WBH-819A

微机变压器保护装置

技术说明书

2008.4

前 言

感谢您使用许继电气股份有限公司研制生产的WBH-819A微机变压器保护装置。WBH-819A微机变压器保护装置完全符合ISO-9001产品质量标准，通信规约可选择电力行业标准DL/T667-1999（IEC60870-5-103）规约或IEC-61850规约。采用全汉化技术，调试、打印报告全汉化输出。提供友好的调试分析软件，便于调试和事故分析。

目 录

1

概述.....................................................................................................................................1 1.1 1.2 1.3 2 2.1 2.2 2.3 3 4

应用范围..................................................................................................................1 功能特点..................................................................................................................1 保护配置..................................................................................................................2 机械及环境参数......................................................................................................2 额定电气参数..........................................................................................................2 主要技术指标..........................................................................................................3

技术参数.............................................................................................................................2

产品原理介绍.....................................................................................................................4 装置硬件介绍及典型接线.................................................................................................6 4.1 装置整体介绍..........................................................................................................6 4.2 装置背视示意图......................................................................................................7 4.3 结构与安装..............................................................................................................7 4.4 WBH-819A保护装置端子图.....................................................................................8

5 6

定值清单...........................................................................................................................10 5.1 WBH-819A 的保护整定清单...................................................................................10 人机界面说明...................................................................................................................10 6.1 6.2 6.3 6.4

面板说明................................................................................................................10 按键与显示屏........................................................................................................10 菜单结构................................................................................................................11 自动信息显示........................................................................................................16 调试说明................................................................................................................16 程序检查................................................................................................................16 开关量输入检查....................................................................................................16 继电器开出回路检查............................................................................................16 整组试验................................................................................................................17 异常处理................................................................................................................17

7 调试及异常处理...............................................................................................................16 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6

8 9 10

投运说明及注意事项.......................................................................................................17 附录一 开入插件原理图.................................................................................................18 附录二 信号插件原理图.............................................................................................19

1 概述

1.1 应用范围

WBH-819A微机型变压器保护装置适用于110kV电压等级的变压器。WBH-819A装置完成变压器非电量保护，需要延时的非电量不需要外加延时继电器，由CPU延时。

1.2 功能特点

高性能、高可靠性硬件结构

采用32位高性能DSP处理器、32位逻辑处理器。

强抗干扰能力

软硬件设计上采取充分的抗干扰措施，6U全封闭机箱，整体面板，强弱电严格分开，装置的抗干扰能力大大提高，对外的电磁辐射也满足相关标准。

强大的自检功能

开出回路自检可以准确检测任一路开出回路断线或开出击穿故障，发出告警并可靠闭锁保护；定值自检能够检测定值存储区出错、定值越限等；具备＋5V、±15V电源自检功能，当电源电压不正常时，装置发告警信息，并闭锁保护。

可视化的逻辑开发

可视化的逻辑开发工具VLD，在VLD的开发环境下所有的保护逻辑都是由不同可视化的柔性继电器组成，实现微机保护的完全透明化设计。

友好的人机界面

液晶屏幕显示，采用全中文类Windows菜单模式，结构清晰，通过菜单提示，可完成装置的全部操作，使用方便。

强大的通讯功能

提供两组RS-485通信串口，可选作PC调试口或就地打印口。每个串口的作用、波特率及校验方式均可以灵活配置。另外还可选用两个以太网接口。通信接口兼容性、开放性强，支持IEC60870-5-103通讯规约或IEC-61850规约。

方便的通信对点功能

现场可在不具备保护功能试验条件的情况下，通过通信对点菜单，使装置向自动化监控系统上送相关保护动作信息、告警信息等，非常方便地进行通信对点试验。

完善的事件记录功能

可记录100次故障、8次故障波形、200次异常信息。录波数据与COMTRADE兼容。

1.3 保护配置

配置方案如表1-3-1所示：

表1-3-1

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

保护名称

时限

备注 直接跳闸 直接跳闸

本体重瓦斯调压重瓦斯压力释放直接跳闸或仅信号 温度过高直接跳闸或仅信号 本体轻瓦斯冷却器全停仅信号

直跳或延时跳闸或仅发信，瞬时或延时动作可选，可带两段延时

油位异常直跳或延时跳闸或仅发信，可选用延时出口 油温异常直跳或延时跳闸或仅发信，可选用延时出口 绕组温度直跳或延时跳闸或仅发信，可选用延时出口 调压轻瓦斯仅信号

注1、备注中标明为“信号”的保护动作后只能报告警信号。

2 技术参数

2.1 机械及环境参数

2.1.1 机械结构

机箱结构尺寸：191.5mm×266mm×256.2mm 安装方式：嵌入式 2.1.2 机械性能

工作条件：能承受严酷等级为I级的振动响应，冲击响应检验； 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。 2.1.3 环境条件

