JWB600系列微机综合保护测控装置技术说明书.doc

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1、目 录第一章 综 述4一、硬件配置4二、功能概述5三、技术参数6四、外形尺寸及安装开孔7五、保护元件表8第二章 型号配置及接线原理10一 、JWB-611线路综合保护101、采样通道配置102、保护元件配置103、开关量输入配置114、接线端子定义125、典型原理图接线图13二、JWB-620变压器综合保护单元141、采样通道配置142、保护元件配置143、开关量输入配置144、接线端子定义155、典型原理接线图16三、JWB-671电动机综合保护单元171、采样通道配置172、保护元件配置173、开关量输入配置174、接线端子定义185、典型原理接线图19四、JWB-631电容器综合保护单元

2、201、采样通道配置202、保护元件配置203、开关量输入配置204、接线端子定义215、典型原理接线图22五、JWB-615母联综合保护单元231、采样通道配置232、保护元件配置233、开关量输入配置234、接线端子定义245、典型接线原理图25六、JWB-663母联备自投综合保护单元261、采样通道配置262、保护元件配置263、开关量输入配置264、接线端子定义275、典型原理接线图28七、JWB-664进线备自投综合保护单元291、采样通道配置292、保护元件配置293、开关量输入配置294、接线端子定义305、进线备自投保护测控装置典型原理接线图316、进线备自投装置典型原理接线图

3、32八、JWB-603单TV监控单元331、采样通道配置332、保护元件配置333、开关量输入配置334、接线端子定义345、典型原理接线图35九、JWB-604两段母线TV监控及电压自动并列单元361、采样通道配置362、保护元件配置363、开关量输入配置364、接线瑞子定义375、典型原理接线图38第三章 保护元件工作原理39一、定时限过流保护39二、合闸后加速过电流保护39三、方向性过电流保护39四、反时限过流保护40五、复合电压启动的过电流保护41六、定时限零序过电流保护41七、定时限过电压保护42八、定时限低电压保护42九、定时限零序过电压保护43十、带比例调整的定时限负序过电流保护

4、43十一、电机启动过程过电流保护44十二、电机过热保护45十三、正序定时限过电流保护45十四、母线充电保护46十五、母线备自投46十六、进线备自投47十七、带滑差和低压闭锁的低周减载保护48十八、三相一次重合闸48十九、TV自动并列功能48第一章 综 述JWB-600系列综合保护测控装置是集继电保护功能、测控功能、通讯功能等多种功能为一体的电力自动化产品，适用于35KV及以下的电力系统及厂矿企业的变配电站，可对输配电线路、变压器、电动机、电容器等设备进行保护和监控。由于装置在应用中处于变、配电系统的核心地位，因此在设计和元件选型等环节中充分考虑到了装置运行的可靠性，并在国家电网质检中心通过了严

5、格的电磁兼容试验。此外，装置还在使用的灵活、方便上独具特色，得到广大用户的一致好评。JWB-600系列的各种型号在硬件上具有高度的一致性，软件也可以非常方便地更换或就地修改，因此为用户提供了诸多的便利，现综述如下：一、硬件配置JWB-600系列以进口的美国TI公司生产的高性能数字信号处理器（DSP）为核心器件，由六块统一的印制线路板及一块320240点阵的超大液晶组成，六块线路板分别为电源板、DSP板、继电器板、模拟量输入板、总线板及按键板。每个装置可对用户提供以下资源接口：1、模拟量采样通道每个装置具有12路模拟量采样通道，可直接从电流互感器或电压互感器采集交流电流、电压的数据。各个型号的装

6、置每个采样通道的采样量已根据型号的用途进行了预先定义，并配置了相应的硬件，具体型号配置情况可查阅第二章各型号的模拟量配置表，用户如果有特殊配置时，须在订货时注明，产品亦可为用户定制生产。2、开关量（数字量）输入通道装置配有12路开关量输入通道，其中两路用于分合闸回路的监视，一路用于断路器位置的监视，还有一路用于遥控与就地操作的切换，其余9路开入量的使用均可通过编程确定其用途，可编程内容包括开入量的名称、开入量关联的分合闸操作及开入量关联的告警继电器输出等。不同型号的装置在出厂时也已根据其不同的用途进行了预编程，可查看下一章各型号的开入量定义。用户如有特殊要求，可预先在订货时注明，如有需要，也可

