800系列微机变压器保护装是置技术说明书

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1、WBH-800 系列微机变压器保护装置技术说明书1目录目录 1 1概述概述 .31.1功能简介.31.2保护配置.31.3功能特点.42 2基本技术参数基本技术参数 .52.1基本数据.52.2功率消耗.62.3热稳定性.62.4输出触点.62.5绝缘性能.62.6冲击电压.62.7寿命.72.8机械性能.72.9环境条件.72.10抗干扰能力.73 3主要技术指标主要技术指标 .73.1动作时间.73.2保护定值整定范围和定值误差.73.3记录容量.83.4通信接口.83.5对时方式.84 4装置整体说明装置整体说明 .84.1硬件平台.84.2软件平台.94.3与综合自动化监控系统接口说明

2、.94.4WBH-801 保护装置背视图.104.5WBH-801 保护装置端子图.114.6WBH-802 保护装置背视图.154.7WBH-802 保护装置背视图.165 5WBH-801 装置保护原理说明装置保护原理说明.215.1比率差动保护.215.2阻抗保护.245.3复合电压判别.265.4复合电压 (方向)过流保护.275.5零序（方向）过流保护.305.6间隙零序保护.335.7非全相保护.33WBH-800 系列微机变压器保护装置技术说明书25.8失灵启动保护.345.9过负荷（有载调压闭锁、通风启动）保护.345.10限时速断保护.355.11母线充电保护.355.12T

3、V 断线判别.366 6WBH-802 装置非电量保护原理装置非电量保护原理.367 7整定内容及整定说明整定内容及整定说明 .377.1WBH-801 装置整定内容及整定说明.377.2WBH-802 装置整定内容及整定说明.418 8保护装置整定计算保护装置整定计算 .428.1比率差动保护整定计算.428.2阻抗保护整定计算.488.3复合电压判别整定计算.498.4复合电压过流保护整定计算.508.5零序过流保护整定计算.528.6间隙零序保护整定计算.538.7低压侧零序过压保护整定计算.538.8过负荷（通风启动、有载调压闭锁）保护整定计算.539 9订货须知订货须知 .53101

4、0附录一：装置运行说明附录一：装置运行说明.5410.1键盘.5410.2面板指示灯说明.5410.3运行工况及说明.5410.4故障报文和处理措施.541111附录二：装置通讯说明（附录二：装置通讯说明（IEC 60870-5-103 规约）规约） .5511.1WBH-801 微机变压器保护装置的信息.5511.2WBH-802 微机变压器保护装置的信息.63WBH-800 系列微机变压器保护装置技术说明书31 1概述概述1.11.1功能简介功能简介WBH-800 微机型变压器保护装置适用于 220kV 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-80

5、2 型装置集成了一台变压器的全部非电气量保护。该保护装置也能满足变电站自动化系统的要求。1.21.2保护配置保护配置1.2.11.2.1WBH-801 装置保护配置表装置保护配置表保护功能段数每段时限数备注比率制动差动识别励磁涌流可采用不同原理差流速断差流越限发告警信号主保护TA 断线TV 断线11复压方向过流2I/3,II/3 方向可投退 复压过流12零序方向过流2I/3,II/3方向可投退零序过流12间隙零序11充电保护11通风启动11有载调压闭锁11高压侧后备保护过负荷11TV 断线11复压方向过流23/I,3/II 限时速断保护13充电保护11低压侧后备保护过负荷11公共功能复合电压1

6、11.2.21.2.2WBH-802 装置保护配置表装置保护配置表序号装置端子保护名称备注1G01本体重瓦斯瞬时跳闸2G02调压重瓦斯瞬时跳闸3G03压力释放跳闸发信可选4G04本体轻瓦斯瞬时发信5G05调压轻瓦斯瞬时发信WBH-800 系列微机变压器保护装置技术说明书46F01本体油位异常跳闸发信可选，瞬时延时可选7F02备用跳闸发信可选，瞬时延时可选8F03备用跳闸发信可选，瞬时延时可选9F04备用跳闸发信可选，瞬时延时可选10F05备用瞬时发信11E01风冷消失跳闸发信可选，瞬时延时可选12E02冷却器全停跳闸发信可选，瞬时延时可选13E03油温过高跳闸发信可选，瞬时延时可选14E04油

7、温高跳闸发信可选，瞬时延时可选15E05备用瞬时发信16D01备用跳闸发信可选，瞬时延时可选17D02备用跳闸发信可选，瞬时延时可选18D03备用跳闸发信可选，瞬时延时可选19D04备用跳闸发信可选，瞬时延时可选20C01备用 1跳闸发信可选，瞬时延时可选21C02备用 2跳闸发信可选，瞬时延时可选22C03备用 3跳闸发信可选，瞬时延时可选23C04备用 4跳闸发信可选，瞬时延时可选24C05本体重瓦斯异常瞬时发信1.31.3功能特点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 位的高速 AD；强弱电彻底分离，具有完善的自检功能。完善的自检功能：包括

8、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。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。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。跳闸方式在线修改：保护出口采用跳闸矩阵方式，可灵活整定，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。强大的通信功能：信息和报文可上传，录波数据与 COMTRADE 兼容；通信接口兼容性、开放性强，支持IE

9、C60870-5-103 通讯规约； 友好的人机界面：大屏幕、图形化、汉化、彩色液晶。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 完善的事件记录功能：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，数据信息可就地打印WBH-800 系列微机变压器保护装置技术说明书5或通过网络打印机打印，便于事故后的故障分析。2 2基本技术参数基本技术参数2.12.1基本数据基本数据2.1.12.1.1额定交流数据额定交流数据a额定交流电流：5 A 或 1A；nIb额定交流电压：线电压 100 V，相电压 100/ V；nU3c额定频率： 50 Hz。2.1.22.1.2额定

