电压互感器监测装置技术及使用说明书.doc

WGB-661电压互感器监测装置技术及使用说明书（ver-1.00）许继集团股份有限公司XJ GROUP CORPORATION CO.,LTD. WGB-661电压互感器监测装置应用范围 适用于66kV及以下电压等级的微机电压互感器监测装置，主要适用于单母分段接线方式。装置硬件 l 后插拔方式，强弱电分离；加强型单元机箱按抗强振动、强干扰设计,可分散安装于开关柜上运行。l 采用32位微机处理器，大容量的RAM和Flash Memory；数据处理、逻辑运算和信息存储能力强，运行速度快，可靠性高。l 16位高精度AD，测量精度高。l 可保存不少于80个最近发生的事件报告及运行报告。l 采用图形液晶，中文显示，菜单式操作。主要特点 l 实时多任务操作系统，模块化编程；实时性好，可靠性高。l 8套保护定值，定值区切换安全方便。l 标准通信规约，方便与微机监控或保护管理机联网通讯。l 完整的断路器操作回路，设置断路器遥控功能。l 保护与测控一体化，单台装置完成间隔主要功能。我公司保留对本说明书进行修改的权利；产品与说明书不符时，请参照实际产品说明。2008.07 第一版印刷 1 装置简介 1 1.1 功能配置 11.2 主要特点 1 2 技术指标 1 2.1 额定数据 12.2 功耗 22.3 环境条件 22.4 抗干扰性能 22.5 绝缘性能 22.6 机械性能 32.7 各元件工作范围及误差 32.8 测量精度 33 装置硬件 3 3.1 机箱结构 33.2 主要插件 44 保护原理 5 4.1 TV 自动并列 54.2 低电压保护 54.3 接地保护 64.4 TV 断线告警 64.5 装置故障告警 64.6 手动并列/解列 64.7 遥测、遥信、遥控功能 64.8 GPS对时 65 定值范围及动作告警信息 7 5.1 压板整定信息 75.2 定值整定及说明 75.3 动作信息及说明 86 装置对外接线 8 6.1 装置对外接线 86.2 装置辅助电源 8 6.3 交流电流及电压输入 86.4 开入及开入电源 96.5 信号及控制回路 96.6 通信端子 97 人机界面说明 9 7.1 键盘说明 97.2 运行显示 97.3 菜单结构 107.4 菜单操作 117.5 浏览 117.6 记录 127.7 整定 137.8 调试 157.9 设置 157.10 版本 178 调试及异常处理 17 8.1 调试说明 178.2 程序检查 178.3 开关量输入检查 178.4 继电器回路检查 178.5 模拟量输入检查 188.6 整组试验 188.7 异常处理 189 IEC60870-5-103规约点表 18 9.1 保护动作故障信号 189.2 告警信号 199.3 状态信号 199.4 控制信号 199.5 遥测信号 209.6 总召唤信息 20 10 投运说明及注意事项 20 11 贮存及保修 20 12 供应成套性 21 13 订货须知 21 14 附图1：装置面板布置图 22 附图2：装置背面端子图 23 附图3：接线示意图 24 1. 装置简介WGB-661微机电压互感器监控装置（以下简称装置）是功能完善先进的微机型电压互感器监控装置，可实现TV自动并列、低电压保护、接地保护及TV断线检测等功能，主要适用于单母分段接线方式。可以直接安装在高压开关柜上，也可以组屏安装。1.1. 功能配置：TV自动并列；、母低电压保护；、母接地保护；、母TV断线检测；装置异常告警；遥信、遥测、遥控功能。1.2. 主要特点a. 加强型单元机箱按抗强振动、强干扰设计,特别适应于恶劣环境,可分散安装于开关柜上运行。b. 集成电路全部采用工业品或军品，使得装置有很高的稳定性和可靠性。