7、在装置使用现场对开入量另行定义。注意：开入量的接入必须为无源硬接点，否则将会对装置造成损坏。3、继电器输出装置配有6路继电器输出，两路用作分闸操作，一路用作合闸操作，并有防跳回路可选择接入；其余3路分别用作预告信号、事故信号、备用告警信号输出。二、功能概述1、测量功能本装置采用50Hz工频交流电以每周波32点采样的速度，通过模拟量通道直接对交流电流、交流电压进行采样，一般可采样获取的值有两相测量电流、三相保护电流、零序电流、一段或两段母线的三相电压、零序电压（PT开口三角形电压）等各种二次电流、电压。在直接采样所获得的电流、电压基础上，通过装置内部的DSP进行矢量运算处理，可得到以下派生量：三

8、相线电压、理论零序电压、理论零序电流、三相总有功功率、三相总无功功率、功率因数、三相总有功电度、三相总无功电度、正序电流、负序电流、正序电压、负序电压以及电流、电压的基波和二到七次谐波分量，所有的量均显示在装置的界面上，可直接进行观察。将装置所监控的设备及主回路的各种开关接点接入开入量通道，可得到所监控设备及主回路的运行状态，如断路器的分、合状态，隔离刀闸或手车的位置，操作机构的弹簧储能状态，接地刀闸的分合情况等。2、继电保护功能装置内部配有丰富的保护元件库（参考本章所附保护元件一览表），可满足馈线、变压器、电机、电容器等各种不同对象的继电保护要求，每个单元可以从保护库中选择9种保护元件来满足

9、不同的保护要求，在产品出厂时已根据各型号所保护的对象预设了各种保护元件，每种预设的保护元件在出厂后仍可做出改变，但注意在选择一种保护元件时，必须考虑该元件所用到的量是否已进行了采样或是根据已采样的量可派生计算得到，否则，即使选择了保护元件，也无法实现该元件的保护功能。装置还可按每个保护元件来设置投退、三相一次重合闸。对于具有本体保护元件的一些主设备，如变压器的瓦斯保护、温度保护等，可将其继电器接点接入开入量通道，通过对开入量的跳闸编程实现设备的本体保护。3、电力安全自动装置功能JWB-600系列包含了常用的电力安全装置功能，如三相一次重合闸、母联备自投、进线备自投和电压互感器二次电压自动并列功

10、能等，其中备自投功能既可与保护功能合于一体，用一个装置来实现，也可单独成为一个装置，对于需要节省投资的用户可选用前者。4、控制功能l 具备就地/远方分合闸操作功能。l 分合闸回路具有防跳功能，可选择使用。5、异常告警功能装置具有TV断线告警、TA断线告警、控制回路断线告警及装置自检告警。6、事件记录功能可对保护动作、告警、操作、数字量输入变位等事件进行记录，可循环保存记录20条，掉电不丢失，进入“事件记录”菜单项，可对事件记录进行查看浏览。7、通讯功能具有RS485和CAN总线通讯接口，可适应的通讯协议有MODBUS、ICE870-5-103。利用通讯功能可与后台监控设备一同组成变电站综合自动

11、化系统，实现“四遥”功能。三、技术参数1、额定数据 交流电流 5A，1A 交流电压 100V 交流频率 50HZ直流电压 220V，110V2、功率消耗 交流电流回路 Ie=5A 每相不大于0.5VA交流电压回路 U=100V 每相不大于0.2VA直流电源回路 正常工作 不大于8W 保护动作 不大于10W3、过载能力 交流电流回路 2倍额定电流 连续工作 10倍额定电流 允许工作10S 40倍额定电流 允许工作1S 交流电压回路 1.2倍额定电压 连续工作 电源回路 80%110%额定电压 连续工作4、测量误差 测量电流电压 不大于0.2% 有(无)功功率 不大于0.5% 保护电流 不大于0.

