pp-WMH800培训手册

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WMH-800微机母线保护

1 概述

母线是发电厂和变电站的重要组成部分。在母线上连接着发电厂和变电站的发电机、变压器、输电线路、配电线路和调相设备等,母线工作的可靠性将直接影响发电厂和变电站工作的可靠性。此外,变电站的高压母线也是电力系统的中枢部分,如果母线的短路故障不能迅速地被切除,将会引起事故扩大,破坏电力系统的稳定运行,造成电力系统瓦解事故。因此,母线方式和母线保护的选择和运行,是保证电力系统安全运行的重要环节之一。 1.1电力系统母线的主接线形式和可能发生的故障

发电厂和变电站母线方式的选用应根据该发电厂或变电站在电力系统中所处的地位、母线工作电压、连接元件的数量和设备投资等条件来确定。国内常用的母线方式有:

(1) 单母线和单母分段接线,如图a和b。单母线的接线简单,占地少,投资少,但在母线检修

或发生短路时将使全厂站停电。分段单母线在检修或发生短路时,仍可使大约一半的连接元件继续运行。

(2) 双母线、双母线带旁路专用母联及专用旁路断路器方式、双母线带旁路母联兼旁路断路器方

式,如图c、d和e。双母线的操作和运行比较灵活可靠,目前国内110~220kV母线大部分采用这种接线方式。很多情况下将双母线作为分段的单母线方式运行,当一组母线发生短路时,另一组母线仍可继续工作。

(3) 一个半断路器母线,如图f。这种母线方式的可靠性高,一次回路操作灵活,任一组母线发

生短路故障时不影响变电站的安全运行。但该母线方式所需的一次设备多,造价高,主要在超高压变电站中应用。

(4) 多分段母线(双母单分段及双母双分段母线),如图g和h。这种母线方式可把短路故障时的

停电范围限制在更小的范围内,但一次设备投资多,继电保护配置复杂。

与暴露在野外的输电线路相比,母线发生故障的几率较小。但是与其他电气设备相同,母线

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WMH-800微机母线保护 及其绝缘子也存在着由于绝缘老化、污秽和雷击等引起的短路故障,此外还可能发生由于人员误操作而引起的人为故障。母线上发生的短路故障可能是各种类型的接地和相间短路故障。大部分故障是由绝缘子对地放电所引起,母线故障开始阶段大多数表现为单相接地故障,而随着短路电弧的移动,故障往往发展为两相或三相接地短路。在母线上直接连接着断路器、隔离开关、电流和电压互感器、避雷器和绝缘子等电气设备,各电气设备的损坏也都有可能导致母线故障,统计表明,由断路器、隔离开关、互感器三者故障引起母线故障的几率达65%以上。 1.2 对母线保护的基本要求

对母线保护有如下基本要求:

(1) 装置应能在母线区内发生各种故障时正确动作。 (2) 在各种类型区外故障时,装置不应发生误动作。 (3) 装置应能正确切除由区外转区内的故障。 (4) 动作速度快。

1.3 WMH-800微机母线保护简介

WMH-800微机母线保护适用于500kV及500kV以下各种主接线形式的母线,作为发电厂、变电站母线的成套保护装置。保护采用32位DSP芯片,16位AD。所保护的母线规模不超过24个连接元件,一面柜完成成套保护。

保护的主要功能配置包含:具有比率制动特性的分相瞬时值电流差动保护、复合电压闭锁、母联(分段)充电保护、母联过流保护(可选)、母联非全相保护(可选)、断路器失灵保护(可选)、母联失灵及死区保护、CT断线闭锁及告警和PT断线告警等。

2 母线差动保护的基本原理及要考虑的特殊问题

2.1 母差保护应符合的要求

成套的母差保护装置除需满足1.2节的基本要求外,还应符合以下要求: (1) 装置不应受电流互感器暂态饱和的影响而发生不正确动作。

(2) 装置应能适应被保护母线的各种运行方式,并应保证其原有的选择性与快速性。

装置用于保护双母线时,其交流电流回路及跳闸回路应能随母线连接元件的运行位置的改变而自动切换。

在双母线同时或相继故障时装置应瞬时切除母线全部连接元件。 在母线连接元件倒闸操作的过程中装置应能正确判断并瞬时切除故障。 在母线充电时装置应正确判断并瞬时切除故障。

在母联断路器或分段断路器兼旁路断路器用于代路时应保证选择性。母线故障时母联断路器或分段断路器应不迟于其他母线连接元件的断路器跳闸。

对构成环路的各类母线,装置不应因母线故障时有流出母线的短路电流而拒绝动作。 装置应能在母线解列或分段运行时正确判断并瞬时切除故障。

(3) 装置应能使用于电流互感器变比不一致的场合。应内含补偿措施,并应调整方便且准确。 (4) 装置应能通过失灵保护或后备保护,在母联或分段断路器拒绝动作或当母联及分段断路器与

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电流互感器之间故障时,带时限切除另一段母线。

(5) 装置应具有在线自检功能,并应有闭锁元件或其他措施以防止装置在交流电流回路断线或装

置单一功能异常时的误动,并且发出告警信号。

(6) 装置应具有硬件闭锁回路,只有在电力系统发生故障保护装置起动时,才允许开放跳闸回路

(一个半母线方式除外)。

(7) 装置应设有自复位电路,在因干扰或进行电气干扰试验而造成程序走死时,应能通过自复位

电路自动恢复正常工作。

(8) 装置应具有通信接口,并能通过接口向远动设备或后台机传递保护动作顺序、动作时间、故

障类型、故障前后各模拟量的采样数据。

(9) 装置应设有当地信息输出接口,与当地信息输出设备连接,输出保护动作顺序、动作时间、

故障类型、故障前后各模拟量的采样数据。 (10) 装置宜具备故障录波功能。

(11) 装置的实时时钟信号及其他主要动作信号在失去直流电源的情况下不能丢失,在电源恢复正

常后应能重新正确显示并输出。

(12) 根据需要,装置应能实现母联过流保护、母联非全相保护以及断路器失灵保护。 2.2 母差保护的基本原理

母差保护的基本原理是基于电工学的基本定律——基尔霍夫(kirchhoff)定律。母线在电力系统的拓扑结构中其实就是一个节点。连接于同一节点的所有支路的电流的矢量和等于零。如果发生故障,则该矢量和等于故障电流。

差动保护设置大差及各段母线小差,大差作为小差的起动元件,用以区分母线区内外故障,小差为故障母线的选择元件。大差,小差均采用具有比率制动特性的瞬时值电流差动算法,其动作方程为:

Id?IddId?KIfnnId??Ii?1iIf??Ii?1i式中 Id 为某一时刻差动电流瞬时值,If为同一时刻制动电流瞬时值,K为比率制动系数,Idd为差动电流整定门坎。

注:大差不包括母联电流,每段母线小差只包括各自所有连接单元电流。制动电流也如此。 差动保护动作曲线如下图所示:

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图1 差动保护动作曲线

如满足上式的动作方程,判为母线内部故障,母线保护动作,跳开联接于故障母线的所有断路器。大差及小差各自的保护范围如下图所示:

大差母小差II母小差 图2 大小差的保护范围

对单母线(一个半断路器)接线方式,不存在大差小差之分。对单母分段接线方式,大差小差的概念及意义是与双母线一致的。 2.3 母差保护需考虑的特殊问题 2.3.1 CT饱和的影响及防范措施

当母线外部发生故障特别是母线近端发生外部故障时,由于直流分量的影响,CT 可能发生饱和,使CT 的二次电流发生畸变,不能真实反映系统的一次电流,在差动回路中有差电流存在,对母线差动保护产生不利影响,若不采取必要的闭锁措施,差动保护就会误动,因此,在各种类型的母线差动保护中必须对CT饱和采取相应的闭锁措施。

