WXH813A技术说明书(1.01).doc

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1、许继电气股份有限公司 WXH-813A微机线路保护装置技术说明书 （Version 1.01） 2007.9 前言1、 应用范围WXH-813A系列保护装置主要用作110kV电压等级输电线路的纵联差动主保护及后备保护。2、 产品特点2.1装置系统平台l 逻辑开发可视化国内首家在高压保护上实现可视化逻辑编程，保护源代码完全由软件机器人自动生成，正确率达到100%，杜绝了人为原因产生软件Bug。所有的保护逻辑由基本的元件和组件组成。 l 事故分析透明化 通过分层、模块化、元件化的设计，装置内部实现了元件级、模块级、总线级三级监视点，可以监视装置内部任一个点的数据，发生事故后通过透明化事故分析工具，

2、可以对故障进行快速准确的定位。故障波形回放： l 工程应用柔性化采用功能自描述和数据自描述技术，实现了内容可以通过描述文件以不同的形式重组，功能可以通过配置文件形式重构，解决了不同用户差异化需求和软件版本集中管理的矛盾。2.2 人机界面人性化XJGUI和现场调试向导的成功应用，降低了现场维护和运行人员的工作强度，使运行维护工作变得轻松。l 借助XJ-GUI界面设计工具，实现操作界面的灵活定制及人性化设计；l 主接线图及丰富的实时数据的显示；l 类WINDOWS菜单，通过菜单提示，可完成装置的全部操作。 2.3保护性能特点l 全线内典型金属性故障小于20ms；配置快速的自适应浮动门槛的瞬时差动保

3、护；l 差动保护、距离保护采用变动作特性的原理；保护的变动作特性，根据故障类型设置相应特性的保护，设置速动区、一般区、灵敏区，不同区域设置不同数字滤波算法、不同时延； 差动保护动作区域设置 距离保护动作区域设置l 自适应的振荡判据及先进的振荡识别功能，确保距离保护在系统振荡加区外故障能可靠闭锁，而在系统未振荡时快速动作，振荡中区内故障可靠动作；2.4进的光纤通道技术l 通道监测按照G.826规范要求，详细的通道信息使用户直观了解通道质量，可进行准确的故障定位；l 通道传输采样值修补功能，利用插值算法修复通道偶尔丢帧或误码引起的坏采样点,提高保护抗通道误码的能力； l 光纤通道自适应主从定位技术

4、主从状态免整定；l 自适应TA变比，即无需整定对侧变比值；3、 专利技术l 利用电流互感器二次测量电流动态补偿其传递产生的幅值和相位误差(200610017752.4)l 差动保护TA变比自适应技术(200310110258.9)l 采样序号调整同步技术(200310110259.3)l 快速数据窗相量算法技术(200310110258.9)l 纵联差动保护中电流互感器TA断线识别方法及差动保护方法(200310110257.4)l 继电保护故障检测模块(200310110260.6)l 高压电网永久性故障自适应判别方法(200410010372.9)目 录1概述11.1应用范围及保护配置1

5、1.2产品特点21.2.1保护功能特点21.2.2光纤通道技术21.2.3操作界面32技术指标32.1基本电气参数32.1.1额定交流数据32.1.2额定直流数据32.1.3打印机辅助交流电源32.1.4功率消耗32.1.5过载能力42.2主要技术指标42.2.1纵差保护42.2.2距离保护42.2.3零序电流方向保护52.2.4测距部分52.2.5重合闸52.2.6手合同期52.2.7低周减载52.2.8低压减载62.2.9记录容量及定值区容量62.2.10对时方式62.2.11输出触点62.2.12绝缘性能72.2.13冲击电压72.2.14机械性能72.2.15抗电气干扰性能72.3环境

6、条件82.4通信接口82.5光纤通道技术参数92.5.1光纤接口92.5.2继电保护复用接口93保护原理介绍93.1启动元件103.1.1相电流突变量启动元件103.1.2零序电流启动元件103.1.3静稳破坏启动元件103.1.4差流启动元件113.1.5低周启动元件113.1.6低压启动元件113.2数字通信接口及同步调整123.2.1通信接口123.2.2双通道工作方式（可选）123.2.3通道信息和误码监测133.2.4同步调整133.3电流差动元件143.3.1分相稳态量差动元件143.3.2分相增量差动元件143.3.3零序电流差动元件153.4阶段式距离元件153.4.1三段式接