10、直流数据额定直流数据220 V 或 110 V，允许变化范围 80%110%。2.1.32.1.3打印机辅助交流电源打印机辅助交流电源220 V，0.7 A，50 Hz/60 Hz，允许变化范围 80%110%。2.1.42.1.4采样频率采样频率微机保护采样及录波频率 1200 Hz，系统频率跟踪范围 40 Hz60 Hz。2.1.52.1.5机箱结构机箱结构19 in 全宽 6 U 机箱。机箱外形尺寸和安装开孔尺寸如图 2-1-1 和图 2-1-2 所示：图 2-1-1 机箱外形尺寸WBH-800 系列微机变压器保护装置技术说明书6图 2-1-2 安装开孔尺寸2.22.2功率消耗功率消耗a

11、. 交流电压回路：当为额定电压时，每相不大于 0.5 VA；b. 交流电流回路：当额定电流为 5 A 时，每相不大于 1VA；当额定电流为 1 A 时，每相不大于 0.5 VA；c. 直流回路： 正常运行时，每个保护箱逻辑回路不大于 35 W，开入回路每路不大于 1.5 W；保护动作时，每个保护箱逻辑回路不大于 50 W，开入回路每路不大于 1.5 W。2.32.3热稳定性热稳定性电流下，长期运行；nI 2电流下，允许运行 10 s；nI 10电流下，允许运行 1 s。nI 402.42.4输出触点输出触点2.4.12.4.1信号触点容量：信号触点容量：a允许长期通过电流：5 A；b 切断电流

12、：0.3 A(DC 220 V，=5 ms)。2.4.22.4.2跳闸出口触点容量跳闸出口触点容量a 允许长期通过电流：10 A；b 切断电流：0.3 A(DC 220 V，=5 ms)。2.4.32.4.3辅助继电器触点容量辅助继电器触点容量a允许长期通过电流：5 A；b 切断电流：0.3 A(DC 220 V，=5 ms)。2.52.5绝缘性能绝缘性能a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 100 M；b介质强度：装置的额定绝缘电压小于 60 V 的电路与外壳的介质强度能耐受交流 50 Hz，电压 500 V(有效值)，历时 1 min 试验,其它电路与外壳的

13、介质强度能耐受交流 50 Hz，电压 2 kV(有效值)，历时 1 min 试验，而无绝缘击穿或闪络现象。2.62.6冲击电压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5 kV 的标准雷电波短时冲击检验。WBH-800 系列微机变压器保护装置技术说明书72.72.7寿命寿命a电寿命：装置输出触点电路在电压不超过 250 V，电流不超过 0.5 A，时间常数为5ms0.75 ms 的负荷条件下，产品能可靠动作及返回 1 000 次；b机械寿命：装置输出触点不接负荷，能可靠动作和返回 10 000 次。2.82.8机械性能机械性能a工作条件：能承受严

14、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。2.92.9环境条件环境条件a工作温度：10 +50 ，24 h 内平均温度不超过 35 ；b贮存温度：-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；c大气压力：80 kPa110 kPa ；d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%。2.102.10抗干扰能力抗干扰能力a辐射电磁场干扰试验：符合 GB/T 14598.9 规定的严酷等级

15、的辐射电磁场干扰。b快速瞬变干扰试验：符合 GB/T 14598.10 规定的严酷等级为 IV 级的快速瞬变干扰。c脉冲群干扰试验：符合 GB/T 14598.13 规定的频率为 1 MHz 及 100 kHz 衰减振荡波（第一个半波为电压幅值共模为 2.5 kV，差模为 1 kV）脉冲群干扰。d抗静电放电干扰试验：符合 GB/T 14598.14 规定的严酷等级为 III 级的抗静电放电干扰。e工频磁场抗扰度试验：符合 GB/T 17626.8-1998 中第 5 章规定的严酷等级为级的工频磁场干扰。f脉冲磁场抗扰度试验：符合 GB/T 17626.9-1998 中第 5 章规定的严酷等级为

16、级的脉冲磁场干扰。g浪涌抗扰度试验：符合 IEC 60255-22-5:2002 中第 4 章规定的严酷等级为级的浪涌骚扰。h射频场感应的传导骚扰抗扰度试验：符合 IEC 60255-22-6:2001 中第 4 章的规定。i工频干扰试验：符合 IEC 60255-22-7:2003 规定的工频干扰。3 3主要技术指标主要技术指标3.13.1动作时间动作时间a差流速断：不大于 20 ms(1.5 倍整定值)；b比率差动：不大于 30 ms(2 倍整定值)。3.23.2保护定值整定范围和定值误差保护定值整定范围和定值误差a差流越限整定范围：0.02 1.0 ，误差不超过2.5%或0.01 ；nI

17、nInIb差动最小动作电流整定范围：0.02 2.0 ，误差不超过2.5%或0.01 ；nInInIc差动最小制动电流整定范围：0.05 2.0 ；nInId比率制动系数整定范围：0.30.7，误差不超过5%；e二次谐波制动系数整定范围：0.150.30，误差不超过10%； f差流速断整定范围：0.5 12 ，误差不超过2.5%；nInIWBH-800 系列微机变压器保护装置技术说明书8g后备保护阻抗定值：0.03100，误差不超过2.5%；h过励磁倍数定值：1.02.0，误差不超过2.5%；i后备保护电流定值：0.02 10 ，误差不超过2.5%或0.01 ；nInInIj后备保护相间低电压

