目录 第一章概述 。aaa,,,1 第二章WCP112T71变压器差动保护装置 3 2.1基本配置及规格 3 2.2装置原理 5 第三章WCP112T81变压器后备保护测控装置 16 3.1基本配置及规格 16 a44441a4a444aaa444444 3.2装置原理17 3.3装置背板端子及说明 20 3.4装置定值整定22 第四章WCP112T82变压器后备保护测控装置 26 4.1基本配置及规格… 26 4.2装置原理27 4,3装置背板端子及说明 29 4.4装置定值整定 31 第五章WCP112T61变压器非电量保护装置 35 5.1基本配置及规格 35 5.2硬件配置及逻辑框图 35 5.3装置整体介绍 35 5.4装置背板端子及说明 36 第六章WCP112T79变压器保护装置 45 6.1基本配置及规格 45 6.2装置原理 47 6.3装置背板端子及说明 53 6.4装置定值整定 54 第七章WCP112T21A站用变/接地变保护测控装置 44ea4a59 7.1基本配置及规格。 59 7.2装置原理 60 7.3装置背板端子及说明 61 7.4定值整定 63 附录A变压器差动保护整定计算 66 附录B变压器后备保护整定计算 70
目 录 第一章 概述 ................................................................................................ 1 第二章 WCP112T71 变压器差动保护装置.................................................. 3 2.1 基本配置及规格..................................................................................... 3 2.2 装置原理 ............................................................................................... 5 第三章 WCP112T81 变压器后备保护测控装置......................................... 16 3.1 基本配置及规格................................................................................... 16 3.2 装置原理 ............................................................................................. 17 3.3 装置背板端子及说明 ........................................................................... 20 3.4 装置定值整定 ...................................................................................... 22 第四章 WCP112T82 变压器后备保护测控装置......................................... 26 4.1 基本配置及规格................................................................................... 26 4.2 装置原理 ............................................................................................. 27 4.3 装置背板端子及说明 ........................................................................... 29 4.4 装置定值整定 ...................................................................................... 31 第五章 WCP112T61 变压器非电量保护装置 ............................................ 35 5.1 基本配置及规格................................................................................... 35 5.2 硬件配置及逻辑框图 ........................................................................... 35 5.3 装置整体介绍 ...................................................................................... 35 5.4 装置背板端子及说明 ........................................................................... 36 第六章 WCP112T79 变压器保护装置....................................................... 45 6.1 基本配置及规格................................................................................... 