800变压器说明书

WBH-800系列微机型变压器成套保护装置 许继电气保护及自动化事业部 本部保留对此说明书进行修改的权利，产品与此说明书不符者，以实际产品为准。 技术支持电话：（0374）-3212246 技术支持传真：（0374）-3212251 E-mail: xjzsbbh@xjgc.com 2003.08 第二次印刷 ver:1.2 目 录 1 概述 2 2 基本技术参数 9 3 主要技术指标 11 4 装置整体说明 12 5 保护原理及判据说明 26 6 非电量保护说明 41 7 定值内容及整定说明 42 附录A 定值整定计算 58 附录B WBH-801微机变压器保护装置的信息(103-规约) 67 附录C 人机接口使用说明 79 1 概述 1.1应用范围 WBH-800微机型变压器保护装置适用于500kV及其以下各种电压等级的变压器。WBH-801型装置集成了一台变压器的全部电气量保护，WBH-802型装置集成了一台变压器全部非电量类保护。可满足各种电压等级、不同接线方式变压器的双主双后配置及非电量类保护完全独立的配置要求。同时，WBH-800保护装置也能满足变电站自动化系统的要求。 1.2功能特点 ​ 高性能的硬件 采用32位高性能DSP处理器、32位逻辑处理器和16位高速AD；强弱电彻底分离，具有高度自检功能，保证硬件的高可靠性。 ​ 任何元器件的损坏不造成保护误动和拒动 三个CPU并行智能处理技术，一个CPU负责通信，两个保护CPU“与”逻辑出口，避免元器件损坏引起误动；双主双后的配置避免元器件损坏引起拒动。 ​ 完善的自检功能 包括对数据采集回路、数字回路及输出回路的完善自检，可自检到出口继电器线圈。 ​ 强电磁兼容能力 后插拔双连接器，强弱电完全分开专利技术，整体背板式后插拔结构，减少插件转接次数，抗干扰能力强，维护方便。 ​ 外附管理功能 通过专用的PC机管理软件，可实现对装置的所有操作，便于调试及故障分析。 ​ 强大的通信功能 信息和报文可上传，录波数据与COMTRADE格式兼容；通信接口兼容性、开放性强，支持IEC60870-5-103通信规约。 ​ 跳闸方式在线修改 每种保护动作后的跳闸方式用户可以自己整定，无须再修改保护二次回路接线；跳闸触点可直接接入断路器跳闸回路。 ​ 友好的人机界面 彩色大屏幕、图形化汉字菜单显示，也可以通过PC机进行操作。 ​ 提供录波功能和完善的波形分析软件 ​ 完善的事件功能 保护动作报告、开关量变位、自检结果、定值改动、录波数据均有记录，可实时打印及召唤打印。 1.3 WBH801装置的适应范围 本装置可以适应变压器多种接线的要求，主保护和后备保护可以公用一组TA，所有TA的二次接线均接成“Y”型。下面是几种变压器典型的接线图和保护配置方案，仅作为参考。 方案一、适用于220kV的普通三圈变压器，高中压侧为双母带旁路，低压侧不带分支。保护典型配置见表1。 图1 在三圈变的应用方案1 表1-1（适用于普通三圈变压器的典型配置1） 保护功能 段数 每段时限数 备注 主保护 比率制动差动 ​​​ 识别励磁涌流可采用不同原理，三侧差动 差流速断 差流越限 发告警信号 TA断线 高压侧 后备保护 复压过流 3 2/I 2/II 1/III I、II段方向可投退；当方向电压TV断线或电压硬压板退出时开放方向； III段不带方向； I、II、III段复压可投退 零序过流 3 3/I 3/II 1/III I、II段方向可投退；方向零流取自产、方向零压可选；幅值零流可选；闭锁零压取自产；当方向电压TV断线或电压硬压板退出时开放方向和零压闭锁； III段不带方向，零流固定取中性点 间隙零序电流 1 2 零序电压 1 2 有载调压闭锁 1 1 非全相 1 1 失灵启动 1 2 一时限解除复压闭锁，二时限启动失灵 过负荷 1 1 TV断线 1 1 中压侧 后备保护 复压过流 3 2/I 2/II 1/III I、II段方向可投退；当方向电压TV断线或电压硬压板退出时开放方向； III段不带方向； I、II、III段复压可投退 零序过流 3 3/I 3/II 1/III I、II段方向可投退；方向零流取自产、方向零压可选；幅值零流可选；闭锁零压取自产；当方向电压TV断线或电压硬压板退出时开放方向和零压闭锁； III段不带方向，零流固定取中性点 间隙零序电流 1 2 零序过压 1 2 过负荷 1 1 TV断线 1 1 低压侧 后备保护 复压过流 1 3 限时速断 1 3 零序过压 1 1 过负荷 1 1 TV断线 1 1 公共功能 复合电压 1 1 通风启动 2 1/I 1/II 表1-2（适用于普通三圈变压器的典型配置2） 方案二：适用于220kV的普通三圈变压器，高中压侧为双母带旁路，低压侧为两个分支。保护典型配置见表2。 图2 在三圈变的应用方案2 表2（适用于普通三圈变压器的典型配置2） 保护功能 段数 每段时限数 备注 主保护 比率制动差动 ​​​ 识别励磁涌流可采用不同原理，四侧差动 差流速断 差流越限 发告警信号 TA断线 高压侧 后备保护 复压过流 3 2/I 2/II 1/III I、II段方向可投退；当方向电压TV断线或电压硬压板退出时开放方向； III段不带方向； I、II、III段复压可投退 零序过流 3 3/I 3/II 1/III I、II段方向可投退；方向零流取自产、方向零压可选；幅值零流可选；闭锁零压取自产；当方向电压TV断线或电压硬压板退出时开放方向和零压闭锁； III段不带方向，零流固定取中性点 间隙零序电流 1 1 零序过压 1 1 有载调压闭锁 1 1 非全相 1 1 失灵启动 1 2 一时限解除复压闭锁，二时限启动失灵 过负荷 1 1 TV断线 1 1 中压侧 后备保护 复压过流 3 2/I 2/II 1/III I、II段方向可投退；当方向电压TV断线或电压硬压板退出时开放方向； III段不带方向； I、II、III段复压可投退 零序过流 3 3/I 3/II 1/III I、II段方向可投退；方向零流取自产、方向零压可选；幅值零流可选；闭锁零压取自产；当方向电压TV断线或电压硬压板退出时开放方向和零压闭锁； III段不带方向，零流固定取中性点 间隙零序电流 1 1 零序过压 1 1 过负荷 1 1 TV断线 1 1 低压侧 A分支 后备保护 复压过流 1 3 限时速断 1 2 零序过压 1 1 过负荷 1 1 TV断线 1 1 低压侧 B分支 后备保护 复压过流 1 3 限时速断 1 2 零序过压 1 1 过负荷 1 1 TV断线 1 1 低压侧 后备保护 过负荷 1 1 电流取A、B分支电流之和 公共功能 复合电压 1 1 通风启动 1 1 方案三：适用于220kV的自耦变压器，高中压侧为双母带旁路，低压侧为两个分支。