12、3%5 、温度影响装置在正常工作温度-1055范围内动作值因温度变化而引起的变化误差不大于1%。6、允许环境条件 正常工作温度 -1055 极限工作温度 -3070 运输贮存温度 -4580 相对湿度 5%90% 大气压力 60110Kpa7 、抗干扰性能能承受频率为1MHZ及100KHZ电压幅值共模2500V,差模1000V的衰减震荡波脉冲干扰试验. 能承受IEC61000-4-2标准级,试验电压8KV的静电接触放电试验能承受IEC61000-4-3标准级,干扰场强10V/M的辐射电磁场干扰试验能承受IEC61000-4-4标准级的快速瞬变干扰试验能承受IEC61000-4-5标准级,开路试

13、验电压4KV的浪涌干扰试验能承受供电系统及所连设备谐波,谐波间的干扰试验能承受IEC61000-4-11标准70%UT等级的电压暂降,短时中断干扰试验能承受IEC61000-4-12标准级阻尼震荡波干扰试验,以及电压幅值共模4KV,差模2KV的级的震铃波干扰试验能承受IEC61000-4-8标准级持续工频磁场干扰试验能承受IEC61000-4-10标准级阻尼震荡磁场干扰试验8、绝缘耐压性能交流输入对地 大于500兆欧直流输入对地 大于500兆欧信号及输出触点对地 大于500兆欧开入回路对地 大于500兆欧各回路之间 大于500兆欧能承受2KV、持续1分钟的工频耐压及5KV的冲击电压9、机械性能

14、能承受GB/T7261中16.3规定的严酷等级为级的振动耐久能力试验能承受GB/T7261中17.5规定的严酷等级为级的冲击耐久能力试验能承受GB/T7261中第18章规定的严酷等级为级的碰撞试验四、外形尺寸及安装开孔 装置采用整体注塑面板及铝合金金属外壳，重约3.5公斤，采用仪表方式安装，外形尺寸及安装开孔尺寸如下图所示：五、保护元件表序号名称整定参数整定范围步长备注1过电流过电流值动作时限099A099S0.1A0.01S动作时限整定为零时 构成电流速断保护 2一般反时限过流额定电流值时间常数099A099S0.1A0.01S动作时间公式：t=0.14 /(I/Ie)0.02-13非常反时

15、限过流额定电流值时间常数099A099S0.1A0.01S动作时间公式：t=1.35 /(I/Ie-1)4极端反时限过流额定电流值时间常数099A099S0.1A0.01S动作时间公式：t=80 /(I/Ie)2-15负序过电流过电流值动作时限负序电流系数099A099S19.90.1A0.01S0.16电动机起动保护过电流值动作时限电机起动时限起动电流倍数099A099S099S19.90.1A0.01S0.01S0.17电机过热保护额定电流值时间常数负序电流系数散热时间 099A099991200999M0.1A10.11动作时间公式：t=/K1 I1/Ie)2+K2(I2/Ie)2 -1

16、.0528零序过电流1过电流值动作时限01.25A099S0.01A0.01S用于小电流接地系统9零序过电流2过电流值动作时限099A099S0.1A0.01S用于大电流接地系统10复合电压启动过流过电流值动作时限负序电压定值低电压定值099A099S0129V 0129V0.1A0.01S1V1V低电压启动定值为线电压11功率方向过电流过电流定值动作时限099A099S0.1A0.01S90o接线方式，灵敏角为45o序号名称整定参数整定范围步长备注12合闸后加速过电流过电流值动作时限099A099S0.1A0.01S重合于故障线路时,加速跳闸13母线充电过电流过电流定值动作时限099A099

17、S0.1A0.01S在母联合闸15秒内有效，充电结束保护退出14TV自动并列失电定值动作时限0129V099S1V0.01S电压定值为线电压15低电压低压值动作时限0129V099S1V0.1S电压定值为线电压16过电压过压值动作时限0129V099S1V0.1S电压定值为线电压17负序过电压过压值动作时限0129V099S1V0.1S电压定值为相电压18零序过电压过压值动作时限0129V099S1V0. 1S电压定值为相电压19II段低电压低压值动作时限0129V099S1V0.1S电压定值为线电压，用于装置引入两段母线时20II段过电压过压值动作时限0129V099S1V0.1S电压定值为