工作温度：－10 ℃～+55 ℃，24 h内平均温度不超过35 ℃；

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；

大气压力：80 kPa～110 kPa；

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%。

2.2 额定电气参数

2.2.1 额定直流数据

220V或110V，允许偏差 +15％，-20％。 2.2.2 打印机辅助交流电源

220V，0.7A，50Hz/60Hz，允许变化范围80%～110%。

2.2.3 功率消耗

直流回路： 正常运行时，每个保护箱逻辑回路不大于12W，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15 W，开入回路每路不大于1.5 W。

2.3 主要技术指标

2.3.1 保护定值整定范围和定值误差

a.跳闸继电器的动作电压为55%Ue～70%Ue(Ue为直流额定电压)；

b.非电量保护时间定值：0.1 s～5 000 s，延时误差不超过±2.5%或40ms。 2.3.2 记录容量

2.3.2.1 故障录波内容和故障事件报告容量

保护跳闸记录非电量保护动作前4个周波、动作后6个周波波形； 保护装置可循环记录100次故障事件报告。 2.3.2.2 正常波形记录容量

正常时保护可记录10个周波波形，以供检查开入。 2.3.2.3 异常记录容量

可循环记录200次事件记录和装置自检报告。事件记录包括开关量变位、装置操作记录等；装置自检报告包括硬件自检出错报警等。 2.3.3 对时方式

IRIG-B码对时；

GPS脉冲对时（分脉冲或秒脉冲）； 监控系统绝对时间的对时命令； 2.3.4 输出触点

2.3.4.1 信号触点容量

允许长期通过电流：5 A；

切断电流：0.3 A(DC 220 V，τ=5 ms)。 2.3.4.2 跳闸出口触点容量

允许长期通过电流：10 A；

切断电流：0.3 A(DC 220 V，τ=5 ms)。 2.3.4.3 辅助继电器触点容量

允许长期通过电流：5 A；

切断电流：0.3 A(DC 220V，τ=5 ms)。 2.3.5 绝缘性能

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 ； 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。 2.3.6 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5kV的标准雷电波短时冲击检验。

2.3.7 寿命

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5ms±0.75 ms的负荷条件下，产品能可靠动作及返回1 000次；

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。 2.3.8 抗干扰能力

辐射电磁场干扰试验：符合GB/T 14598.9规定的严酷等级的辐射电磁场干扰。

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。

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。

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。 工频磁场抗扰度试验：符合GB/T 17626.8-2006中第5章规定的严酷等级为Ⅳ级的工频磁场干扰。 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Ⅳ级的脉冲磁场干扰。 浪涌抗扰度试验：符合IEC 60253-22-5:2002中第4章规定的严酷等级为Ⅲ级的浪涌骚扰。 射频场感应的传导骚扰抗扰度试验：符合IEC 60253-22-6:2001中第4章的规定。 工频干扰试验：符合IEC 60253-22-7:2003规定的工频干扰。

3 产品原理介绍

WBH-819A装置完成变压器所有的非电量保护。非电量触点经保护装置重动后给出三组信号触点，同时保护装置的CPU记录非电量动作情况。直接跳闸的非电量保护，非电量开入直接启动保护装置中的跳闸出口继电器。对需延时跳闸的非电量保护，由CPU计时后启动延时出口触点，非电量开入串联延时接点后再启动装置中的跳闸出口继电器。该装置可实现10路非电量保护，其中4路非电量保护可以通过CPU延时跳闸，延时可以投退。根据非电量保护不同的动作行为，非电量保护的原理示意图分别如图3-1、图3-2、图3-3所示：

