WTY5354C说明书讲义Word格式.docx
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控制回路异常告警
√
弹簧未储能告警
TV断线检测△
非电量保护Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ
遥信、遥控功能
遥测△
注:
带有△号的保护功能仅WTY-54C产品具有。
典型配置下开入端子定义见表2
表2典型配置下开入端子定义表
端子号
39
遥信开入1
40
遥信开入2
41
遥信开入3
42
遥信开入4
非电量开入1
43
遥信开入5
热复归
非电量开入2
44
闭锁重合闸
遥信开入6
启动结束
非电量开入3
45
弹簧未储能
46
远方/就地
1.2产品主要特点
a.本产品为微机保护装置,其元器件采用工业品,稳定性、可靠性高,可以在高压开关柜等恶劣的环境中工作;
宽范围使用环境温度-25℃~+55℃。
b.单台装置通过菜单设置,轻松实现对线路、电容器、电动机、厂用变等设备的保护,降低装置和备件储备成本。
c.抗干扰性能强,产品硬件设计中采用了多种隔离、屏蔽措施,软件设计采用数字滤波技术和良好的保护算法及其它抗干扰措施,使得产品抗干扰性能大大提高;
d.硬件、软件设计标准化、模块化,便于现场维护;
e.产品的人机接口功能强大,符合人机工程设计要求,菜单化设计,全中文显示,操作、调试方便,一般运行人员参考本说明书就能熟练操作;
f.可独立整定10套保护定值,定值区切换安全方便;
g.可保存最近发生的20个故障报告,带动作参数,掉电保持,便于事故分析;
h.工业级RS-485总线网络,组网经济、方便,可直接与微机监控或保护管理机联网通信;
i.产品通过通讯上传故障信息、实时状态量、实时模拟量、并可进行实时校时、定值调用和修改、定值区切换、遥控合闸、遥控跳闸等操作。
2技术参数
2.1产品额定数据
a.额定辅助电压:
直流或交流:
220V或110V(交直流通用);
b.额定交流数据:
交流电流:
5A;
交流电压:
100/
V,100V;
零序电流:
1A;
额定频率:
50Hz;
c.热稳定性:
交流电流回路:
长期运行2In;
10s10In;
1s40In;
交流电压回路:
长期运行1.2Un;
10s1.4Un;
d.动稳定性:
半周波:
100In。
2.2功率消耗(额定状态下)
a.辅助电压回路:
正常工作时不大于10W,动作时不大于15W;
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.交流电压回路:
每相不大于0.5VA
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,产品不出现不可逆转的变化,温度恢复后,产品应能正常工作。
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:
80kPa~110kPa(相对海拔高度2km以下)。
2.4抗干扰性能
a.产品能承受GB/T14598.14-1998第4章规定的严酷等级为Ⅲ级的静电放电干扰试验;
b.产品能承受GB/T14598.9-2002第4章规定的严酷等级的辐射电磁场干扰试验;
c.产品能承受GB/T14598.10-2007第4章规定的严酷等级为A级的电快速瞬变脉冲群抗扰度试验;
d.产品能承受GB/T14598.13-1998规定的频率为1MHz及100kHz(第一半波电压幅值共模为2.5kV,差模为1kV)脉冲群干扰试验;
e.产品能承受GB/T14598.18-2007第4章规定的严酷等级的浪涌抗扰度试验;
f.产品能承受GB/T14598.17-2005第4章规定的严酷等级的传导骚扰抗扰度试验;
g.产品能承受GB/T14598.19-2007第4章规定的严酷等级的工频抗扰度试验;
h.产品能承受GB/T17626.8-1998第5章规定的严酷等级为Ⅳ级的工频磁场抗扰度试验;
i.产品能承受GB/T17626.9-1998第5章规定的严酷等级为Ⅳ级的脉冲磁场抗扰度试验;
j.产品能承受GB/T17626.10-1998第5章规定的严酷等级为Ⅳ级的阻尼振荡磁场抗扰度试验。
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,用开路电压为500V的测试仪器测试其绝缘电阻值不应小于100MΩ;