保护典型配置见表3。 图3 在自耦变的应用方案1 表3（适用于自耦变压器的典型配置1） 保护功能 段数 每段时限数 备注 主保护 比率制动差动 ​​​ 励磁涌流可采用不同原理识别 差流速断 差流越限 TA断线 零序差动 220kV侧保护 复压过流 3 2/I 2/II 1/III I、II段方向可投退；当方向电压TV断线或电压硬压板退出时开放方向； III段不带方向 零序过流 2 3/I 3/II I、II段方向可投退；方向零流取自产、零压可选；幅值零流取自产；闭锁零压取自产；当方向电压TV断线或电压硬压板退出时开放方向和零压闭锁； 零序电压 1 1 有载调压闭锁 1 1 非全相 1 1 失灵启动 2 1 I段为负序或零序电流启动 II段为相电流、负序或零序电流启动 过负荷 1 1 TV断线 1 1 中压侧保护 复压过流 3 2/I 2/II 1/III I、II段方向可投退；当方向电压TV断线或电压硬压板退出时开放方向； III段不带方向 零序过流 2 3/I 3/II I、II段方向可投退；方向零流取自产、零压可选；幅值零流取自产；闭锁零压取自产；当方向电压TV断线或电压硬压板退出时开放方向和零压闭锁； 零序电压 1 1 过负荷 1 1 TV断线 1 1 低压侧A分支保护 复压过流 1 3 零序过压 1 1 过负荷 1 1 TV断线 1 1 低压侧 B分支 保护 复压过流 1 3 零序过压 1 1 过负荷 1 1 TV断线 1 1 公共绕组保护 零序过流 1 1 自产或专用 过负荷 1 1 各侧 公共 功能 复合电压 电压可取四侧 通风启动 1 1 高压侧电流或高中压侧电流逻辑“或” 注：在图1～3中： 1、 所示的保护在一台装置中实现，所有的交流量只接入装置一次。 2、 利用第二组TA和第二台装置完成第二套保护功能，实现双主双后。 3、 其中（）内为可以选择。 1.4 WBH802装置保护的典型配置 WBH802可以提供25路或最多50路非电量保护。23路非电量保护的典型配置见表4。 表4（适用于三圈变压器的非电量保护的典型配置） 保护功能 动作方式 通用保护名称 非电量保护 本体重瓦斯 瞬时跳闸 重瓦斯 有载调压重瓦斯 瞬时跳闸 调压重瓦斯 压力释放1 跳闸或发信号可选，瞬时动作 压力释放 本体轻瓦斯 瞬时发信号 轻瓦斯 有载调压轻瓦斯 瞬时发信号 调压轻瓦斯 油位1 跳闸或发信号可选，瞬时或延时动作可选 油位、油位异常、油位高 油位2 跳闸或发信号可选，瞬时或延时动作可选 油位低 绕组温度1 跳闸或发信号可选，瞬时或延时动作可选 绕组温度、绕组温度高 绕组温度2 跳闸或发信号可选，瞬时或延时动作可选 绕组过温、绕组温度过高 本体异常 延时跳闸，延时发信号，瞬时发信号可选 油温1 跳闸或发信号可选，瞬时或延时动作可选 油温(t1)、油温过高 油温2 跳闸或发信号可选，瞬时或延时动作可选 油温t2、油温高 调压油位异常 延时跳闸，延时发信号，瞬时发信号可选 调压压力释放 跳闸或发信号可选，瞬时动作 压力释放2 跳闸或发信号可选，瞬时动作 温度 跳闸或发信号可选，瞬时或延时动作可选 温度高、温度过高 冷却器全停1 跳闸或发信号可选，瞬时或延时动作可选 冷却器全停、冷却器故障t1 冷却器全停2【注】 跳闸或发信号可选，瞬时或延时动作可选 冷却器故障t2 备用1 跳闸或发信号可选，瞬时或延时动作可选 备用2 跳闸或发信号可选，瞬时或延时动作可选 备用3 跳闸或发信号可选，瞬时或延时动作可选 备用4 跳闸或发信号可选，瞬时或延时动作可选 备用5 延时跳闸，延时发信号，瞬时发信号可选 【注】该保护受温度高接点启动可选，逻辑如下： 2基本技术参数 2.1 基本数据 2.1.1 额定交流数据 a. 额定交流电流：5A或1A； b. 额定交流电压： 线电压 100V，相电压 100/ V, 开口三角电压100V或300V； c. 额定频率：50Hz。 2.1.2 额定直流数据 220V或110V，允许变化范围80%~110%。 2.1.3 打印机辅助交流电源 220V，0.7A，50Hz/60Hz，允许变化范围80%~110%。 2.1.4​ 微机保护采样及录波频率1200Hz，系统频率跟踪范围40Hz~60Hz； 2.1.5​ 物理结构 重量不大于30kg； 19in6U全宽机箱。 2.2 功率消耗 a. 交流电压回路 额定电压下不大于0.5VA/相； b. 交流电流回路 额定电流为5A时不大于1VA/相； 额定电流为1A时不大于0.5VA/相； c. 直流回路功率消耗 正常时不大于35W； 跳闸时不大于50W； 每路开入不大于1.5W。 2.3 热稳定性 长期运行------2In 10s--------------10In 1s---------------40In 2.4 输出触点 ●​ 信号触点容量： ○ 允许长期通过电流：5A ○ 切断电流：0.3A(DC220V，=5ms) ●​ 跳闸出口触点容量： ○ 允许长期通过电流：10A ○ 切断电流：0.3A(DC220V，=5ms) ●​ 辅助继电器触点容量： ○ 允许长期通过电流：5A ○ 切断电流：0.3A(DC220V，=5ms) 2.5 绝缘性能 2.5.1 绝缘电阻 装置所有电路与外壳之间的绝缘电阻在标准实验条件下，不小于100M。 