c. 采用32位单片机作为保护CPU，配置大容量的RAM和Flash Memory；数据运算、逻辑处理和信息存储能力强，可靠性高，运行速度快。d. 采用16位A/D作为数据采集，数据采集每周24点，保护测量精度高。e. 采用图形液晶，全中文显示菜单式人机交互；可实时显示各种运行状态及数据，信息详细直观，操作、调试方便。f. 可独立整定8套保护定值，定值区切换安全方便。g. 大容量的信息记录：可保存不小于100个最近发生的历史报告,可带动作参数，掉电保持，便于事故分析。h. 采用DL/T667-1999规约，设有RS-485通信接口；组网经济、方便,可直接与微机监控或保护管理机联网通讯。2. 技术指标2.1. 额定数据a. 额定直流电压: 220V或110V (订货注明)b. 额定交流数据： 相电压100/V零序电压 100V交流电流 5A或1A(订货注明)零序电流1A额定频率50Hzc. 热稳定性：交流电压回路： 长期运行1.2Un交流电流回路： 长期运行2In 1s40In零序电流回路： 长期运行 1A 1s40A2.2. 功耗a. 交流电压回路： 每相不大于1VA；b. 交流电流回路： In=5A时每相不大于1VA；In=1A时每相不大于0.5VA；c. 零序电流回路: 不大于0.5VA；d. 保护电源回路： 正常工作时,不大于12W；保护动作时,不大于15W。2.3. 环境条件a. 环境温度：工作： -25+55。储存： -25+70，相对湿度不大于80%，周围空气中不含有酸性、碱性或其它腐蚀性及爆炸性气体的防雨、防雪的室内；在极限值下不施加激励量，装置不出现不可逆转的变化，温度恢复后，装置应能正常工作。b. 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且表面不凝露。最高温度为+40时，平均最大湿度不超过50。c. 大气压力：80kPa110kPa（相对海拔高度2km以下）。2.4. 抗干扰性能a. 脉冲群干扰：能承受GB/T14598.131998规定的频率为1MHz及100kHz衰减振荡波（第一半波电压幅值共模为2.5kV，差模为1kV）脉冲群干扰试验。b. 快速瞬变干扰：能承受GB/T14598.101997第四章规定的严酷等级为级的快速瞬变干扰试验。c. 辐射电磁场干扰：能承受GB/T14598.91995第四章规定的严酷等级为级的辐射电磁场干扰试验。d. 静电放电：能承受GB/T14598.14-1998中4.1规定的严酷等级为级的静电放电试验。2.5. 绝缘性能a. 绝缘电阻：各带电的导电电路分别对地(即外壳或外露的非带电金属零件)之间,交流回路和直流回路之间,交流电流回路和交流电压回路之间,用开路电压为500V的测试仪器测试其绝缘电阻值不应小于100M。b. 介质强度：装置通信回路和24V等弱电输入输出端子对地能承受50Hz、500V(有效值)的交柳电压,历时1min的检验无击穿或闪络现象；其余各带电的导电电路分别对地(即外壳或外露的非带电金属零件)之间,交流回路和直流回路之间,交流电流回路和交流电压回路之间,能承受50Hz、2kV(有效值)的交流电压,历时1min的检验无击穿或闪络现象。c. 冲击电压：装置通信回路和24V等弱电输入输出端子对地,能承受1kV(峰值)的标准雷电波冲击检验；其各带电的导电端子分别对地,交流回路和直流回路之间,交流电流回路和交流电压回路之间,能承受5kV(峰值)的标准雷电波冲击检验。2.6. 机械性能a. 振动响应：装置能承受GB/T 11287-2000中4.2.1规定的严酷等级为I级振动响应检验。b. 冲击响应：装置能承受GB/T 14537-1993中4.2.1规定的严酷等级为I级冲击响应检验。