1、WCH-820 微机充电保护测控装置 11. 装置简介WCH-821 微机充电保护测控装置实现母联(分段)开关的保护和测控功能，主要用于110kV 及以下各级电压等级的母联(分段)开关的保护。1.1. 功能配置: 功能名称两段充电保护(含零流和过流，过流复压开放可投退)三段电流保护(复压开放可投退)三段零流保护(自产)复合电压(TV 断线闭锁可投退)TV 断线检测控制回路异常告警(当选用本装置操作回路时)手车位置异常告警（当主接线选择手车时）弹簧未储能告警(当选用本装置操作回路时)压力异常告警(当选用本装置操作回路时)遥信开入采集、装置遥信变位、事故遥信断路器遥控分合P、Q、IA、IB、IC、
2、Ua、Ub、Uc、f、UAB、UBC、UCA、3U0、cos等模拟量的遥测故障录波测控功能4 路脉冲输入1.2. 主要特点1) 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。2) 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。3) 采用 32 位 DSP 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。4) 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。5) 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
3、息详细直观，操作、调试方便。6) 可独立整定 8 套保护定值，定值区切换安全方便。7) 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。8) 通信规约采用 IEC-60870-5-103 规约或 MODBUS 规约可选，设有双 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。9) 具有录波功能，装置记录保护跳闸前 4 周波，跳闸后 6 周波（每周波 24 点）的采样数据，保护跳闸后上送变电站自动化主站，也可以通过故障分析软件进行故障分析。10) 保护出口方式可以按照保护配置，出口设置方便灵活。2. 技术指标WCH-
4、820 微机充电保护测控装置 22.1. 额定数据1) 额定直流电压: 220V 或 110V (订货注明)2) 额定交流电压：相电压 100/ V33) 额定交流电流：5A 或 1A(订货注明) 4) 额定频率： 50Hz5) 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 2In1s 40In6) 稳定性：半周波： 100In2.2. 装置功耗1) 交流电压回路： 每相不大于 1VA；2) 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；3) 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
5、境条件1) 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。2) 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。3) 大气压力：80kPa110kPa（相对海拔高度 2km 以下） 。2.4. 抗干扰性能1) 脉冲群干扰试验：能承受 GB/T14598.131998 规定的频率为 1MHz 及 100kHz 衰减振荡波（第一半波
6、电压幅值共模为 2.5kV，差模为 1kV）脉冲群干扰试验。2) 快速瞬变干扰试验：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。3) 辐射电磁场干扰试验：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。4) 静电放电试验：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。5) 电磁发射试验：能承受 GB/T14598.162002 中 4.1 规定的传导发射限值及 4.2 规定的辐射发射限值的电磁发射试验。6) 工频磁场抗扰度试验：能承受 GB/T17626.81998 第
7、5 章规定的严酷等级为级的工频磁场抗扰度试验。7) 脉冲磁场抗扰度试验：能承受 GB/T17626.91998 第 5 章规定的严酷等级为级的脉冲磁场抗扰度试验。8) 阻尼振荡磁场抗扰度试验：能承受 GB/T17626.101998 第 5 章规定的严酷等级为级的阻尼振荡磁场抗扰度试验。9) 浪涌抗扰度试验：能承受 IEC 60255-22-5:2002 第 4 章规定的严酷等级为级浪涌WCH-820 微机充电保护测控装置 3抗扰度试验。10) 传导骚扰的抗扰度试验：能承受 IEC 60255-22-6:2001 第 4 章规定的射频场感应的传导骚扰的抗扰度试验。11) 工频抗扰度试验：能承受
8、 IEC 60255-22-7:2003 第 4 章规定的工频抗扰度试验。2.5. 绝缘性能1) 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。2) 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,交流电流回路和交流电压回路之间,能承受 50Hz、2kV(有效值
9、)的交流电压,历时 1min 的检验无击穿或闪络现象。3) 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1) 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。2) 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。3) 振动耐久：装置能承受 GB/T 11287-2000 中