18、定值：0 V100 V，误差不超过2.5%；k后备保护负序相电压定值：1 V20 V，误差不超过2.5%； l后备保护零序电压定值：5 V300 V，误差不超过2.5%或0.1 V；m方向元件动作范围边界误差：不超过3；n后备保护时间定值：在 0.1 s1 s 内误差为25 ms，大于 1 s 时误差不超过2.5%。3.33.3记录容量记录容量3.3.13.3.1故障录波内容和故障事件报告容量故障录波内容和故障事件报告容量保护启动录波记录启动前 4 个周波、启动后 6 个周波所有电流电压波形；保护跳闸录波记录跳闸前 4 个周波、跳闸后 6 个周波所有电流电压波形；保护装置可循环记录 100 次

19、故障事件报告，40 次波形数据。3.3.23.3.2正常波形记录容量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。3.3.33.3.3异常记录容量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、装置长期起动等。3.43.4通信接口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 DLT667-1999(IEC60870-5-103)。3.53

20、.5对时方式对时方式a外部正脉冲秒对时；bRS485 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 4装置装置整体说明整体说明4.14.1硬件平台硬件平台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。硬件框图如图 4-1-1 所示：WBH-800 系列微机变压器保护装置技术说明书9交流插件多路转换DSP1（跳闸）DSP2（启动及发信）开入开出插件信号插件管理机电源&跳闸插件图 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

21、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。低通滤波多路开关

22、CPU(DSP)GPS对时脉冲16位ADLONWORKS(MC3150)SRAM(1MB)EEPROM(128K)FLASH(1M)CPLD复杂可编程逻辑控制器开入开出LON网32路32路40路模入图 4-1-2 CPU 部分硬件框图模拟量变换由 23 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。4.24.2软件平台软件平台软件平台采用 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。WBH-80

23、0 系列微机变压器保护装置技术说明书104.34.3与综合自动化监控系统接口说明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 所示：WBH-800保护装置1CPU1CPU2MMI规约变换WBH-800保护装置2CPU1CPU2GPS对时脉冲PC机调试变电站综合自动化系统RS-485RS-485ETHERNETETHERNET网络打印机MMI规约变换图 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。

24、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 220kV500kV 电压等级变电站综合自动化的要求。4.44.4WBH-801 保护装置背视图保护装置背视图WBH-801 保护装置背视示意图如图 4

25、-4-1 所示：WBH-800 系列微机变压器保护装置技术说明书11图 4-4-1 WBH-801 装置背视示意图4.54.5WBH-801 保护装置端子图保护装置端子图WBH-801 保护装置接线端子图如图 4-5-1、图 4-5-2、图 4-5-3 和图 4-5-4 所示：3# 交流输入2# 交流输入1# 交流输入 NJL-801 NJL-801NJL-801编号输入量名称编号输入量名称编号输入量名称01Ia01Ia01Ia02In02In02In03Ib03Ib03Ib04In04In04In05Ic05Ic05Ic06In低压侧电流06In备用06In高压侧电流07Il07Il07Il

26、08In备用08In备用08In高压侧中性点电流09Ia09Ia09Ia10In10In10In11Ib11Ib11Ib12In12In12In13Ic13Ic13Ic14In备用14In备用14In备用15Il15Il15Il16In备用16In备用16In高压侧间隙零序17171718181819Ua19Ua19Ua20Ub20Ub20Ub21Uc21Uc21Uc22Un低压侧电压22Un备用22Un高压侧电压23Uc23Ub23Ua24Un24Un24Un备用252525Ul26备用26备用26Un备用27Ul27Ul27Ul28Un低压侧开口三角电压28Un备用28Un高压侧开口三角电

27、压图 4-5-1 WBH-801 装置交流变换插件端子图注 1、测频电压取自高压侧 Ua 相电压；注 2、WBH-801 装置交流输入共 24 路交流电流、16 路交流电压。8# 出口插件7# 出口插件NCK-801NCK-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WBH-800 系列微机变压器保护装置技术说明书12010102跳高压侧DL1出口 1702跳中压侧DL1出口 1030304跳高压侧DL2出口 1804跳中压侧DL2出口 2050506跳高压侧DL3出口 1906跳中压侧DL3出口 3070708跳高压侧DL4出口 2008跳中压侧DL4出口 4090910跳高压侧D

28、L5出口 2110跳中压侧DL5出口 5111112备用出口 2212备用出口 6131314备用出口 2314跳低压侧DL1出口 7151516备用出口 2416跳低压侧DL2出口 8171718备用出口 2518跳低压侧DL3出口 9191920备用出口 2620跳低压侧DL4出口 10212122有载调压出口 2722跳低压侧DL5出口 11232324通风启动出口 2824备用出口 12252526备用出口 2926备用出口 13272728备用出口 3028备用出口 1429293030备用出口 1531313232备用出口 16图 4-5-2 WBH-801 装置跳闸出口插件端子图

29、C# 开入开出B# 开入开出A# 开入开出9# 开入开出NRC-801NRC-801NRC-801NRC-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）0101010102信号公共端02信号公共端02信号公共端02信号公共端WBH-800 系列微机变压器保护装置技术说明书1303比率差动保护信号（出口 1）03中压侧复压方向过流信号（出口 9）03低压侧限时速断信号（出口 17）03备用（出口25）04备用（出口 2）04中压侧复压过流信号（出口 10）04备用（出口 18）04TV 断线信号（出口26）05备用（出口 3）05中压侧零序方向过流信号（出口 11）05备用（出口