c. 振动耐久：装置能承受GB/T 11287-2000中4.2.2规定的严酷等级为I级振动耐久检验。d. 冲击耐久：装置能承受GB/T 14537-1993中4.2.2规定的严酷等级为I级冲击耐久检验。e. 碰撞：装置能承受GB/T 14537-1993中4.3规定的严酷等级为I级碰撞检验。2.7. 保护定值整定范围及误差a. 定值整定范围交流电压： 2V100V；延 时： 0s100s；b. 定值误差电 压： < ±2.5%。延时误差：02s(含2s)范围内不超过40ms，2s100s范围内不超过整定值的±2。2.8. 测量精度开关量输入电压（DC24V），分辨率不大于2ms；2.9 触点容量a. 在电压不大于250V，电流不大于1A，时间常数I/r为5ms±0.75ms的直流有感负荷电路中，触点断开容量为50W，长期允许通过电流不大于5A。b. 在电压不大于250V，电流不大于2A的交流回路（cos=0.4±0.1）中触点断开容量为250VA，长期允许通过电流不大于5A。3. 装置硬件装置采用加强型单元机箱，按抗强振动、强干扰设计；确保装置安装于条件恶劣的现场时仍具备高可靠性。不论组屏或分散安装均不需加设交、直流输入抗干扰模块。面板上包括液晶显示器、信号指示器、操作键盘、调试RS-232通信口等。3.1. 机箱结构装置的外形尺寸如图3-1所示图3-1 外形尺寸装置的安装开孔尺寸如图3-2所示：图3-2 安装开孔尺寸3.2. 主要插件本保护装置由以下插件构成：交流插件、CPU插件、信号插件以及人机对话界面。a. 交流插件交流变换部分包括电流变换器TA和电压变换器TV，用于将系统TA、TV的二次侧电流、电压信号转换为弱电信号，供保护插件转换，并起强弱电隔离作用。插件包括2个电流变换器TA和8个电压变换器TV。2个TA分别变换I1、I2两个进线电流量，8个TV分别变换母线Ua1、Ub1、Uc1 、UL1 、Ua2、Ub2、Uc2 、UL2八个电压量。b. CPU插件本插件集成了装置的电源模块，由电源模块将外部提供的交、直流电源转换为保护装置工作所需电压。本模块输入交、直流220V或直流110V (根据需要选择相应规格),输出+5V和+24V。+5V电压用于装置数字器件工作， 24V电压用于装置驱动继电器使用或输出装置用于开关量输入。插件采用多层印制板和表面贴装工艺，采取了多种抗干扰措施，大大提高了抗干扰性能。c. 出口插件本信号插件包括信号部分、保护动作出口。信号部分主要包括保护动作信号继电器（BHXJ）、并列信号继电器（BLXJ）、告警继电器（GXJ）、电源监视继电器（POWER）。保护动作出口包括母低电压出口继电器（DDY1J）、母低电压出口继电器（DDY2J）、母接地出口继电器（JD1J）、母接地出口继电器（JD2J）、母TV断线出口继电器（TV1J）、母TV断线出口继电器（TV2J）,并列切换接点继电器(QHJ1,QHJ2)。d. 人机对话插件人机对话界面安装于装置面板上，是装置与外界进行信息交互的主要部件，采用大屏幕液晶显示屏，全中文菜单方式显示（操作），主要功能为：键盘操作、液晶显示、信号灯指示及串行口调试。4. 保护原理4.1 TV自动并列装置设有TV自动并列功能，可通过设置软压板控制该功能的投退，时间定值可独立整定。当单母分段按单母（或双母按双母并列）方式运行时，如果两段TV中一组发生故障（或检修）而停用时，装置会根据自动并列条件将两段TV二次小母线并列运行。TV自动并列原理如图1所示。图1 TV自动并列原理图4.2低电压保护装置设有、母低电压保护，可分别由软压板进行投退，定值和时限可分别整定。TV断线实时闭锁低电压。