注意：工程设计时，CPU插件的开入公共负端n232和开入插件的开入公共负端n410、n510要短接在一起接到开入电源负端。

跳闸出口继电器回路动作电压范围：55%~70%额定直流电源电压，动作功率不小于5W。

n616

图3-1 直接跳闸的非电量保护原理示意图

图3-2 不跳闸的非电量保护原理示意图

图3-3 延时跳闸的非电量保护原理示意图

根据DL/T 572-95《电力变压器运行规程》规定：强油循环风冷和强油循环水冷变压器，当冷却系统故障切除全部冷却器时，允许带负载运行20分钟，如20分钟后顶层油温尚未达到75℃，则允许上升到75℃，但切除全部冷却器后的最长动作时间不得超过1小时。为此冷却器全停保护设两段时限， t1为经温度闭锁的短延时，t2为最长动作延时。是否要延时经“冷却器全停延时投退”定值设定，若“冷却器全停延时投退”整定为“0”则冷却器全停保护不带延时，不能驱动延时出口触点，此时保护可采用不跳闸或直接跳闸方式；若“冷却器全停延时投退”整定为“1”则冷却器全停保护带两段延时，需整定两段延时对应的定值。是否由软件实现经温度闭锁由“冷却器全停经温度闭锁”定值设定，若“冷却器全停经温度闭锁”整定为“0”则温度过高触点需串接在冷却器全停t1延时开出触点后来实现温度闭锁；若“冷却器全停经温度闭锁”整定为“1”则温度过高触点接到温度过高开入上，由软件来实现温度闭锁。保护逻辑原理如图3-4所示：

图3-4 冷却器全停保护逻辑图

4 装置硬件介绍及典型接线

4.1 装置整体介绍

4.1.1 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。

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。 4.1.2 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。

4.1.3 与综合自动化监控系统接口说明

系统应用总体框图如图4-1所示：

图4-1 系统总体框图

装置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。

设有两组独立的通讯接口RS-485或Ethernet灵活配置，支持IEC60870-5-103通讯规约或IEC-61850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110kV电压等级变电站综合自动化的要求。

4.2 装置背视示意图

WBH-819A保护装置背视示意图如图4-2所示：

6#5#信开稳保通号入压护讯插插电C转

件件源P

U换

图4-2 WBH-819A装置背视示意图

4.3 结构与安装

采用19/3英寸宽6U高机箱。机箱外形尺寸和安装开孔尺寸如图4-3和图4-4所示：

组屏方式箱体尺寸

开关柜安装方式尺寸

图

4-3 机箱外形尺寸

图4-4 安装开孔尺寸

4.4 WBH-819A保护装置端子图

注1、4#、5#开入插件为不经CPU控制的开入开出插件；6#信号插件为经CPU延时控制的开出

插件。

注2、4#、5#插件上的非电量开入经重动给出的第二组信号（瞬动或保持）的接点类型，由工程设计人员预先指定一种。

注3、检修压板为检修一次设备或本保护装置时投入，检修压板投入时本装置将不再向监控后台上送保护的信息。

5 定值清单

5.1 WBH-819A 的保护整定清单

对应的软件型号：WBH-819A/R1。 5.1.1 WBH-819A 的保护软压板清单

非电量保护不设软压板。 5.1.2 WBH-819A 的保护定值清单 序号 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10

定值名称

冷却器全停延时投退 冷却器全停经温度闭锁 油位异常延时投退控制 油温异常延时投退控制 绕组温度延时投退控制

整定范围 0～1 0～1 0～1 0～1 0～1

步长 1 0.1s

1 0.1s 1 0.1s 1 0.1s 1 0.1s

备 注 1：投入 0：退出

1：投入 0：退出

1：投入 0：退出

1：投入 0：退出

1：投入 0：退出

冷却器全停延时s～5000 s 冷却器全停延时s～5000 s 油位异常延时时间s～5000 s 油温异常延时时间s～5000 s 绕组温度延时时间s～5000 s