b.冲击电压:
产品通信回路和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;
其余各带电的导电端子分别对地,交流回路和直流回路之间,能承受5kV(峰值)的标准雷电波冲击检验;
c.介质强度:
产品通信回路和24V等弱电输入输出端子对地能承受50Hz、500V(有效值)的交流电压,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,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。
2.6机械性能
a.振动响应:
产品能承受GB/T11287-2000中3.2.1规定的严酷等级为I级振动响应检验。
b.冲击响应:
产品能承受GB/T14537-1993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:
产品能承受GB/T11287-2000中3.2.2规定的严酷等级为I级振动耐久检验。
d.冲击耐久:
产品能承受GB/T14537-1993中4.2.2规定的严酷等级为I级冲击耐久检验。
e.碰撞:
产品能承受GB/T14537-1993中4.3规定的严酷等级为I级碰撞检验。
2.7动作时间精度
a.在定时限情况下检测动作时间,动作时间在0s~2.5s(含2.5s)范围内,误差不超过±
50ms;
动作时间在2.5s以上,误差不超过整定时间的±
2%;
b.在反时限情况下检测动作时间,动作时间在0s~2s(含2s)范围内,误差不超过±
100ms;
动作时间在2s以上,误差不超过理论计算值的±
5%。
2.8精度
a.测量电流误差不超过额定值的±
0.5%;
b.动作电流(或电压)误差不超过整定值的±
5%;
c.零序电流动作误差不超过±
0.01In(In为零序额定电流)或整定值的±
d.功率误差不超过额定值的±
1%。
2.9触点容量
a.在电压不大于250V,电流不大于1A,时间常数为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(cosφ=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。
c.产品的输出触点在电压不大于250V,电流不大于1A,时间常数τ=5ms±
0.75ms的直流有感负荷电路中,断开容量为50W;
其输出在此条件下,应可靠动作与返回104次。
3产品硬件
产品在整体设计、各插件设计上均充分考虑了可靠性的要求。
3.1机箱结构
本产品采用铝合金拉伸壳体,体积小、密封性强,适合在开关柜上安装。
产品的安装方式为嵌入式,接线为后接线方式,插件之间的连接采用总线板连接方式。
机箱外形尺寸及开孔尺寸参见说明书后的附图7。
3.2主要插件设计
产品包括交流变换及电源插件、CPU和通信及开出插件、人机对话插件。
a.交流变换及电源插件:
交流变换部分有电流变换器TA,用于将系统TA的二次侧电流信号转换为弱电信号,供CPU插件转换,并起强弱电隔离作用。
产品电源采用交、直流两用开关电源。
本插件输出两路5V、一路24V电压。
一路5V用于产品数字器件工作,另一路用于通讯回路,24V用于继电器驱动及状态量输入使用。
b.CPU和通信及开出插件:
CPU插件采用了多层印制板及表面贴装工艺,外观小巧,结构紧凑。
其工作原理图见附图3。
工业级RS-485总线网络,组网经济、方便,可直接与微机监控或保护管理机联网通信。
本插件中含有保护跳闸、跳闸信号等出口继电器。
c.人机对话插件:
此插件有液晶中文显示、键盘操作及信号灯指示功能,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。
4保护原理
根据被保护对象的不同,产品可在菜单内将产品设置为:
线路、电容器、电动机、厂变四种保护用途,其全部保护配置如下:
4.1电流Ⅰ、Ⅱ段定时限保护
产品设有两段定时限电流保护。
电流Ⅰ段电流整定值在电动机启动过程中自动升为2倍,启动结束后,定值恢复为原整定电流值。
电流Ⅱ段在电动机启动过程中自动退出。
保护原理如图1所示。
图1电流保护原理图
4.2过负荷保护
产品设有过负荷保护。
过负荷保护可选择作用于跳闸或告警。