根据分析,即使CT严重饱和时,在故障发生的初始阶段和线路电流过零点附近CT存在一个线性传变区,在线性传变区内差动保护不会误动作。根据这一特性,利用CT饱和时差动保护动作时间滞后于故障发生时刻的特点,首先判断故障的发生时刻,若此时差动保护不动即判为母线外部故障,先闭锁差动保护,然后利用波形识别法来开放差动保护,以确保母线区外转区内故障时,差动保护能可靠动作。

2.3.2 母线故障时CT误差和可能的电流流出对差动灵敏度的影响及对策

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母线内部故障时,可能有电流流出母线,差动保护的灵敏度降低。假设流出母线的电流与总故障电流的比值为δ,如图3所示。(图中电流为二次电流值)

图3 母线内部故障示意图

要保证差动保护可靠动作,则有:

1??1???k?Id????k???If?外部故障时,故障支路CT可能产生较大的误差而引起不平衡电流,假设故障支路CT误差为δ,如图4所示。(图中电流为二次电流值)

图4 母线外部故障示意图

若保证差动保护不误动,则有:

?2???k?Id????k?If??? 由此可以看出给定比率制动系数K,要保证差动保护正常工作,内部故障时流出母线的电流和总电流的比值以及外部故障时允许故障支路CT误差值都有一极限值。对应关系如下表:

制动系数 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 流出母线的电流比例δ(%) 53.8 42.8 33.3 25 17.6 11.1 允许CT误差δ(%) 46.2 57.2 66.7 75 82.4 88.9 由上表可知,母线内部故障有电流流出母线时差动保护的灵敏度有所降低,外部故障CT误差较大时对差动保护产生不利影响,但是,根据具体的系统可选取适当的比率制动系数,可确保差动保护的可靠安全运行,不会影响保护的整体性能。

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WMH-800微机母线保护 2.3.3 母线保护怎样灵活适应母线的各种运行方式

在双母线系统中,根据电力系统运行方式变化的需要,母线上的连接元件需在两条母线间频繁切换,为此要求母线保护能够自动跟踪一次系统的倒闸操作。母差保护用软件实现母线运行方式的自动识别,引入隔离刀闸的辅助触点,完成运行方式的自动识别,作为差动电流计算及出口跳闸的依据。差动保护装置中由于引入了各元件的电流,可利用电流对隔离刀闸的辅助触点位置进行校核,若二者不一致,则发信号告警。隔离刀闸辅助触点的状态通过装置面板上的发光二极管指示。 (1)运行方式字

图5 双母线系统

运行方式字(8421码表示)反映了双母线系统各连接元件与母线的连接情况。如果某个连接

元件投入母线,则该位为1,否则该位为0。双母线系统各段母线均设有一运行方式字。如图5所示双母线系统,I母、II母运行方式字如下:

运行方式字 Ⅰ母线 0x0f Ⅱ母线 0x71 L6 0 1 L5 0 1 L4 0 1 L3 1 0 L2 1 0 L1 1 0 L0 1 1 单母线(一个半断路器接线)没有运行方式字,单母分段接线运行方式字是在设计时定死的,双母单分段接线方式比双母线接线方式多了一个三母运行方式字,运行方式字的形成模式是一样的。

(2)隔离刀闸辅助触点识别运行方式

隔离刀闸连接如图6所示,a、b为连接元件L的隔离刀闸,当L投入I母时,对应I母运行方式字该位为1,对应II母运行方式字该位为0;当L投入II母时,对应II母运行方式字该位为1,对应I母运行方式字该位为0;当L同时投入I、II母时(如倒闸过程中),对应I、II母运行方式字该位均为1。当L退出运行时,对应I、II母运行方式字该位均为0。

图6 隔离刀闸连接 (3)电流平衡法校核运行方式字

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系统正常运行时,母线大差及各段母线小差都是平衡的,利用电流对隔离刀闸辅助触点识别的运行方式字进行校核。若大差平衡而小差不平衡,则发信号告警。

母差保护通过运行方式字实现了对母线一次系统的自适应,交流回路和跳闸回路通过运行方式字的自调整而实现无触点软切换。 2.3.4 母线保护对CT变比不一致的补偿措施

常规母线差动保护要求CT变比一致,当变比不一致时可以通过安装中间变流器进行调整。WMH-800型母线保护装置把CT变比作为定值由用户现场设定,对主CT变比无特殊要求,变比可以任意设定。此时差动电流定值的计算及差动电流的显示均以最大的CT变比为基准。

例如,某一变压器CT变比为1200/5,线路CT变比为600/5,厂用变CT变比为300/5。整定时CT变比分别设置为240,120,60即可。差动电流定值的计算及差动电流的显示以1200/5为基准。即保护装置把最大CT变比元件的模拟量采样调整系数定为1,其它变比元件的模拟量调整系数折算,如上例依次为1、0.5和0.25。保护采样的模拟量在进行有关计算之前需乘于对应的调整系数,相当于加了中间变流器,是一种软补偿。

3 WMH-800微机母线保护装置

3.1 装置的应用

WMH-800微机母线保护适用于500kV及500kV以下各种主接线形式的母线,作为发电厂、变电站母线的成套保护装置。

保护柜配置方案:对单母线、单母分段、双母线、双母单分段等母线方式一般配置一面柜即可;对一个半断路器母线方式一段母线配置一面柜,共需两面柜;对双母双分段母线方式按两个双母线配置两面柜。保护功能配置中标注有可选字样的保护功能不是常配置模块,用户可根据自己的需要灵活选配,在技术协议中提出来。 3.2 装置的硬件构成

WMH-800型微机母线保护总体结构如图3-1所示。图3-2清楚地显示出保护各单元之间的逻辑关系。ABC三相差动保护单元各自独立,分别完成各自的模拟量采集及转换、开关量输入、保护逻辑运算、信号及跳令的开出。电压闭锁装置也是一个独立的单元,完成电压量的采集及转换、电压闭锁逻辑判断、信号及跳令的开出。差动保护单元的跳令开出驱动继电器MCJ,电压闭锁单元的跳令开出驱动继电器YJ,MCJ和YJ的触点串联构成跳闸出口,从而完成保护功能并经电压闭锁有效防止误动。人机接口完成对保护各单元的综合管理,比如各种报文的处理显示和发送,实现人机友好对话,作为监控系统的智能终端等。图3-3是典型的组屏方案,适用于单母线、一倍半断路器接线(按两条单母线配置)、单母分段、双母线、双母单分段接线等接线方式,连接单元数在24个以内(含母联)。若带断路器失灵保护功能,组屏方案不变。对于元件数较少(8个以内)的单母线系统,组屏可以简练一点,由一个差动保护装置和一个电压闭锁装置组成。

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WMH-800微机母线保护

人机接口 图3-1 WMH-800微机母线保护装置总体结构

A相差动保护 B相差动保护 C相差动保护 电压闭锁 图3-2 保护硬件回路原理图

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图3-3 屏面布置图 3.3 程序编制原理说明 3.3.1 保护总体逻辑

保护软件由母差保护程序和电压闭锁程序组成,母差保护程序按相配置,各相程序一致,只在报文上区分。母差保护程序包含差动保护模块、母联充电保护模块、母联失灵或死区保护模块、CT断线判别模块、母联过流保护模块、母联非全相保护模块和断路器失灵保护模块。电压闭锁程序相对独立,完成低电压、负序电压和零序电压判别,以及PT断线检测。母差保护程序和电压闭锁程序分别驱动不同的继电器(各元件一一对应),两个继电器硬接点串联构成出口回路。 3.3.2 保护各主要元件工作原理及逻辑框图

(1)差动保护逻辑框图(以双母线I母故障为例)如下:

Id > Idd Id > KIf Id1 > Idx Id1 > KIf1 U1bs Id:大差电流 Id1:I母小差电流 Idd:大差门坎 Idx:小差门坎 K:比率制动系数 If:总制动电流 If1:I母制动电流 U1bs:I母电压闭锁 & & & & 跳I母 -9-

