1、WDZ-5242變壓器保護測控裝置（V1.05）WDZ-5242變壓器保護測控裝置1 裝置功能WDZ-5242變壓器保護測控裝置主要用于10KV及以下低壓變壓器的保護和測控，對于容量為6300KVA以上或2000KVA以上電流速斷保護靈敏性不滿足要求的大容量低壓變壓器須和WDZ-5241變壓器差動保護裝置或WDZ-5244三卷變差動保護裝置配合使用。2 保護功能及原理2.1 過流一段保護2.1.1 保護動作邏輯框圖2.1.2 保護動作判據(jù)式中，Igl1：過流一段保護動作電流整定值（A）tgl1：過流一段保護動作時間整定值（s）2.2 過流二段保護2.2.1 保護動作邏輯框圖2.2.2 保護動作

2、判據(jù)式中，Igl2：過流二段保護動作電流整定值（A）tgl2：過流二段保護動作時間整定值（s）2.3 負序一段保護裝置設(shè)有CT斷線瞬時閉鎖負序保護，以防止CT斷線引起的負序保護誤動作。2.3.1 保護動作邏輯框圖2.3.2 保護動作判據(jù)式中，I21dz：負序過流一段保護動作電流整定值（A）t21dz：負序過流一段保護動作時間整定值（s）2.4 負序二段保護負序二段保護可以作為靈敏的不平衡電流保護使用，可以選擇告警或跳閘。2.4.1 保護動作邏輯框圖2.4.2 保護動作判據(jù)式中，I22dz：負序過流二段保護動作電流整定值（A）t22dz：負序過流二段保護動作時間整定值（s）2.5 過負荷保護過負

3、荷保護提供定時限、正常反時限、非常反時限、超常反時限供選擇。反時限曲線符合IEC 60255-3標(biāo)準(zhǔn)。2.5.1 保護動作邏輯框圖2.5.2 定時限保護動作判據(jù)式中，Igfh：過負荷保護動作電流整定值（A）tgfh：過負荷保護動作時間整定值（s）2.5.3 正常反時限保護動作判據(jù)2.5.4 非常反時限保護動作判據(jù)2.5.5 超常反時限保護動作判據(jù)2.6 接地保護一段零序電流通過專用零序電流互感器得到，利用二段零序過流保護來達到接地保護的目的。裝置外接零序電流測量范圍為10mA6A。如果無外部專用零序電流互感器，裝置可以軟件自產(chǎn)零序，。裝置設(shè)有CT斷線瞬時閉鎖自產(chǎn)零序，以防止CT斷線引起的自產(chǎn)零

4、序誤動作。為防止三相電流互感器特性不一致產(chǎn)生的不平衡電流引起接地保護誤動作，采用了最大相電流Imax作制動量。保護動作曲線如下圖所示。帶相電流制動的接地保護動作曲線2.6.1 保護動作邏輯框圖零序過流邏輯，適用于零序電流外接場合：帶相電流制動邏輯，適用于零序電流自產(chǎn)場合：2.6.2 保護動作判據(jù)零序過流：相電流制動：式中，I01dz：零序保護一段動作電流整定值（A）t01dz：零序保護一段動作時間整定值（s）Ie：變壓器額定電流二次值（A）2.7 接地保護二段2.7.1 保護動作邏輯框圖零序過流邏輯，適用于零序電流外接場合：帶相電流制動邏輯，適用于零序電流自產(chǎn)場合：2.7.2 保護動作判據(jù)零序

5、過流：相電流制動：式中，I02dz：零序保護二段動作電流整定值（A）t02dz：零序保護二段動作時間整定值（s）Ie：變壓器額定電流二次值（A）2.8 瞬時CT斷線閉鎖功能CT斷線判別是基于以下假設(shè)的：(1) CT斷線不是所有相同時發(fā)生的；(2) CT斷線與故障不是同時發(fā)生的。滿足下述任一條件不進行CT斷線判別：(1) 起動前最大相電流小于0.2Ie，則不進行CT斷線判別；(2) 起動后最大相電流大于1.2Ie；(3) 起動后電流比起動前增加；只有在負序元件、自產(chǎn)零序元件動作后，才進入瞬時CT斷線判別程序。電流同時滿足下列條件認為是CT斷線：(1) 只有一相或二相電流為零；(2) 其它二相或一