2.5.2 介质强度 装置的额定绝缘电压<60V的电路与外壳的介质强度能耐受交流50Hz，电压500V(有效值)，历时1min试验，其它电路与外壳的介质强度能耐受交流50Hz，电压2kV(有效值)，历时1min试验，而无绝缘击穿或闪络现象。 2.6 冲击电压 装置的导电部分对外露的非导电金属部分外壳之间，在规定的试验大气条件下，能耐受幅值为5kV的标准雷电波短时冲击检验。 2.7 寿命 2.7.1 电寿命：装置输出触点电路在电压不超过250V，电流不超过0.5A，时间常数为5±0.75ms的负荷条件下，产品能可靠动作及返回1000次。 2.7.2​ 机械寿命：装置输出触点不接负荷，能可靠动作和返回10000次。 2.8 机械性能 a. 工作条件：能承受严酷等级为I级的振动响应，冲击响应检验； b.​ 运输条件：能承受严酷等级为I级的振动耐久，冲击及碰撞检验。 2.9 环境条件 2.9.1 环境温度： 工作：－10℃~ +50℃，24h内平均温度不超过35℃； 贮存：-25~+70℃在极限值下不施加激励量，装置不出现不可逆变化，温度恢复后，装置应能正常工作。 2.9.2 大气压力：80 kPa ~110kPa 。 2.9.3​ 相对湿度：最湿月的月平均最大相对湿度为90%，同时该月的月平均最低温度为25℃且表面无凝露。最高温度为40℃时，平均最大相对湿度不超过50%。 2.10 抗干扰能力 2.10.1辐射电磁场干扰试验： 符合GB/T14598.9规定的辐射电磁场干扰。 2.10.2快速瞬变干扰试验： 符合GB/T14598.10规定的严酷等级为IV级的快速瞬变干扰。 2.10.3脉冲群干扰试验： 符合GB/T14598.13规定的频率为1MHz及100kHz衰减振荡波（第一个半波为电压幅值共模为2.5kV，差模为1kV）脉冲群干扰。 2.10.4抗静电放电干扰试验： 符合GB/T14598.14规定的严酷等级为III级的抗静电放电干扰。 3主要技术指标 3.1动作时间 a.​ 差流速断：不大于20ms(1.5倍整定值) b.​ 稳态比率差动：不大于30ms(2倍整定值) c.​ 零序比率差动(或分侧差动)：不大于30ms(2倍整定值) 3.2保护定值整定范围 a.​ 差动最小动作电流：0.2In~1In b.​ 差动最小制动电流：0.5In~1.2In c.​ 差流速断：1In~10In d.​ 比率制动系数：0.3~0.7 e.​ 二次谐波制动系数：0.15~0.3 f.​ 五次谐波制动系数：0.25~0.45 g.​ 后备保护电流定值：0.2In~10In h.​ 后备保护阻抗定值：0.2Ω~60Ω i.​ 后备保护低电压（负序电压）定值：0V~100V j.​ 间隙零序过压电压定值：100V~300V k.​ 间隙零序电流定值：0.1In~10In l.​ 后备保护零序电压定值：5V~300V m.​ 过激磁倍数定值：1.0~2.0 n.​ 过激磁时间定值：1s~1000s 3.3 定值误差 a.​ 电流定值误差：不超过±2.5%或±0.01In b.​ 电压定值误差：不超过±2.5%或±0.1V c.​ 阻抗定值误差：不超过±2.5% d.​ 时间定值误差：不超过±2.5%；定值不大于100ms误差为±25ms e.​ 过激磁倍数定值误差：不超过±2.5% f.​ 谐波制动系数定值误差：不超过±10% g.​ 制动系数定值误差：不超过±5% h.​ 方向元件动作范围边界误差：不超过±3° 3.4记录容量 3.4.1故障录波内容和故障事件报告容量 a. 保护启动录波由信号CPU记录启动前4个周波、启动后6个周波的所有电流电压波形。 b.保护跳闸录波由跳闸CPU记录跳闸前4个周波、跳闸后6个周波，以及中间有扰动的10个周波的所有电流电压波形。 c.保护装置可循环记录100次故障事件报告、40次波形数据。 3.4.2正常波形记录容量： 正常时保护可记录5个周波所有电流电压波形，以供记录或校验极性。 3.4.3异常记录容量： 可循环记录200次事件记录和装置自检报告。事件记录包括软、硬压板投退、开关量变位等；装置自检报告包括硬件自检出错报警、装置长期启动和不对应启动报警等。 3.5通信接口 两个与内部其它部分电气隔离的RS-485通信接口，可以复用为光纤接口，一个同步时钟接口。另外有一个RS-232调试通信接口和独立的打印接口；通信规约可采用电力行业标准DL／T667-1999(IEC60870-5-103)。 3.6对时方式 a.​ 外部正脉冲秒对时； b.​ RS-485方式的同步时钟秒对时； c.​ 监控系统绝对时间的对时报文。 4 装置整体说明 4.1 硬件平台说明 保护装置采用新一代32位基于DSP技术的通用硬件平台。整体大面板，全封闭机箱，硬件电路采用后插拔的插件式结构，CPU电路板采用6层板，并采用表面贴装技术，提高了装置可靠性。 机箱采用19in 6U全宽机箱，抗干扰能力强。硬件框图如图4.1.1。 图4.1.1 硬件框图 装置有两个完全独立的、相同的CPU板，并具有独立的采样、A/D变换、逻辑计算及启动功能，两块CPU板硬件电路完全一样并运行相同的程序。CPU部分硬件框图如图4.1.2。两块CPU板“与”启动出口。另有一块人机对话板，由一片DSP专门处理人机对话任务。人机对话担负键盘操作和液晶显示功能。正常时，液晶显示当前时间、各侧电流、电压、差电流。人机对话中所有的菜单均为简体汉字。通过本公司为保护提供的软件，可对保护进行更为方便、详尽的监视与控制。 装置核心部分采用德州仪器公司(Texas Instruments)的32位数字信号处理器TMS320C32，主要完成保护的出口逻辑及后台功能，使保护整体精确、高速、可靠。 