WMH-800微机母线保护 (2)母联死区及母联断路器失灵保护

母联死区保护根据母联CT的不同布置分以下情况:

a.母联断路器两侧装设两组CT,交叉接线,不存在死区,差动保护不装设死区保护。

图3-4 母联死区故障示意图

b.母联死区保护

母联断路器仅一侧装设CT,如图3-4中所示。

在双母线接线中,K点发生故障,对II母差动保护来说为外部故障,II母差动保护不动;对I母差动保护为内部故障,I母差动保护动作,跳开I母上的连接元件及母联断路器。但此时故障仍不能切除,针对这种情况,本装置采用I母母差动作跳开母联断路器后检测母联断路器的跳位开入,若有跳位开入,则封掉母联CT的电流,从而破坏II母电流平衡,加速II母差动动作,最终切除故障。

若没有把母联的跳位接点引入保护装置,或者保护没有识别到母联TWJ,则母联死区故障时保护自动按母联失灵来处理。

c.母联失灵保护

母联失灵示意图如图3-5中所示,I母线内部故障,I母差动保护动作,跳母联及I母所有连接元件,若母联断路器失灵,故障依然存在,延时(延时可整定,躲母联断路器跳闸时间),若大差动作且母联电流越限则跳开双母线上所有连接元件,最终切除故障。

图3-5 母联失灵示意图

母联失灵及死区保护(无母联TWJ时)逻辑框图如下:

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U1bs U2bs I1:母联电流 Icd:母联充电电流门坎 U1bs、U2bs:I、II母电压闭锁 Tmlsl:母联失灵延时 母差跳I母 (母差跳II母) 充电保护动作 ≥1 Id > Idd I1 > Idd (死区) I1 > Icd (充电母联失灵) ≥1 & & Tmlsl 跳两段 母线 d. 母联断路器断开即双母线分裂运行时,若母联隔离刀闸未拉开,而仅靠隔离刀闸进行方式识别,则母联为运行状态,母联死区故障时就会引起双母线相继跳闸。双母线分裂运行母联死区故障如图3-6中所示,K点故障,I母为区内,I母差动动作跳I母,II母延时跳闸。这样就扩大了停电范围。为避免这种情况的发生,装置中引入母联断路器的辅助触点以判断母联断路器的投退情况,当母联断路器断开时,母联电流不计入小差的计算,这样K点故障相当于II母故障,II母差动动作跳开II母线以切除故障。这种运行方式下不再进行死区及母联失灵的判别。

图3-6 双母线分裂运行母联死区故障

(3)倒闸过程中差动保护逻辑

双母线系统,在倒闸过程中,当某一连接单元的两副刀闸同时闭合时,两条母线通过刀闸短接,成为单母线。因此,当差动保护动作后,不再作故障母线的选择,而直接切除双母线上所有联接单元。

双母线系统在进行倒闸操作时,用户可能要求禁止跳母联断路器(去掉电源保险)。从去除保险到两隔离刀闸同时闭合,时间可能较长,若此过程中母线发生故障,非故障母线只能靠母联失灵保护切除,增加了故障的切除时间。装置设置了一个“倒闸过程中”(或称母线互连)压板,倒闸前投入此压板,即认为系统进入倒闸过程中。倒闸结束后退出此压板。若母联失灵延时系统可以接受,也可不用该压板。

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WMH-800微机母线保护 (4)双母线分裂运行时的保护考虑

图3-7 双母线分裂运行

双母线分裂运行时,装置自动修改大差制动系数,以保证在某些运行方式下,母线内部故障大差有足够的灵敏度。双母线分裂运行如图3-7中所示,K点故障时大差差动电流与制动电流之比为0.33,若整定的制动系数K大于0.33,大差在这种工况下将会拒动,所以保护在这种工况下将自适应地把大差的制动系数调整到0.3,保证差动保护动作以切除故障。 (5)母联(分段)充电保护

当任一组母线检修后再投入运行之前,利用母联断路器对该母线进行充电试验时可投入母联充电保护,当被试验母线存在故障时,利用充电保护切除故障。

充电保护只能短时投入,充电保护投入的逻辑为:当母联断路器由“跳位”变为“合位”,或母联TWJ=1,母联由无电流变为有电流(>0.04In),且一组母线无压,则开放充电保护5s。对有充电手合开入的情况,WMH800直接识别手合开入,若充电手合接点闭合则充电保护投入,投入时间不超过5s。在充电保护投入期间,若母联电流任一相大于充电保护整定电流,则经整定的充电保护延时将母联断路器切除。母联充电保护出口经电压闭锁。

根据母联充电保护闭锁母差控制字的投退来决定充电保护投入期间是否闭锁母差保护,若控制字投入,则在充电保护投入期间闭锁母差保护500ms。考虑到用户可能有专门的母联保护,在进行母联充电试验时不使用WMH800的母联充电保护,但又需要闭锁WMH800的母差保护,所以引入充电手合开入接点,即使WMH800的充电保护未投入,但只要外部充电手合接点闭合,且母联充电保护闭锁母差控制字投入,则闭锁母差。

母联充电保护的逻辑框图如下:

充电手合开入≥1母联TWJI,II母均有电压母联I>0.04In&&≥1SW2I母复合电压闭锁≥1II母复合电压闭锁YBCDBSMC&闭锁母差&母联I>IcdTcd跳母联Icd:母联充电保护电流定值SW2:母联充电保护投退控制字Tcd:母联充电保护延时定值YB:母联充电保护投退压板CDBSMC:母联充电保护闭锁母差保护控制字投入-12-

WMH-800微机母线保护

(6)CT断线闭锁及告警

WMH-800母线保护装置利用差流进行CT断线的判别。系统正常运行时,大差以及各段母线小差为零。当差流连续越限时即判为CT断线,闭锁断线相该段母线差动保护并发告警信号。 (7)电压闭锁元件

电压闭锁元件含母线各相低电压,负序电压,零序电压元件,各元件并行工作,构成或门关系。PT断线时,退出断线相低电压元件和负序电压元件。 (8)PT断线告警

当Ua低于PT断线定值或负序、零序电压长时间过限(7V)时,即判为PT断线,装置延时发PT断线信号。PT断线后退出断线相低电压元件和负序电压元件,保留健全相低电压和零序电压元件。

(9)断路器失灵保护(可选)

任一断路器失灵时,来自外部该元件的失灵启动触点启动失灵保护,失灵保护判出该元件所在母线,并经设定的延时时间切除母联和失灵元件所在的母线。

失灵保护逻辑有两种,一种如方式一逻辑框图所示,一种如方式二逻辑框图所示。区别在于识别到外部失灵启动接点以后要不要再判一次该失灵元件的电流是否过限。失灵启动接点本身串有电流继电器的接点(TJ和LJ串联组成),WMH800的失灵保护另加电流判别的目的只是出于防失灵误动的考虑。但由此给定值整定部门增加了工作量(要为每一个间隔下一个失灵电流定值),当然如果某些元件没有失灵起动装置,用跳闸接点给失灵保护失灵起动开入,则失灵保护另加电流检测是必须的。所以两种失灵保护逻辑配置时根据不同用户的需要具有一定的灵活性。

断路器失灵保护组屏方案有三种:一.和母线保护同组一面屏,作为母线保护的一个功能模块,与母线保护共出口回路;二.单独组屏并加电流判断(采用方式一逻辑),硬件配置与WMH-800相同;三.单独组屏不加电流判断(采用方式二逻辑),硬件配置包括失灵启动箱和电压闭锁箱各一。

断路器失灵保护方式一逻辑框图如下:

& I母失灵起动 TJ LJ II母失灵起动 运行方式识别 失灵起动装置 U1slbs & Tsl1 Tsl2 跳母联 跳I母各单元 U2slbs Ia > Isl Ib > Isl Ic > Isl & & Tsl1 Tsl2 跳母联 跳II母各单元 ≥

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WMH-800微机母线保护 断路器失灵保护方式二逻辑框图如下:

& I母失灵起动 TJ LJ II母失灵起动 运行方式识别 失灵起动装置 U1slbs & Tsl1 Tsl2 跳母联 跳I母各单元 U2slbs & & Tsl1 Tsl2 跳母联 跳II母各单元 (10)母联过流保护(可选)