18、线电压，用于装置引入两段母线时21II段零序过电压过压值动作时限0129V099S1V0. 1S电压定值为相电压，用于装置引入两段母线时22低周减载保护低频定值动作时限低电压定值滑差闭锁定值051HZ099S0129V0100.1HZ0.01S1V0.1电压定值为线电压23重合闸重合时限099S0.01S24母联备自投失压定值跳闸延时有压定值合闸延时0129V099S0129V099S1V0.01S1V0.01S电压定值为线电压25进线备自投失压定值跳闸时限有压定值合闸时限0129V099S0129V099S1V0.01S1V0.01S电压定值为线电压第二章 型号配置及接线原理本章所述的各型号

19、功能配置，为出厂时预设的功能配置。由于本系列装置具有强大的可编程性，每个型号的功能并不限于本章所述，部分功能用户在使用时可根据需要自行定制。本章给出了典型的端子定义及接线原理图，供用户在设计时参考。具体接线用户可根据需要具体设计，不必完全照搬。各保护元件功能在第三章中有较为详细的描述，可根据需要进行查阅。一 、JWB-611线路综合保护1、采样通道配置 通道号名称通道号名称1A相保护电流7备用2B相保护电流8备用3C相保护电流9零序电压4零序电流10A相电压5A相测量电流11B相电压6C相测量电流12C相电压2、保护元件配置 元件号类型说明1定时限过电流保护(或方向性过电流保护)I段2定时限过

20、电流保护(或方向性过电流保护)II段3定时限过电流保护(或方向性过电流保护)III段4合闸后加速过电流保护5定时限零序电流保护额定：1A 6零序电压保护及告警7过电压保护及报警8带滑差和低压闭锁的低周减荷9三相一次重合闸 3、开关量输入配置通道号名称关联动作1断路器位置无2手车工作位置无3手车试验位置无4弹簧储能位置无5接地刀位置无6备用无7备用无8备用无9重合闸投退无10远方/就地控制无 4、接线端子定义5、典型原理图接线图二、JWB-620变压器综合保护单元1、采样通道配置 通道号名称通道号名称1A相保护电流7低压零序电流（选配）2B相保护电流8备用3C相保护电流9零序电压4高压零序电流1

21、0A相电压5A相测量电流11B相电压6C相测量电流12C相电压2、保护元件配置 元件号类型说明1定时限过电流保护I段2定时限过电流保护II段3定时限过电流保护III段4一般反时限过电流保护5复合电压启动过电流保护6定时限高压零序电流保护额定：1A7定时限低压零序电流保护额定：5A8零序电压保护及告警9备用 3、开关量输入配置通道号名称关联动作1断路器位置无2手车工作位置无3手车试验位置无4弹簧储能位置无5接地刀位置无6超高温故障跳闸、4#继电器7高温5#继电器8重瓦斯故障跳闸、4#继电器9轻瓦斯5#继电器10远方/就地控制无4、接线端子定义5、典型原理接线图三、JWB-671电动机综合保护单元

22、1、采样通道配置 通道号名称通道号名称1A相保护电流7不平衡电流（选配）2B相保护电流8备用3C相保护电流9零序电压4零序电流10A相电压5A相测量电流11B相电压6C相测量电流12C相电压2、保护元件配置 元件号类型说明1定时限过电流保护2定时限过电流保护3一般反时限保护4电机过热保护5启动过程过电流保护6负序电流保护7定时限零序电流保护额定：1A8不平衡电流保护额定：5A9定时限低电压保护 3、开关量输入配置通道号名称关联动作1断路器位置无2手车工作位置无3手车试验位置无4弹簧储能位置无5接地刀位置无6超高温故障跳闸、4#继电器7高温5#继电器8备用9备用10远方/就地控制无4、接线端子定

23、义5、典型原理接线图四、JWB-631电容器综合保护单元1、采样通道配置通道号名称通道号名称1A相保护电流7不平衡电流（选配）2B相保护电流8备用3C相保护电流9零序电压（不平衡电压）4零序电流10A相电压5A相测量电流11B相电压6C相测量电流12C相电压2、保护元件配置 元件号类型说明1定时限过电流保护2定时限过电流保护3定时限零序过电流保护额定：1A4定时限不平衡电流保护额定：5A5定时限零序过电压保护6定时限过电压保护7定时限低电压保护8备用9备用 3、开关量输入配置通道号名称关联动作1断路器位置无2手车工作位置无3手车试验位置无4弹簧储能位置无5接地刀位置无6备用无7备用无8备用无9

