WG系列G型微机保护装置技术及使用说明书

WG系列微机综合保护装置技术及使用说明书目录第一章概述.......................................................2一引言..........................................................2二系列产品的特点.................................................2三装置硬件说明及软件配置........................................3四主要技术参数...................................................4五装置型号说明...................................................6六订货须知......................................................6第二章WG110B-G型微机综合保护装置...............................7一适用范围及主要功能............................................7二保护配置及工作原理.............................................7三保护定值表及说明.............................................10四外部端子接线图................................................11第三章WG210B-G型微机综合保护装置..............................12一适用范围及主要功能............................................12二保护配置及工作原理............................................12三保护定值表及说明..............................................16四外部端子接线图................................................18第四章WG230B-G型微机综合保护装置..............................19一适用范围及主要功能............................................19二保护配置及工作原理............................................19三保护定值表及说明..............................................20四外部端子接线图................................................21第五章装置操作说明..............................................22一面板说明......................................................22二操作说明......................................................22附图1：10kV进线柜交流输入回路图..................................27附图2：10kV进线柜控制及信号回路图................................28附图3：10kV变压器出线柜交流输入回路图............................29附图4：10kV变压器出线柜控制及信号回路图..........................30附图5：6kV电动机出线柜交流输入回路图.............................31附图6：6kV电动机出线柜控制及信号回路图...........................32附图7：结构外形尺寸及安装开孔图...................................331WG系列微机综合保护装置技术及使用说明书第一章概述一、引言珠海蓝泽电气有限公司是一家专业从事电力系统继电保护装置及自动化仪表等相关产品研制、开发、生产和销售的高科技企业，广东省软件企业。现拥有一批经验丰富而又勇于开拓创新的高科技人才和被广大、运行、施工单位认可的高质量产品。“专业水平，诚信为本”是本企业始终不渝的宗旨。WG系列微机综合保护装置是本公司推出的专门针对于10KV配电系统的新一代微机型继电保护装置，它结合了继电保护的特点与最新单片机发展技术，采用单片解决，数字部分仅由一片资源丰富、高度集成、驱动能力强的工业级单片机构成。其功能丰富、抗干扰能力强，运行稳定可靠，现场调试简单方便，可对架空线路、电缆线路、母线、电动机、变压器、电容器等设备提供完善的保护功能。其结构设计合理、体积小巧，特别适合安装在环网柜等小型高压开关柜上使用。我公司自2000年推出WG系列微机保护装置以来，已有四千多套多种型号的继电保护装置安全运行在各种现场，得到了广大用户的一致好评。二、产品特点1.装置采用单片解决方案，所选用的CPU包含有FlashROM、RAM、EEPROM、AD转换器、定时器、串行口等微机保护需要的所有资源。整套装置总线不出芯片，与外部设备的连接均通过驱动能力很强的IO口来实现，并采用多种隔离措施，使装置元器件少，运行稳定可靠，抗干扰能力强。2.装置采用全金属结构，壳体设计简单、合理，面板采用铝型材料一次铸压成型，使装置屏蔽效果好，外形美观大方。并且装置体积小巧，深度仅为80mm，特别适合安装在环网柜等小型高压开关柜上使用。