这是一种简单的辅助保护。根据用户需要可设计成母联过流保护或者是旁路保护,当利用母联断路器作为线路(或旁路)的临时保护时可投入过流保护。

过流保护投入时,当任一相母联(或旁路)电流大于过流保护电流整定值,经整定延时跳母联(或旁路)开关。过流保护出口不经复合电压闭锁。 (11)母联非全相保护(可选)

当母联断路器某相断开,母联非全相运行时,可由母联非全相保护延时跳开母联断路器三相。 在母联非全相保护投入时,若母联三相TWJ状态不一致,且母联零序电流大于母联非全相电流定值,经整定延时跳母联开关。母联非全相保护出口不经复合电压闭锁。 母联非全相保护逻辑框图如下: 母联3I0>IfqxIfqx:母联非全相保护电流定值SW7:母联非全相保护投退控制字TWJATWJB状态不一致判别TWJC&SW7YBTfqx跳母联Tfqx:母联非全相保护延时定值YB:母联非全相保护投退压板3.4 保护定值 控制字 序号 1 2 3 4 -14-

控制字名称 充电闭锁母差 差动保护投入 充电保护投入 充电速动投入 控制字符号 CDBSMC CDTR CHTR KCHTR 整定范围 √(投)/×(退) √(投)/×(退) √(投)/×(退) √(投)/×(退) WMH-800微机母线保护

序号 5 6 7 8 控制字名称 倒闸过程投入 过流保护投入/备用 失灵保护投入/备用 母联非全相投入/备用 控制字符号 DZTR GLTR/BEI SLTR/BEI FQXTR/BEI 整定范围 √(投)/×(退) √(投)/×(退) √(投)/×(退) √(投)/×(退) 6、7、8相为可选保护模块的控制字,当不配置这些保护功能时,菜单中显示为备用。 (2)差动保护定值

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 定值名称 大差电流定值 小差电流定值 制动系数 方式识别定值 母线低电压定值 母线负序电压定值 母线零序电压定值 电压断线定值 定值符号 Idd Idx Zd CT_gat U1set 3U2set 3U0set PT_dis 整定范围 0.2 IN~2IN 0.2 IN~2IN 0.30~0.70 0.04IN~0.5IN 20V~50V 5V~20V 5V~20V 5V~20V 整定步长 0.01A 0.01A 0.01 0.01A 0.1V 0.1V 0.1V 0.1V 定值单中3U2set指负序电压(相)定值的三倍,3U0set指开口三角电压,低电压定值也是相电压。

(3)母联(分段)失灵保护定值

序号 1 定值名称 母联失灵延时 定值符号 Tmlsl 整定范围 0.05s~2s 整定步长 0.01s (4)母联充电保护定值

序号 1 2 (5)CT断线定值

序号 1 定值名称 电流断线定值 定值符号 CT_dis 整定范围 0.04 IN~0.5IN 整定步长 0.01A 定值名称 充电电流定值 充电保护延时 定值符号 Icd Tcd 整定范围 0.2 IN~12IN 0.05s~2s 整定步长 0.01A 0.01s (6)母联过流保护定值(此功能不配置时没有该定值)

序号 1 2

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定值名称 过流保护定值 过流保护延时 定值符号 Igl Tgl 整定范围 0.2 IN~12IN 0.05s~2s 整定步长 0.01A 0.01s

WMH-800微机母线保护 (7)母联非全相保护定值(此功能不配置时没有该定值)

序号 1 2 定值名称 母联非全相定值 母联非全相延时 定值符号 Ifqx Tfqx 整定范围 0.2 IN~12IN 0.05s~2s 整定步长 0.01A 0.01s (8)断路器失灵保护定值(此功能不配置时没有该定值)

序号 1 2 3 4 5 6 定值名称 失灵低电压定值 失灵负序电压定值 失灵零序电压定值 失灵跳母联延时 失灵跳母线延时 各间隔失灵电流定值 定值符号 U1sl 3U2sl 3U0sl Tsl1 Tsl2 InL 整定范围 20V~50V 5V~20V 5V~20V 0.05s~2s 0.05s~2s 0.04 IN~2IN 整定步长 0.1V 0.1V 0.1V 0.01s 0.01s 0.01A 定值单中3U2sl指负序电压(相)定值的三倍,3U0sl指开口三角电压,低电压定值也是相电压。各间隔失灵电流定值根据用户要不要求失灵保护再检测电流而配置,若失灵不判电流则没有这些定值,定值符号中n为间隔号。 (9)精度调整系数(厂家给定)

序号 1 2 定值名称 电流调整系数 电压调整系数 定值符号 c_fact v_fact 整定范围 0.8~1.3 0.8~1.3 整定步长 0.01 0.01 (10)各间隔CT变比

序号 1 2 3 : : : 24 定值名称 1#变比 2#变比 3#变比 : : : 24#变比 定值符号 CT1 CT2 CT3 : : : CT24 整定范围 1~9000 1~9000 1~9000 : : : 1~9000 整定步长 1 1 1 : : : 1 CT变比参数是按间隔对应配置的。

4 WMH-800微机母线保护装置使用说明

4.1 总则

(1)本装置在使用时,应遵守以下规程:

DL400-91 继电保护和安全自动装置技术规程2.8母线保护和断路器失灵保护

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WMH-800微机母线保护

DL/T559-94 220?500kV电网继电保护装置运行整定规程 DL/T584-95 3?110kV电网继电保护装置运行整定规程 继电保护及电网安全自动装置检验条例

电力系统继电保护及电网安全自动装置反事故措施要点 DL/T587-1996 微机继电保护装置运行管理规程

(2)说明

由于母线方式较多,电压等级各异,在电网中的地位不同,运行工况千变万化,用户可根据以上的规程等结合系统的厂站具体情况,结合本系统的经验、习惯和规定选择使用和配置主保护和辅助保护以及进行整定计算,本节介绍的母线保护整定计算仅供参考。 4.2 母差保护定值整定及用户选择 (1)控制字的选择

WMH-800设置的控制字是与硬压板一一对应的,类似于软压板,作为远方投退保护的开关,它们与硬压板在控制保护投退方面是“与”的关系。在不需要用软压板投退保护时,推荐把控制字全部整定为“√(投)”。 (2)差动保护定值的整定 i.大差电流Idd的整定方法

大差电流是整套保护的起动元件,它用来区分母线的内部和外部故障,整定方法如下: 应当尽可能躲过母线外部短路时的最大不平衡电流,即

Idd?kk?klh?kfzq?Idmax其中: Kk为可靠系数,取1.5

Klh为电流互感器的变比误差,一般取0.1

Kfzq为非周期分量系数,按保护躲非周期分量的能力在1到2之间选取,新型的母线保护一般取1。

Idmax为母线外部短路时流过某一连接元件的最大短路电流 可能的情况下,躲过母线出线的最大负荷电流

Idd?kk?Ifhmax其中: Kk为可靠系数,取1.3

Ifhmax为母线出线的最大负荷电流

大差电流的灵敏度校验按最小运行方式下的母线短路进行,灵敏系数大于2,但对于运行方式变化较大的母线系统,灵敏度可能不能满足要求,此时的定值应按保证母线保护在最小运行方式下有足够的灵敏度来整定。这是因为,母线保护通常设置有电压闭锁,躲最大负荷可以不考虑,另外比率制动特性具有抗不平衡电流的能力,即使Idd大于动作门坎,也不一定会使比率制动判据满足,此时应主要考虑制动系数的选取。 ii.小差电流Idx的整定方法