7、地距离153.4.2三段式相间距离163.4.3变压器低压侧相间短路的后备距离183.5重合闸203.5.1重合方式203.5.2重合闸的充放电203.5.3重合闸的启动203.5.4重合出口213.5.5重合闸的告警回路213.5.6其它213.6手合同期213.7低周减载元件223.8低压减载元件223.9失灵启动233.10故障开放元件233.10.1短时开放保护233.10.2不对称故障开放元件233.10.3对称故障开放元件243.11辅助元件243.11.1TV断线检查243.11.2TV反序检查253.11.3TA断线253.11.4TA饱和263.11.5远跳、远传信号263.

8、12保护逻辑框图273.12.1差动保护逻辑273.12.2距离保护逻辑283.12.3零序保护逻辑293.12.4不对称相继速动保护逻辑303.12.5双回线相继速动保护逻辑313.12.6重合闸逻辑313.12.7低周减载333.12.8低压减载334装置硬件介绍344.1装置整体结构344.2结构与安装364.3装置插件介绍374.3.1电压切换插件374.3.2交流变换插件374.3.3CPU插件384.3.4光纤接口384.3.5开入插件394.3.6出口插件404.3.7操作插件414.3.8通讯插件424.3.9电源插件435定值清单及整定说明445.1定值清单445.2定值整定

9、说明475.3软压板506订货须知517附图521 概述1.1 应用范围及保护配置WXH-813A系列线路保护装置是适用于110kV电压等级输电线路成套数字式保护装置。WXH-813A系列装置的主保护为分相电流差动保护,后备保护包括三段相间及接地距离保护及四段零序保护等，配置有三相重合闸功能。此外，该系列装置还包括双母线交流电压切换回路、适用于断路器单或双跳闸线圈的出口操作回路。WXH-813A/B1适用于专用光纤或复用2Mb/s通信接口方式；WXH-813A/B2适用于复用64kb/s通信接口方式。具体配置详见表1-1。 表1-1 WXH-813A系列装置的保护配置功能名称WXH-813A/

10、B1WXH-813A/B2保护功能分相电流差动三段相间及接地距离四段零序电流三相一次重合闸TV断线后过流双回线相继速动不对称故障相继速动手合同期*低周减载*低压减载*变压器低压侧相间短路的后备距离*无故障快速复归*断路器失灵启动*其它功能电压切换回路操作回路回路通信接口专用光纤及复用2Mb/s通信接口 复用64kb/s通信接口注：表示该型号产品的典型配置功能，*表示该型号的可选功能另外光纤双通道接口方式请在订货时注明。1.2 产品特点基于高性能、高冗余的许继新一代硬件平台，可视化的逻辑开发工具实现保护透明化设计，变动作特性原理使保护性能全面提升，先进的光纤通道技术，装置定值、菜单、信息等简洁化

11、设计是该保护装置的主要特点。1.2.1 保护功能特点 动作速度快，差动保护全线内典型金属性故障小于20ms； 先进TA抗饱和方案，差动保护抗区外饱和指标不大于3ms； 可选功能可通过配置工具，可靠、快捷的完成； 采用高性能、可信赖、功能强大的许继新一代硬件平台，16位高精度的双AD，浮点运算32位DSP，充分考虑冗余及功能扩展。 可视化的逻辑开发工具VLD，在VLD开发环境下，所有的保护逻辑都是由不同的可视化柔性继电器组成，实现微机保护的完全透明化设计； 软件运行时内存内容“日志系统”及保护逻辑信息“黑匣子”记录，实现异常情况的快速、准确定位； 装置采用整体面板、标准6U机箱，插件后插拔，强弱