、母低电压保护原理相同，如图2所示。图2 低电压保护原理图4.3接地保护装置设有、母接地保护，可分别由软压板进行投退，定值和时限可分别整定。对于小电流接地电网，当该母线TV开口三角电压大于绝缘监视整定值时，即判该母线系统接地。、母接地保护原理相同，其保护原理如图3所示。图3 接地保护原理图4.4 TV断线告警装置设有、母TV断线告警保护，可分别由软压板进行投退。检测到该段母线TV断线延时发告警信号，其中有流为本侧进线有流或者分段开关在合位时对侧进线有流。在母线电压恢复正常（该段母线线电压均大于80V）1s后保护返回。其保护原理如图4所示。图4 TV断线检测原理图4.5装置故障告警保护装置的硬件发生故障（开出故障、A/D故障等），装置的LCD可以显示故障信息，并驱动装置告警继电器，同时闭锁保护，处理完故障后，重新上电后，就可以把告警灯复归掉。4.6手动并列/解列保护装置设有手动并列/解列，装置的n205为手动并列开入端子，n206为手动解列开入端子。4.7遥信、遥控及遥测功能遥测：测量两段母线相电压和线电压等；遥信：各种保护动作信号及并列/解列状态遥信、开入遥信等；遥控：远方控制并列/解列、压板投退、修改定值等。4.8 GPS对时装置通过与变电站自动化主站通信，得到年月日时分秒的信息，并配置一个GPS对时开入，连接到站内GPS接收器的秒脉冲输出，实现毫秒的对时，对时精度小于1ms。5. 定值范围及动作告警信息5.1 压板整定信息 本保护装置压板单独整定，在菜单整定压板整定中进行。压板清单见表1。表1 压板清单压板名称压板状态TV自动并列压板1：投入/ 0：退出母低电压压板1：投入/ 0：退出母低电压压板1：投入/ 0：退出母接地压板1：投入/ 0：退出母接地压板1：投入/ 0：退出母TV断线检测压板1：投入/ 0：退出母TV断线检测压板1：投入/ 0：退出5.2 定值整定信息定值整定在菜单整定定值整定中进行。本保护装置可存贮8套定值，对应的定值区号为07。整定时，未使用的保护功能应退出压板，使用的保护功能投入压板，并对相关的控制字、电压及时限等定值进行整定。定值清单见表2。表2 定值清单定值种类定值项目（符号）整定范围及步长1. TV自动并列TV自动并列时限(Tbl)0s100s 0.01s2.母低电压保护母低电压定值(Udy1)10V100V 0.01V母低电压时限(Tdy1)0.1s100s 0.01s母有流闭锁（YL1）1：闭锁 0：不闭锁3.母低电压保护母低电压定值(Udy1)10V100V 0.01V母低电压时限(Tdy1)0.1s100s 0.01s母有流闭锁（YL1）1：闭锁 0：不闭锁4.母接地保护母接地保护定值（Ujd1）2V100V 0.01V母接地保护时限（Tjd1）0.1s100s 0.01s5.母接地保护母接地保护定值（Ujd2）2V100V 0.01V母接地保护时限（Tjd2）0.1s100s 0.01s5.3 动作信息及说明保护运行中发生动作或告警时,自动开启液晶背光，动作信息（见表3）显示于LCD，同时上传到保护管理机或当地监控。如多项保护动作,动作信息将交替显示于LCD。操作报告不弹出显示，但可在“记录” 菜单下查阅。装置面板有“复归”按钮，也可以用通信命令复归；保护动作后如不复归,信息将不停止显示,信息自动存入事件存贮区。运行中可在“记录”菜单下查阅所有动作信息，包括动作时间、动作值。动作信息，掉电保持，在“记录”菜单下，可清除所有事件信息。