3.装置在硬件设计上严格将强弱电分开。弱电部分安装在主板上，所有信号线均经过地线进行屏蔽；强电部分安装在底板上，走线短，间距宽。装置的外部接线端子，除电源端子的耐压为2000V以外，其它端子的耐压值均可达到4000V。4.装置与外部的所有连接部分均采用隔离措施，开关量输入、输出通过光电隔离，模拟量通过变压器隔离，跳闸出口及信号输出通过继电器隔离，使经过输入输出线上过来的干扰减到最小。5.模拟量经过变压器的输入输出部分，开关电源的输入输出部分，开关量输入部分均采用了抗高频干扰的屏蔽措施，可将高频干扰拒之门外。6.模拟量输入、开关量输入、电源输入及通讯接口部分均采用了专门抗快速瞬变干扰的元件，使装置抗瞬变干扰的能力特别强。7.装置内部采用高精度的时钟芯片，芯片内部集成有备用电池及晶振，时钟即使在装置掉电后也能准确走时十年以上，时钟的精度由芯片厂家保证年误差不超过2分钟，解决了通常保护装置单独运行时时间不准的问题，使装置能准确各种故障信息。8.装置采用高精度的CT，CT中的铁芯采用特殊材料制成，即使故障电流很大CT也不容易饱和，使装置动作精度高，线性度好。9.装置跳闸继电器及信号继电器均采用大功率电磁继电器，接点容量达到12A，接点与线圈间的耐压达到5000V，动作时间仅7ms。使跳闸继电器可直接作用于断路器跳闸，信号接点可以直接驱动电铃、电笛、光字牌等声光报警设备。10.具有断路器控制回路监视功能，当断路器跳闸回路或合闸回路发生断线时，装置能及时发出告警信号。该监视回路既适用于直流操作电源，又适用于交流操作电源，2WG系列微机综合保护装置技术及使用说明书且不用在外部增加任何元件及隔离措施。11.装置具有变压器本体保护转接功能，不管是干式变压器的高温保护、超温保护，还是油浸式变压器的轻瓦斯保护、重瓦斯保护；也不管是直流操作电源，还是交流操作电源；不管是110V电源，还是220V电源，均可直接接入保护装置，且保护动作后采用汉字方式显示相应变压器本体保护的动作故障信息。12.装置电源采用宽电压输入的电源模块，既适用于110V电压，也适用220V电压，既适用于直流电源，也适用于交流电源。13.装置具有三级看门狗，外部硬件看门狗、CPU硬件定时器看门狗和软件看门狗，且不同看门狗之间相互进行监视，使装置在各种情况下均不会死机。14.采用大屏幕汉字液晶显示及菜单操作方式，人机接口良好，定值数据、控制字含义、故障信息均以汉字的方式进行显示，整定调试非常方便。15.装置内部具有大容量的EEPROM，装置按先进先出的顺序可记录120条详细的带时标及所有电流值的故障信息，使故障分析变得简单而方便。16.装置的软件采用模块化设计，所有定时限的保护模块程序代码共享，重要程序段均具有多种冗余措施，并经过了长时间的现场运行考验，程序运行稳定可靠。17.装置具有运行稳定的RS485通信接口，采用国标Modbus规约，可将各种信息上传至自动化监控系统。三、装置硬件说明及软件配置1.装置硬件WG系列微机综合保护装置的硬件设计简单、合理，具有较多的专用抗干扰电路。在电路布局上严格做到强、弱电分开，强电的走线短、间距宽；弱电的信号线均用地线进行屏蔽。分开强弱电安装在两块印制板上，分为主板和底板：主板为弱电部分，安装有工业级CPU、硬件看门狗、实时时钟、通讯接口、光耦、键盘、液晶显示模块和信号灯及附属的专用抗干扰电路。整块主板上总线不出芯片，CPU与外围电路的连接均采用输入输出接口来实现，使装置的硬件具有良好的抗干扰性能；底板为强电部分，安装有宽输入范围的电源模块、高精度小型电流互感器、大功率继电器、开关量输入回路及专用抗干扰电路。强电的走线短、间距宽，进入装置后马上进行去藕，再进行变压器隔离、继电器隔离、光电隔离，从而切断由强电至弱电部分的干扰通道。在跳闸继电器线圈回路中采用双驱动电路，保证某一元器件的损坏及短路不会造成装置误动而跳闸出口。装置的硬件原理如下面图1-1所示。2.软件配置WG系列微机综合保护装置的软件均采用模块化设计，每个模块均经过反复测试，通用性强。所有的定时限保护共享程序代码，只是运行在不同的数据区，使程序运行速度快，运行效率高，维护工作量小，修改快速方便。而且所有程序模块均经过多年现场运行的考验，证明是稳定可靠的。装置软件模块主要分为：系统初始化模块、数据采集模块、数据运算模块、保护判别模块、继电器输出模块、开关量输入模块、人机接口模块、自检模块、通讯模块、程序监视模块。并且在数据采集、数据运算、开关量输入、保护判别、继电器输出模块中采用多项冗余措施，不会因为某些点采样数据的错误、某一次运算数据的错误、某一个开出量的变化、某一次干扰后程序跑飞等异常情况而引起保护装置误动。3WG系列微机综合保护装置技术及使用说明书通讯接口信号接点跳闸接点屏蔽接地09049121223122线线DCDCABVV233030JJ/J4/ACAC0V0V2525,,2A2A号号1口1信信出闸警闸离护跳告跳隔保4V21-J图理1234原JJJJ件85硬S4置R，装振晶钟及护分池时钟2光电隔离电过保实时用超备不合带差部误综内年机微列系微处理器GW-1图1晶器盘抗干扰回路及低通滤波光电隔离键示液显DC源C/))))源电护护DCAAAA/DCAa0b0c004电正保保CVI0I0I0I.正护））A51112视视视保斯斯V或6((((监监监体瓦瓦0CC～2路路路本轻重2AD回回回器（（,85制闸闸压温温0V控跳合变高超112345678131415161718112交流量输入开关量输入电源四、主要技术参数1.环境条件1.1基本环境条件（确定产品基本性能及准确度或仲裁试验的大气条件）4WG系列微机综合保护装置技术及使用说明书●环境温度：20±5℃●相对湿度：45%~80%●大气压力：86~106KPa1.2工作环境条件●环境温度：-20℃~+50℃，24小时内平均温度不超过+45℃。●相对湿度：月平均最大相对湿度为93%以下，机壳表面无凝露。