图4.1.2 CPU部分硬件框图 模拟量变换由2~3块交流变换插件完成，功能是将TA、TV二次电气量转换成小电压信号。保护出口和开入由4块开入开出插件和2块出口插件构成，完成所有跳闸出口、信号出口、开关量输入等功能。 4.2软件平台说明 软件平台采用ATI公司的RTOS系统NUCLEUS PLUS。RTOS是一个经过严格测试的内核，保证软件运行的稳定性。 4.3与综合自动化监控系统接口说明 系统应用总体框图如图4.3.1： 图4.3.1 系统总体框图 构成系统的各个装置之间、每一装置内各保护CPU之间以及保护CPU与通信管理CPU之间通过现场总线Lonworks相连，可方便的实现自检和互检，同时减少各部分的关联性，有利于整体可靠性的提高。单元管理机以串行通信或网络通信方式与变电站监控系统相联,可对变电站监控系统上送事件报告、告警信息等，并可由远方实现保护投退功能。 通过Lonworks现场总线可方便的级连多台保护装置，通过软件可设置任一台保护装置单元管理机为与自动化系统连接节点端口。设有两组独立的通讯接口RS-485或Ethernet灵活配置，支持IEC60870-5-103通讯规约。通过配套规约转换器可满足Ethernet组网要求，并可适应多种通信规约，满足220kV~500kV电压等级变电站综合自动化的要求。 4.4面板布置 装置面板布置图如图4.4.1 图4.4.1 面板布置图 面板中信号灯说明如下： “跳闸CPU”灯为绿灯，装置正常运行时，每秒闪烁5次，如果闪烁不正常说明跳闸CPU处于不正常运行状态。 “信号CPU”灯为绿灯，装置正常运行时，每秒闪烁5次，如果闪烁不正常说明信号CPU处于不正常运行状态。 “装置故障”灯为红灯，正常运行时熄灭，当装置发生故障时点亮。 “启动”灯为黄灯，正常运行时熄灭，当任一保护启动元件启动时点亮。 “信号”灯为红灯，正常运行时熄灭，当任一保护动作时点亮。 “跳闸”灯为红灯，正常运行时熄灭，当任一保护跳闸时点亮。 4.5结构与安装 装置采用全封闭6U标准机箱，嵌入式安装于屏(柜)上，机箱外形尺寸和安装开孔尺寸如图4.5.1和图4.5.2： 图 4.5.1 机箱外形尺寸 图 4.5.2 安装开孔尺寸 4.6 WBH-801装置背视图和接线端子 4.6.1 装置背视图 装置背视图如图4.6.1 图 4.6.1 装置背视图 4.6.2 交流输入插件 交流输入插件接线端子图如图4.6.2 3# 交流输入 2# 交流输入 1# 交流输入 NJL-801 NJL-801 NJL-801 编号 输入量 名 称 编号 输入量 名 称 编号 输入量 名 称 01 Ia 低压侧（A分支）电流 01 Ia 中压侧 电流 01 Ia 高压侧 电流 02 In 02 In 02 In 03 Ib 03 Ib 03 Ib 04 In 04 In 04 In 05 Ic 05 Ic 05 Ic 06 In 06 In 06 In 07 Il 备用 07 Il 中压侧中性点电流 07 Il 高压侧中性点电流 08 In 08 In 08 In 09 Ia’ 低压侧B分支电流 09 Ia’ 自耦变 公共绕组 （中压侧第二组 电流） 09 Ia’ 高压侧第二组电流 10 In’ 10 In’ 10 In’ 11 Ib’ 11 Ib’ 11 Ib’ 12 In’ 12 In’ 12 In’ 13 Ic’ 13 Ic’ 13 Ic’ 14 In’ 14 In’ 14 In’ 15 Il’ 自耦变 中性点 15 Il’ 中压侧间隙零序 15 Il’ 高压侧间隙零序 16 In’ 16 In’ 16 In’ 17 17 17 18 18 18 19 Ua 低压侧（A分支）电压 19 Ua 中压侧 电压 19 Ua 高压侧 电压 20 Ub 20 Ub 20 Ub 21 Uc 21 Uc 21 Uc 22 Un 22 Un 22 Un 23 Uc 低压侧B分支电压 23 Ub 低压侧B分支电压 23 Ua 低压侧B分支电压 24 Un 24 Un 24 Un 25 25 25 Ul 备用 26 26 26 Un 27 Ul 低压侧开口三角电压 27 Ul 中压侧开口三角电压 27 Ul 高压侧开口三角电压 28 Un 28 Un 28 Un 图4.6.2 交流插件接线端子图 注：1）测频电压取自高压侧Ua相电压 2）WBH-801装置交流输入共24路交流电流、16路交流电压 4.6.3 出口插件 出口插件接线端子图如图4.6.3 8# 出口插件 7# 出口插件 NCK-801 NCK-801 编号 作用 名称 对应出口矩阵 编号 作用 名称 对应出口矩阵 01 跳I侧 DL1 出口17 01 跳Ⅱ侧 DL1 出口1 02 02 03 跳I侧 DL2 出口18 03 跳Ⅱ侧 DL2 出口2 04 04 05 跳I侧 DL3 出口19 05 跳Ⅱ侧 DL3 出口3 06 06 07 跳I侧 DL4 出口20 07 跳Ⅱ侧 DL4 出口4 08 08 09 跳I侧 DL5 出口21 09 跳Ⅱ侧 DL5 出口5 10 10 11 备 用 出口22 11 备 用 出口6 12 12 13 备 用 出口23 13 跳Ⅲ侧 DL1 出口7 14 14 15 备 用 出口24 15 跳Ⅲ侧 DL2 出口8 16 16 17 备 用 出口25 17 跳Ⅲ侧 DL3 出口9 18 18 19 备 用 出口26 19 跳Ⅲ侧 DL4 出口10 20 20 21 有载调压闭锁 出口27 21 跳Ⅲ侧 DL5 出口11 22 22 23 通风启动 出口28 23 备 用 出口12 24 24 25 备 用 出口29 25 备 用 出口13 26 26 27 *启动I侧失灵标志位 出口30 27 启动I侧 失灵 出口14 28 28 29 29 备 用 出口15 30 30 31 31 复合电压 出口16 32 32 图4.6.3 出口插件接线端子图 注： *启动I侧失灵标志位对应于出口第30路，在所有需要启动I侧失灵的保护中，在出口选择时需选择该路出口。 