表3 保护动作及告警信息显示内容动作信息TV自动并列动作切换节点、并列信号继电器出口；并列指示灯亮母低电压动作母低电压、保护动作信号继电器出口；保护指示灯亮母低电压动作母低电压、保护动作信号继电器出口；保护指示灯亮母接地动作母接地、保护动作信号继电器出口；保护指示灯亮母接地动作母接地、保护动作信号继电器出口；保护指示灯亮母TV断线动作母TV断线继电器出口；告警指示灯亮母TV断线动作母TV断线继电器出口；告警指示灯亮定值故障告警继电器出口；告警指示灯亮定值区号故障告警继电器出口；告警指示灯亮开出回路故障告警继电器出口；告警指示灯亮A/D故障告警继电器出口；告警指示灯亮6. 装置对外接线6.1 装置的对外接线 参考附图2（背面端子图）以及附图3（装置接线原理图）。 6.2 装置电源 端子226、228为装置电源输入端，电源为直流时，226接正极性端，228接负极性端，为交流时不分极性； 端子224为装置屏蔽接地端子。6.3 交流电流及电压输入端子101、102、103、104为进线电流I1、I2输入；端子107、108、109、110分别为开口三角电压UL1，UL2输入；端子113、114、115、116分别为母电压Ua1、Ub1、Uc1、Un1输入。端子119、120、121、122分别为母电压Ua2、Ub2、Uc2、Un2输入。6.4 开入量及开入电源装置共14路开入，具体说明如下：201为远方/就地开入端子；202为母TV合位开入端子； 203为母TV合位开入端子；204为分段开关合位开入端子；205为手动并列开入端子；206为手动解列开入端子;207212为备用开入端子（用户可自己定义）； 213为检修状态开入端子，当检修压板投入，装置将屏蔽除检修状态以外的所有上送报文。214为开入公共负端子，是以上开入（端子201213）的公共负端，接24V的负电源。215为GPS对时开入端子、218为脉冲公共负端子，接24V的负电源。以上开入均为24V电源开入，开入时接装置自产的24V电源或外部直流装置输出的24V电源。6.5 信号及控制回路端子301为信号母线端子；302、303、304分别为告警信号、保护动作信号、并列信号端子；305、306为装置失电告警输出端子；307、308为切换节点1输出端子，309、310为切换节点2输出端子，311、312为切换节点3输出端子， 313、314为切换节点4输出端子； 315、316为母低电压动作出口；317、318为母低电压动作出口；319、320为母接地动作出口；321、322为母接地动作出口；323、324为母TV断线动作出口；325、326为母TV断线动作出口。6.6 通信端子219、220为RS-485通信端子,其中219为485+，220为485-。7. 人机接口操作说明7.1 键盘说明“”键：光标上移；“”键：光标下移；“”键：光标右移；“”键：光标左移；“”键：数值增加；“”键：数值减少；“确认”键：确定当前修改或切换菜单；“退出”键：返回上级菜单；“复归”键：信号复归键，用于报告和信号灯的复归。7.2运行显示说明正常运行时显示如下运行界面：左区显示为装置名称，右区显示主接线图包含分段开关、母TV隔离刀位置及并列解列状态，也可显示模拟量（在菜单“设置”“参数设置”“WIR”中配置）。详细配置方法见8.8设置菜单说明中的“参数配置”。在如上显示界面下按“退出”键装置会显示为如下界面：上部为装置的当前运行时间（格式为年月日时分秒）；GPS表示为当前装置是否使用了GPS对时功能，当使用GPS对时功能时其状态显示为1 ，否则为0；区号指示装置当前运行的保护使用的是哪个定值区中的定值，其范围为07；地址表示当前装置的通信地址。7.3菜单结构本装置整体的菜单结构如下：在主菜单中，通过、键选定要选择的菜单选项，再按“确认”键进入被选择菜单选项的子菜单。子菜单中如有多项，可用、键选择要查看的选项，并按“确认”键即可查看被选择项的内容。按“退出”键返回上一级菜单。