●工作环境：没有导致金属或绝缘损坏的腐蚀性气体及较严重的尘埃和霉菌，无火灾、爆炸危险的物质。1.3储存、运输极限环境温度装置的储存、运输及安装允许的环境温度为-25℃~+75℃，在不施加任何激励量的条件下，不出现不可逆变化。2.装置电源2.1交流电源●额定电压范围：AC85~265V●频率：50HZ（-1%~+1%）2.2直流电源●额定电压范围：DC85~265V3.额定参数●交流电流：5A，50HZ或1A，50HZ4.功率消耗●直流回路：不大于10W●交流电压回路：不大于0.8VA/相●交流电流回路：不大于0.8VA/相5.精确工作范围●A、B、C相电流精确工作范围：0.5A~100A●零序电流精确工作范围：0.1A~2.4A6.精度●各种保护动作精度：小于±3%温度变差：小于±2%综合误差：小于±5%7.输出接点●容量：12A，250VAC/30VDC●工作寿命：动作100,000次8.绝缘电阻、介质强度和冲击电压绝缘电阻：≥50MΩ介质强度：2KV，50HZ，1min冲击电压：5KV，(1.2/50)µs5WG系列微机综合保护装置技术及使用说明书9.振动符合IEC60255-21-1中3.2.1、3.2.2的有关规定。10.冲击符合GB/T14537-1993中4.2.1、4.2.2的有关规定。11.碰撞符合GB/T14537-1993中4.3的有关规定。12.抗干扰性能12.1脉冲干扰试验能承受频率为1MHz及100KHz电压幅值共模2500V，差模1000V的衰减振荡波脉冲干扰试验。12.2静电放电试验能承受IEC1000-4-2标准Ⅲ级、试验电压6KV的静电放电试验。12.3辐射电磁场干扰试验能承受IEC1000-4-3标准Ⅲ级、干扰场强10V/m的辐射电磁场干扰试验。12.4快速瞬变干扰试验能承受IEC1000-4-4标准Ⅲ级的快速瞬变干扰试验。五、装置型号说明WG110B-G装置结构形式装置设计序号装置类型：1-线路保护2-电动机保护3-变压器保护4-电容器保护5-备自投装置微机保护及自动装置型号六、订货须知订货时需说明：1．产品型号、名称、规格；2．技术要求；3．订货数量；4．收货单位、地址及收货人；5．交流额定电流是5A还是1A；6．装置电源电压是220V还是110V。6WG系列微机综合保护装置技术及使用说明书第二章WG110B-G型微机综合保护装置一、适用范围及主要功能WG110B-G型微机综合保护装置适用于35KV及以下电压等级的架空线路、电缆线路、母线、变压器、电动机等设备的保护，具有如下保护及功能：●三相三段式定时限相间过流保护，每段均可通过控制字投入或退出；●反时限过电流保护，提供两种反时限曲线，可选择跳闸出口或仅发告警信号；●定时限过负荷保护，可选择跳闸出口或仅发告警信号；●三段定时限零序电流保护，每段均可通过控制字投入或退出，零序Ⅲ段可选择跳闸出口或仅发告警信号；●变压器本体保护，通过外部开关量输入经装置重动后可实现跳闸或发信的功能；●断路器控制回路监视功能，当断路器跳闸回路或合闸回路发生断线时，装置能及时发出告警信号；●装置内部具有高精度的实时时钟，时钟晶振及备用电池均集成在芯片中，即使装置掉电后也能精确走时十年以上，年误差由芯片厂家保证不超过2分钟，解决了通常保护装置故障记录时间不准的问题；●故障显示及记忆功能，装置内部具有大容量的EEPROM，装置按先进先出的顺序可记录120条详细的带时标及所有电流值的故障信息；●通讯功能，装置具有运行可靠的高速RS485通讯接口，采用国标Modbus规约，可将所有的信息通过通讯网络进行上传。二、保护配置及工作原理1.三相三段式定时限相间过流保护当A、B、C三相电流中任何一相电流值大于任一段过流保护的整定值并达到整定延时后保护即动作。三段保护都可以独立地用控制字选择投入或退出。过流Ⅰ段投入KZ1.0=1T1&MAX(Ia，Ib，Ic)≥I1跳闸信号过流Ⅱ段投入KZ1.1=1T2&≥1跳闸出口MAX(Ia，Ib，Ic)≥I2信息显示及远传过流Ⅲ段投入KZ1.2=1T3&MAX(Ia，Ib，Ic)≥I3图2－1三相三段式定时限相间过流保护逻辑框图2.反时限过电流保护考虑本保护装置可能需要与其下级终端设备的保护或熔断器等保护的动作特性相配合，装置提供两种反时限曲线供选择，也可通过控制字选择投入或退出。其动作方程分别为：7WG系列微机综合保护装置技术及使用说明书T一次曲线：t=f(II)−1fT二次曲线：t=f(II)2−1f上式中：t-反时限过流保护动作时间Tf-反时限过流保护时间常数I-A、B、C三相的最大电流值If-反时限过流保护启动电流装置严格按照上述动作方程进行计算，当实际电流I超过启动电流If后装置每隔5ms计算一次并将结果进行积累，当达到规定的门槛值后装置动作出口。用户整定时需首先确定启动电流If，然后通过动作电流值及相应的出口时间计算出时间常数Tf后即可进行整定。3.三段定时限零序电流保护当零序电流I0大于任一段零序电流保护的整定值并达到整定延时后保护即动作。三段保护都可以独立地用控制字选择投入或退出，零序Ⅲ段还可以单独选择投跳闸或告警。零序通道的最大采样电流为2.4A，在小电流的情况下采样精度很高，该保护既适用于中性点经小电阻接地系统的零序保护跳闸，也适用中性点不接地系统的零序保护发信。零序Ⅰ段投入KZ2.0=1T01&零序电流I0≥I01跳闸信号零序Ⅱ段投入KZ2.1=1T02&≥1跳闸出口零序电流I0≥I02信息显示及远传零序Ⅲ段投跳闸KZ2.3=1&零序Ⅲ段投入KZ2.2=1T03&告警信号零序电流I0≥I03&零序Ⅲ段投告警KZ2.3=0信息显示及远传图2－2三段定时限零序电流保护逻辑框图4．定时限过负荷保护当A、B、C三相电流中任何一相电流值大于过负荷保护的整定值并达到整定延时后保护即动作。可以用控制字选择投入或退出，也可以选择跳闸或告警。该保护特别适合输电线路或变压器过负荷时仅发告警信号。