地緩解了系統(tǒng)對通信的要求，但在系統(tǒng)容量較大時仍然顯得捉襟見肘，嵌入式以太網的應用徹底解決了這一問題，因為以太網的通信速度比以前的任意一種通信方式提高了幾個數量級；又因為在工業(yè)及民用領域的廣泛應用，各類以太網設備的兼容性和通信系統(tǒng)的可擴展性也優(yōu)于其它任何通信方式。3 硬件平臺采用高性能的數字信號處理器ADSP-218x系列DSP，運算能力可達80MIPS，運行過程中，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

6、ADSP-219x功能強大，管腳完全兼容方便了系統(tǒng)的升級。4 采用高可靠性32位嵌入式處理器MC68332，配合以商用實時多任務操作系統(tǒng)（RTOS），充分發(fā)揮嵌入式處理器的實時處理能力，確保除保護計算外的其它功能的實時性。5 高標準的電磁兼容性能，裝置采用背插式的5U機箱、整體面板，強弱電嚴格分開，能通過IEC255-22-4標準規(guī)定的IV級（4kV±10%）快速瞬變干擾試驗、IEC255-2-22標準規(guī)定的IV級（空間放電15kV，接觸放電8kV）靜電放電試驗，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，人機界面圖形化、漢字化。7支持電力行業(yè)標準DL/667-19

7、99(IEC60870-5-103標準)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隔離互感器隔離變換后，由低通濾波器輸入至模數變換器，CPU經采樣數字處理后，構成各種保護繼電器，并計算各種遙測量。外部開關量輸入，經光電隔離，送CPU處理后，發(fā)出各種遙信及保護投退信號。IA、IB、IC、I0輸入為保護用模擬量輸入，MIA、MIB、MIC為專用測量CT輸入，保證遙測量有足夠的精度。I0零序電流輸入除可用作零序過流保護用之外（報警或跳閘），同時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用零序電流互感器接入，若無專用零序電流互感器，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、方向保護和測量用電壓輸入，與MIA、MIB、MIC一起計算形成線路的P、Q、COS。若本線路遙測量僅為電流量并且低周、低電壓閉鎖保護停用，則UA、UB、UC可不接，為防止裝置發(fā)PT斷線信號，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壓輸入；U0為PT開口三角電壓。3.2 軟件原理說明3.2.1 電流速斷保護本裝置設有電流速斷保護，可通過控制

9、字選擇經方向或經低電壓閉鎖。電流定值可以單獨整定，速斷保護有投退控制字來控制速斷保護的投退。方向元件和電流元件接成按相啟動，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方向元件的死區(qū)。3.2.2 過流保護本裝置設有兩段定時限過流保護，后加速段過流保護，每段均可通過控制字選擇經方向或經低電壓閉鎖。各段電流及時間定值可以單獨整定，各段保護均有投退控制字來控制各種保護的投退。加速段過流保護僅在手合或重合后開放3秒。加速段的電流及時間可獨立整定。方向元件和電流元件接成按相啟動，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方向元件的

10、死區(qū)。3.2.3 過負荷保護本裝置設有過負荷保護，電流及時間定值可以單獨整定，有投退控制字來控制過負荷保護的投退。當過負荷保護動作時，只發(fā)告警信號不跳閘。3.2.4 重合閘本裝置設有重合閘功能，有兩種啟動方式：不對應啟動和保護啟動，不對應啟動方式優(yōu)先，當需要保護啟動重合閘時，不對應啟動方式必須退出，保護通過整定控制字選擇是檢同期，檢無壓還是不檢。檢同期，檢無壓用的線路電壓可以是額定100V或57.7V。線路在正常運行時，開關處于HW=1，HH=1，TW=0狀態(tài)，無外部閉鎖重合閘信號，經延時10秒充電完成。當手跳、遙控跳閘、低周減載動作、外部閉鎖重合閘輸入、控制回路斷線時，重合閘放電閉鎖重合閘功

11、能。3.2.5 低周減載本裝置設有低周減載功能，低周減載有低電壓閉鎖，無流閉鎖和滑差閉鎖三個輔助條件。低電壓定值固定為15V，無流閉鎖、滑差閉鎖可選擇投退，數值定值可以整定。當裝置投入工作時頻率必須49.5Hz50.5Hz 范圍內，低周保護才允許投入。當系統(tǒng)發(fā)生故障，頻率下降過快超過滑差閉鎖定值時閉鎖低周保護，線路如果不在運行狀態(tài)，則低周保護自動退出。低周保護動作同時閉鎖線路重合閘功能。3.2.6 PT斷線告警本裝置設有PT斷線告警功能，可通過控制字投退。當母線電壓小于70%UN時，裝置延時10秒發(fā)PT斷線告警信號，待電壓恢復正常后10秒保護也自動恢復正常。如果重合閘選擇檢無壓方式，則線路電壓