小差是故障母线的选择元件,它用来区分是母线系统的那一段母线发生了故障,它的整定原则和大差一样,只不过它的整定对象是单段母线。

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WMH-800微机母线保护 一般大差和小差定值整定的一样,但若考虑大差启动更灵敏一点,大差也可以整定的比小差定值小。

iii.制动系数的选取

主要考虑母线故障时流出电流占故障电流的比例和外部故障时由于CT误差产生的不平衡电流,推荐0.6。

iv.方式识别电流定值的整定

大于正常运行时的差动最大不平衡电流。 v.母线保护电压定值的整定

母线保护的电压闭锁主要是考虑误碰、误通电、装置元件损坏引起的保护误出口,但不能因此误闭锁母线保护。母线保护低电压定值(相)按母线对称故障时有足够的灵敏度(大于2)整定,并小于最低运行电压。母线保护零序电压定值(开口三角)按母线故障时有足够的灵敏度(大于2)整定,并躲过母线正常运行时出现的最大不平衡电压的零序分量。母线保护负序电压定值(相)按母线故障时有足够的灵敏度(大于2)整定,并躲过母线正常运行时出现的最大不平衡电压的负序分量。电压互感器断线定值推荐为15V。 (3)母联失灵延时定值的整定

母联失灵延时按大于母联断路器最大跳闸灭弧时间,并考虑一定裕度来整定,推荐范围0.10~1.00s。

(4)母联充电保护定值的整定

小于被充电元件发生故障时,在最小运行方式下流过母联断路器的故障电流,并考虑足够的灵敏度,灵敏系数大于1.5。

充电保护出口延时的整定满足与其它保护配合的需要。用户可能要求充电出口无延时,那么充电试验时同时投入“充电速动”压板即可。定值单中也可以把充电延时定值整定的很小,如0.01s,但最好不要整定为0。 (5)CT断线电流定值的整定

大于正常运行时的差动最大不平衡电流。 (6)母联过流保护定值的整定

母联过流保护电流定值按被充电线路末端发生短路有足够灵敏度来整定,且须躲过该运行方式下流过母联的负荷电流。

母联过流保护延时定值按实际运行需要整定。 (7)断路器失灵保护定值的整定方法

失灵保护低电压定值(相)按连接本母线的最长线路末端发生对称故障和任意变压器低压侧发生短路故障时有足够的灵敏度整定,并小于最低运行电压。失灵保护零序电压定值(开口三角)按连接本母线的最长线路末端发生不对称故障和任意变压器低压侧发生短路故障时有足够的灵敏度整定,并应躲过母线正常运行时最大不平衡电压的零序分量。失灵保护负序电压定值(相)按连接本母线的最长线路末端发生不对称故障和任意变压器低压侧发生短路故障时有足够的灵敏度整定,并应躲过母线正常运行时最大不平衡电压的负序分量。由于各线路(或元件)断路器失灵

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WMH-800微机母线保护

保护共用电压闭锁定值,故整定时应保证在最大运行方式下各线路末端发生故障时电压闭锁元件均能够开放。

失灵跳母联延时应大于断路器动作时间和保护返回时间之和,并考虑一定裕度,满足与其他保护的配合要求,推荐范围0.15~1s。

失灵跳母线延时在失灵跳母联延时时间基础上,再加上母联(或分段)断路器动作时间和保护返回时间之和,并考虑一定裕度,在保证满足与其他保护的配合要求前提下,时间应尽可能短,推荐范围0.25~1s。

各支路失灵电流定值应按线路末端(或变压器低压侧)故障有足够灵敏度(大于1.5)的前提下,尽可能大于最大负荷电流来整定,如果最大负荷电流不能满足灵敏度要求时,服从灵敏度需要,这主要是考虑失灵保护还有接点启动和电压闭锁等动作条件。 (8)各间隔CT变比的整定

按现场运行的各间隔CT实际变比一一对应输入即可,例如1#间隔CT变比为1200/5,那么CT1输入240。

4.3 人机接口面板图示说明

液晶信号灯串口小键盘人机接口MMI面板包含有液晶、串口、信号灯和六键小键盘。

其中液晶为EL背光128?128液晶显示器,用以显示正常运行状态、保护动作报告和人机交互菜单等。

串口用于和PC机连接,用PC对保护进行一些调试或修改。

信号灯包含有一个绿色“运行监视”灯,以恒定频率闪烁表示人机接口单元运行正常,发平光或不亮则表明人机接口死机,还有一个红色“通讯告警”灯用于显示人机接口和各保护CPU的通讯状况,若通讯良好则不亮,若被点亮则表明人机接口和某个CPU握不上手,通讯不良。

小键盘中“→”,“←”键的主要功能是移动光标和在有[√] [×]图标时完成它们之间的切换,“↑”,“↓”键主要功能在出现大光标时移动,在出现小光标时修改数据(以步长1递增或递减,此时不作移动功能),“ENTER”键主要功能表示确认或进入菜单,“ESC”键主要功能是取消修改或退出。

4.4 保护运行时液晶显示说明

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WMH-800微机母线保护

许 继 电 气 A 00248D 015B73 type1 type2 CPU1模拟量 Id = 0.083 Id1 = 0.035 Id2 = 0.045 IU = 0.073 IIU = 0.025 2000—08—16 08:28:32 015B73 B 00248DC 00248D 015B73 D 000000 000000 2000—08—16 08:28:28 图4-1 图4-2

图4-3 图4-4

图4-5 图4-6

上面6幅图为装置正常运行时的液晶显示内容,每隔4秒左右换屏一次,循环显示。CPU1、CPU2、CPU3、CPU4分别代表差动A箱、差动B箱、差动C箱和电压闭锁箱CPU。

图4-1中,type1、type2分别表示一母运行方式字和二母运行方式字,方式字是用8421码表示的,例如3#元件挂在一母,则一母方式字的第3位置1,否则为0,依此类推,就得到母线运行方式字。A、B、C表示相别,D表示电压闭锁箱。液晶右下角显示当前日期和时钟。图4-2、图4-3、

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CPU2模拟量 Id = 0.033 Id1 = 0.015 Id2 = 0.021 IU = 0.049 IIU = 0.035 2000—08—16 08:28:36 CPU3模拟量 Id = 0.063 Id1 = 0.038 Id2 = 0.024 IU = 0.056 IIU = 0.021 2000—08—16 08:28:40 CPU4模拟量 IUA = 0.013 IUB = 0.035 IUC = 0.054 I3U0 = 0.008 IIUA = 0.025 IIUB = 0.022 2000—08—16 08:28:44 CPU4模拟量 IIUC = 0.043 II3U0 = 0.015 IU2 = 0.005 IU0 = 0.003 IIU2 = 0.008 IIU0 = 0.007 2000—08—16 08:28:48

WMH-800微机母线保护

图4-4中Id表示大差,Id1表示一母小差,Id2表示二母小差,IU表示一母电压,IIU表示二母电压,显示的是有效值。图4-5、图4-6中显示实时电压信息。若某相不运行(或装置通讯不良或没有登录),则相应的不会有该相的信息。

保护正常运行时,MMI没有背光。当MMI有操作时,背光自动点亮。操作完毕后,MMI回到循环显示状态,接着如长时间无操作,则背光自动熄灭。在循环显示过程中,按ESC键,则画面换屏暂停,左下角出现Stop提示,这时可用“→”,“←”键手动换屏显示。再按ESC键,画面恢复循环显示状态。

4.5 命令菜单使用说明

4.5.1 各级菜单结构示意图如下表所示。

一级菜单 二级菜单 三级菜单 时 间 网络地址 口 令 模块登录 系统设置 串口设置 接口设置 连接设置 其他设置 C T变比 定值修改 定值打印 定值管理 控 制 字 压板状态 总 报 告 报告管理 分 报 告 事件报告 录 波 调 试 传动试验 信号复归 版本显示

4.5.2 一级菜单

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WMH-800微机母线保护 在正常运行状态下,按“ENTER”键,LCD立即转为显示系统功能的[主 菜 单],如图4-7所示:

菜 单 主 系统设置 定值管理 报告管理 调 试 版本显示 ENTER 显示 ESC 退 图4-7

用“↑”, “↓”键移动光标至所选的项目后,再按[ENTER]键,即可进入相应功能的子菜单。由于MMI为许继产品公用接口,有些菜单对母线保护无用,不再加以说明。 4.5.3 系统设置

选定[系统设置],按“ENTER”键,会显示如图4-8所示菜单:

系统 设 置 时 间 网络地址 口 令 模块登录 其他设置 ENTER 显示 ESC 退 图4-8

用“↑”,“↓”键移动光标至所选的项目后,再按“ENTER”键,即可进入相应功能的子菜单。

4.5.4 时间

在[系统设置]下选择时间菜单按“ENTER”键将进入[时间]菜单

年调整 时 间 设 置 1999 15911 23 10 47 时 间 设 置 199 9 15911 23 10 47 √ × √ × 年调整 图4-9 图4-10

当刚进入[时间]菜单时显示如图4-9所示,在大光标的状态下可以通过“↑”、“↓”或

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WMH-800微机母线保护

“→”、“←”键移动光标至所要修改的时间项上,按“ENTER”键可把大光标变成小光标,如图4-10状态。这时就可通过“↑”、“↓”键对数据进行修改。按“↑”键数据增大, 按“↓”键数据减小,数据修改是可循环的(包括9、8、7、6、5、4、3、2、1、0、· 、空格)。在小光标的状态下按“ENTER”或“ESC”键都会回到大光标状态下。当光标移到[√]位置,按“ENTER”键将保存所设置的时间,若在[×]上按“ENTER”键将不保存修改内容。按“ESC”键也将不保存修改内容返回上一级菜单。

此套软件中的所有数据修改都与时间的修改方法一样。 4.5.5 网络地址

在[系统设置]菜单下通过“↑”、“↓”键选择[网络地址]按“ENTER”键,就能出现图4-11所示界面:

网 络 网络地址 地 址 0000 √ × 图4-11

网络地址的修改方法和时间一样。网络地址是综合自动化使用的,平时不要修改它。修改完网络地址把光标移到[√]上按“ENTER”键将保存所设置的地址,若在[×]上按“ENTER”键将不保存修改内容。按“ESC”键也将不保存修改内容返回上一级菜单。 4.5.6 口令

在[系统设置]菜单下通过“↑”、“↓”键选择[口 令]按“ENTER”键,就能出现图4-12:

口 令 设 置 旧 口 令: ****** 口 令 设 新 口 令: ****** √ 置 × √ × 输入旧口令 输入新口令 图4-12 图4-13

在修改口令之前必须先输入旧口令,然后将光标移到[√]位置按“ENTER”键,则将显示图4-13,要求输入新口令。输入新口令后接口会要求确认新口令,输入方式与前面相同。(注:口令出厂设置为 “0000”,用户设置自己的口令后请记牢!)

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WMH-800微机母线保护 4.5.7 模块登录

在[系统设置]菜单下通过“↑”、“↓”键选择[模块登录]按“ENTER”键,界面显示如图4-14。“↑”、“↓”键选择要登录的CPU号, “→”、“←”键修改登录情况。[√]时表示CPU已被登录上了, [×]表示CPU已被退出。登录的意思是CPU与MMI建立链接,登录上以后,MMI就对该CPU进行巡检通信及管理操作。修改完后按“ENTER”键就能保存修改的结果退出, 按“ESC”键将不保存修改的结果退出。

模 CPU1 L√ 块 CPU3 L√ CPU4 L√ 登 CPU2 L√ 录 ← →修改 图4-14

4.5.8 接口设置

在[接口设置]菜单中三个小菜单:[串口设置]、[连接设置]、[其他设置]。 a.[串口设置],主要设置接口与后台通讯时的串口参数。

b.[连接设置],当进入这个菜单时,液晶屏幕显示如图4-15。这个功能是调试软件通过接口面板前的9针串口与保护板连接时用的。

c.[其他设置],在这个菜单中设置一些接口的功能,如:故障时打印采样值、主界面上显示有效值等。

计 算 机 连 接 至 保 护 模 块…… 图4-15

4.5.9 定值管理 4.5.9.1 CT变比

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WMH-800微机母线保护

在主菜单中选择[定值管理]菜单,进入后选择[CT变比]菜单如图4-16所示:

Num:00 1/3 CT1 240 CT2 240 CT3 240 CT4 240 CT5 240 CT6 240 CT7 240 CT 保护模块 变 比 CPU1 √ × √ ╳ → ← 下一页 ENTER ↑↓选择 图4-16 图4-17

当光标停在“保护模块”右边的CPU上时按“ENTER”键能产生一个下拉菜单通过“↑”、“↓” 键选择想要的 CPU号,按“ENTER”键就能选中该CPU 。通过“↑”、 “↓” 键把光标移到[√]按钮上按“ENTER”键,接口与保护通讯后显示界面如图4-17。

这时光标停在[→]按钮上,在屏幕的最下一行显示有按钮的功能和CT变比的说明。右边一列数据是CT变比。在屏幕的最右上角有一个数据提示表示有几屏的CT变比,如“1/3”,表示本CPU保护CT变比共有3屏的内容,当前是在第一屏上,可将光标移到[→]、[←]按钮上按“ENTER”键来翻屏。

修改CT变比时,用“↑”、“↓” 或“→”、“←”键移动光标到所要修改的CT变比项上,按“ENTER”键,光标在最后一位数字上闪烁,这时可用“→”、“←”键移动光标,用“↑”、“↓”修改数字大小,按“ENTER”键结束本项CT变比的修改。

修改完CT变比后把光标移到[√]上按“ENTER”键,就可以修改CT变比,接着接口就会要求修改者输入口令(注:口令出厂设置为 “0000”),输入正确的口令后,接口会提示“CT变比修改?”界面,用户只要按“ENTER”键就能把CT变比同时固化到所有登录的CPU里了。在修改过程中或界面提示过程中按了“ESC”键都将不固化CT变比退出,返回到上一级菜单。 4.5.9.2 定值修改

在主菜单中进入[定值管理]菜单后,将会看到[定值修改]菜单,进入定值修改菜单,选择完CPU号后,在按钮[√]上按“ENTER”键, 经过通讯后接口将显示保护的定值具体如图4-18所示:

Num:00 1/3 Idd 0.147 Idx 0.240 ZD 0.000 Ct-dis 0.000 CT-gate 0.075 Icd 0.000 √ ╳ → ← 下一页

图4-18

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WMH-800微机母线保护

码表示的,Sw2的低8位和Sw1组合在一起表示I母运行方式字,Sw2的高8位和Sw3组合在一起表示II母运行方式字,Sw4表示III母运行方式字,上例中I母运行方式字为002AABH,II母运行方式字为001555H,由方式字可以看出双数编号的单元挂在I母线上,单数编号的单元挂在II母线上,1#为母联。Sw5表示压板投退情况,它的各位和“压板投切”菜单下的各位是一一对应的,上例中0002H(即0000 0000 0000 0010)表示“差动保护投入”压板投入 。Sw6表示装置发出的跳闸命令,低8位从低到高分别定义为“I母差动出口”“II母差动出口”“充电保护出口”“过流保护出口”“I母失灵出口”“II母失灵出口”“母联失灵出口”“失灵跳固定线路和母联”,上例中保护从01点开始发出了“I母差动出口”的跳令。 c.采样报告

操作方法:按“ENTER”键进入主菜单→移动大光标到“调 试”, 按“ENTER”键进入子菜单→移动大光标到“录 波” ,按“ENTER”键进入下一级菜单→选择“波形输出”或者“采样点”,按“ENTER”键,选择CPU号,按“ENTER”键开始打印。报告格式与故障采样报告类似。

5 调试试验

5.1 总则

调试必须执行的准则是部颁继电保护及电网自动装置检验条例和电力系统继电保护及电网安全自动装置反事故措施要点。 5.2 调试资料准备

(1) WMH-800微机母线保护装置说明书 (2) 被试保护屏组屏设计图纸

(3) 设计院有关被试屏与其它外部回路连接的设计图册

(4) 被试保护屏所保护的一次设备主接线及相关二次设备电气位置示意图、平面布置图及相关参

数。 5.3 试验仪器准备

(1) 常规的继电保护测试仪,能输出三相电流和电压。最好是微机测试仪,界面友好,操作方便。 (2) 符合继电保护测量等级要求的电流电压表 (3) 检验保护输出触点通断的万用表。 5.4 试验注意事项