45 6.2 装置原理 .......................................................................................... 47 6.3 装置背板端子及说明 ........................................................................... 53 6.4 装置定值整定 ...................................................................................... 54 第七章 WCP112T21A站用变/接地变保护测控装置 ................................ 59 7.1 基本配置及规格................................................................................... 59 7.2 装置原理 ............................................................................................. 60 7.3 装置背板端子及说明 ........................................................................... 61 7.4 定值整定 ............................................................................................. 63 附录A 变压器差动保护整定计算............................................................... 66 附录B 变压器后备保护整定计算............................................................... 70
第一章概述 CP112T系列变压器保护测控装置是适用于110V及以下电压等级的变压器成 套保护装置。成套保护由差动保护、后备保护和非电量保护组成。 对于35KV或66KV变压器，一般可用WCP112T79变压器保护装置（差动保护， 高、低压侧后备保护)+WCP112T61(非电量保护+操作回路)+WCP112T01(直 流量、变压器档位控制等)构成对变压器的全部保护和测控功能。如要对变压器进行 测控则需另加单元测控装置 对于110KV变压器，一般可用CP112T71(差动保护)+WCP112T81(高压 侧后备保护测控)+WCP112T82(低压侧后备保护测控)+WCP112T61(非电量 保护+操作回路)+WCP112T01(直流量、变压器档位控制等)构成对变压器的全 部保护和测控功能。 对于10KV及以下电压等级的双圈变一般可用WCP112T21A站用变保护测控装 置. WCP112T系列变压器保护测控装置的主要技术数据： (1)额定数据 ①直流电源： 220V,110W ②交流电压： 100/,5V,100W ③交流电流： 5A,1A ④频率： 50Hz (2)功率消耗： ①直流回路： ≤15W ②交流电压回路： <0.5VAW相 @交流电流回路： <1VA/相 (IN =5A) <0.5VA/相(0N=1A) (3)精确工作范围： ①电流： 0.05ln-20ln ②电压： 0.4V-100V (4)定值误差： ①电流及电压定值误差： <士5%整定值 ②时间定值误差： <±1%整定值+35ms -1-
第一章 概述 WCP112T系列变压器保护测控装置是适用于110KV及以下电压等级的变压器成 套保护装置。成套保护由差动保护、后备保护和非电量保护组成。 对于 35KV 或 66KV 变压器，一般可用 WCP112T79 变压器保护装置（差动保护， 高、低压侧后备保护）+WCP112T61（非电量保护+操作回路）+WCP112T01（直 流量、变压器档位控制等）构成对变压器的全部保护和测控功能。如要对变压器进行 测控则需另加单元测控装置。 对于 110KV 变压器，一般可用 WCP112T 71（差动保护）+ WCP112T 81（高压 侧后备保护测控）+ WCP112T 82（低压侧后备保护测控）+ WCP112T 61（非电量 保护+操作回路）+ WCP112T 01（直流量、变压器档位控制等）构成对变压器的全 部保护和测控功能。 对于10KV 及以下电压等级的双圈变一般可用WCP112T21A站用变保护测控装 置。 WCP112T 系列变压器保护测控装置的主要技术数据： （1）额定数据 ① 直流电源： 220V， 110V ② 交流电压： 100/ 3 V， 100V ③ 交流电流： 5A，1A ④ 频 率： 50Hz （2）功率消耗： ① 直流回路： ≤15W ② 交流电压回路： < 0.5VA/相 ③ 交流电流回路： < 1VA/相 (IN =5A) < 0.5VA/相 (IN =1A) （3）精确工作范围： ① 电流： 0.05In～20In ② 电压： 0.4V～100V （4）定值误差： ① 电流及电压定值误差： <±5％ 整定值 ② 时间定值误差： <±1％ 整定值+35ms - 1 -
(5)输出接点容量： 出口避电器接点最大导通电流为5A. (6)冲击电压 各输入输出端子对地，交流回路与直流回路间，交流电流与交流电压间能承受 5KV(峰值)标准雷电冲击波。 (7)抗干扰性能 ①能承受须率为1MH2及200KH2振荡波（差模，共模）脉神干扰. ②能承受EC255-22-4标准规定的V级(4KV±10)快速髯变干扰. (8)机械性能 能承受严酷等领为【级的振动响应，冲击响应。 (9)工作环境 ①温度：25℃+60℃保证正常工作 ②湿度、压力符合DL478-92《静态继电保护及安全自动化装置通用技术条 件》 (10)遥测量计量等级： 电压电流频率： 0.2级 其他： 0.5级 逼信分辩率： 小于2ms 信号输入方式： 无源接点 2