30、 19）05TA 断线信号（出口27）06高压侧复压方向过流信号 （出口 4）06中压侧零序过流信号（出口 12）06备用 (出口 20)06过流信号（过负荷、有载、通风）（出口28）07高压侧复压过流信号（出口 5）07中压侧间隙零序信号（出口 13）07非全相信号（出口 21）07复合电压信号（出口29）08高压侧零序方向过流信号（出口 6）08低压侧复压过流信号（出口 14）08失灵启动（出口 22）08备用（出口 30）09高压侧零序过流信号（出口 7）09备用（出口 15）09备用（出口 23）0910高压侧间隙零序信号（出口 8）10备用（出口 16）10备用（出口 24）10保护

31、动作信号（第三组）1111111112信号公共端12信号公共端12信号公共端12信号公共端13比率差动保护信号（出口 1）13中压侧复压方向过流信号（出口 9）13低压侧限时速断信号（出口 17）13备用（出口25）14备用（出口 2）14中压侧复压过流信号（出口 10）14备用（出口 18）14TV 断线信号（出口26）15备用（出口 3）15中压侧零序方向过流信号（出口 11）15备用（出口 19）15TA 断线信号（出口27）WBH-800 系列微机变压器保护装置技术说明书1416高压侧复压方向过流信号 （出口 4）16中压侧零序过流信号（出口 12）16备用 (出口 20)16过流信号

32、（过负荷、有载、通风）（出口28）17高压侧复压过流信号（出口 5）17中压侧间隙零序信号（出口 13）17非全相信号（出口 21）17复合电压信号（出口29）18高压侧零序方向过流信号（出口 6）18低压侧复压过流信号（出口 14）18失灵启动（出口 22）18备用（出口 30）19高压侧零序过流信号（出口 7）19备用（出口 15）19备用（出口 23）1920高压侧间隙零序信号（出口 8）20备用（出口 16）20备用（出口 24）20保护硬压板及开入21比率差动保护投退21备用21备用21备用22备用22备用22低压侧限时速断投退22高压侧电压投退23备用23备用23备用23备用24高

33、压侧复压（方向）过流投退）24备用24备用24低压侧电压投退25备用25备用25备用25备用26高压侧零序(方向)电流投退26低压侧复压过流投退26高压侧充电投退26备用27高压侧零压(间隙零序)保护投退27备用27备用27检修压板28备用28备用28低压侧充电投退282929292930开入公共端30开入公共端30开入公共端30开入公共端3131313132 装置故障32 装置故障32 装置故障32 装置故障图 4-5-3 WBH-801 装置开入开出插件端子图注 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。注 2、保护信号后边括号内的注释为对应的

34、开出矩阵注 3、*启动高压侧失灵标志位对应于开出第 30 路，在所有需要启动高压侧失灵的保护中，在WBH-800 系列微机变压器保护装置技术说明书15出口选择时需选择该路开出。F# 电源插件E# 通信插件D# 信号插件NDY-801NTX-801NXH-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）1GPS+0101信号公共端2GPS-02打印机电源02比率差动保护信号（出口 1）30303备用（出口 2）40404备用（出口 3）5XFG+打印机电源控制0505高压侧复压(方向)过流信号（出口 4）6XFG-06GND06备用（出口 5）707NETA07高压侧零序(方向)过流

35、信号（出口 6）8直流消失 1LON网接口08NETB08备用（出口 7）909RX+/RXD09高压侧间隙零序信号（出口 8）通信和告警接点作用10直流消失 210RX-/TXD10中压侧复压(方向)过流信号（出口 9）11TX-11中压侧阻抗保护信号（出口10）通信接口 112TX+12中压侧零序(方向)过流信号(出口11)13RX+/RXD13备用（出口 12）11电源+14RX-/TXD14中压侧间隙零序信号（出口13）121515低压侧复压过流信号（出口14）13电源通信接口 21616备用（出口 15）1417信号公共端15屏蔽地18差流越限（出口 16）电源19低压侧限时速断信号

36、（出口17）20备用（出口 18）21备用（出口 19）22备用（出口 20）23非全相（出口 21）24失灵启动保护（出口 22）GPS校时口25备用（出口 23）26备用（出口 24）27备用（出口 25）串28TV 断线（出口 26）WBH-800 系列微机变压器保护装置技术说明书1629TA 断线信号（出口 27）30过流信号（过负荷、有载、通风）（出口 28）31复合电压（出口 29）32启动高压侧失灵（出口 30）行打印口图 4-5-4 WBH-801 装置电源、通信和信号插件端子图4.64.6WBH-802 保护装置背视图保护装置背视图WBH-802 保护装置背视示意图如图 4-

37、6-1 所示：图 4-6-1 WBH-802 装置背视示意图4.74.7WBH-802 保护装置背视图保护装置背视图WBH-802 保护装置背视示意图如图 4-6-1 所示：WBH-800 系列微机变压器保护装置技术说明书17图 4-6-1 WBH-802 装置背视示意图4.7.14.7.1电源和通信插件电源和通信插件 J#电源插件I#通信插件NDY-801NTX-801作用编号名称作用编号名称1GPS+12GPS-2打印机电源33445XFG+打印机电源控制56XFG-6GND77NETA8直流消失 1LON网接口8NETB99RX+/RXD通信和告警接点10直流消失 210RX-/TXD1