6、相電流與起動前電流相等；2.9 延時CT斷線告警功能延時CT斷線判別邏輯為：三個電流中僅有一個電流小于0.125倍額定電流，且其它二個電流均大于0.125倍額定電流，且連續(xù)超過2秒滿足此條件，則發(fā)出CT斷線告警信號，但不閉鎖任何保護。2.10 低側(cè)零序一段保護發(fā)電廠廠用電變壓器低壓側(cè)一般為400V直接接地系統(tǒng)，裝置利用低壓側(cè)零序電流提供二段低壓側(cè)零序保護，可作為400V的后備保護?？梢赃x擇告警或跳閘。2.10.1 保護動作邏輯框圖2.10.2 保護動作判據(jù)式中，I0L1dz：低側(cè)零序一段保護動作電流整定值（A）t0L1dz：低側(cè)零序一段保護動作時間整定值（s）2.11 低側(cè)零序二段保護為了和4

7、00V保護更好的配合，低側(cè)零序二段提供定時限、正常反時限、非常反時限、超常反時限供選擇。反時限曲線符合IEC 60255-3標(biāo)準(zhǔn)。2.11.1 保護動作邏輯框圖2.11.2 定時限保護動作判據(jù)式中，I0L2dz：低側(cè)零序二段保護動作電流整定值（A）t0L2dz：低側(cè)零序二段保護動作時間整定值（s）2.11.3 正常反時限保護動作判據(jù)2.11.4 非常反時限保護動作判據(jù)2.11.5 超常反時限保護動作判據(jù)2.12 FC過流閉鎖在FC（熔斷器-接觸器）回路中，如果任意一相故障電流大于接觸器額定開斷電流，如果通過接觸器跳閘，則可能燒毀接觸器，此時應(yīng)通過熔斷器熔斷來切除大電流，閉鎖跳閘出口。2.12.

8、1 保護動作邏輯框圖2.13 熔斷器保護在FC回路中，如果電流大于接觸器額定開關(guān)電流，即FC過流閉鎖電流值，則熔絲開始熔斷，當(dāng)電流無流，則認為熔絲完全熔斷。將接觸器跳開，以供后續(xù)更換熔絲。為了防止單相熔絲熔斷，其余相仍然有大電流，判斷三相熔絲完全熔斷才跳開接觸器。如果是單相故障，引起單相熔絲熔斷，需要人工跳開接觸器。一般熔斷器有指示熔絲正常工作的接點，當(dāng)熔絲熔斷，相應(yīng)接點會發(fā)生變化，也可以利用此接點，接入裝置的開入，利用開關(guān)量保護來跳開接觸器或告警指示以人工跳開接觸器。2.13.1 保護動作邏輯框圖2.14 開關(guān)量保護裝置提供非電量板，可將從變壓器本體來的非電量信號（如重瓦斯等）直接驅(qū)動2路非

9、電量出口繼電器跳閘，同時給出2組非電量信號（一組為不保持信號輸出，一組為保持信號輸出），同時裝置本身的CPU記錄非電量動作情況。非電量板1、2、3為3路非電量輸入，非電量出口1、2為非電量信號直接起動的出口輸出，硬件無延時。非電量跳閘回路的起動電壓為額定電壓的50%70%（50%以下可靠不動作，70%以上可靠動作），啟動功率大于5W。非電量原理可分別如下圖：2.14.1 保護動作邏輯框圖需要延時出口的開關(guān)量保護，需要在開入中關(guān)聯(lián)為開關(guān)量保護。出口方式可以選擇告警和跳閘。2.15 PT斷線裝置設(shè)有延時PT斷線報警功能。PT斷線分三相PT斷線和單相或者二相PT斷線。三相PT斷線主要特征是有流無壓；

10、單相或者二相PT斷線主要特征是較大的不平衡電壓，利用負序電壓來判斷。2.15.1 保護動作邏輯框圖2.15.2 保護動作判據(jù)2.16 保護定值序號名稱及含義符號單位整定范圍1變壓器額定電流IeA0.20In-1.20In2過流一段保護電流Igl1A0.20In-20.00In3過流一段動作時間tgl1s0.00-10.004過流二段保護電流Igl2A0.20In-20.00In5過流二段動作時間tgl2s0.10-100.006負序過流一段電流I21dzA0.05In-4.00In7負序過流一段時間t21dzs0.10-20.008負序過流二段電流I22dzA0.05In-4.00In9負序過