12、电回路严格分开，大大提高装置的抗干扰能力； 装置的AD回路、CPU插件、继电器线圈等全面自检；1.2.2 光纤通道技术 装置可选配双光纤通信接口，且两接口独立，轻松实现双通道、双差动，充分满足双通道的冗余； 完全支持成帧通信格式，可实现通道故障精确诊断和定位功能； 通道监测按照G.826规范要求，详细的通道信息使用户直观了解通道质量，可进行准确的故障定位； 可输出双端的瞬时数据，便于通道测试、检测和维护； 通道传输采样值修补功能，利用插值算法修复通道偶尔丢帧或误码引起的坏采样点,提高保护抗通道误码的能力； 光纤通道自适应主从定位技术，不需用户整定； 自适应TA变比，即无需整定对侧变比值； 专用

13、光纤通道：2 Mb/s高速数据传输；复用传输通道：复用2Mb/s数率数据（E1）接口传输，复用64kb/s数率数据传输（PCM）。1.2.3 操作界面 借助XJ-GUI界面设计工具，实现操作界面的灵活定制及人性化设计； 主接线图及丰富的实时数据的显示； 中文下拉式菜单，通过菜单提示，可完成装置的全部操作。2 技术指标2.1 基本电气参数2.1.1 额定交流数据 额定交流电压Un： V； 额定交流电流In：5 A或1 A； 额定频率fn：50 Hz 。2.1.2 额定直流数据220 V或110 V，允许变化范围：80%115%。2.1.3 打印机辅助交流电源220 V，0.7 A，50 Hz/6

14、0 Hz，允许变化范围：80%115%。2.1.4 功率消耗 交流电压回路：不大于0.5 VA/相（额定电压下）； 交流电流回路：不大于1 VA/相（In=5 A）；不大于0.5 VA/相（In=1 A）； 直流回路： 保护装置不大于50 W（正常进行）；保护装置不大于100 W（保护动作）；每路开入回路不大于0.5 W。2.1.5 过载能力 交流电压回路：1.5 Un-连续工作； 交流电流回路： 2 In -长期运行；10 In -10 s；40 In -1 s；2.2 主要技术指标2.2.1 纵差保护动作电流整定范围：0.05In2In整定误差：2.5%或0.01In;整组动作时间：典型金

15、属性故障不大于20ms。2.2.2 距离保护 整定范围：0.0125(In=5A)0.05125(In=1A) 阻抗动作值准确度：在线路阻抗角下、满足精工电压的条件下，测量阻抗整定值平均误差不超过2.5%或0.05/In 。 精确工作电压：0.25V60V 精确工作电流范围：0.1In30In 段的暂态超越不大于3%； 、段延时时间元件：0.05s10s，整定值误差不超过1%或40ms； 段整组动作时间：段整定延时为0s时，在0.7倍整定阻抗内不大于30ms；2.2.3 零序电流方向保护 整定范围：0.05In20In，整定值误差不超过2.5%或0.01In； 零序功率方向元件动作区：； 延时

16、段时间元件：零序I段0s10s，误差不超过1%或40ms； 零序II、III段0.05s10s，误差不超过1%或40ms； 零序IV段0.5s10s，误差不超过1%或40ms；2.2.4 测距部分单端电源金属性故障时允许误差：0.08In,允许重合。具有偷跳启动重合控制方式。3.6 手合同期有手合同期开入且开关处于跳位，满足手合同期条件，延时到方可合闸。检同期过程中监视开关一直处在跳位。定值为Ux超前Ua的固有角度，自适应检无压或检同期，检查两侧电压，任一侧无压(0.7Uxn)转为检同期，检同期过程中计算Ux与Ua（Uab）之间的角度与固有角度(即定值)之差小于30允许合闸。无压或同期延时固定为0.5 s。连续10 s不能合闸，则返回。为防止手合于故障，开关跳开后，手合开入未消失前再次合于故障上，设一手合记数器，满10 s后，方可开放手合功能。当有压力低开入时闭锁手合同期。手合记数器清零的条件：1手合启动后整组复归时；2开关为合位；3手合记数器未满时,又来手合开入；上述条件不满足手合记数器开始计时。3.7 低周减载元件利用这一元件可以实现分散式的频率控制，当系统频率低于整定频率时此元件就能自动判定是否切除负荷；低周减载功能逻辑中设有一个滑差闭锁元件以区分故障情况、电机反充电和真正的有功缺额；当U