38、1TX-通信接口 112TX+13RX+/RXD11电源+14RX-/TXD1215电13电源通信接口 216WBH-800 系列微机变压器保护装置技术说明书181415屏蔽地源GPS校时口串行打印口图 4-7-1 电源和通信插件接线端子图4.7.24.7.2开入和信号插件开入和信号插件G# 开入插件F# 开入插件E# 开入插件NKR-801NKR-801NKR-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本体油位异常开入1备用2调压重瓦斯开入2备用2冷却器全停开入3压力释放开入3备用3油温高跳闸开入4本体轻瓦斯开入4备用4油温高报警开入5调压轻瓦斯开入5备用5备用6备用6备用

39、6备用7备用7备用7备用8备用8备用8备用9备用9备用9备用10101011非电量公共端11非电量公共端11非电量公共端非电量信号第一组（瞬动）12本体重瓦斯12本体油位异常12备用WBH-800 系列微机变压器保护装置技术说明书1913调压重瓦斯13备用13冷却器全停14压力释放14备用14油温高跳闸15本体轻瓦斯15备用15油温高报警16调压轻瓦斯16备用16备用17171718信号公共端18信号公共端18信号公共端非电量信号第二组（瞬动、保持可选择）19本体重瓦斯19本体油位异常19备用20调压重瓦斯20备用20冷却器全停21压力释放21备用21油温高跳闸22本体轻瓦斯22备用22油温高

40、报警23调压轻瓦斯23备用23备用24242425信号公共端25信号公共端25信号公共端非电量信号第三组（保持）26本体重瓦斯26本体油位异常26备用27调压重瓦斯27备用27冷却器全停28压力释放28备用28油温高跳闸29本体轻瓦斯29备用29油温高报警30调压轻瓦斯30备用30备用31313132信号公共端32信号公共端32信号公共端图 4-7-2 开入和信号插件接线端子图一D# 开入插件C# 开入插件NKR-801NKR-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 开入2备用2备用 2 开入3备用3备用 3 开入4备用4备用 4 开入5备用5本体重瓦斯异常开入6备用6备用

41、7备用7备用8备用8备用9备用9备用101011非电量公共端11非电量公共端非电量信号第一组（瞬动）WBH-800 系列微机变压器保护装置技术说明书2012调压压力释放12备用 1 13备用13备用 2 14备用14备用 3 15备用15备用 416备用16本体重瓦斯异常171718信号公共端18信号公共端非电量信号第二组（瞬动、保持可选择）19调压压力释放19备用 1 20备用20备用 2 21备用21备用 3 22备用22备用 423备用23本体重瓦斯异常242425信号公共端25信号公共端非电量信号第三组（保持）26调压压力释放26备用 1 27备用27备用 2 28备用28备用 3 2

42、9备用29备用 430备用30本体重瓦斯异常313132信号公共端32信号公共端图 4-7-3 开入和信号插件接线端子图二注、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 610 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。4.7.34.7.3出口和跳闸插件出口和跳闸插件B# 出口插件A# 跳闸插件9# 跳闸插件NCK-801NTZ-801NTZ-801编号名称对应出口矩阵编号名称编号名称1112延时出口 1出口 12瞬时跳闸继电器 1+2瞬时跳闸继电器 5+3延时出口 2出口 23瞬时跳闸继电

43、器 2+3瞬时跳闸继电器 6+WBH-800 系列微机变压器保护装置技术说明书214445556延时出口 3出口 36瞬时跳闸继电器 3+6瞬时跳闸继电器 7+7778延时出口 4出口 48瞬时跳闸继电器 4+8瞬时跳闸继电器 8+99910延时出口 5出口 510瞬时跳闸继电器 1-10瞬时跳闸继电器 5-11111112延时出口 6出口 612瞬时跳闸继电器 2-12瞬时跳闸继电器 6-13131314延时出口 7出口 714瞬时跳闸继电器 3-14瞬时跳闸继电器 7-15151516延时出口 8出口 816瞬时跳闸继电器 4-16瞬时跳闸继电器 8-1717继电器 1 接点 1+17继电

44、器 5 接点 1+18延时出口 9出口 918继电器 1 接点 2+18继电器 5 接点 2+1919继电器 2 接点 1+19继电器 6 接点 1+20延时出口 10出口 1020继电器 2 接点 2+20继电器 6 接点 2+2121继电器 3 接点 1+21继电器 7 接点 1+22延时出口 11出口 1122继电器 3 接点 2+22继电器 7 接点 2+2323继电器 4 接点 1+23继电器 8 接点 1+24延时出口 12出口 1224继电器 4 接点 2+24继电器 8 接点 2+2525继电器 1 接点 1-25继电器 5 接点 1-26延时出口 13出口 1326继电器 1

45、 接点 2-26继电器 5 接点 2-2727继电器 2 接点 1-27继电器 6 接点 1-28延时出口 14出口 1428继电器 2 接点 2-28继电器 6 接点 2-2929继电器 3 接点 1-29继电器 7 接点 1-30延时出口 15出口 1530继电器 3 接点 2-30继电器 7 接点 2-3131继电器 4 接点 1-31继电器 8 接点 1-32延时出口 16出口 1632继电器 4 接点 2-32继电器 8 接点 2-图 4-7-4 出口和跳闸插件接线端子图5 5WBH-801 装置保护原理说明装置保护原理说明5.15.1比率差动保护比率差动保护比率差动保护能反映变压器