24、备用无10远方/就地控制无4、接线端子定义5、典型原理接线图五、JWB-615母联综合保护单元1、采样通道配置 通道号名称通道号名称1A相保护电流7备用2B相保护电流8备用3C相保护电流9备用4备用10A相电压5A相测量电流11B相电压6C相测量电流12C相电压2、保护元件配置 元件号类型说明1定时限过电流保护2定时限过电流保护3定时限过电流保护4母线充电保护5备用6备用7备用8备用9备用 3、开关量输入配置通道号名称关联动作1断路器位置无2手车工作位置无3手车试验位置无4弹簧储能位置无5接地刀位置无6备用无7备用无8备用无9备用无10远方/就地控制无4、接线端子定义5、典型接线原理图六、JW

25、B-663母联备自投综合保护单元1、采样通道配置 通道号名称通道号名称1A相保护电流7对侧母线Uca2电压2B相保护电流8备用3C相保护电流9备用4备用10本侧母线A相电压5A相测量电流11本侧母线B相电压6C相测量电流12本侧母线C相电压2、保护元件配置 元件号类型说明1定时限过电流保护2定时限过电流保护3定时限过电流保护4母线充电保护5母联备自投6备用7备用8备用9备用 3、开关量输入配置通道号名称关联动作1本侧断路器位置无2对侧断路器位置无3母联断路器位置无4备自投投退压板无5手车工作位置无6手车试验位置无7弹簧储能位置无8备用无9备用无10远方/就地控制无4、接线端子定义 5、典型原理

26、接线图七、JWB-664进线备自投综合保护单元1、采样通道配置 通道号名称通道号名称1A相保护电流7本侧进线电压2B相保护电流8对侧进线电流3C相保护电流9对侧进线电压4零序电流10A相电压5A相测量电流11B相电压6C相测量电流12C相电压2、保护元件配置 元件号类型说明1定时限过电流保护 段2定时限过电流保护段3定时限过电流保护段4定时限零序电流保护额定：1A5定时限过电压保护6定时限低电压保护7进线备自投8备用9备用 3、开关量输入配置通道号名称关联动作1本侧断路器位置无2手车工作位置无3对侧断路器位置无4备自投投退压板无5手车试验位置无6弹簧储能位置无7接地刀位置无8备用无9母联断路器

27、位置无10远方/就地控制无4、接线端子定1）进线备自投自复保护测控装置端子定义2）进线备自投自复装置单元端子定义5、进线备自投自复保护测控装置典型原理接线图6、进线备自投自复装置典型原理接线图八、JWB-603单TV监控单元1、采样通道配置 通道号名称通道号名称1备用7备用2备用8备用3备用9零序电压4备用10A相电压5备用11B相电压6备用12C相电压2、保护元件配置 元件号类型说明1定时限过电压保护2定时限低电压保护3定时限零序过电压保护4备用5备用6备用7备用8备用9备用 3、开关量输入配置通道号名称关联动作1PT工作位置无2备用无3备用无4备用无5备用无6备用无7备用无8备用无9备用无

28、10备用无4、接线端子定义5、典型原理接线图九、JWB-604两段母线TV监控及电压自动并列单元1、采样通道配置 通道号名称通道号名称1备用7备用2备用8备用3II段零序电压9I段零序电压4II段A相电压10I段A相电压5II段B相电压11I段B相电压6II段C相电压12I段C相电压2、保护元件配置 元件号类型说明1I段定时限过电压保护2I段定时限低电压保护3I段定时限零序过电压保护4II段定时限过电压保护5II段定时限低电压保护6II段定时限零序过电压保护7PT自动并列8备用9备用 3、开关量输入配置通道号名称关联动作1母联断路器位置无21#PT工作位置无32#PT工作位置无4备用无5备用无