4.6.4开入开出插件 开入开出插件接线端子图如图4.6.4 C# 开入开出 B# 开入开出 A# 开入开出 9# 开入开出 NRC-801 NRC-801 NRC-801 NRC-801 编号 作 用 编 号 作 用 编 号 作 用 编号 作 用 保护动作信号（第二组） 01 信号 公共端 01 信号 公共端 01 信号 公共端 01 信号 公共端 02 02 02 02 03 比率差动保护信号 （出口1） 03 Ⅱ侧复压过流保护信号 (阻抗信号)（出口9） 03 备用 （出口17） 03 通风启动保护信号（出口25） 04 零序差动保护信号 （出口2） 04 备用 （出口10） 04 备用 （出口18） 04 TV断线保护信号 （出口26） 05 备用(*过励磁保护信号) （出口3） 05 Ⅱ侧零序过流保护信号 （出口11） 05 备用(*Ⅰ侧零序联跳保护信号)（出口19） 05 TA断线保护信号 （出口27） 06 Ⅰ侧复压过流保护信号 (阻抗信号) （出口4） 06 备用 （出口12） 06 备用(*Ⅱ侧零序联跳保护信号) (出口20) 06 过负荷保护信号 （出口28） 07 备用 （出口5） 07 Ⅱ侧间隙零序电流电压保护信号（出口13） 07 非全相保护信号 （出口21） 07 有载调压保护信号 （出口29） 08 Ⅰ侧零序过流保护信号 （出口6） 08 Ⅲ侧(A分支)过流保护 信号（出口14） 08 失灵启动保护信号 （出口22） 08 启动I侧失灵 （出口30） 09 备用 （出口7） 09 Ⅲ侧B分支过流保护 信号（出口15） 09 复合电压信号 （出口23） 09 10 Ⅰ侧间隙零序电流电压 保护信号（出口8） 10 差流越限保护信号 （出口16） 10 备用(*母线充电保护信号)（出口24） 10 保护动作信号（第三组） 11 信号 公共端 11 信号 公共端 11 信号 公共端 11 信号 公共端 12 12 12 12 13 比率差动保护信号 （出口1） 13 Ⅱ侧复压过流保护信号 (阻抗信号)（出口9） 13 备用 （出口17） 13 通风启动保护信号（出口25） 14 零序差动保护信号 （出口2） 14 备用 （出口10） 14 备用 （出口18） 14 TV断线保护信号 （出口26） 15 备用(*过励磁保护信号) （出口3） 15 Ⅱ侧零序过流保护信号 （出口11） 15 备用(*Ⅰ侧零序联跳保护信号)（出口19） 15 TA断线保护信号 （出口27） 16 Ⅰ侧复压过流保护信号 (阻抗信号) （出口4） 16 备用 （出口12） 16 备用(*Ⅱ侧零序联跳保护信号) (出口20) 16 过负荷保护信号 （出口28） 17 备用 （出口5） 17 Ⅱ侧间隙零序电流电压保护信号（出口13） 17 非全相保护信号 （出口21） 17 有载调压保护信号 （出口29） 18 Ⅰ侧零序过流保护信号 （出口6） 18 Ⅲ侧(A分支)过流保护 信号（出口14） 18 失灵启动保护信号 （出口22） 18 启动I侧失灵 （出口30） 19 备用 （出口7） 19 Ⅲ侧B分支过流保护 信号（出口15） 19 复合电压信号 （出口23） 19 20 Ⅰ侧间隙零序电流电压 保护信号（出口8） 20 差流越限保护信号 （出口16） 20 备用(*母线充电保护信号)（出口24） 20 保护硬压板及开入 21 比率差动投退 21 Ⅰ侧非全相投退 21 备用 21 备用(*Ⅲ侧B分支馈线保护启动开入) 22 零序差动投退 22 Ⅱ侧复压过流(*阻抗)投退 22 Ⅲ侧(A分支) 限时速断投退 22 Ⅰ侧电压投退 23 备用(*过励磁投退) 23 备用 (*Ⅱ侧零序联跳开入) 23 Ⅲ侧B分支 限时速断投退 23 Ⅱ侧电压投退 24 Ⅰ侧复压过流(*阻抗)投退 24 Ⅱ侧零序过流投退 24 Ⅰ侧非全相开入 24 Ⅲ侧(A分支) 电压投退 25 备用 (*Ⅰ侧零序联跳开入) 25 Ⅱ侧零序过压、 间隙零序电流投退 25 Ⅰ侧失灵启动开入 25 Ⅲ侧B分支 电压投退 26 Ⅰ侧零序电流投退 26 Ⅲ侧(A分支)过流投退 26 备用(*Ⅲ(A分支)馈线保护启动开入) 26 备用 27 Ⅰ侧零序过压、 间隙零序电流投退 27 Ⅲ侧B分支过流投退 27 备用(*Ⅰ侧充电 投退) 27 备用(*Ⅲ侧(A分支) 充电投退) 28 Ⅰ侧失灵启动投退 28 备用 28 备用(*Ⅱ侧充电 投退) 28 备用(*Ⅲ侧B分支 充电投退) 29 开入 公共端 29 开入 公共端 29 开入 公共端 29 开入 公共端 30 30 30 30 31 装置故障 31 装置故障 31 装置故障 31 装置故障 32 32 32 32 图4.6.4 开入开出插件接线端子图 注：1）.启动I侧失灵标志位对应于开出第30路，在所有需要启动I侧失灵的保护中，在出口选择时需选择该路开出。 2）.保护名称或功能选项前带“* ”标记的标准版本不配置，用户若需要请在订货时注明。 