11、流二段時間t22dzs0.10-100.0010負序過流二段出口方式告警、跳閘11過負荷保護電流IgfhA0.20In-20.00In12過負荷動作時間tgfhs0.10-650.0013過負荷動作曲線定時限/正常反時限/非常反時限/超常反時限14過負荷保護出口方式告警、跳閘15零序動作一段電流I01dzA0.010-6.00016零序保護一段時間t01dzs0.00-10.0017接地一段出口方式告警、跳閘18零序動作二段電流I02dzA0.010-6.00019零序保護二段時間t02dzs0.10-100.0020接地二段出口方式告警、跳閘21低側(cè)零序一段動作電流I0L1dzA0.20In

12、-20.00In22低側(cè)零序一段動作時間t0L1dzs0.10-100.0023低側(cè)零序一段出口方式告警、跳閘24低側(cè)零序二段動作電流I0L2dzA0.20In-20.00In25低側(cè)零序二段動作時間t0L2dzs0.10-100.0026低側(cè)零序二段動作曲線定時限/正常反時限/非常反時限/超常反時限27低側(cè)零序二段出口方式告警、跳閘28FC過流閉鎖電流值IfcbsA1.00In-20.00In29開關(guān)量保護一動作時間tKI1S0.10-650.0030開關(guān)量保護一出口方式告警、跳閘31開關(guān)量保護二動作時間tKI2S0.10-650.0032開關(guān)量保護二出口方式告警、跳閘33開關(guān)量保護三動作時

13、間tKI3S0.10-650.0034開關(guān)量保護三出口方式告警、跳閘注：零序動作一段電流和零序動作二段電流定值的范圍：在零序電流外接情況下為0.0106.000A；在零序電流自產(chǎn)情況下為0.20In20.00In。零序電流的接入方式選擇在“裝置菜單->定值設(shè)置->系統(tǒng)設(shè)置->工程參數(shù)->零序電流接入方式”中進行配置。2.17 軟壓板裝置提供軟壓板功能，在進行軟壓板投退過程中，會產(chǎn)生軟壓板虛擬遙信變位信息。序號名稱及含義符號整定范圍1過流一段保護退出、投入2過流二段保護退出、投入3負序一段保護退出、投入4負序二段保護退出、投入5過負荷保護退出、投入6接地保護一段退出、投入

14、7接地保護二段退出、投入8低側(cè)零序一段保護退出、投入9低側(cè)零序二段保護退出、投入10FC過流閉鎖退出、投入11熔斷器保護退出、投入12開關(guān)量保護一退出、投入13開關(guān)量保護二退出、投入14開關(guān)量保護三退出、投入15CT斷線告警退出、投入16PT斷線告警退出、投入3 測控功能3.1 測量功能提供三相電壓、三相電流、有功功率、無功功率、功率因素、頻率。3.2 開入提供標(biāo)準(zhǔn)24路開入。3.3 開出提供標(biāo)準(zhǔn)5路繼電器輸出，有7個開出接點。3.4 遙控提供斷路器開關(guān)的遙控跳合閘操作。3.5 計量功能提供硬件正向有功、正向無功、反向有功、反向無功電能計量功能，同時提供正向有功、正向無功電能脈沖輸出功能。同時

15、可以利用裝置計算出的有功、無功，進行有功電能、無功電能累計。3.6 操作回路操作回路功能包括跳圈、合圈、跳位監(jiān)視、合位監(jiān)視、跳位信號輸出、合位信號輸出、控制回路斷線輸出、保護跳閘輸出、遙控跳閘輸出、遙控合閘輸出、手動跳閘輸入、手動合閘輸入、DCS跳閘輸入、保護跳閘輸入 、2路位置聯(lián)跳或保護聯(lián)跳輸出等。3.7 420mA輸出裝置提供1路420mA輸出，可選配2路420mA輸出，可以任意整定所對應(yīng)的測量量和倍數(shù)。4 背板端子和接線原理圖4.1 模擬量輸入Ua、Ub、Uc為變壓器電壓，裝置中作為保護和測量電壓共同輸入，一般為線電壓接入，額定電壓為100V。IA、IB、IC為測量電流，需從專