29、6备用无7备用无8PT自动并列投退压板无9备用无10备用无4、接线瑞子定义5、典型原理接线图第三章 保护元件工作原理一、定时限过流保护1） 工作原理：任一相电流大于整定值时，经过给定的时限延时后动作跳闸或报警。将三个定时限过电流保护元件设置成不同的时限就可构成三段式过电流保护，时限设为0时构成电流速断保护。如果与告警信号继电器进行关联，在满足动作条件后，报警继电器出口同时动作。2） 动作逻辑二、合闸后加速过电流保护当三相电流中任意一相电流大于整定动作电流（Izd）时，经设定的时限(T)动作。如果对该元件的重合闸功能投入，则经重合闸设定的延时后重合，在重合于故障线路时，作加速跳闸。在手动合闸于故

30、障线路时，加速跳闸。保护动作逻辑与定时限过电流保护相同。三、方向性过电流保护1） 工作原理在过流保护的基础上增加方向元件，即构成方向性过电流保护。方向元件采用相间900接线方式，按相启动，灵敏角为450，即相间功率：P=I*U*COS（-450）为正时，功率方向处于动作区，启动过流保护，如电流大于定值（Izd）且超过整定时限（T）时，保护出口动作。在报警出口投入时，报警出口动作。相间方向元件电流电压相别及动作区域（阴影部分为动作保护区）示意图如下：2） 动作逻辑四、反时限过流保护1）工作原理该保护主要用于变压器和电机，当任一相电流大于额定工作电流时，保护启动，经Tfs延时后动作，其中Tfs为标

31、准反时限曲线，公式为： t=0.14/（I/Ie）0.02-1 t：保护动作时间；：反时限时间常数 Ie：额定工作电流，为了使电机或变压器有一定的过载能力，Ie设定可适当提高，如设为1.05倍的额定电流。 I：回路实际电流值。 对于上述反时限公式不能满足要求时，用户还可选择下面两种反时限算法：l 非常反时限： t=1.35/（I/Ie）-1 l 极端反时限： t=80/（I/Ie）0.02-1 2）动作逻辑 五、复合电压启动的过电流保护1）工作原理当任一相电流大于Izd(过电流动作值)，且负序电压 U2 U2d（负序过压启动值）或Umin(Uab,Ubc,Uca)）；这样，既可有效防止启动过程

32、中因启动电流过大引起的误动作，同时还能保证正常运行中保护有较高的灵敏度。电动机启动超过启动时间后任一相电流没有超过整定电流值为正常启动。当任一相电流超过整定电流值并且超过整定时限时，保护出口动作。在报警出口投入时，任一相电流高于整定电流并且超过整定时限时，报警出口动作。当时限设为0时，为传统的速断保护，故障30ms内保护动作。若电动机采用熔断器高压接触器（F-C）回路控制，该保护可设小延时以躲过熔断器熔断时间。该保护具有灵活的参数配置，可构成电动机的各种主、辅保护，如相间或匝间短路、起动时间过长、电动机堵转等保护。2) 动作逻辑 十二、电机过热保护1）工作原理电机过热保护综合考虑了电动机正序、

33、负序电流所产生的热效应，为电机的运行过热提供保护。该保护还可作为电机起动时间过长、堵转、匝间短路等后备保护。过热保护计算公式如下：t=/K1（I1/Ie）2+K2（I2/Ie）2-1.05t: 保护动作延时时间；: 电动机的发热时间常数，对应电机的过热（过负荷）承受能力；I1：电机正序电流；I2：电机的负序电流；Ie: 电机的额定电流（二次值）；K1：正序电流电流系数，冷起动时自动取0.5，正常起动后自动取1；K2：负序电流发热系数，建议取6。根据上述公式，在电机出现不正常状态时，装置开始计算电机的热积累值： H=K1（I1/Ie）2+K2（I2/Ie）2-1.05t当热积累值达到所设定的跳闸热时间常数时，装置跳闸。当热积累值在跳闸值的50%以上可设置发报警信号，电机恢复正常，热累积值下降低于报警设定值时，报警信号复归。十三、正序定时限过电流保护1）工作原理当正序电流达到设定的动作值后，经过设定的延时后跳闸或告警。正序过电流一般用于电机的起动时间过长保护，并可用为过负荷的后备保护。2）动作逻辑十四、母线充电保护1） 工作原理在母线带电的瞬间母线上有故障时，可迅速切断故障。母线充电完成后，保护即自动退出。2） 动作逻辑 十五、母联备自投母联备自投单元安装在母联断路器开关柜上，用于下列方式