4.6.5 电源、通信和信号插件 电源、通信和信号插件接线端子图如图4.6.5 F# 电源插件 E# 通信插件 D# 信号插件 NDY-801 NTX-801 NXH-801 作用 编号 名 称 作 用 编 号 名 称 编号 作用 保护动作信号（第一组） 通信和告警接点 作用 1 GPS+ 打 印 机 电源 控制 01 打印机电源 01 信号公共端 2 GPS- 02 02 比率差动保护信号（出口1） 3 03 03 零序差动保护信号（出口2） 4 04 04 备用(*过励磁保护信号)（出口3） 5 XFG+ 05 05 Ⅰ侧复压过流保护信号(阻抗信号)(出口4) 6 XFG- LON 网 接口 06 GND 06 备用（出口5） 7 直流消失1 07 NETA 07 Ⅰ侧零序过流保护信号（出口6） 8 08 NETB 08 备用（出口7） 9 直流消失2 通 信 接 口1 09 RX+/RXD 09 Ⅰ侧间隙零序电流电压保护信号（出口8） 10 10 RX-/TXD 10 Ⅱ侧复压过流保护信号(阻抗信号)(出口9) 11 TX- 11 备用（出口10） 12 TX+ 12 Ⅱ侧零序过流保护信号（出口11） 通 信 接 口2 13 RX+/RXD 13 备用（出口12） 电源 11 电源+ 14 RX-/TXD 14 Ⅱ侧间隙零序电流电压保护信号（出口13） 12 15 TX- 15 Ⅲ侧(A分支)过流保护信号（出口14） 13 电源— 16 TX+ 16 Ⅲ侧B分支过流保护信号（出口15） 14 GPS 校 时 口 17 信号公共端 15 屏蔽地 18 差流越限保护（出口16） 19 备用（出口17） 20 备用（出口18） 21 备用(*Ⅰ侧零序联跳保护信号)（出口19） 22 备用(*Ⅱ侧零序联跳保护信号) (出口20) 23 非全相保护信号（出口21） 24 失灵启动保护信号（出口22） 25 复合电压信号（出口23） 串 行 打 印 口 26 备用(*母线充电保护信号)（出口24） 27 通风启动保护信号（出口25） 28 TV断线保护信号（出口26） 29 TA断线保护信号（出口27） 30 过负荷保护信号（出口28） 31 有载调压保护信号（出口29） 32 *启动I侧失灵（出口30） 图4.6.5 电源、通信和信号插件接线端子图 注：1）装置提供三组保护信号，其中第一组为瞬动信号，第二组、第三组信号为瞬动、磁保持可选择。 2）保护信号后边括号内的注释为对应的出口矩阵 3）I、II、III侧分别指高、中、低压侧。 4）保护名称前带“*”标记的标准版本不配置，用户若需要请在订货时注明。 4.7 WBH-802装置背视图和接线端子 4.7.1装置背视图 装置背视图如图4.7.1 图4.7.1装置背视图 注:当非电量保护开入少于25路时配置一个CPU，1#~8#插件位置用空面板填充；若非电量保护开入多于25路时配置两个CPU。 4.7.2电源和通信插件 电源和通信插件接线端子图如图4.7.2 J#电源插件 I#通信插件 NDY-801 NTX-801 作用 编号 名 称 作 用 编 号 名 称 通信和告警接点 1 GPS+ 打 印 机 电源 控制 1 打印机电源 2 GPS- 2 3 3 4 4 5 XFG+ 5 6 XFG- LON 网 接口 6 GND 7 直流消失1 7 NETA 8 8 NETB 9 直流消失2 通 信 接 口1 9 RX+/RXD 10 10 RX-/TXD 11 TX- 12 TX+ 通 信 接 口2 13 RX+/RXD 电源 11 电源+ 14 RX-/TXD 12 15 TX- 13 电源— 16 TX+ 14 GPS 校 时 口 15 屏蔽地 串 行 打 印 口 图4.7.2电源和通信插件接线端子图 4.7.3 开入和信号插件 G# 开入插件 F# 开入插件 E# 开入插件 NKR-801 NKR-801 NKR-801 编号 作 用 名 称 编号 作 用 名 称 编号 作 用 名 称 1 本体重瓦斯开入 1 油位1开入 1 冷却器全停1开入 2 有载调压重瓦斯开入 2 油位2开入 2 冷却器全停2开入 3 压力释放1开入 3 绕组温度1开入 3 油温1开入 4 本体轻瓦斯开入 4 绕组温度2开入 4 油温2开入 5 有载调压轻瓦斯开入 5 本体异常开入 5 调压油位异常开入 6 本体重瓦斯瞬时跳闸 6 油位1瞬时跳闸 6 冷却器全停1瞬时跳闸 7 有载调压重瓦斯 瞬时跳闸 7 油位2瞬时跳闸 7 冷却器全停2瞬时跳闸 8 压力释放1瞬时跳闸 8 绕组温度1瞬时跳闸 8 油温1瞬时跳闸 9 备用 9 绕组温度2瞬时跳闸 9 油温2瞬时跳闸 10 非电量 公共端 1011 非电量 公共端 10 11 非电量 公共端 11 非电量信号第一组（瞬动） 12 本体重瓦斯 12 油位1 12 冷却器全停1 13 有载调压重瓦斯 13 油位2 13 冷却器全停2 14 压力释放1 14 绕组温度1 14 油温1 15 本体轻瓦斯 15 绕组温度2 15 油温2 16 有载调压轻瓦斯 16 本体异常 16 调压油位异常 17 信号公共端 17 信号公共端 17 信号公共端 18 18 18 非电量信号第二组（瞬动、保持可选择） 19 本体重瓦斯 19 油位1 19 冷却器全停1 20 有载调压重瓦斯 20 油位2 20 冷却器全停2 21 压力释放1 21 绕组温度1 21 油温1 22 本体轻瓦斯 22 绕组温度2 22 油温2 23 有载调压轻瓦斯 23 本体异常 23 调压油位异常 24 信号公共端 24 信号公共端 24 信号公共端 25 25 25 非电量信号第三组（保持） 26 本体重瓦斯 26 油位1 26 冷却器全停1 27 有载调压重瓦斯 27 油位2 27 冷却器全停2 28 压力释放1 28 绕组温度1 28 油温1 29 本体轻瓦斯 29 绕组温度2 29 油温2 30 有载调压轻瓦斯 30 本体异常 30 调压油位异常 31 信号公共端 31 信号公共端 31 信号公共端 32 32 32 D# 开入插件 C# 开入插件 NKR-801 NKR-801 编号 作 用 名 称 编号 作 用 名 称 1 调压压力释放开入 1 备用1 2 压力释放2开入 2 备用2 3 温度开入 3 备用3 4 冷却电源消失开入 4 备用4 5 风冷保护开入 5 备用5 6 调压压力释放 瞬时跳闸 6 备用1瞬时跳闸 7 压力释放2瞬时跳闸 7 备用2瞬时跳闸 8 温度瞬时跳闸 8 备用3瞬时跳闸 9 冷却电源消失 瞬时跳闸 9 备用4瞬时跳闸 10 非电量 公共端 10 非电量 公共端 11 