16、用測量CT輸入。測量電流有額定5A和1A之分。Ia、Ib、Ic為三相保護電流。保護電流有額定5A和1A之分。3I0為高壓側(cè)零序電流，從專用零序電流互感器接入。零序電流二次值有效測量范圍為10mA6A。如無專用零序電流互感器，裝置也可自產(chǎn)零序3I0l為低壓側(cè)零序電流，由于低壓側(cè)一般為直接接地系統(tǒng)，該電流為大電流，有額定5A和1A之分。4.2 背板端子從裝置前面看，背板端子最左邊為插槽1，最右邊為插槽5，中間分別為插槽2、插槽3、插槽4。從裝置背面看，最右邊為插槽1，最左邊為插槽5。端子編號為3位數(shù)，如“ABC”，第一位A為插槽序號，第二三位BC為自上而下端子的序號。如插槽2的第1個端子，編號為2

17、01。4.2.1 操作板基本配置端子插槽1：模入板端子101、103、105為線電壓輸入。端子107108為低壓側(cè)零序電流3I0l輸入。端子109110為測量A相電流輸入。端子111112為測量B相電流輸入。端子113114為測量C相電流輸入。端子115116為保護A相電流輸入。端子117118為保護B相電流輸入。端子119120為保護C相電流輸入。端子121122為高壓側(cè)零序電流3I0輸入。插槽2：非電量板端子201為控制負電源輸入端子。端子203為控制正電源輸入端子。端子205207為3路非電量輸入。端子210為非電量板的3路非電量的不保持信號輸出公共端。端子211213為3路非電量不保持

18、信號輸出。端子216為非電量板的3路非電量的中央信號（自保持）輸出公共端。端子217219為3路非電量中央信號輸出。端子222223為非電量動作出口1。端子224225為非電量動作出口2。插槽3：操作板端子301303為位置狀態(tài)輸出。302301為跳位狀態(tài)輸出；303301為合位狀態(tài)輸出。端子304305為控制回路斷線輸出。端子306為合位監(jiān)視繼電器負端。端子307為跳位監(jiān)視繼電器負端。端子308為保護跳閘出口（BTJ），可經(jīng)壓板或直接接至端子318。端子309為遙控正電源輸入端子，只有在其接入正電源時裝置才將遙跳和遙合功能投入。端子310為遙控合閘出口（YHJ），可經(jīng)壓板或直接接至端子317

19、。端子311為遙控跳閘出口(YTJ)，可經(jīng)壓板或直接接至端子319。端子312為控制正電源輸入端子。端子313為控制負電源輸入端子。端子314接外部合閘機構(gòu)，即斷路器合閘線圈。端子315接外部跳閘機構(gòu)，即斷路器跳閘線圈。端子317為手動合閘輸入端子。端子318為保護跳閘輸入端子。端子319為手動跳閘輸入端子。端子320為DCS跳閘輸入端子。端子321322為開出4，默認為保護聯(lián)跳出口，也可通過跳線選擇為位置聯(lián)跳。端子323324為開出5，默認為保護聯(lián)跳出口，也可通過跳線選擇為位置聯(lián)跳。端子325326為裝置故障告警信號輸出。端子327328為保護跳閘信號輸出。端子329330為保護告警信號輸出

20、。端子331332為動作告警信號輸出，當(dāng)保護動作或保護告警時，此信號輸出。插槽4：接口板端子401402為現(xiàn)場總線1輸入，401為正極性，402為負極性?？蛇x擇CAN、ProfiBus網(wǎng)絡(luò)接口。端子403為信號地。端子404405為現(xiàn)場總線2輸入，404為正極性，405為負極性?？蛇x擇CAN、ProfiBus網(wǎng)絡(luò)接口。端子406407為GPS對時輸入端口，接485差分電平。端子408為信號地。端子410411為有功電能脈沖輸出，24V無源空接點輸出。410為正端，411為負端。端子412413為無功電能脈沖輸出，24V無源空接點輸出。412為正端，413為負端。端子414416為2路420mA