不带电插拔装置插件,不触摸插件表面元器件,尽量少插拔甚至不插拔插件。 试验前应按安全规程要求,做好安全措施。 5.5 基本检查 5.5.1 外观及机械检查

1) 装置外壳、铭牌及背后端子应无划伤、碰坏、垢损等情况,各组件插入机箱后,面板应整齐平整。

2) 各组件插拔应灵活方便,插紧到位,锁紧机构能可靠锁紧。 3) 装置中各连接电缆方向正确、连接可靠。

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WMH-800微机母线保护 4) 插座中短路环通断可靠,位置正确。 5.5.2 通电前检查:

1)检查装置的型号及各电量参数是否与订货一致,尤其应注意电源电压及CT的额定值与现场相匹配。

2)按装置背后接线图用通灯或万用表检查装置各箱背后配线,应无错线、误联、漏联等现象。 3)拔出装置中所有插件,拆开接地铜排上的接地线,用空载电压为500V的兆欧表测量交流电压回路对交流电流回路之间,直流回路与交流回路之间,交流回路、直流回路对外壳之间绝缘电阻应不小于100MΩ。

4)各插件应按本身的技术要求调试检查合格。 5)各插件插入机箱后应位置正确、接触可靠、到位。 6)检查各保护CPU板JP1跳线座的下两针应该用短路子短接。

7)如有必要,连接好打印机及装好打印纸(打印机电源用交流220V,打印机串行电缆连接正确可靠,打印机串行电缆配线9针和25针对应关系为:2-2,3-3,5-7,6-20,8-4。)。 8)用万用表检查PT回路不短路,CT回路不开路。 9)退出保护各压板(整屏调试)。 10)打印机波特率应设定为9600bps。 5.5.3 整机通电检查

1) 通电前,按相应位置插入全部插件。

2) 如连接好打印机,在通电状态下,不能转动走纸旋钮。走纸通过按走纸按键或关掉其电源后转动走纸旋钮进行。

3) 给上额定直流电源,检查装置是否正常工作,正常工作表现为: a.各保护单元的运行灯闪烁。

b.LCD显示许继商标及实时时钟,MMI运行灯闪烁(检查LCD灰度是否正常,否则调整MMI板上

的灰度电位器)。

c.在输入了定值和CT变比的情况下,装置所有告警灯、信号灯应灭。

4) 按照MMI操作说明进入菜单对各CPU模块进行登录,校对并记录各CPU板及MMI板的程序版本号及校验码 5.6 定值整定

输入保护各项定值和CT变比,其中差动电流定值的计算及显示均以最大的CT变比为基准。打印出定值清单 5.7 装置采样精度校验 1)零漂检查

利用MMI打印出各CPU的零漂(不加任何交流量时的正常采样值)。检查电流电压回路零漂,每回路零漂应在-0.1~0.1A(-0.2~0.2V)范围内。如不满足,请与厂家联系。 2) 电流电压刻度检查(模拟量输入回路检查)

将电流回路同极性串联,通入额定交流电流,要求串入0.2级(或0.5级)电流表。将电压回

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WMH-800微机母线保护

路同极性并联,通入额定交流电压,要求并入0.2级(或0.5级)电压表。利用人机对话打印出各CPU采样值,观察各通道有效值,应与表计指示平均误差 < ±1%(见下表)。

电压 (含PT误差 ) 1. 0.2V-0.5V 2. 0.5V-100V 电流(含 CT误差 ) 1. 0.1A-0.5A 2. 0.5A-100A 最大误差 < ±5% 平均误差 < ±1% 最大误差 < ±2% 平均误差 < ±1% 最大误差 < ±5% 平均误差 < ±1% 最大误差 < ±2% 平均误差 < ±1% 解除上述交流输入接线,通入额定三相交流电压及电流,利用人机对话打印出正常采样值,通过采样值检查模拟量各相位是否与接入量相同。 5.8 保护屏输入、输出触点回路检查

投退各保护投入压板,此时应有对应开入量变化的报告给出(如差动保护压板投入或退出)否则应检查该回路外部接线及开入电源。运行方式字的开入经过比较MMI的显示代码和母线运行方式模拟显示灯进行检查。

保护屏的各出口跳闸触点及各种信号触点可在下面的功能试验中同时验证。 5.9 保护功能和定值整定值试验

以9个连接元件的双母线(专设母联)为例。

屏后端子排定义为:D—直流电源回路端子,KD—开关量输入回路端子,GD—公用端子(开关量回路的正电源),TD—跳闸回路端子,ND—网络接口端子,JD—交流电源回路端子,LD—交流电流输入回路端子,和各连接元件对应,每个元件一组(6个端子),包括A、B、C、N各相。YD—交流电压输入回路端子,每条母线对应一组,包括Ua、Ub、Uc、Un、3U0+、3U0-,XD—信号回路端子。

母线运行方式用短接开关量空接点即GD端子和KD端子来模拟(厂内试验)。 以下试验在不作说明时,均断开保护屏上的出口压板(现场试验)。 5.9.1差动试验

1) 双母线并列运行情况。合“差动保护投入”压板。

a. 运行方式如表1,各元件(除1#)A.B.C三相依次加入单相电流,相当于模拟母线单相短路故障。通入电流大于差动定值。

电流加入2#.4#.6#.8#,相当于II母故障,跳1#.2#.4#.6#.8#。

电流加入3#.5#.7#.9#,相当于I母故障,跳1#.3#.5#.7#.9#。

表1

1# 2# 3# 4# 5# 6# 7# 8# 9# ? ? ? I母 ? ? ? ? ? II母 ? ? 保护动作行为应正确可靠。在2倍整定电流、0.5倍整定电压下,保护整组动作时间不大于16ms。

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WMH-800微机母线保护 b.改变运行方式,如表2

表2

1# 2# 3# 4# 5# 6# 7# 8# 9# ? ? ? I母 ? ? ? ? ? ? II母 ? 分别模拟I、II母故障。保护动作行为应正确可靠,动作时间应满足要求。 2)双母线分列运行情况。合“差动保护投入”压板。

a. 运行方式如表3

表3:

1# 2# 3# 4# 5# 6# 7# 8# 9# ? ? ? I母 ? ? ? ? ? II母 分别模拟I,II母故障。保护动作行为应正确可靠,动作时间应满足要求。 b. 改变运行方式如表4

表4

1# 2# 3# 4# 5# 6# 7# 8# 9# ? ? ? ? I母 ? ? ? ? II母 分别模拟I,II母故障。保护动作行为应正确可靠,动作时间应满足要求。 3) 校核动作值精度

根据定值整定范围,选择三组定值按1)、2)重复试验,动作值误差应不超过±5% 校核制动系数Zd

4) 选择同一母线上除母联外的任意两个元件加入两个电流(注意,电流加在同一相上),其中一个电流I1固定(比如5A或一个其它的值,大一点为宜),另一个电流I2极性加的与I1极性相反,缓慢改变I2的值,记下保护刚好动作时的两个电流值。然后计算Id=|I1-I2|,If=|I1|+|I2|,Zd=Id/If。比较Zd的计算值和所下的定值,误差应在±5%以内。 5.9.2倒闸 1) 倒闸过程.