46、内部相间短路故障、高（中）压侧单相接地短路及匝间层间短路故障，既要考虑励磁涌流和过励磁运行工况，同时也要考虑 TA 断线、TA 饱和、TA 暂态特性不一致的情况。由于变压器联结组不同和各侧 TA 变比的不同，变压器各侧电流幅值相位也不同，差动保护首先要消除这些影响。本保护装置利用数字的方法对变比和相位进行补偿，方法参见 8.1.1 节，以下说明均基于已消除变压器各侧电流幅值相位差异的基础之上。WBH-800 系列微机变压器保护装置技术说明书225.1.15.1.1比率差动动作方程比率差动动作方程 (5-1-1)ereseresreseopoperesresresresopopresresopo

47、pIIIIIISIIIIIIISIIIIII6),6(6 . 0)6(6),(,0 .0 .0 .0 .0 .0 .0 .当当当为差动电流，为差动最小动作电流整定值，为制动电流，为最小制动电流整opI0 .opIresI0 .resI定值，S 为比率制动系数整定值，各侧电流的方向都以指向变压器为正方向。5.1.1.1对于两侧差动： (5-1-2)21IIIop (5-1-3)221IIresI，分别为变压器高、低压侧电流互感器二次侧的电流。1I2I5.1.1.2对于三侧及以上数侧的差动： (5-1-4)kopIIII21 (5-1-5),max21kresIIII式中：，分别为变压器各侧电流互

48、感器二次侧的电流。4K31I2IkI 5.1.25.1.2比率差动动作特性比率差动动作特性如图 5-1-1 所示： 0IresIres.06IeK=0.6S图 5-1-1 比率差动动作特性WBH-800 系列微机变压器保护装置技术说明书235.1.35.1.3比率差动保护逻辑图比率差动保护逻辑图如图 5-1-2 所示：TA断线闭锁差动定值为1&差动硬压板投入比率差动软压板投入比率差动启动元件动作比率差动元件动作区外TA饱和TA断线检测&比率差动出口TA断线信号&图 5-1-2 比率差动保护逻辑图5.1.45.1.4励磁涌流判据励磁涌流判据装置提供两种励磁涌流识别方式，当“识别励磁涌流方式”整定

49、为 0 时，采样二次谐波原理闭锁，整定为 1 时，采用波形比较原理闭锁。5.1.4.1二次谐波判据变压器空投时，三相励磁涌流中往往有一相含有大量的二次谐波。但是，变压器差动保护各侧电流要进行相位调整，相位调整后的电流不再是真实的励磁涌流，电流中的二次谐波含量也会发生变化。本装置根据变压器的不同工况自动选择电流计算二次谐波含量，如在变压器空载合闸时采用相位调整前的电流计算二次谐波含量，因此，计算励磁涌流的二次谐波含量更加真实，性能更加可靠。变压器在正常运行时，装置采用差动电流中的二次谐波含量来识别励磁涌流。判别方程如下： 1 .22 .opopKII式中： 为差流中的二次谐波，差流中的基波，为整

50、定的二次谐波系数。2 .opI1 .opI2K如果某相差流满足上式，同时闭锁三相差动保护。5.1.4.2波形比较判据本装置根据变压器的不同工况自动选择差动电流或相电流计算波形的不对称度，计算出励磁涌流的波形不对称度更加真实，保护性能更加可靠。判别方程如下： 动作方程：sumsumKSS式中： 为差 动电流采样点的不对称度值，为对应差动电流采样点的对称度值，sumSsumSK 为某一固定系数。如果某相差流满足上式，闭锁本相差动保护。5.1.55.1.5TA 饱和判据饱和判据为防止在变压器区外发生故障等状态下的 TA 饱和所引起的比率制动式差动保护误动作，本装置设有 TA 饱和判据。由铁磁元件的“

51、B-H”曲线可知，电流过零点附近 TA 存在一个线性传变区，WBH-800 系列微机变压器保护装置技术说明书24因此，区外故障 TA 饱和时，差动电流波形不完整，存在间断。判断出为变压器区外故障后，如果判断出差动电流不完整，存在间断，则闭锁差动保护。5.1.65.1.6TA 断线判据断线判据TA 断线判据分为两种情况，一种为未引起差动保护启动的 TA 断线判别，一种为引起差动保护启动的 TA 断线判别。引起差动保护启动的 TA 断线判别：当三相电流都大于 0.2 倍的额定电流时，启动 TA 断线判别程序，满足下列条件认为 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

52、倍的额定电流；c任意一相电流为零。 未引起差动保护启动差动保护的 TA 断线判别：满足下列条件认为 TA 断线，延时 10S 发 TA 断线信号：a零序电流大于 0.1 倍的额定电流；b最大相电流小于 0.25 倍的额定电流；c任意一相电流为零。通过定值“TA 断线闭锁差动”控制 TA 断线判别出后是否闭锁差动保护。当“TA 断线闭锁差动”整定为“0”时，判别出 TA 断线后不闭锁差动保护，整定为“1”时，判别出 TA 断线后闭锁差动保护。 TA 断线恢复后延时 10 s 返回。5.1.75.1.7差流速断保护差流速断保护由于比率差动保护需要识别变压器的励磁涌流和过励磁运行状态，当变压器内部发

53、生严重故障时，不能够快速切除故障，对电力系统的稳定带来严重危害，所以配置差流速保护，用来快速切除变压器的严重的内部故障。当任一相差流电流大于差动速断整定值时差流速断保护瞬时动作，跳开各侧断路器。5.1.7.1差流速断保护逻辑图差流速断保护逻辑图如图 5-1-3 所示： & 图 5-1-3 差流速断保护逻辑图5.1.85.1.8差流越限保护差流越限保护当任一相差流电流大于差流越限整定值时差流越限保护延时动作，报差流越限信号。差流越限保护逻辑图如图 5-1-4 所示：WBH-800 系列微机变压器保护装置技术说明书25 & t&图 5-1-4 差流越限保护逻辑图5.25.2阻抗保护阻抗保护阻抗保护