注：若某保护的延时退出则该保护不再驱动延时开出触点。

6 人机界面说明

6.1 面板说明

装置面板包括按键、显示器和信号灯，此外还有一个RS-232通讯接口，可用于连接PC调试软件。

6.2 按键与显示屏

装置采用128*64点阵液晶显示屏，显示屏下方有8个按键(如图6-1)，显示屏右侧还有一个复归键。

图6-1按键示意图

各按键功能如下：

↑：命令菜单选择，显示换行或光标上移； ↓：命令菜单选择，显示换行或光标下移； ←：光标左移；

→：光标右移；

＋：数字增加选择； －：数字减小选择；

退出：命令退出返回上级菜单或取消操作，正常运行时按此键显示主菜单，再按一次返回显示主信息图；

确认：菜单执行及数据确认； 复归：复归告警及跳闸信号。

6.2.1 指示灯

面板上共有6个信号指示灯，说明如下：

运行：绿灯，装置正常运行时，常亮；装置故障时，熄灭；保护动作时，闪烁。

告警：红灯，正常运行时熄灭，动作于告警的保护动作时或装置发生故障时点亮，保持到有复归命令发出；

跳闸：红灯，装置正常运行时熄灭，动作于跳闸的保护动作时点亮，保持到有复归命令发出； 备用：两个备用灯，不点亮。

6.2.2 显示说明

主菜单为许继800A系列继电保护装置风格，采用当前流行的windows菜单，全中文显示，界面友好，操作方便。

以下为本系列装置人机界面操作说明，具体装置可能稍有不同，但显示及操作方式类似。 主界面的整个屏面划分为三个区域：

◆ 时间区：位于屏面的上方，显示装置的当前时间；

◆ 主接线图区，位于屏面的中间，显示软件型号及版本号； ◆ 浮动菜单：就地操作按钮；

可以通过VLD配置用户需要的主接线图。图6-2为非电量保护主界面图。

图6-2 非电量保护主界面图示例

在主界面图的状态按“退出”键，显示运行菜单的一级菜单，如图6-3所示。

图6-3 一级菜单

6.3 菜单结构

运行菜单采用树形目录结构，如图6-4所示。

图6-4菜单树形结构

在主菜单中，通过“↑↓”键选定要选择的菜单选项，再按“确认”键或者“→”键进入被选择菜单选项的子菜单。子菜单中如有多项，可用“↑↓”键选择要查看的选项，并按“确认”键即可以查看被选择选项的内容。按“退出”键返回上一级菜单。

6.3.1 浏览菜单

“浏览”：查看实时参数。该菜单分四个子菜单。

（a）开入量：显示装置采集的12路开入量的状态,“0”表示开入未接通,“1”表示开入接通，示例如图6-5所示。

图6-5开入量菜单显示界面示例

（b）定值：查看定值。

（c）记录：进行与查看报告记录相关的操作。该菜单有五个子菜单，分别为动作记录、保护告警、装置告警、开入变位、操作记录。

① 动作记录：记录装置保护动作报告。

按 “＋、－”键，选择所要查看的记录，按退出键，返回到上一级菜单。 ② 保护告警：包括所有的保护告警信息。

③ 装置告警：包括所有的装置故障告警信息。 ④ 开入变位记录：包括所有开入变位信息。

⑤ 装置操作记录：查看本地操作、参数修改等记录信息。示例如图6-6所示界面。

图6-6操作记录示例

（d）版本：用于查看装置中运行的软件版本与CRC码。在该菜单中按确认或退出键，返回到上一级菜单项，其它键无效。

6.3.2 整定菜单

“整定”：修改定值及装置运行所需相关参数。该菜单分四个子菜单，分别为定值、装置参数、时钟设置、密码设置。

（a）定值：包括保护定值、定值复制及定值区号设置三个子菜单。

①保护定值：修改当前定值区中的保护定值。用“↑↓”键选择某个定值项，每个定值有

一个代号，在信息提示处会给出该代号对应的中文名称。按 “＋、－”键，修改定值，按“退出”键，装置提示“参数已修改，是否存储？”，按方向键选择“是”并按确认键，并输入正确的密码，保存对定值的修改，装置提示“OK，参数已存储！”，同时返回到上一级菜单。

② 定值复制：进行定值区全部数据复制。为防止非法操作，进行该操作前，须先输入密

码。示例如图6-7所示界面。

图6-7定值复制示例

③ 定值区号设置：设置当前定值区号。

（b）装置参数：本菜单进行装置参数设置，共有三个子菜单，分别为通信参数、通信端口、串口参数。通过“↑↓”键进行选择，按“确认”键可以进行相关参数设置。

（1）通信参数：主要完成“装置地址”、“遥信设置”及“自动打印”的设置，示例如图

6-8所示界面。

图6-8通信参数子菜单示例

通过“↑↓”键进行选择所要修改的参数项，按 “＋、－”键进行修改，按退出键，返回到上一级菜单。通信参数详细说明如下表所示。

通信参数详细说明 序号 1

参数名称

取值范围

备注

本装置与后台管理机通讯的地址。当有多台装置时，建议

装置地址