8WG系列微机综合保护装置技术及使用说明书过负荷保护投跳闸KZ1.7=1跳闸信号&跳闸出口过负荷保护投入KZ1.6=1信息显示及远传Tg&MAX(Ia，Ib，Ic)≥Ig告警信号&过负荷保护投告警KZ1.7=0信息显示及远传图2－3过负荷保护逻辑框图5.变压器本体保护本装置配有变压器本体保护的输入接口，变压器本体保护的动作接点输入该接口后经装置重动出口，这样既能简化二次设计，节省部分中间继电器，又能对变压器本体保护的动作情况进行显示和记录。针对干式变压器，提供有高温保护告警和超温保护跳闸；针对油浸式变压器，提供有轻瓦斯保护告警和重瓦斯保护跳闸。装置通过整定控制字进行干式变压器保护和油浸式变压器保护的切换。重瓦斯保护投入KZ2.5=1跳闸信号&跳闸出口信息显示及远传重瓦斯保护接点由分变合油浸式变压器变压器类型KZ2.6=1轻瓦斯保护投入KZ2.4=1告警信号&轻瓦斯保护接点由分变合信息显示及远传超温保护投入KZ2.5=1跳闸信号&跳闸出口信息显示及远传超温保护接点由分变合干式变压器变压器类型KZ2.6=0高温保护投入KZ2.4=1告警信号&高温保护接点由分变合信息显示及远传图2－4变压器本体保护逻辑框图6.控制回路断线监视本装置配有断路器控制回路的输入接口，不用外接任何隔离及转接设备，不管是直流操作电源还是交流操作电源，均可直接接入断路器的跳合闸回路中，对断路器的跳闸回路和合闸回路进行监视。当装置检测到跳闸回路（端子13、14的开关量）与合闸回路（端子13、15的开关量）两路开关量均分开时，装置将延时整定时间（断线判别时间Tdx）后发出告警信号，运行人员及时进行处理。此功能可通过控制字进行投退。其动作逻辑如下：9WG系列微机综合保护装置技术及使用说明书控制回路监视投退KZ2.7=1告警信号Tdx跳闸回路开入量＝0&信息显示及远传合闸回路开入量＝0图2－5控制回路断线监视逻辑框图三、保护定值表及说明序号定值类型标号含义整定范围及步长1控制字KZ1见下表0或12控制字KZ2见下表0或13I1过流Ⅰ段电流定值(0~99)A，级差0.01A过流Ⅰ段4T1过流Ⅰ段时间定值(0~30)S，级差0.01S5I2过流Ⅱ段电流定值(0~99)A，级差0.01A过流Ⅱ段6T2过流Ⅱ段时间定值(0~30)S，级差0.01S7I3过流Ⅲ段电流定值(0~99)A，级差0.01A过流Ⅲ段8T3过流Ⅲ段时间定值(0~30)S，级差0.01S9If反时限启动电流(0~40)A，级差0.01A反时限过流保护10Tf反时限时间常数(0~99)S，级差0.01S11Ig过负荷保护电流(0~40)A，级差0.01A过负荷保护12Tg过负荷保护时间(0~99)S，级差0.01S13I01零序Ⅰ段电流定值(0~2.4)A，级差0.01A零序Ⅰ段14T01零序Ⅰ段时间定值(0~30)S，级差0.01S15I02零序Ⅱ段电流定值(0~2.4)A，级差0.01A零序Ⅱ段16T02零序Ⅱ段时间定值(0~30)S，级差0.01S17I03零序Ⅲ段电流定值(0~2.4)A，级差0.01A零序Ⅲ段18T03零序Ⅲ段时间定值(0~30)S，级差0.01S19控制回路监视Tdx断线判别时间(0~30)S，级差0.01S20Baud通讯波特率(2400~9600)bps通讯21Addr通讯地址1~99，级差1KZ1(控制字1)各位定义如下：(1-投入；0-退出)D7D6D5D4D3D2D1D0D0过流Ⅰ段保护投退D4反时限过流保护跳闸投退反时限过流保护曲线D1过流Ⅱ段保护投退D5（0-一次曲线；1-二次曲线）D2过流Ⅲ段保护投退D6过负荷保护投退D3反时限过流保护投退D7过负荷保护跳闸投退10WG系列微机综合保护装置技术及使用说明书KZ2(控制字2)各位定义如下：(1-投入；0-退出)D7D6D5D4D3D2D1D0高温保护投退（干式）D0零序Ⅰ段保护投退D4轻瓦斯保护投退（油浸式）超温保护投退（干式）D1零序Ⅱ段保护投退D5重瓦斯保护投退（油浸式）变压器类型（0－干式变压器；D2零序Ⅲ段保护投退D61－油浸式变压器）D3零序Ⅲ段保护跳闸投退D7控制回路断线监视投退四、外部端子接线图控制回路断线A相电流IA1开13监视正电源关A相电流IA'2量14跳闸回路监视输B相电流IB3入15合闸回路监视变压器本体B相电流IB'4开16保护正电源关高温保护C相电流IC5量17输（轻瓦斯保护）超温保护C相电流IC'6入18（重瓦斯保护）零序电流I0719跳闸出口零序电流I0'820跳闸出口A线921跳闸信号RS485B线1022信号公共端装置电源+1123告警信号AC或DC装置电源-12DC24屏蔽接地图2－6WG110B-G型微机综合保护装置外部端子接线图11WG系列微机综合保护装置技术及使用说明书第三章WG210B-G型微机综合保护装置一、适用范围及主要功能WG210B-G型微机综合保护装置具有完善的电动机保护功能，可对各种系统、各种电压等级的大、中型电动机提供保护。其主要功能如下：●定时限速断保护，可分别整定电动机启动时间内与启动时间后的速断定值；●定时限过流保护，可分别整定电动机启动时间内与启动时间后的过流定值；●堵转保护，可对电动机正常运行时的堵转提供有效的保护；●过负荷（过热）保护，采用反时限平方曲线，按照电动机的发热模型进行拟合，电动机启动时间内与启动时间后的过负荷定值可分别进行整定；●定时限负序过流保护，可对电动机的各种不平衡故障（如断相或反相）提供保护功能；●反时限负序过流保护，采用反时限平方曲线，方便用户对负序保护进行选择；●零序接地保护，可通过控制字选择投跳闸或告警；●启动时间过长保护，当电动机启动过程超过整定时间后保护动作；●两路外部接口输入的开关量保护，用于外部保护转接后经装置重动出口；●断路器控制回路监视功能，当断路器跳闸回路或合闸回路发生断线时，装置能及时发出告警信号；●装置内部具有高精度的实时时钟，时钟晶振及备用电池均集成在芯片中，即使装置掉电后也能精确走时十年以上，年误差由芯片厂家保证不超过2分钟；●故障显示及记忆功能，装置内部具有大容量的EEPROM，装置按先进先出的顺序可记录120条详细的带时标及所有电流值的故障信息；●通讯功能，装置具有运行可靠的高速RS485通讯接口，采用国标Modbus规约，可将所有的信息通过通讯网络进行上传。