11 非电量信号第一组（瞬动） 12 调压压力释放 12 备用1 13 压力释放2 13 备用2 14 温度 14 备用3 15 冷却电源消失 15 备用4 16 风冷保护 16 备用5 17 信号公共端 17 信号公共端 18 18 非电量信号第二组（瞬动、保持可选择） 19 调压压力释放 19 备用1 20 压力释放2 20 备用2 21 温度 21 备用3 22 冷却电源消失 22 备用4 23 风冷保护 23 备用5 24 信号公共端 24 信号公共端 25 25 非电量信号第三组（保持） 26 调压压力释放 26 备用1 27 压力释放2 27 备用2 28 温度 28 备用3 29 冷却电源消失 29 备用4 30 风冷保护 30 备用5 31 信号公共端 31 信号公共端 32 32 每个开入插件可接入5路非电量，由一块CPU来进行信号记录及长延时。不经延时直接跳闸的非电量可经各开入插件的6~10号端子转接至出口插件。需长延时跳闸的非电量由B#出口插件转接至跳闸插件。7#～3#为非电量开入扩展板，同样配置一块CPU来进行信号记录及长延时。 4.7.4 跳闸和出口插件 B# 跳闸出口 A# 出口插件 9# 出口插件 NCK-801 NTZ-801 NTZ-801 编号 名 称 对应出口矩阵 编号 名 称 编号 名 称 1 非电量1延时 出口1 1 瞬时跳闸继电器1+ 1 瞬时跳闸继电器5+ 2 2 2 3 非电量2延时 出口2 3 瞬时跳闸继电器2+ 3 瞬时跳闸继电器6+ 4 4 4 5 非电量3延时 出口3 5 瞬时跳闸继电器3+ 5 瞬时跳闸继电器7+ 6 6 6 7 非电量4延时 出口4 7 瞬时跳闸继电器4+ 7 瞬时跳闸继电器8+ 8 8 8 9 非电量5延时 出口5 9 瞬时跳闸继电器1- 9 瞬时跳闸继电器5- 10 10 10 11 非电量6延时 出口6 11 瞬时跳闸继电器2- 11 瞬时跳闸继电器6- 12 12 12 13 非电量7延时 出口7 13 瞬时跳闸继电器3- 13 瞬时跳闸继电器7- 14 14 14 15 非电量8延时 出口8 15 瞬时跳闸继电器4- 15 瞬时跳闸继电器8- 16 16 16 17 非电量9延时 出口9 17 继电器1接点1+ 17 继电器5接点1+ 18 18 继电器1接点2+ 18 继电器5接点2+ 19 非电量10延时 出口10 19 继电器2接点1+ 19 继电器6接点1+ 20 20 继电器2接点2+ 20 继电器6接点2+ 21 非电量11延时 出口11 21 继电器3接点1+ 21 继电器7接点1+ 22 22 继电器3接点2+ 22 继电器7接点2+ 23 非电量12延时 出口12 23 继电器4接点1+ 23 继电器8接点1+ 24 24 继电器4接点2+ 24 继电器8接点2+ 25 非电量13延时 出口13 25 继电器1接点1- 25 继电器5接点1- 26 26 继电器1接点2- 26 继电器5接点2- 27 非电量14延时 出口14 27 继电器2接点1- 27 继电器6接点1- 28 28 继电器2接点2- 28 继电器6接点2- 29 非电量15延时 出口15 29 继电器3接点1- 29 继电器7接点1- 30 30 继电器3接点2- 30 继电器7接点2- 31 非电量16延时 出口16 31 继电器4接点1- 31 继电器8接点1- 32 32 继电器4接点2- 32 继电器8接点2- 5​ 保护原理及判据说明 注： ​ 差动保护中含有比率制动式差动、差流速断、差流越限功能（参见差动保护的定值清单）; ​ 后备保护按照保护功能分别说明，未按各侧保护分开描述，各侧保护的具体配置详见保护功能配置表; ​ 复合电压作为各侧复压闭锁（方向）过流保护的公共闭锁元件单独列出; ​ 定值清单中整定范围中的In为TA二次额定变比（1A或5A）; ​ 定值整定计算和校验中的Ie为变压器二次侧额定电流，其它电流也均为经TA传变后的二次侧电流; ​ 保护名称或功能选项前带“ * ”标记的标准版本不配置，用户若需要请在订货时注明 5.1比率制动式差动保护 比率制动式差动保护是变压器内部故障的主保护，能反映变压器内部绕组、套管和引出线的相间短路故障、中性点直接接地系统单相接地故障以及变压器绕组的匝间短路故障，并能正确区分励磁涌流及过励磁故障。 由于变压器的联结组有多种型式，变压器各侧额定电压不同，各侧TA的额定变比不同，则正常运行时各侧电流的相位与幅值均不同。在本保护装置中，由软件对TA的二次电流进行幅值和相位补偿。下述的动作电流与制动电流均已经幅值和相位补偿。 本装置主要适用于以下5种变压器联结组别：Y0/Y0/Δ-12-11、Y0/Y0/Y -12-11、Y0/Δ/Δ-11-11、Y0/Δ-11、Y0/a/Δ-12-11。用户若要求其他型式的变压器联结组别，请在订货时注明。 为了防止TA暂态传变特性不一致及外部故障时TA饱和引起差动保护误动，本保护采取自适应的比率制动原理，当检测到某相差流中的三次谐波与基波的比值大于某一定值时，自动提高比率制动差动的最小动作电流值、比率制动系数和最小制动电流。 WBH-800变压器保护装置最多可实现6侧差动。 5.1.1比率制动式差动原理 保护启动元件的动作方程如下： Ist > 0.5*Iop.0 (5-1-0) 保护动作方程如下 Iop > Iop.0 ( Ires Ires.0) Iop Iop.0 + S(Ires – Ires.0) ( Ires > Ires.0 ) (5-1-1) Ires >1.2In Iop 1.2In + 0.8(Ires –1.2In) ( Ires >1.2In ) (5-1-2) Ist 为启动电流，取三相差流中的最大值，Iop为差动电流， Iop.0为最小动作电流整定值，Ires为制动电流，Ires.0为最小制动电流整定值，S为比率制动系数整定值，In为基准侧电流互感器二次侧的额定电流，各侧电流的方向都以指向变压器为正方向。 