过负荷保护在电动机启动过程中自动退出。
过负荷保护原理如图2所示。
图2过负荷保护原理图
4.3电动机启动时间过长保护
产品设有电动机启动时间过长保护。
能自动识别电动机启动过程,保护原理如图3所示。
产品设有启动结束开入端子,当接入此端子,保护跳过电动机启动过程,电动机直接处于正常运行状态。
本端子只在测试时使用。
电动机若处于启动状态中则保护在液晶的右下角显示“
”,启动结束显示“
”。
图3启动时间过长保护原理图
4.4过流反时限保护
产品设有过流反时限保护。
过流反时限保护动作于跳闸。
过流反时限电流整定值在电动机启动过程中自动升为2倍,启动结束后,定值恢复为原整定电流值。
产品所采用的反时限公式符合GB/T14598.7-1995第3部分定义三种反时限特征曲线,整定时须明确使用何种曲线,其公式为:
t——动作时间,K和a的定义见表3;
I——故障电流,Iset——动作电流整定值;
tp——时间常数整定范围:
0.05s~1.6s,步长0.01s。
GB/T14598.7-1995第3部分定义的三种反时限,如表2所示;
反时限特性曲线如图4所示:
表3三种反时限系数
曲线族
1--标准反时限
2--正常反时限
3--极端反时限
K
0.14
13.5
80
α
0.02
1
2
图4反时限特性曲线图
注:
曲线1适用于各故障点的故障电流幅值变化很大的系统上(即与线路阻抗相比电源阻抗值要小得多);
曲线2适用于各故障点的故障电流幅值变化相当大的系统上(即电源阻抗远远小于线路阻抗);
曲线3能更好的与配电系统或工业供电系统上的熔断器配合,适用于电动机的保护。
4.5后加速保护
产品设有后加速保护。
后加速保护是在手动合闸(遥控合闸)或三相一次重合闸于故障线路上时,加速保护跳闸。
有手动合闸(遥控合闸)或重合闸动作时启动,在3秒内有效。
后加速保护原理如图5所示。
图5后加速保护原理框图
4.6过热保护
产品设有过热保护。
主要为了防止电动机过热,考虑了电动机正序电流和负序电流产生的
合热效应、热积累过程和散热过程,引入了等值发热电流Ieq,其表达式为:
式中:
K1=0.5(启动过程中);
K1=1.0(启动结束后);
K2=3~10,负序发热系数,一般可取为6;
I1—正序电流分量;
I2—负序电流分量。
过热保护方程为:
其中:
Ie---------电动机额定电流定值Ieq——等值发热电流
τ1——发热时间常数t——动作时间
电动机的散热:
散热时间常数
,
为散热系数,整定范围1~4.5,视电动机的工作环境而定。
本保护用衰减指数过程模拟电动机的散热过程,散热时间
t=Ksrτ1Inτ1,式中Ksr为散热系数,τ1为发热时间常数,单位为秒。
过热保护跳闸后,不能立即再次启动,等散热结束后方可再次启动。
产品设有过热预告警功能:
当热积累值达到热跳闸值的80%时发过热告警信号,低于75%时告警返回。
4.7负序电流保护
产品设有负序电流保护动作于跳闸。
保护原理如图6所示。
图6负序电流保护原理图
4.8零序电流保护
产品设有零序电流保护,可选择作用于跳闸或告警。
零序电流保护原理如图7所示。
图7零序电流保护原理图
4.9三相一次重合闸
产品设有三相一次重合闸。
由压板投退。
重合闸在开关位于合位时充电,充电时间为20s,当开关由合位变为跳位时启动。
重合闸启动后10秒内若一直跳位有流,则重合闸放电;
若10秒内任意时刻开始跳位无流,则按整定延时重合出口。
三相一次重合闸原理框图如图8所示。
重合闸充电过程中液晶的右下角显示“
”,充电结束后液晶的右下角显示“
图8三相一次重合闸原理图
4.10过电压保护(WTY-54C)
产品设有过电压保护。
过电压保护原理如图9所示。
图9过电压保护原理图
4.11低电压保护(WTY-54C)产品设有低电压保护。
低电压保护原理如图10所示。
图10低电压保护原理图
4.12低频减载(WTY-54C)
产品设有低频减载保护。
具有低压闭锁、滑差闭锁功能,其中低压闭锁定值固定为60V,滑差闭锁定值固定为5Hz/s。
低频减载原理图如图11。
图11低频减载原理图
4.13非电量保护
产品设有三个非电量保护。
每个非电量保护都有压板投退和时限整定,且可选择动作于跳闸或告警。
非电量保护原理如图12所示。
图12非电量保护原理图
4.14跳位异常告警
产品设有跳位异常告警。
检测到跳位有开入且有电流时,延时2s报跳位异常告警信号,告警继电器动作。