7.4菜单操作说明在正常显示方式或显示动作、自检信息时，按下“确定”键装置弹出主菜单，如下：+ 进入主菜单，按、键可进行主菜单之间的切换，用、键移动光标选择菜单，按“确认”键即进入所选的功能。菜单下还有子菜单，进入某些子菜单需输入密码，出厂时设定为“9999”。7.5浏览菜单说明在主菜单下按、选择“浏览”，按“确认”键进入“浏览”菜单，进入后按、键移动光标选择要浏览的装置数据。本菜单共包含如下数据单元：“模拟量”、“开关量”、“压板状态”、“定值数据”。选定某一项数据单元后按“确认”键即可进入并查看到相关的数据。在主菜单下按、选择“浏览”，按“确认”键进入“浏览”菜单，进入后按、键移动光标选择要浏览的装置数据。本菜单共包含如下数据单元：“模拟量”、“开关量”、“压板状态”、“定值数据”。选定某一项数据单元后按“确认”键即可进入并查看到相关的数据。模拟量：显示装置当前的模拟量数据，如进线电流、电压等；按、键可移动光标查看相应的保护数据，对应的保护数据的名称会在屏幕下方对应显示。“确认” 开关量：显示装置当前开关量开入情况；按、键可移动光标查看相应的开关量，对应的开关量名称会在屏幕下方对应显示，“1”表示本路开关量开入，“0” 表示本路开关量未开入。 “确认” 压板状态：显示装置当前保护压板的投退状况；按、键可移动光标查看相应的保护压板，对应的压板名称会在屏幕下方对应显示，“1”表示此保护已投入，“0” 表示此保护未投入。“确认” 定值数据： 显示装置指定定值区内的定值数据；选择此菜单后会提示输入定值区号，可按“+”、“”键修改您要查看的定值区，如不做修改直接进入则查看的为当前保护运行的定值区；进入后按、键可移动光标查看相应的定值数据，对应的定值的名称会在屏幕下方对应显示。“确认”“确认” 7.6记录菜单说明 进入记录菜单，通过、键选择“查看记录”或“清除记录”。需要查看记录时，选中该选项，按“确认”键进入，按键，相关记录会逐项显示，直到屏幕显示“已无记录”，证明此种类型的记录已显示完，此时按键可继续向上查看，按“退出”键可退出此类报告的查看；可查看的记录有：“动作记录”、“告警记录”、“遥信变位”、“操作记录”。如下图：“确认”“确认” 动作记录：装置动作时产生的故障报告，按、键(上翻，下翻)选择您需要的报告，按“+”或“”查看您选择的报告的故障量，再按“+”或“”又会返回到故障时间，没有故障量的故障保护按“+”或“”不做处理。如下图所示；告警记录：装置告警记录，既装置产生的预告报告，包括装置告警报告、装置自检报告等，操作同动作记录；遥信变位：装置开关量变位记录，操作同动作记录；操作记录：对装置进行操作、修改产生的报告，如定值修改、设置修改、遥控操作记录等。清除记录：清除装置保存的历史记录，为防止误操作，进行该操作前，须输入密码，清除的记录仅包括动作记录、告警记录和遥信变位，操作记录不允许清除。7.7整定菜单说明 进入整定菜单，通过、键选择“整定压板”、“整定定值”、“切换定值”。按“确认”键进入相关选项。整定压板：进入此菜单可对保护装置的各保护功能进行投退，进入菜单后按、键可选择需要修改的保护软压板，按“+”、“”键可改变压板投退状态，即装置启用该保护或退出该保护功能，当保护对应的压板为“1”时表明该保护功能投入，为“0”时表明该保护功能退出。如下图所示： 当压板修改完后按“退出”键装置会提示是否保存修改，根据您的需要，需要修改的话选择“是”，固化修改，不需要修改的话选择“否”，放弃修改即可。如下图所示：整定定值：需要整定某一定值区里的定值。选择该菜单时，首先提示输入定值区号，按“+”、“”键改变定值区号，如不对定值区号进行修改则按“确认”键后进入的为当前保护运行的区。按“确认”键进入该菜单，就可以修改该