21、輸出。4144165為第1路輸出，414為正端，416為負端；415416為第2路輸出，415為正端，416為負端。裝置接地螺柱必須和現(xiàn)場接地網(wǎng)可靠連接。插槽5：電源板端子503504為裝置電源輸入，裝置電源可選擇交直流220V或直流110V。503為裝置電源負輸入端，504為裝置電源正輸入端。端子506530為24路強電直流110V或220V開入。506為開入公共負端，507530為24路開入輸入。507、508、509默認定義為3路開關(guān)量保護。端子531532為裝置閉鎖輸出，常閉接點。裝置24V失電或內(nèi)部CPU不正常工作，接點閉合。4.2.2 不配置操作板基本配置端子插槽1：模入板同操作板

22、配置下模入板端子說明。插槽2：非電量板同操作板配置下非電量板端子說明。插槽3：出口板端子301304為保護聯(lián)跳輸出。301302為其中一副接點輸出；303304為其中另一幅接點輸出。端子305308為開出2出口。305306為其中一副接點輸出；307308為其中另一幅接點輸出。端子309310為保護跳閘出口。端子311312為遙合繼電器出口。端子313314為遙跳繼電器出口。端子325326為裝置故障告警信號輸出。端子327328為保護跳閘信號輸出。端子329330為保護告警信號輸出。端子331332為動作告警信號輸出，當(dāng)保護動作或保護告警時，此信號輸出。插槽4：接口板同操作板配置下接口板端子

23、說明。插槽5：電源板510默認定義為遠方位置，511、512默認定義為斷路器跳位、合位接入。其余同操作板配置下電源板端子說明。4.3 端子接線原理圖4.3.1 模擬量輸入接線原理圖4.3.2 開入、中央信號、網(wǎng)絡(luò)、模出、電能脈沖輸出回路接線原理圖4.3.3 操作板操作回路原理圖4.3.4 不配置操作板開出回路接線原理圖4.3.5 非電量板接線原理圖5 裝置選型（1） 裝置網(wǎng)絡(luò)通訊接口可選配CAN、ProfiBus，均為雙網(wǎng)配置；如果需要選配RS485接口，請?zhí)厥庹f明；（2） 裝置可選配硬件電能板；（3） 裝置可選配操作回路，防跳功能可選擇取消；聯(lián)跳繼電器默認為保護聯(lián)跳，如果聯(lián)跳繼電器需要為位置

24、聯(lián)跳，請?zhí)厥庹f明；操作回路跳合閘電流默認為0.34A自適應(yīng)，如果跳合閘電流為0.050.3A或410A，請?zhí)厥庹f明。也可不選配操作回路；（4） 裝置操作回路電源和開入電源有直流110V和直流220V之分；裝置電源不區(qū)分110V和220V，也不區(qū)分交流和直流；（5） 裝置二次額定電流有1A和5A之分，此電流為保護電流和測量電流，且保護電流和測量電流同為1A或5A；（6） 裝置默認配置1路420mA輸出，如果不需要420mA輸出或需要2路420mA輸出，請?zhí)厥庹f明；（7） 裝置零序CT精確工作范圍為10mA6A，如果零序電流不在此范圍，請?zhí)厥庹f明；（8） 裝置二次額定電壓為100V、50Hz，線電

25、壓接入；6 整定說明6.1 重要提示本整定說明僅供參考。6.2 過流一段保護6.2.1 過流一段保護電流Igl1（1） 按躲過廠變低壓母線三相短路電流計算，即式中，Krel：可靠系數(shù)，取1.3：廠變低壓母線三相最大短路電流，折算到高壓側(cè)（A）nTA：電流互感器變比（2） 按躲過變壓器空載合閘時勵磁涌流計算式中，K：勵磁涌流倍數(shù)，可取612Ie：廠變高壓側(cè)額定電流，二次值（A）過流一段保護電流Igl1取2者的計算大者，一般前者較大，取前者。6.2.2 過流一段動作時間tgl1一般取tgl1=0；如果用在FC回路場合，由于本裝置具有大電流閉鎖接觸器功能，可以不考慮和高壓熔斷器時間的配合，取tgl1