4.15控制回路异常告警
产品设有控制回路异常告警。
采集断路器的跳位和合位,当控制电源正常、断路器位置辅助触点正常时,跳位或合位这两个开入量中,必有且只能有一个开入,否则,经2s延时报控制回路异常告警信号,同时重合闸放电,但不闭锁保护。
控制回路异常原理图如图13所示。
图13控制回路异常原理框图
4.16TV断线告警(WTY-54C)
产品检测到TV断线延时发出告警信号。
在电压恢复正常(线电压均大于80V)后,保护返回。
其原理图如图14所示。
图14TV断线检测原理图
4.17弹簧未储能告警
产品设有弹簧未储能告警。
检测弹簧未储能有开入时,延时25s报弹簧未储能告警信号,告警继电器动作。
4.18产品故障告警
产品的硬件发生故障,产品的液晶屏幕可以显示故障信息,并驱动异常告警继电器发告警信号,同时根据情况闭锁保护。
4.19遥信、遥控功能
a.遥信:
各种保护动作信号;
b.遥控:
远方调(修改)定值等。
4.20通信功能
可直接与微机监控或保护管理机通信,通信接口为RS-485。
通信规约为MODBUS通信规约,校验方式为无校验,波特率为9600。
5定值及动作信息说明
5.1定值说明
本保护装置可存贮10套定值,对应的定值区号为0~9,整定时,未使用的保护功能应设为退出,使用的保护功能设为投入,并对相关的电流、电压及时限定值进行整定。
定值清单见表4(表中将所有保护定值均列入,当选用某一保护对象时只显示其自身保护功能部分定值)。
表4WTY-53C、54C系列定值清单
定值种类
定值项目
整定范围及步长
1.电流Ⅰ段保护
电流Ⅰ段定值
0.2In~20In0.01A
电流Ⅰ段时限
0s~100s0.01s
电流Ⅰ段压板
投入或退出
表4续
2.电流Ⅱ段保护
电流Ⅱ段定值
电流Ⅱ段时限
电流Ⅱ段压板
3.过负荷保护
过负荷定值
0.2In~4In
过负荷时限
0s~600s0.01s
过负荷压板
投入或退出。
过负荷跳闸投退
投入(作用于跳闸)或退出(作用于告警)
4.启动时间过长
启动过长压板投退
电动机额定电流(Ie)
0.2In~4In0.01A
启动过长时限
0.1s~100s0.01s
启动过长跳闸
5.过流反时限保护
过流反时限压板
过流反时限定值
0.2In~2In0.01A
过流反时限时间常
0.05s~1.6s0.01s
过流反时限曲线
曲线1、曲线2、曲线3
6.后加速保护
后加速保护压板
后加速保护电流定值
后加速保护时限
0s~3s0.01s
7.过热保护
过热保护压板
发热时间常数
1min~100min1min
负序发热系数
3~100.01
散热系数
1~4.50.01
8.负序电流保护
负序电流保护压板
负序电流定值
0.1In~4In0.01A
负序电流时限
0s~100s0.01s
9.零序电流保护
零序电流定值
0.02A~12A0.001A;
零序电流时限
零序电流压板
零序电流跳闸投退
10.三相一次重合闸
重合闸压板
重合闸时限
0.2s~10s0.01s
11.过电压保护
(WTY-54C)
过电压保护压板
过电压保护定值
100V~120V0.01V
过电压保护时限
12.低电压保护
低电压保护压板
低电压保护定值
10V~100V0.01V
低电压保护时限
表4续
13.低频减载
低频减载压板
低频减载定值
45.00Hz~49.50Hz0.01Hz
低频减载时限
0.2s~20.0s0.01s
滑差闭锁
14.非电量保护
非电量保护压板
非电量保护时限
非电量保护跳闸投退
15.TV断线检测
TV断线检测压板
5.2动作信息及说明
保护运行中发生动作或告警时,动作信息(见表5)显示于液晶屏幕上,同时上传到保护管理机或当地监控。
表5动作信息表
显示内容
动作信息
电流Ⅰ段跳闸
跳闸继电器、跳闸信号继电器出口;
跳闸指示灯亮
电流Ⅱ段跳闸
过负荷跳闸
过流反时限跳闸
后加速跳闸
过热保护跳闸
负序电流跳闸
零序电流跳闸
过电压跳闸
低电压跳闸
低频减载跳闸
重合闸动作
合闸继电器、合闸信号继电器出口;
合闸指示灯亮
非电量保护1跳闸
非电量保护2跳闸
非电量保护3跳闸
过负荷告警
告警继电器出口;
告警指示灯亮
启动过长告警
过热保护预告警
零序电流告警
非电量保护1告警
告警
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