二、保护配置及工作原理1.定时限速断保护当A、B、C三相电流中任一相的电流值大于速断保护整定值并达到速断保护延时后保护动作。装置对电动机启动时间内和启动时间后的速断定值可以分别进行整定，由装置自动判断电动机的启动过程，当电动机启动过程结束后自动调整速断定值，从而可有效地躲过电动机的启动电流，提高保护的灵敏度。电动机处于启动时间内MAX(Ia,Ib,Ic)≥Isn&跳闸信号速断保护(内)投入KZ1.0=1Ts≥1跳闸出口电动机处于启动时间后信息显示及远传MAX(Ia,Ib,Ic)≥Ish&速断保护(后)投入KZ1.1=1图3－1定时限速断保护逻辑框图12WG系列微机综合保护装置技术及使用说明书2.定时限过流保护当A、B、C三相电流中任一相的电流值大于过流保护整定值并达到过流保护延时后保护动作。装置对电动机启动时间内和启动时间后的过流定值可以分别整定，由装置自动判断电动机的启动过程，当电动机启动过程结束后自动调整过流定值。电动机处于启动时间内MAX(Ia,Ib,Ic)≥Ign&跳闸信号过流保护(内)投入KZ1.2=1Tg≥1跳闸出口电动机处于启动时间后信息显示及远传MAX(Ia,Ib,Ic)≥Igh&过流保护(后)投入KZ1.3=1图3－2定时限过流保护逻辑框图3.堵转保护堵转保护用于区分电动机是正常运行还是发生堵转，当电动机的运行电流大于整定电流并达到整定延时后，保护动作出口或发告警。为躲开电动机的启动电流，堵转保护在电动机启动过程中自动闭锁，启动完成后自动投入。堵转保护投跳闸KZ2.1=1跳闸信号&跳闸出口堵转保护投入KZ2.0=1信息显示及远传TdzMAX(Ia,Ib,Ic)≥Idz&电动机启动过程完毕告警信号&堵转保护投告警KZ2.1=0信息显示及远传图3－3堵转保护逻辑框图4.过负荷（过热）保护本装置的过负荷保护根据电动机的发热模型，为反时限平方曲线。过负荷保护可分别整定电动机在启动过程中和启动结束后的保护定值，且装置在电动机启动过程结束后自动切换过负荷保护定值。此保护可通过控制字分别进行投退，也可通过控制字选择跳闸或告警。电动机在启动时间内的过负荷保护的动作方程如下：Tt=fn(II)2−1fn上式中：t—过负荷保护出口时间（启动时间内）13WG系列微机综合保护装置技术及使用说明书Ifn—过负荷保护启动电流值（启动时间内）Tfn—过负荷保护时间常数（启动时间内）I—A、B、C三相的最大电流值电动机在启动时间后的过负荷保护的动作方程如下：Tt=fh(II)2−1fh上式中：t—过负荷保护出口时间（启动时间后）Ifh—过负荷保护启动电流值（启动时间后）Tfh—过负荷保护时间常数（启动时间后）I—A、B、C三相的最大电流值运行时装置严格按照上述动作方程进行计算，当实际电流I超过启动电流Ifn或Ifh后装置每隔5ms计算一次并将结果进行积累，当达到规定的门槛值后装置动作出口。5.定时限负序过流（不平衡）保护因负序电流所形成的旋转磁场与电动机正常运行时的方向正好相反，会对电动机带来很大的危害，装置对不平衡（如断相或反相等）运行提供有单独的保护，由装置根据A、B、C三相电流计算出负序电流后与整定值进行比较。为避免断路器合闸时的三相不同步可能引起的误动，建议负序过流保护须带0.2秒及以上的延时。负序保护投跳闸KZ2.3=1跳闸信号&跳闸出口负序保护投入KZ2.2=1信息显示及远传T2d&负序电流≥I2d告警信号&负序保护投告警KZ2.3=0信息显示及远传图3－4定时限负序过流保护逻辑框图6.反时限负序电流保护本装置还提供有反时限负序电流保护，以方便用户根据现场实际需要进行选择。该保护采用反时限平方曲线，其动作方程如下：Tt=2f(II)2−122f上式中：t—反时限负序电流保护出口时间I2f—反时限负序电流保护启动电流值T2f—反时限负序电流保护时间常数I2—实际负序电流值当负序电流值超过整定的启动电流值后，装置按照动作方程每隔5ms计算一次并将结果进行积累，当达到规定的门槛值后装置动作出口。注意，为保证负序电流的采样精度，装置是根据采样的A、B、C三相电流计算出负序电流值。如果给电动机供电的高压开关柜只安装有A、C两相CT，则需将保护装置的14WG系列微机综合保护装置技术及使用说明书B相电流端子串入A、C相的公共零线中。具体接线请参照附图5的典型设计图。7.零序接地保护因高压电动机发生单相接地时，一般接地电流较小，所以装置配有单独的零序接地保护。装置保护的最大采样电流为2.4A，在小电流的情况下采样精度很高。零序电流可由专用的穿心零序电流互感器取得，当零序电流值大于零序保护整定值并达到整定延时后保护动作。可以通过控制字选择投退，还可选择投跳闸或告警。零序保护投跳闸KZ3.1=1跳闸信号&跳闸出口零序保护投入KZ3.0=1信息显示及远传T0&零序电流≥I0告警信号&零序保护投告警KZ3.1=0信息显示及远传图3－5零序接地保护逻辑框图8.启动时间过长保护装置既能通过电流值自动判断电动机的启动过程，也可通过启动时间来判断启动过程。电动机启动后，当电流降到额定电流的110%以下时，或整定的启动时间已到，均认为电动机的启动过程结束。电动机启动后，当达到整定的启动时间过长保护的时间定值后电流还没有降到额定电流的110%时保护动作。此保护可通过控制字选择投退，也可选择跳闸或告警。9．外部接口保护装置配有两路外部接口保护，其它保护接点可由此重动出口。此保护可以用控制字选择投退，也可以选择跳闸或告警。