54、通常用于 220kV500kV 大型联络变压器、升压及降压变压器，作为变压器引线、母线及相邻线路相间故障的后备保护。当电流、电压保护不能满足灵敏度要求或根据网络保护间配合的要求，变压器的相间故障后备保护可采用阻抗保护。阻抗保护可实现偏移阻抗、全阻抗或方向阻抗特性。对阻抗保护各时限可以通过相应保护软压板进行投退。5.2.15.2.1启动电流元件启动电流元件下列两个条件中任一条件满足时，阻抗保护启动。 eII2 . 02或或 eaII2 . 1ebII2 . 1ecII2 . 1其中 I2为负序电流，Ia、Ib、Ic为 A、B、C 三相电流，Ie为变压器正常运行时的额定电流。5.2.25.2.2阻

55、抗元件阻抗元件阻抗保护采用同名线电压、线电流构成三相阻抗保护，即和、和、和abUabIbcUbcIcaU分别组成 3 个阻抗保护。阻抗保护不设振荡闭锁判据，因为其动作阻抗圆很小，同时用延时判caI据解决可能出现的振荡误动问题。 (5-2-1)opZJIopZJIJU121121其中：线电压；JU与线电压相对应的相电流之差；JIZop整定阻抗；偏移因子，即灵敏角下反向偏移阻抗与整定阻抗之比。5.2.35.2.3电压退出对阻抗元件判别的影响电压退出对阻抗元件判别的影响当某侧 TV 检修或旁路代路时，为保证该侧后备保护的正确动作，需退出该侧“电压”压板。某侧电压压板退出时，该侧阻抗元件判别自动退出，

56、阻抗保护不动作。例如当高压侧电压压板退出时，高压侧阻抗保护的阻抗元件判别自动退出，高压侧阻抗保护不动作。5.2.45.2.4TV 断线对阻抗元件判别的影响断线对阻抗元件判别的影响为防止 TV 断线时阻抗元件误动作，当判别阻抗元件所用的电压出现 TV 断线时，阻抗元件判别自动退出，阻抗保护不动作。例如当高压侧 TV 断线时，高压侧阻抗保护的阻抗元件判别自动退WBH-800 系列微机变压器保护装置技术说明书26出，高压侧阻抗保护不动作。5.2.55.2.5阻抗保护特性曲线阻抗保护特性曲线阻抗保护特性曲线见图 5-2-1。jz0zjxjzzR-ZjxRzzZ0jzz0-jzzRjxopopopopo

57、p(a) =0 为方向阻抗 (b) 00.3 倍基波时，闭锁零序过流保护。注：谐波闭锁为选配元件，如零序电流保护定值中无“谐波控制”定值项，那么意味着零序电流保护不存在谐波闭锁。5.5.45.5.4零序功率方向元件零序功率方向元件5.5.4.1方向元件 TA 与 TV 的极性接线图零序功率方向元件接入保护装置的 TA 和 TV 极性如图 5-5-1 所示，TA 正极性端在母线侧。* TA* TATV TV * *图 5-5-1 零序方向元件 TA 与 TV 间的极性连接图零序方向过流保护的方向元件判别方向用的电流固定用自产零序电流，判别方向用的电压也固定用自产零序电压。5.5.4.2方向元件判

58、据方程零功方向元件的动作判据方程为： （为灵敏角）0e3Rsenj00eIU3senRe 表示取向量的实部。5.5.4.3方向元件的动作特性对各段零序（方向）过流保护可通过整定相关定值控制字选择是不带方向性或方向指向变压器还是方向指向母线。例如对于高压侧零序方向过流保护，定值“方向投退” 整定为“0”时 ，表示高压侧零序方向过流保护退出其方向元件，不带方向性；整定为“1”时 ，表示高压侧零序方向过流保护投入其方向元件，保护带方向性。当零序方向元件 TA、TV 接线极性符合图 5-4-1 所示接线原则时，定值“方向指向变压器” 整定为“0” ，同时定值“方向指向母线” 整定为“1”时，表示高压侧

59、零序方向过流保护方向元件的方向指向母线；定值“方向指向变压器” 整定为“1” ，同时定值“方向指向母线” 整定为“0”时，表示高压侧零序方向过流保护方向元件的方向指向变压器。如果“方向指向变压器” 和“方向指向母线”这两个定值同时为“1”或同时为“0” ，装置会报告警信息。零序功率方向元件的动作特性如图 5-5-2 所示：WBH-800 系列微机变压器保护装置技术说明书32110 70 3I03U03I3U00图 5-5-2a 方向指向变压器时的动作区(阴影侧) 图 5-5-2b 方向指向母线时的动作区(阴影侧)注意：以上所示的零序功率方向动作特性均是基于零序方向元件 TA、TV 接线极性符合

60、图 5-5-1 所示接线原则情况下的。否则以上说明将与实际情况不符。5.5.55.5.5电压退出、电压退出、TV 断线对零序方向元件和零序电压闭锁元件的影响断线对零序方向元件和零序电压闭锁元件的影响当某侧 TV 检修或旁路代路时，为保证该侧后备保护的正确动作，需退出该侧“电压”压板。当某侧电压压板退出时，该侧零序方向过流保护的方向元件和零序电压闭锁元件满足条件，开放该侧零序过流保护。例如，当高压侧电压压板退出时，高压侧零序方向过流保护退出方向元件和零序电压闭锁元件的判别，只要零序过流元件满足动作条件，高压侧零序方向过流保护动作。发生某侧 TV 断线时，该侧零序方向过流保护的方向元件和零序电压闭