12、異常時發(fā)告警信號，并閉鎖自動重合閘，待線路電壓恢復正常后保護也自動恢復正常。3.2.7 控制回路斷線告警本裝置設有控制回路斷線告警功能，可通過控制字投退。當合位、跳位同時沒有或同時有時，裝置發(fā)控制回路斷線告警信號。3.2.8 遙測、遙信、遙控功能遙測量主要有：IA、IB、IC、UA、UB、UC、UAB、UCB、3U0、3I0、PA、PB、PC、QA、QB、QC、TP、TQ、COS、FR，通過積分計算，顯示有功電度，無功電度。所有這些量都在當地實時計算和顯示，實時累加，三相有功無功的計算消除了由于系統(tǒng)電壓不對稱而產生的誤差，且計算完全不依賴于網絡，精度達到0.5極，本裝置在當地顯示二次測量值。遙

13、信量主要有：7路遙信開入，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，對本線路的開關進行正常遙控跳閘和遙控合閘操作。3.2.9 對時功能本裝置具備軟件或硬件對時功能。3.2.10 通訊功能本裝置具備以太網通訊功能。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TYB+跳閘壓板+JDXH接地信號TYB-跳閘壓板-YGXH預告信號TQ跳圈DZXH動作信號HWJ-合位繼電器+XM信號公共端HYB+合閘壓板+GPS+對時輸入(+24V脈沖)HYB-合閘壓板-GPS-對時輸入地端(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信號公共端IN4遙信輸入4HHJIN5遙信輸入5TWJ跳位接點IN6遙信輸入6HWJ合位接點YB1KO5YB2KR2閉鎖重合閘YB3KR3低周保護壓板YB4RELO遠方/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+復歸+FG-復歸-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-測量電流MIB+MIB-測量電流MIC+MIC-測量電流IA+IA-保護電流IB+IB-保護

15、電流IC+IC-保護電流3I0+3I0-零序電流Ethernet以太網接口3U0+3U0-零序電壓UX+UX-線路電壓PGND接地端 圖4-1 WAT02-XL6線路保護測控端子接線圖5. 裝置接點聯系圖 WAT02-XL6線路綜合單元接點回路圖6. 裝置操作回路示意圖 圖6-1 WAT02-XL6線路保護測控操作回路圖7. WAT02-XL6線路保護測控定值整定7.1 數值定值一覽表 序號名稱整定范圍整定步長代碼1低電壓閉鎖定值089.9V0.1V2過流段定值199.00A0.01A3過流段定值199.00A0.01A4過流段定值199.00A0.01A5過流加速段定值199.00A0.01

16、A6零序過壓定值0.550V0.1V7零序過流定值0.021.8A0.01A8過負荷定值199.00A0.01A8重合閘檢無壓定值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 時間定值一覽表 序號名稱整定范圍整定步長代碼1過流段時間定值010S0.01S2過流段時間定值020S0.01S3過流段反時限時間定值099S0.01S4加速段時間定值05S0.01S5零序過壓時間定值0.299S0.01S6零序過流時間定值0.299S0.0

17、1S7過負荷時間定值0.299S0.01S7重合閘時間定值099S0.01S8低周減載時間定值099S0.01S7.3 投退定值一覽表 序號投退定值狀 態(tài)代碼1過流段保護投/退2過流段保護投/退3過流段保護投/退4過流加速段保護投/退5零序過壓告警投/退6零序過流保護投/退7零序過流保護跳閘投/退8過負荷保護投/退9不對應啟動重合閘投/退10保護啟動重合閘投/退11重合閘檢無壓投/退12重合閘檢同期投/退13低周保護投/退14低周保護滑差閉鎖投/退15過流段低壓閉鎖投/退16過流段低壓閉鎖投/退17過流段低壓閉鎖投/退18加速段低壓閉鎖投/退19過流段方向投/退20過流段方向投/退21過流段方

18、向投/退22加速段方向投/退23零序過流方向投/退24PT斷線投/退25控制回路斷線投/退8. WAT02-XL6線路保護信息表8.1 WAT02-XL6線路保護遙信信息表條目號名稱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11遠方/就地12跳閘壓力閉鎖13合閘壓力閉鎖14過流段動作15過流段動作16過流段動作17過流加速段動作18零序過流跳閘動作19重合閘動作20低周保護動作21零序過流告警22過負荷告警23PT斷線24控制回路斷線25PT斷線返回26零序過壓告警8.2 WAT02-XL6線路保護動作信息表條目號名稱