10、4.2.2 规定的严酷等级为 I 级振动耐久检验。4) 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。5) 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1) 定值整定范围交流电压： 2V100V；交流电流： 0.1In20In；2) 定值误差电流： 0.04In）；3) 3U0 大于 8V,且最大线电压小于 18V；满足以上任一条件，“TV 断线投退”控制字投入同时过流保护和充电保护过流部分没有启动， 则 TV 断线启动， 5s 后报母线 TV 断线
11、。如果“TV 断线闭锁投退”控制字投入则当 TV 断线启动时闭锁复合电压，闭锁在 TV 断线返回后解除。不满足以上情况，且线电压均大于 80V，母线 TV 断线延时返回。原理框图如图 4-5 所示。图 4-5 母线 TV 断线告警原理框图4.5. 复合电压复合电压仅做为闭锁元件去闭锁充电保护过流部分和电流保护。复合电压闭锁由“复压闭锁”硬压板、 “复压闭锁投退”控制字和“复压检测投退”控制字控制投退,三者同时投入则闭锁充电过流部分和电流保护，任一退出则开放保护。复合电压由负序过电压和低电压部分组成。任一线电压低于低电压整定值或负序电压大于负序电压整定值保护动作。母线一与母线二复合电压构成或门闭
12、锁充电保护和电流保护；某一组 TV 断线启动取消本组复压判别，两组 TV 断线启动则退出复合电压闭锁元件。两段充电保护设有一个硬压板控制保护投退。原理框图如图 4-5 所示。图 4-5 复合电压原理框图WCH-820 微机充电保护测控装置 84.6. 控制回路异常告警装置采集断路器的跳位和合位，当选用本装置操作回路时，控制电源正常、断路器位置辅助接点正常时，必有且只有一个跳位或合位。否则，经 3s 延时报控制回路异常告警信号。4.7. 手车位置异常告警如果装置主接线显示选择“2”即手车位置显示，N217 和 N218 分别接入手车运行位置和试验位置，则当装置 N217 和 N218 同时存在开
13、入或同时没有开入，经 3s 延时报手车位置异常信号。4.8. 弹簧未储能告警装置设有弹簧未储能开入，当选用本装置操作回路时，装置收到开入后延时 25s 报弹簧未储能，发告警信号。4.9. 压力异常告警装置设有断路器压力异常开入，当选用本装置操作回路时，装置收到开入后延时 1s 报压力异常，发告警信号。4.10. 装置故障告警保护装置的硬件发生故障（包括定值出错，定值区号出错，开出回路出错，通讯设置出错，出口配置出错，装置参数出错） ，装置的 LCD 显示故障信息，并闭锁保护的开出回路，同时发中央信号。4.11. 遥测、遥信、遥控及遥脉功能遥测：装置的测量回路有独立的交流输入接仪表 TA，与保护
14、回路的交流输入分开。测量 IA、IB、IC、P、Q 等；遥信：各种保护动作信号及断路器位置遥信、开入遥信等；遥控：远方控制跳、合闸，压板投退、修改定值等；遥脉：累计电度表的脉冲。4.12. 录波装置记录保护跳闸前 4 周波，跳闸后 6 周波（每周波 24 点）的采样数据，保护跳闸后上送变电站自动化主站；或者由独立的故障分析软件，分析故障和装置的跳闸行为。录波数据包括：各保护电压、电流 UA1、UB1、UC1、UA2、UB2、UC2 、IA、IB、IC，跳分段出口以及出口 1 到出口 6 的开出、跳位开入。4.13. 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
15、 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。4.14. 打印功能可以通过装置的 RS-232 接口进行打印（通讯规约需设置为打印规约，波特率及奇偶校验位需与打印机配置相同） ，也可配置网络共享打印机，使用装置 RS-485 接口（通讯规约需设置为打印规约，通讯校验为偶校验，波特率为 9600bps） 。可打印定值及动作报告、自检报告、开入量变化、录波等。如果两个 RS-485 口配置为双网，可连接到变电站自动化系统，通过主站打印。具体设置方法请参阅 7.2.7 节“通讯设置” 。*注：同一时刻只能选择设置一种打印方式。4.15. 网络通信装
16、置具有双 RS-485 通信接口，可以直接与微机监控或保护管理机通信,规约采用WCH-820 微机充电保护测控装置 9DL/T667-1999（IEC-60870-5-103）或 MODBUS 规约可选。网络通信波特率可设置：1200，2400，4800，9600，19200，38400；网络通信有、无校验位可设置（有校验位时配置为偶校验，不可选择） 。具体设置请参阅 7.2.7 节“通讯设置” 。注：与许继 8000 系统通讯时，通讯规约需设置为 103，通讯校验为偶校验，波特率为9600bps。5. 保护信息说明5.1. 定值整定信息装置可存储 8 套定值，对应的定值区号为 07。整定时，
17、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、电流、电压及时限定值进行整定。WCH-821 定值范围见表 5-1：表 5-1 WCH-821 定值范围定值种类 定值项目 整定范围及步长过流定值(Igl1) 0.1In20In，0.01A零流定值(I0l1) 0.1In20In，0.01A充电动作时限(Tcd1) 0.0415s，0.01s充电投入时间(Tct1) 230s，0.01s过流投退(GL) 1(投入)0(退出)01 充电保护段零流投退(LL) 1(投入)0(退出)过流定值(Igl2) 0.1In20In，0.01A零流定值(I0l2) 0.1In20In，0.