对于两侧差动： Iop = | 1 + 2 | (5-1-3) Ires = | 1 - 2| / 2 (5-1-4) 对于三侧及以上差动： Iop = | 1 + 2 +…+ n | (5-1-5) Ires = max{ | 1|，| 2|，…，| n| } (5-1-6) 式中：3≤n≤6， 1， 2，。。。 n分别为变压器各侧电流互感器二次侧的电流。 差动保护动作特性图如图5.1.1。 图5.1.1 比率制动差动动作特性图 判据(5-1-1)为低定值的比率制动式差动，对应图中单阴影部分，要经过励磁涌流判别、TA断线判别（可经控制字投退）和TA饱和判别（330kV及其以上电压等级还要经过过励磁判别）后才出口；判据(5-1-2)为高定值比率制动式差动，对应图中双阴影部分，只要经过励磁涌流判别就出口。 5.1.2 励磁涌流判别 本装置提供两种励磁涌流识别判据，用户可根据需要通过控制字选用。该控制字整定为“1”时，励磁涌流判据为波形畸变判据；该控制字整定为“0”时，励磁涌流判据为二次谐波判据。 5.1.2.1二次谐波判据 保护利用三相差动电流中的二次谐波分量作为励磁涌流的识别判据。 判别方程如下： .1 (5-1-7) 式中：Iop.2为三相差动电流中最大二次谐波电流，K2为二次谐波制动系数，Iop.1为三相差动电流中最大基波电流。 该判据闭锁方式为“或”闭锁，即二次谐波电流满足(5-1-7)式，同时闭锁三相差动保护。 5.1.2.2波形畸变判据 保护利用每相差动电流波形的畸变作为励磁涌流识别判据。 判别方程如下： Ssum+ > K * Ssum— (5-1-8) 式中：Ssum+为差动电流采样点的不对称度值， Ssum—为对应差动电流的对称度值，K为某一固定系数。 该判据闭锁方式为“或”闭锁，即任一相差动电流满足(5-1-8)式，同时闭锁三相差动保护。 5.1.3 TA饱和判别 保护利用每相差动电流中的三次谐波分量作为TA饱和识别判据。 判别方程如下： Iop.3 > K3 * I op.1 (5-1-9) 式中：Iop.3为每相差动电流中的三次谐波电流，K3为三次谐波制动系数（装置内部固定，不需整定），I op.1为对应相差动电流中的基波电流。 任一相差动电流满足(5-1-9)式，比率制动差动自动提高该相的最小制动电流、最小动作电流和比率制动系数，保证差动保护正确、可靠动作。 5.1.4 TA断线判别 当三相电流都大于0.2倍的额定电流且任一相差流大于0.1倍的额定电流时启动TA断线判别，同时满足下列条件时判定为TA断线: a.​ 本侧三相电流中至少一相电流不变； b.​ 最大相电流小于1.2倍的额定电流； c.​ 负序电压小于6V； d.​ 本侧至少一相电流为零。 保护设有“TA断线闭锁差动”控制字，用户可根据需要选用。该控制字整定为“1”时，比率制动式差动的判据(5-1-1)式经TA断线闭锁；该控制字整定为“0”时，比率制动式差动的判据(5-1-1)式不经TA断线闭锁。无论“TA断线闭锁差动”控制字整定为“0”还是“1”，比率制动式差动的判据(5-1-2)式均不经TA断线闭锁。 5.1.5 差流速断保护 为了加速切除变压器严重的内部故障，增设差流速断保护。当任一相差动电流大于差流速断整定值时瞬时动作于跳各侧断路器。 5.1.6 差流越限保护 在正常情况下监视各相差动电流，当任一相差动电流大于差流越限定值时，发出差流异常告警信号。 5.1.7 比率制动式差动保护极性接线图及保护逻辑图 比率制动式差动保护极性接线图如图5.1.2，保护逻辑框图如图5.1.3。 图5.1.2 比率制动差动极性接线图 图5.1.3 比率制动差动保护逻辑框图 5.2比率制动式零序差动保护 比率制动式零序差动保护主要应用于三绕组自耦变压器，变压器高、中压侧发生单相接地故障时，在纵差保护灵敏度不够的情况下使用。 当取高压侧、中压侧、公共绕组侧三侧零序电流的最大值作为制动电流时，在外部三相短路时，零序差动的差流是各侧零序不平衡电流的向量和，制动电流是某侧的不平衡电流，很显然各侧零序不平衡电流的向量和完全可能大于某侧的不平衡电流，比率制动式的零序差动保护可能误动。为了避免误动，不得不提高最小动作电流，这样就失去了比率制动式零序差动保护高灵敏度的优点。为了克服外部相间短路某侧的不平衡电流小于各侧零序不平衡电流的向量和、使制动电流小于动作电流引起保护误动的缺点，本装置取| A + c |、| B + a |、| C + b|的最大值作制动电流。 A、 B、 C、 a、 b、 c分别为变压器高压侧和中压侧的A、B、C三相电流。 5.2.1比率制动式零序差动保护原理 零序差动动作方程如下： Iop > Iop.0 ( Ires Ires.0) Iop Iop.0 + S(Ires – Ires.0) ( Ires > Ires.0 ) (5-2-1) Iop = | 0.h+ 0.m+ 0.o| (5-2-2) Ires = max(| A + c |、| B + a |、| C + b |) (5-2-3) 上式中：Iop为零序差动的动作电流，Iop.0为零序差动的最小动作电流整定值，Ires为零序差动的制动电流，Ires.0为零序差动的最小制动电流整定值，S 为零序比率制动系数整定值； 0.h、 0.m、 0.o分别为变压器高压侧、中压侧、公共绕组（中性点）侧的零序电流，由各侧三相电流通过装置自产（或专用TA）获得。 动作特性图如图5.2.1。 图5.2.1 零序差动动作特性图 由于零差保护的保护范围只包含有电路连接的变压器部分绕组，励磁涌流对零差保护来说纯属穿越性电流，因此无需增加防励磁涌流措施。TA断线时，制动电流是高、中压侧相电流的向量和，差动电流是断线的相电流，Ires >Iop，保护可靠不动作，零序差动不需增加TA断线防误动的措施，但是如果制