合“差动保护投入”压板。例如3#倒闸,运行方式如表5

表5

1# 2# 3# 4# 5# 6# 7# 8# 9# ? ? ? I母 ? ? ? II母 ? ? ? ? ? 按5.9.1的1)做试验,则1#.2#.3#.4#.5#.6#.7#.8#.9#全跳。 2)倒闸过程中

合“差动保护投入”压板,合“倒闸过程中”压板。运行方式如表1。 按5.9.1的1)做试验,则1#.2#.3#.4#.5#.6#.7#.8#.9#全跳。

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WMH-800微机母线保护

特别强调:如果在倒闸时不禁跳母联的话,严禁投入“倒闸过程中”压板。 5.9.3母联开关失灵或死区故障

合“差动保护投入”压板。

在母联(1#)和I母元件(如3#)上反串一个电流来模拟II母故障且母联失灵。保护动作行为应是瞬时跳II母,延时跳全站。

在母联(1#)和II母元件(如2#)上顺串一个电流来模拟I母故障且母联失灵。保护动作行为应是瞬时跳I母,延时跳全站。 5.9.4充电保护

1)合“充电保护投入”压板。

启动手合开入,或者关掉一组母线PT开关(模拟一组母线无电压,另一组母线电压为正常电压),并在母联(1#)上加入大于充电保护定值的电流(分A.B.C三相),充电保护动作,母联出口。改变充电保护定值和充电保护延时定值,做三组。 2)合“充电保护投入”压板,合“充电保护速动”压板。

按1)做试验,则不论整定的有无延时,充电保护均瞬时动作,母联出口。设计“充电保护速动”压板的目的在于:用户可以不用退出保护修改充电保护延时定值,只要投入此压板就可实现充电保护由延时动作到瞬时动作的转换,退出此压板又可恢复延时动作。 3)充电保护母联开关失灵

把跳闸线接在除母联跳闸回路端子外的其他元件跳闸回路端子上(即不让母联跳闸),按1)做试验。保护动作行为应是:先跳母联,再跳全站。动作时间为充电保护延时Tcd与母联失灵延时Tmlsl之和。 5.9.5模拟区外故障

合“差动保护投入”压板。

1)在同一母线的两个元件上反串一个电流,通入电流大于差动定值,I母、II母都不动作。(分列运行情况下的区外故障)

2)在母联(1#)和I母元件(如3#)上反串同时与II母元件(如2#)上顺串一个电流来模拟。通入电流大于差动定值,I母,II母都不动作。(并列运行情况下的区外故障) 5.9.6 CT断线.

合“差动保护投入”压板。

差流(大差和小差)大于CT断线定值(CT-dis),装置延时7秒发“CT断线”信号,并闭锁断线相母线段的差动保护。试验方法同5.9.1的1),误差不超过±5%。 5.9.7切换异常(运行方式位置异常)

电流大差平衡而小差不平衡判为切换异常。

例如:在2#、3#上反串一个电流I>CT-gate(CT-gate为方式识别电流门坎值),装置延时2秒发“切换异常”信号。

在元件刀闸双跨时也报“切换异常”提示,但信号可复归。 5.9.8 PT断线

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WMH-800微机母线保护 合“I母电压投入”压板和“II母电压投入” 压板。 Ua

以上2个条件任意一个满足,都判为PT断线,装置延时7秒发“PT断线”信号。 5.9.9低电压告警

三相电压加正常,降低某一相电压,例如降低Ua,若满足Ua

三相电压加正常,改变某一相电压,产生负序,当满足3U2>3U2set时,负序电压动作,发“电压动作”信号。在开口三角电压输入端子加入电压,当满足3U0>3U0set时,零序电压动作,发“电压动作”信号。 5.9.11断路器失灵保护

合“失灵保护投入”压板。

在某元件(例如3#)的LD端子上加入电流大于该支路失灵电流定值(I3L),同时给该元件一个失灵开入(通过短接2GD和对应的SD端子来模拟)。保护动作行为应为:经过失灵跳母联延时Tsl1跳母联,并跟跳该失灵元件。经过失灵跳母线延时Tsl2跳失灵元件所在的母线。通过该试验来校核失灵保护动作行为和失灵电流动作值精度。不加电流判别的断路器失灵保护只给入失灵启动即可。

同样的方法做整组试验来校核两段延时时间。注意,当把试验仪的跳闸线接在母联的出口接点上时,失灵保护动作行为是仅跳失灵元件和母联,动作时间为Tsl1。当把试验仪的跳闸线接在失灵元件所在母线的其他连接元件的出口接点上时,失灵保护动作行为是先跳失灵元件和母联再跳失灵元件所在母线上的其他连接元件,动作时间为Tsl2。

对失灵保护低电压、零序电压、负序电压定值的校核方法同5.9.9和5.9.10。只不过要先启动失灵电压定值,通过短接2GD和SD端子上的失灵电压启动接点来实现。当然若WMH-800不带断路器失灵保护功能时,这几项定值不需要校核。 5.9.12 母联过流保护

投入过流保护压板及投过流保护控制字。

在母联CT(1#间隔)上加入大于整定的母联过流保护电流定值的电流,母联过流保护动作经整定的延时跳开母联。 5.9.13 母联非全相保护

投入母联非全相保护压板及投母联非全相保护控制字。

短接母联TWJA、TWJB、TWJC三个开入中的一个或两个,使识别到的母联开关三相位置不一致,母联CT(1#间隔)上加入零序电流(只要三相电流加的不平衡就产生了3I0)大于整定的母联非全相电流定值,母联非全相保护动作经整定的延时跳开母联。

注:对单母线(或一倍半)接线方式,试验项目不包括“倒闸”、“母联开关失灵或死区故障”、“充电保护”、“切换异常”等几项。对单母分段接线方式,试验项目不包括“倒闸”、 “切换异

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WMH-800微机母线保护

常” 等几项。对双母单分段接线方式,试验项目与双母线相同,只不过试验对象要多一些。 5.10 开关传动试验

方法一:投差动保护压板及跳闸出口压板,模拟母线区内故障进行开关传动试验。 方法二:让电压闭锁一直动作开放(如人为地使复合电压零序或负序动作条件一直满足),通过人机接口的“传动试验”菜单对各出口回路进行传动试验。 5.11 母线带负荷试验

母线充电成功带负荷运行后,打印采样报告看采样值及相位关系是否正确。

6 WMH-800微机母线保护现场运行注意事项

母线保护的正确应用和维护关系到快速切除母线内部故障,保障系统安全稳定和一次设备安全。

影响它正确使用的因数除了保护装置本身性能完善质量优良以外,还与保护配置、母线运行方式、整定计算、二次回路、CT变比等等因数有直接关系,使用微机保护更要注意二次回路抗干扰措施。

6.1 应遵循的有关规程和规定 ? ? ? ? ? ?

DL400-91 继电保护和安全自动装置技术规程2.8母线保护和断路器失灵保护 DL/T559-94 220?500kV电网继电保护装置运行整定规程 DL/T584-95 3?110kV电网继电保护装置运行整定规程 继电保护及电网安全自动装置检验条例

电力系统继电保护及电网安全自动装置反事故措施要点 DL/T587-1996 微机继电保护装置运行管理规程

一般情况下,母线保护正常运行时只投入“差动保护投入”压板,检查整定的控制字中“差动保护”是否在投,只有硬压板投入是不够的。差动保护的正确工作和保护识别的母线运行方式有很大关系,应经常检查其正确性。还需经常留意保护计算的差电流情况,当出现较大差电流时应查找原因。 6.3 辅助保护

除差动保护之外的保护我们统称为辅助保护,一般情况下这些保护是不投的,在用到时应先检查一下定值单中跟该保护有关的定值是否正确。在使用完毕后不要忘了退出,尤其是像母联过流保护、母联非全相保护等出口不经电压闭锁的保护。 6.4 运行人员注意事项

1) 正常运行时,装置面板上除运行灯闪烁以及母线运行方式模拟显示灯应和实际投入的元件对应外,其余灯均不亮,若运行灯不闪烁,说明相应CPU板发生故障。

2) 修改定值时应先断开跳闸出口压板,修改完毕核查无误后,再重新投入跳闸压板;正常运行时,不得随意修改定值。

3) 装置有故障或需将保护全停时,应先断开跳闸出口压板,再断开直流电源开关。

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6.2 差动保护

WMH-800微机母线保护 4) 保护投入压板断开,表示该保护退出运行。

5)运行人员投保护时应先合上“**保护投入”功能压板,观察一切正常后再合上各出口压板。退保护时应先断开各出口压板,再断开保护功能压板。

6)当保护有红色的信号灯点亮时,运行人员应及时报有关部门处理,用户先自己查找原因,若有分析不了的情况或不确定的情况应及时与我们联系,我们将协助分析处理。

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本文来源:https://www.bwwdw.com/article/owuo.html

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