18、01A充电动作时限(Tcd2) 0.0415s，0.01s充电投入时间(Tct2) 230s，0.01s过流投退(GL) 1(投入)0(退出)02 充电保护段零流投退(LL) 1(投入)0(退出)电流段定值(Idz1) 0.1In20In，0.01A03 电流段电流段时限(T1) 0.0410s，0.01s电流段定值(Idz2) 0.1In20In，0.01A04 电流段电流段时限(T2) 0.110s，0.01s电流段定值(Idz3) 0.1In20In，0.01A05 电流段电流段时限(T3) 0.110s，0.01s零流段定值(I0dz1) 0.1In20In，0.01A06 零流段零流
19、段时限(T01) 0.0410s，0.01s零流段定值(I0dz2) 0.1In20In，0.01A07 零流段零流段时限(T02) 0.110s，0.01s零流段定值(I0dz3) 0.1In20In，0.01A零流段时限(T03) 0.110s，0.01s08 零流段零流段跳闸(I0TZ) 1(跳闸)0(告警)TV 断线检测投退(TV1) 1(投入)0(退出)09 TV1 检测TV 断线闭锁投退(TV1BS) 1(投入)0(退出)TV 断线检测投退(TV2) 1(投入)0(退出)10 TV2 检测TV 断线闭锁投退(TV2BS) 1(投入)0(退出)11 复合电压 低电压定值(UL，线压)
20、 70.0100.0V，0.01VWCH-820 微机充电保护测控装置 10负序电压定值(U2，相压) 2.030.0V，0.01V复压检测投退(FYJC) 1(投入)0(退出)复压闭锁投退(FHDY) 1(闭锁)0(不闭锁)5.2. 压板整定信息WCH-821 压板见表 5-2：表 5-2 WCH-821 软压板信息显示内容 动作 意义充电保护段 投入退出 充电保护段投退充电保护段 投入退出 充电保护段投退电流段 投入退出 电流段投退电流段 投入退出 电流段投退电流段 投入退出 电流段投退零流段 投入退出 零流段投退零流段 投入退出 零流段投退零流段 投入退出 零流段投退5.3. 动作信息及
21、说明保护运行中发生动作或告警时,自动开启液晶背光,将动作信息(见表 5-5)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。开入等遥信量报告不弹出显示，但可在“报告” 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“报告”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“报告”菜单下，可清除所有事件信息。表 5-5 保护动作及告警信息显示内容 动作 意义充电保护段动作 跳闸、跳闸信号 充电保护段跳闸出口充电保护段动作 跳闸、跳闸信号 充电保护段跳闸出口
22、电流段动作 跳闸、跳闸信号 电流段保护跳闸出口电流段动作 跳闸、跳闸信号 电流段保护跳闸出口电流段动作 跳闸、跳闸信号 电流段保护跳闸出口零流 I 段动作 跳闸、跳闸信号 零序过流 I 段保护跳闸出口零流 II 段动作 跳闸、跳闸信号 零序过流 II 段保护跳闸出口零流 III 段跳闸 跳闸、跳闸信号 零序过流 III 段保护跳闸出口零流 III 段告警 告警信号 零序过流 III 段保护告警信号控制回路异常 告警信号 控制回路异常告警信号手车位置异常 告警信号 手车位置异常母线一 TV 断线 告警信号 I 母 TV 断线母线二 TV 断线 告警信号 II 母 TV 断线A/D 故障 告警信号（保护退出） 装置数据采集回路故障