外部接口1保护投跳闸KZ3.5=1跳闸信号&跳闸出口外部接口1由分变合信息显示及远传&外部接口1保护投入KZ3.4=1告警信号&外部接口1保护投告警KZ3.5=0信息显示及远传外部接口2保护投跳闸KZ3.7=1跳闸信号&跳闸出口外部接口2由分变合信息显示及远传&外部接口2保护投入KZ3.6=1告警信号&外部接口2保护投告警KZ3.7=0信息显示及远传图3－6外部接口保护逻辑框图15WG系列微机综合保护装置技术及使用说明书10.控制回路断线监视本装置配有断路器控制回路的输入接口，不用外接任何隔离及转接设备，可以直接接入断路器的跳合闸回路中，对断路器的跳闸回路和合闸回路进行监视。当装置检测到跳闸回路（端子13、14的开关量）与合闸回路（端子13、15的开关量）两路开关量均分开时，装置将延时整定时间（断线判别时间Tdx）后发出告警信号，通知运行人员及时进行处理。此功能可通过控制字进行投退。其动作逻辑如下：控制回路监视投退KZ2.6=1告警信号Tdx跳闸回路开入量＝0&信息显示及远传合闸回路开入量＝0图3－7控制回路断线告警逻辑框图三、保护定值表及说明序号定值类型标号含义整定范围及步长1控制字KZ1见下表0或12控制字KZ2见下表0或13控制字KZ3见下表0或14Isn速断电流定值(启动时间内)(0~99)A，级差0.01A5速断保护Ish速断电流定值(启动时间后)(0~99)A，级差0.01A6Ts速断保护延时(0~30)S，级差0.01S7Ign过流电流定值(启动时间内)(0~99)A，级差0.01A8过流保护Igh过流电流定值(启动时间后)(0~99)A，级差0.01A9Tg过流保护延时(0~30)S，级差0.01S10Idz堵转保护电流(0~99)A，级差0.01A堵转保护11Tdz堵转保护延时(0~60)S，级差0.01S过负荷保护启动电流12Ifn(0~50)A，级差0.01A（启动时间内）过负荷保护时间常数13Tfn(0.1~99)S，级差0.01S（启动时间内）过负荷保护过负荷保护启动电流14Ifh(0~50)A，级差0.01A（启动时间后）过负荷保护时间常数15Tfh(0.1~99)S，级差0.01S（启动时间后）16定时限负序I2d负序过电流值(0~10)A，级差0.01A17电流保护T2d负序过流延时(0~30)S，级差0.01S16反时限负序I2f负序过电流值(0~10)A，级差0.01A17电流保护T2f负序过流延时(0~30)S，级差0.01S18I0零序保护电流(0~2.4)A，级差0.01A零序接地保护19T0零序保护延时(0~30)S，级差0.01S16WG系列微机综合保护装置技术及使用说明书Tgc23启动时间过长启动时间过长保护时间定(1~99)S，级差0.01S保护值24Ie电动机额定电流(0.1~10)A，级差0.01A电动机参数25Tqd电动机启动时间(1~99)S，级差0.01S26控制回路监视Tdx断线判别时间(0~30)S，级差0.01S27Baud通讯波特率(1200~9600)bps通讯28Addr通讯地址1~99，级差1KZ1(控制字1)各位定义如下：(1-投入；0-退出)D7D6D5D4D3D2D1D0定时限速断保护投退过负荷保护投退D0D4(启动时间内)(启动时间内)定时限速断保护投退过负荷保护跳闸投退D1D5(启动时间后)(启动时间内)定时限过流保护投退过负荷保护投退D2D6(启动时间内)(启动时间后)定时限过流保护投退过负荷保护跳闸投退D3D7(启动时间后)(启动时间后)KZ2(控制字2)各位定义如下：(1-投入；0-退出)D7D6D5D4D3D2D1D0D0堵转保护投退D4反时限负序电流保护投退D1堵转保护跳闸投退D5反时限负序电流保护跳闸投退D2定时限负序电流保护投退D6控制回路断线监视投退D3定时限负序电流保护跳闸投退D7备用KZ3(控制字3)各位定义如下：(1-投入；0-退出)D7D6D5D4D3D2D1D0D0零序保护投退D4外部接口1保护投退D1零序保护跳闸投退D5外部接口1保护跳闸投退D2启动时间过长保护投退D6外部接口2保护投退D3启动时间过长保护跳闸投退D7外部接口2保护跳闸投退17WG系列微机综合保护装置技术及使用说明书四、外部端子接线图控制回路断线A相电流IA1开13监视正电源关A相电流IA'2量14跳闸回路监视输B相电流IB3入15合闸回路监视外部保护B相电流IB'4开16正电源关C相电流IC5量17外部保护1输C相电流IC'6入18外部保护2零序电流I0719跳闸出口零序电流I0'820跳闸出口A线921跳闸信号RS485B线1022信号公共端装置电源+1123告警信号AC或DC装置电源-12DC24屏蔽接地图3－8WG210B-G型微机综合保护装置外部端子接线图18WG系列微机综合保护装置技术及使用说明书第四章WG230B-G型微机综合保护装置一、适用范围及主要功能WG230B-G型微机综合保护装置为采用比率制动原理的电动机差动保护装置，可对各种系统中各种大、中容量电动机绕组内及引出线上的相间短路故障提供灵敏的保护功能。对特别重要的大型电动机，可与WG210B-G型微机综合保护装置共同构成电动机主保护和后备保护。本装置提供以下保护及功能：●比率差动保护，采用比率制动原理构成的差动保护，动作灵敏度高；●差动速断保护，直接比较差流的大小来动作，保护动作速度快；●电动机启动时短时闭锁比率差动保护功能，可通过控制字投退；●CT断线告警及闭锁功能，当发生CT断线时装置将发出告警信号，并闭锁比率差动保护，该功能可通过控制字投退；●两路外部接口输入的开关量保护，用于外部保护转接后经装置重动出口；●断路器控制回路监视功能，当断路器跳闸回路或合闸回路发生断线时，装置能及时发出告警信号；●装置内部具有高精度的实时时钟，时钟晶振及备用电池均集成在芯片中，即使装置掉电后也能精确走时十年以上，年误差由芯片厂家保证不超过2分钟；●故障显示及记忆功能，装置内部具有大容量的EEPROM，装置按先进先出的顺序可记录120条详细的带时标及所有电流值的故障信息；●通讯功能，装置具有运行可靠的高速RS485通讯接口，采用国标Modbus规约，可将所有的信息通过通讯网络进行上传。