26、=0。6.3 過流二段保護6.3.1 過流二段保護電流Igl2過流二段作為過流一段（短路故障）的后備保護，按躲過變壓器所帶負荷中需要自起動電動機的自起動電流計算（1） 電動機自起動電流Ist.all式中，Ist.all：電動機群總自起動電流（A）Ie：廠變高壓側(cè)額定電流（A）XS：系統(tǒng)至6KV/10KV廠用母線阻抗相對值（以變壓器額定容量為基準(zhǔn)）uK%：變壓器短路電壓的百分值S：變壓器額定容量（KVA）Kst：電動機群自起動電流倍數(shù)，一般取44.5Sm：參加自起動電動機額定容量之和（KVA）UT.N：變壓器低壓側(cè)額定電壓（如400V）UM.N：電動機額定電壓（如380V）XT：變壓器電抗的相對

27、值Xst.all：電動機群自起動等效電抗相對值（以變壓器額定容量為基準(zhǔn)）（2） 按躲過自起動電流計算式中，Krel：可靠系數(shù)，取1.11.2一般Igl2=（3.54.5）Ie6.3.2 過流二段動作時間tgl2與400V低壓側(cè)饋線保護最長動作時間配合計算，即式中，top.max：低壓側(cè)饋線保護最長動作時間（s）：時間級差6.4 負序一段保護一般使用負序一段保護作為兩相短路后備保護6.4.1 負序一段動作電流I21dz按廠變低壓側(cè)出口兩相短路計算 式中，Krel：可靠系數(shù)，取1.11.15：廠變低壓母線兩相短路電流，折算到高壓側(cè)（A）6.4.2 負序一段動作時間t21dz與400V低壓側(cè)饋線保護

28、最長動作時間配合計算，即式中，top.max：低壓側(cè)饋線過電流保護最長動作時間（s）：時間級差6.5 負序二段保護6.5.1 負序二段動作電流I22dz作為靈敏的不平衡保護使用，以保證廠變內(nèi)部故障時的靈敏度，可選擇告警?？扇22dz=（0.40.45）Ie。6.5.2 負序二段動作時間t22dz與廠變高壓側(cè)相間短路故障后備保護配合計算，即式中，topH：廠變高壓側(cè)相間短路故障后備保護最長動作時間（s）：時間級差6.6 接地保護6.6.1 中性點不接地系統(tǒng)（1） 零序動作電流I0dz按躲過區(qū)外單相接地時流過保護安裝處單相接地電流計算：式中，Krel：可靠系數(shù)，保護動作于信號時取22.5，保護動

29、作于跳閘時取2.53：單相接地時被保護設(shè)備供給短路點的單相接地電流（A）Ic：被保護設(shè)備的單相電容電流（A）（2） 零序動作時間t0dza) 當(dāng)6KV/10KV接地電流大于10A時，保護動作于跳閘方式，動作時間可整定為t0dz=0.51s。b) 當(dāng)6KV/10KV接地電流小于10A時，對于300MW及以上機組，如果滿足選擇性和靈敏度要求時，建議動作于跳閘方式，動作時間可整定為t0dz=0.51s。c) 當(dāng)6KV/10KV接地電流小于10A時，如果不能滿足選擇性和靈敏度要求時，建議動作于信號方式，動作時間可整定為t0dz=00.5s。（3） 注意的問題接地保護的零序動作電流整定計算給出的為一次動

30、作電流整定值I0dz，裝置接地保護動作判據(jù)和裝置的整定值都是以二次電流為基礎(chǔ)的，由于零序電流互感器TA0和零序電流回路的特殊性，即TA0的變比與零序電流回路阻抗有關(guān)，且TA0一、二次電流是非線性關(guān)系。所以現(xiàn)場調(diào)試時，應(yīng)以通入一次動作電流，二次電流顯示值為準(zhǔn)。6.6.2 中性點經(jīng)電阻接地系統(tǒng)（1） 零序動作電流I0dza) 按躲過區(qū)外單相接地時流過保護安裝處單相接地電流計算：式中，Krel：可靠系數(shù)，保護動作于信號時取22.5，保護動作于跳閘時取2.53：單相接地時被保護設(shè)備供給短路點的單相接地電流（A）b) 按躲過低壓母線三相短路時最大不平衡電流計算：式中，Krel：可靠系數(shù)，取1.5Kunb：三相磁不平衡誤差，取0.5%XT：低壓廠變阻抗相對值，一般為0.0450.06，取0.06可取I0dz=（0.10.2）Ie零序動作電流取a）和b）的大值。（2） 零序動作時間t0dz可取t0dz=0.30.5s6.7 過負荷