61、锁元件满足条件，开放该侧零序方向过流保护。例如，当高压侧 TV 断线时，高压侧零序方向过流保护退出方向元件和零序电压闭锁元件的判别，只要零序过流元件满足动作条件，高压侧零序方向过流保护动作。5.5.65.5.6零序（方向）过流保护逻辑框图零序（方向）过流保护逻辑框图如图 5-5-3 所示：“ ” 0& 1&tTV & 1零序（方向)过流保护出口“ ” 0()3U0& 1TV & 1WBH-800 系列微机变压器保护装置技术说明书33图 5-5-3 零序（方向）过流保护逻辑图5.65.6间隙零序保护间隙零序保护间隙零序保护分为间隙零序过流元件和零序过电压元件，间隙零序过流元件、零序过压元件相互保

62、持的间隙零序，间隙在击穿的过程中，零序电压和零序电流可能交替出现。当间隙电压元件或间隙电流元件动作后，保持一定时间，经过延时保护动作。适用于中性点装设放电间隙的分级绝缘变压器，保护由相互保持的零序电压元件和零序电流元件构成，零序电压取自母线 TV 二次开口三角侧，零序电流取自放电间隙处电流互感器。对各时限可以通过相应保护软压板进行投退。5.6.15.6.1间隙零序保护逻辑框图间隙零序保护逻辑框图电流电压相互保持的间隙零序保护，保护逻辑框图如图 5-6-1 所示： 3I0I0set 0/ t &0/ t &t& 1 1间隙零序 3U0U0set图 5-6-1 电流电压相互保持的间隙零序保护逻辑框

63、图5.75.7非全相保护非全相保护对于 220KV 以上的分相操作断路器，发生的三相不能同时合闸或跳闸的情况，而采取的措施。采用负序过流或零序过流和断路器三相不一致位置触点来判别非全相。通过“动作电流选择控制”定值来选定是采用负序过流元件还是零序过流元件。当“动作电流选择控制”整定为“0”时，动作电流采用零序电流元件；整定为“1”时，动作电流采用负序电流元件。5.7.15.7.1非全相保护逻辑非全相保护逻辑非全相保护逻辑框图见图 5-7-1：WBH-800 系列微机变压器保护装置技术说明书34 I0I0set I2I2sett& 0 1& 图 5-7-1 非全相保护逻辑框图5.85.8失灵启动

64、保护失灵启动保护失灵启动保护分两段时限，第一时限采用负序过流元件或零序过流元件，配合断路器合闸位置触点，及有跳该断路器的保护动作，去解除断路器失灵保护的复合电压闭锁。第二时限采用负序过流元件或零序过流元件或相电流过流元件，配合断路器合闸位置触点，及有跳该断路器的保护动作，去启动断路器失灵保护。变压器各侧复合电压判别动作后也可输出触点，去解决断路器失灵保护的复合电压闭锁，此功能实现由工程设计来实现。5.8.15.8.1保护逻辑框图保护逻辑框图失灵启动保护逻辑框图如图 5-8-1。 I 0 I 2 t ( ) 1& t ( )& & 1& 1 图 5-8-1 失灵启动保护判别逻辑框图5.95.9过

65、负荷（有载调压闭锁、通风启动）保护过负荷（有载调压闭锁、通风启动）保护针对某些工程高中两侧均有电源，对于通风启动保护，可通过“电流选择控制”定值来选定过WBH-800 系列微机变压器保护装置技术说明书35流元件是采用高压侧电流还是高压侧电流和中压侧电流“或” 。当“电流选择控制”整定为“0”时，过流元件只采用高压侧电流；整定为“1”时，过流元件采用高压侧电流和中压侧电流“或” ，当高压侧和中压侧任一侧电流大于动作电流整定值时，通风启动保护动作。如定值清单中无“电流选择控制” ，则通风启动保护采用高压侧电流。5.9.15.9.1过负荷（有载调压闭锁、通风启动）保护的逻辑框图过负荷（有载调压闭锁、

66、通风启动）保护的逻辑框图如图 5-9-1 所示：t & 过流元件动作图 5-9-1 过负荷（有载调压闭锁、通风启动）保护逻辑图5.105.10限时速断保护限时速断保护变压器的低压侧配置限时速断保护，作为变压器低压母线的主保护或低压馈线的后备。作为变压器低压母线的主保护，在线路近端故障断路器拒动或母线故障时，以较短时限跳开本侧断路器，避免了因复压闭锁过流保护时限过长而烧坏变压器。对各时限可以通过相应保护软压板进行投退。5.10.15.10.1 限时速断保护的逻辑框图限时速断保护的逻辑框图限时速断保护如图 5-10-1 所示： & t&图 5-10-1 限时速断保护逻辑图5.115.11母线充电保护母线充电保护母线充电保护是一种限时电流速断保护，仅在对没有母线保护的母线充电时短时投入，在充电过程中若变压器发生故障，则该保护快速动作。保护可选择是由硬压板投退还是由手合开关触点启动后短时投入，若“保护投入方式选择”控制字整定为“0” ，该保护由硬压板投退，则在母线充电完成后必须退出保护硬压板；若“保护投入方式选择”控制字整定为“1” ，该保护经由手合开关触点启动，在经过“保护投入时间”整定时间