二、保护配置及工作原理1.比率差动保护本差动保护采用比率制动原理。驱动量为电动机电源侧与中性点侧的差流|I1-I2|，制动量为中性点侧的电流|I2|。当保护区内发生故障时，驱动量|I1-I2|增大，而制动量|I2|变小，保护能快速动作，具有较高的灵敏度。当保护区外发生故障时，驱动量|I1-I2|很小，而制动量|I2|却很大，保护能可靠闭锁。比率差动保护的动作特性曲线如下图所示：|I1-I2|动作区Icd制动区|I2|图4－1比率差动保护动作特性曲线上图中：Icd-差动保护最小动作电流I1-进线电流，即电源侧电流I2-出线电流，即中性点侧电流Kzd-比率制动系数19WG系列微机综合保护装置技术及使用说明书差动保护动作电流为Id=|I1-I2|制动电流为Iz=Kzd×|I2|差动保护的动作判据为Id-Iz>Icd当差电流大于比率差动电流定值时，由比率差动保护决定是否出口，当差电流大于差动速断定值时，由差动速断保护动作出口。2.差动速断保护当电动机A、C相中任一相的差电流值大于差动速断整定值时保护即瞬动出口，切除故障。此保护可通过控制字选择投退。差动速断保护投入KZ.0=1跳闸信号&跳闸出口MAX(|Ia1-Ia2|，|Ic1-Ic2|)≥Isd信息显示及远传图4－2差动速断保护逻辑框图3.电动机启动时闭锁比率差动保护功能电动机在启动瞬间，流进电动机的电流与流出电动机的电流在幅值和相位上会有差别，此时可能会引起比率差动保护误动。本装置增加有电动机启动时闭锁比率差动保护的功能，此功能可通过控制字选择投退，启动时闭锁比率差动保护的时间也可整定，时间到了即开放出口。4.CT断线告警及闭锁比率差动保护功能因发生CT断线时会引起比率差动保护误动，本装置具有CT断线判别的功能，并可通过控制字选择发生CT断线时是否闭锁比率差动保护。CT断线的判据为：⑴任何一路的电流小于额定电流的12.5%⑵其它三路的电流大于额定电流的12.5%，且小于额定电流112.5%当满足上述两个条件时即认为发生了CT断线，此时装置将发出告警信号，如控制字KZ.3投入，则将闭锁比率差动保护。如果装置中比率差动保护退出运行，则CT断线判别功能也将自动退出。5.控制回路断线监视本装置配有断路器控制回路的输入接口，不用外接任何隔离及转接设备，可以直接接入断路器的跳合闸回路中，对断路器的跳闸回路和合闸回路进行监视。当装置检测到跳闸回路（端子13、14的开关量）与合闸回路（端子13、15的开关量）两路开关量均分开时，装置将延时整定时间（断线判别时间Tdx）后发出告警信号，通知运行人员及时进行处理。此功能可通过控制字进行投退。三、保护定值表及说明序号定值类型标号含义整定范围及步长1控制字KZ见下表0或12差动速断保护Isd差动速断电流(0~50)A，级差0.01A3比率差动保护Icd最小动作电流(0~10)A，级差0.01A4Kzd比率制动系数0.1~1，级差0.0120WG系列微机综合保护装置技术及使用说明书5Tbs启动闭锁时间(0.1~3)S，级差0.01S6Ie电动机额定电流(0.1~10)A，级差0.01A7控制回路监视Tdx断线判别时间(0~30)S，级差0.01S8Baud通讯波特率(1200~9600)bps通讯9Addr通讯地址1~99，级差1KZ(控制字)各位定义如下：(1-投入；0-退出)D7D6D5D4D3D2D1D0D0差动速断投退D4控制回路断线监视投退D1比率差动投退D5备用D2启动过程闭锁投退D6备用D3CT断线闭锁投退D7备用四、外部端子接线图控制回路断线进线A相电流IA1开13监视正电源关进线A相电流IA'2量14跳闸回路监视输出线A相电流IA3入15合闸回路监视外部保护出线A相电流IA'4开16正电源关进线C相电流IC5量17外部保护1输进线C相电流IC'6入18外部保护2出线C相电流IC719跳闸出口出线C相电流IC'820跳闸出口A线921跳闸信号RS485B线1022信号公共端装置电源+1123告警信号AC或DC装置电源-12DC24屏蔽接地图4－3WG230B-G型微机综合保护装置外部端子接线图21WG系列微机综合保护装置技术及使用说明书第五章装置使用说明一、面板说明WG系列微机综合保护装置面板上安装有6个信号灯、大屏幕汉字液晶显示器及6个按键，用户可通过查看液晶显示器的内容及操作键盘完成定值整定、时钟修改、故障记录查询等功能。操作全通过汉字菜单的方式进行，人机接口十分友好。1、信号灯说明6个信号灯从左至右分别为“电源”、“异常”、“告警”、“跳闸”、“通讯”、“运行”指示灯，其中“电源”、“通讯”、“运行”3个指示灯为绿色，其它三个指示灯为红色，分别说明如下：“电源”灯为装置电源指示灯，装置正常运行时灯应该常亮，如果不亮，则说明装置内部的开关电源可能发生故障。“异常”灯为装置内部故障指示灯，当装置自检出内部故障时会发亮，并闭锁跳闸出口，装置维修好后会自动熄灭。“告警”灯为预告信号指示灯，当反时限过流保护、过负荷保护、零序Ⅲ段保护、变压器本体保护单独投信号而相应保护动作时，或发生控制回路断线时“告警”灯会亮，说明此时被保护设备或二次回路发生异常，应通知运行人员及时进行处理。当上述异常情况消失后“告警”会自动熄灭，即该指示灯不会保持。“跳闸”灯为事故跳闸信号指示灯，当某种保护出口跳闸后该指示灯发亮，即使故障消失后也不会熄灭，即该指示灯会保持。该灯只有在故障信息显示或退出主菜单的显示状态下按“取消（复归）”键后才会熄灭。“通讯”灯为装置通讯信号灯，装置通讯时，当正确接受数据后，发送数据时该灯会连续闪烁。装置没有通讯时该指示灯熄灭。“运行”灯为装置内部软件运行状态指示灯，正常运行时该灯常亮，当有各种保护启动或异常告警时该灯会连续闪烁。装置后端子的告警信号、跳闸信号接点与上述“告警”、“跳闸”灯的情况相同。2、键盘说明装置面板上安装有6个按键，分别为“◄”、“▲”、“►”、“取消（复归）”、“▼”、“确认”键。分别说明如下：“▲”键为上移键，用于菜单条目上移或数据加1；“◄”键为左移键，用于菜单条目或光标左移；“▼”键为下移键，用于菜单条目下移或数据减1；“►”键为右移键，用于菜单条目或光标右移；“确认”键用于对前面操作的确认，当需要确认操作或进入下级菜单时可按此键；“取消（复归）”键具有双重含义。在故障信息菜单或循环显示菜单下当做“复归”键，用于复归保护动作信号及故障信息；在其它菜单下当做“取消”键，用于对前面操作的否认，当操作错误或需返回上级菜单时可按此键。二、操作说明1、循环显示菜单装置面板上安装有128×64点阵大屏幕汉字液晶显示器，装置充分利用显示屏幕大的特点，采用汉字菜单的方式进行显示，使人机接口非常良好。因所有定值、控制字、故障信息均能显示汉字信息，一般情况下使用人员不用看说明书即可进行调试。装置上电运行后液晶显示器显示A相、B相、C相和零序电流。显示格式如下：22WG系列微机综合保护装置技术及使用说明书Ia=000.00AIb=000.00AIc=000.00AI0=000.00A此时按下“确认”键可进入主菜单，按下“取消”键则进行信号复归，按下其它键盘则只点亮背光灯，如果在5分钟内没有任何键盘按下，则背光灯会自动熄灭。按下“确认”键后可进入主菜单，主菜单分为两屏显示，第一屏显示格式如下：【主菜单】1．修改保护定值2．修改系统时钟3．校准采样电流此时按“▲”、“▼”键移动光标至主菜单的第二屏，显示格式如下：【主菜单】4．修改装置口令5．查看系统信息6．查看故障记录将光标移到相应项目，然后按“确认”键后则可进入相应菜单，按“取消”键则返回循环显示菜单。2、修改保护定值菜单“修改保护定值”菜单用于查看或修改各种保护定值，进入此菜单时首先要求输入口令，显示格式如下：【修改保护定值】请输入口令：0000装置出厂时口令均设为“0000”，口令输入正确后按“确认”键则进入“修改保护定值”菜单，显示定值项目及相应的定值数据。控制字及定值数据的显示格式如下：【修改保护定值】01控制字1KZ1=00000000【修改保护定值】03过流Ⅰ段电流I1=010.00A第二行为定值项目，第三行为相应的定值数据。光标位于第二行的定值项目上，此时可通过“▲”“▼”键选择相应的定值项目查看定值，如果需修改定值需则按“确认”23WG系列微机综合保护装置技术及使用说明书键，光标就会移到第三行的定值数据上。如为控制字项目，则第二行会显示相应控制字的含义，第四行会显示相应控制字的状态，显示格式如下：【修改保护定值】01控制字1KZ1=00000000退出【修改保护定值】03过流Ⅰ段电流I1=010.00A然后通过“▲”“▼”“◄”“►”键修改定值，修改完成后按“确认”键即保存定值，如果修改错误或不想修改时可按“取消”键，此时定值就恢复到修改前的数据。注意：当定值修改完成后，需按“取消”键返回到主菜单后，修改的定值才会生效。3、修改系统时钟菜单“修改系统时钟”菜单用于查询及修改系统的时钟。装置采用高精度时钟芯片，芯片内部集成有晶振及备用电池，时钟的精度由芯片厂家保证年误差不超过2分钟。进入此菜单时首先要求输入口令，装置出厂时口令也设为“0000”，口令输入正确后按“确认”键装置将显示当前时间，显示格式如下：【修改系统时钟】2006年12月01日08时27分41秒此时没有光标出现，时钟在向前走时。如果需修改时间，则按“确认”键后年低位上出现光标，显示的时钟也不再变化，然后通过“▲”“▼”“◄”“►”键可修改时钟，修改完成后再按“确认”键时钟即按照修改后的时间开始走时。如果按“取消”键则时钟继续按照修改前的时间走时。4、校准采样电流菜单“校准采样电流”菜单用于对装置的采样值进行校准，通过改变相应采样值系数的大小来改变采样电流的精度。在“校准采样电流”菜单中只能对采样值的精度进行微调。在主菜单下按“确认”键后首先要求输入口令，口令输入正确后按“确认”键进入“校准采样电流”菜单，装置将显示“A相电流系数”，显示格式如下：【校准采样电流】1．A相电流系数KIa=37此时按“▲”“▼”键将依次显示“B相电流系数”、“C相电流系数”、“零序电流系数”。如果某一采样电流比实际电流偏小，则减小相应的采样电流系数，如果采样电流比实际电流大，则增大相应的采样电流系数。24WG系列微机综合保护装置技术及使用说明书5、修改装置口令菜单“修改装置口令”菜单用于修改进入“修改保护定值”、“修改系统时钟”、“校准采样电流”菜单的口令，进入此菜单时首先要求输入口令，口令输入正确后按“确认”键装置将要求输入新口令，显示格式如下：【修改装置口令】请输入新口令：0000此时输入新的口令后按“确认”键则将保存新的口令并返回主菜单，如果按“取消”键则不修改口令直接返回主菜单。注意：如果修改了装置口令，请将新的口令做好记录，以后想进入“修改保护定值”、“修改系统时钟”、“校准采样电流”、“修改装置口令”菜单时必需正确输入新的口令。6、查看系统信息菜单“查看系统信息”菜单用于查看装置实时采样电流值、外部开关量状态及装置参数等信息，显示格式如下：【查看系统信息】1．采样电流值2．外部开入量3．装置信息按“▲”“▼”键将光标移到相应项目，然后按“确认”键则可进入相应菜单。“1．采样电流值”菜单中显示A、B、C三相电流及零序电流，显示方式与循环显示菜单相同，显示数据每隔一秒刷新一次，格式如下：1．Ia=000.00A2．Ib=000.00A3．Ic=000.00A4．I0=000.00A“2．外部开入量”菜单中实时显示四路外部开关量的输入状态，包括跳闸回路、合闸回路、高温保护（轻瓦斯保护）、超温保护（重瓦斯保护）的输入状态，显示内容每隔一秒刷新一次。如果控制字2中变压器类型整定为干式变压器，显示内容如下：1．跳闸回路合2．合闸回路分3．高温保护分4．超温保护分如果控制字2中变压器类型整定为油浸式变压器，显示内容如下：1．跳闸回路合2．合闸回路分3．轻瓦斯保护分4．重瓦斯保护分25WG系列微机综合保护装置