（5）输出接点容量： 出口继电器接点最大导通电流为 5A。 （6）冲击电压 各输入输出端子对地，交流回路与直流回路间，交流电流与交流电压间能承受 5KV(峰值)标准雷电冲击波。 （7）抗干扰性能 ① 能承受频率为 1MHz 及 200KHz 振荡波(差模，共模)脉冲干扰。 ② 能承受 IEC255-22-4 标准规定的 IV 级(4KV±10％)快速瞬变干扰。 （8）机械性能 能承受严酷等级为Ⅰ级的振动响应，冲击响应。 （9）工作环境 ① 温度：-25℃～+60℃ 保证正常工作 ② 湿度、压力符合 DL478-92 《静态继电保护及安全自动化装置通用技术条 件》 （10）遥测量计量等级： 电压电流频率： 0.2 级 其他： 0.5 级 遥信分辩率： 小于 2ms 信号输入方式： 无源接点 - 2 -
第二章WCP112T71变压器差动保护装置 2.1基本配置及规格 2.1.1基本配置 WCP112T71适用于110KV及以下电压等级的双圈、三圈变压器，满足四侧差动 的要求 本装置包括差动速断保护，二次谐波制动的比率差动保护，中、低侧过流保护， CT断线判别，分散式故障录波。 2.12装置的性能特征 本装置采用16位高性能单片机80296SA担负保护等功能，完成输入量的采样 计算，动作逻辑判断直至跳闸，其内含数字信号处理器(DSP)用于遥测计算，快速 而准确。 差动速断及比率差动保护性便： 1) 差动速断保护实质上为反应差动电逢的过电流继电器，用以保证变压器 内部发生严重故障时快这动作跳间，典型出口动作时间小于15s。 Icdqd Kbl 00.5Ie 3le Ir 2) 比书差动保护的动作特性如图，能可靠躲过外部故障时的不平衡电流
第二章 WCP112T71 变压器差动保护装置 2.1 基本配置及规格 2.1.1 基本配置 WCP112T71 适用于 110KV 及以下电压等级的双圈、三圈变压器，满足四侧差动 的要求。 本装置包括差动速断保护，二次谐波制动的比率差动保护，中、低侧过流保护， CT 断线判别，分散式故障录波。 2.1.2 装置的性能特征 本装置采用 16 位高性能单片机 80296SA 担负保护等功能，完成输入量的采样 计算，动作逻辑判断直至跳闸。其内含数字信号处理器（DSP）用于遥测计算，快速 而准确。 差动速断及比率差动保护性能： 1） 差动速断保护实质上为反应差动电流的过电流继电器，用以保证变压器 内部发生严重故障时快速动作跳闸，典型出口动作时间小于 15ms。 2） 比率差动保护的动作特性如图，能可靠躲过外部故障时的不平衡电流。 - 3 -
其中：d为动作电流，r为制动电流，cdgd为差动电流起动值，Kb为比率差 动制动系数，e为变压器额定电流，图中阴影部分为保护动作区， 采用软件调整变压器各侧电流的平衡系数方法，把各侧的额定电蓬都调整到保护 装置的高压侧工作电流n(In=5A或1A). 采用可靠的CT新线报警闭债功能，保证装置在CT断线及交流回路故障时不误 动 本装置算法的突出特点是在较高采样频率的前提下，实现了在故障全过程对所有 继电器的并行实时计算，装置有很高的固有可靠性及动作速度， 2.1.3技术数据 (1)额定数据 直流电源： 220V或110V允许偏差+15%，-20% 交流电流： 5A,1A 频率： 50Hz (2)功耗 交流电流： <1VAW相 (0n=5A) <0.5VAW相(n=1A) 直 流： 正常<10W 跳闸<15W (3)主要技术指标 ●差动保护 ①整组动作时间： 差动速断： <15ms(1.5倍整定值) 二次谐波原理比率差动：<25ms(2倍整定值，无涌流制动情况下) ②起动元件 差动电流起动元件，整定范围为0.31.5le,级差0.01le(le为被保护变 压器的额定电流) ③变压器各侧电流的平衡系数调整通过软件实现，对丫侧最大平衡系数应 小于23，对△侧最大平衡系数应小于4. ④差动速断保护整定范围为3~141e, ⑤CT断线可通过整定控制字选择闭锁比率差动保护出口或仅发报警信号。 -4
其中：Id 为动作电流，Ir 为制动电流，Icdqd 为差动电流起动值，Kbl 为比率差 动制动系数，Ie 为变压器额定电流，图中阴影部分为保护动作区。 采用软件调整变压器各侧电流的平衡系数方法，把各侧的额定电流都调整到保护 装置的高压侧工作电流 In（In=5A 或 1A）。 采用可靠的 CT 断线报警闭锁功能，保证装置在 CT 断线及交流回路故障时不误 动。 本装置算法的突出特点是在较高采样频率的前提下，实现了在故障全过程对所有 继电器的并行实时计算，装置有很高的固有可靠性及动作速度。 2.1.3 技术数据 （1）额定数据 直流电源： 220V 或 110V 允许偏差+15％，-20％ 交流电流： 5A，1A 频 率： 50Hz （2）功耗 交流电流： < 1VA/相 (In =5A) < 0.5VA/相 (In =1A) 直 流： 正常 < 10W 跳闸 < 15W （3）主要技术指标 差动保护 ① 整组动作时间： 差动速断： < 15ms（1.5 倍整定值） 二次谐波原理比率差动：< 25ms（2 倍整定值，无涌流制动情况下） ② 起动元件 差动电流起动元件，整定范围为 0.3~1.5Ie，级差 0.01Ie（Ie 为被保护变 压器的额定电流） ③ 变压器各侧电流的平衡系数调整通过软件实现，对 Y 侧最大平衡系数应 小于 2.3，对△侧最大平衡系数应小于 4。 ④ 差动速断保护整定范围为 3~14Ie。 ⑤ CT 断线可通过整定控制字选择闭锁比率差动保护出口或仅发报警信号。 - 4 -
⑥电流定值误差<5% ⑦比率差动制动系数0.3-0.75可调 @二次谐波制动系数0.10.35可调 ●后备保护 电逢定值： 0.1ln-20ln 定值误差： <5% 时间定值误差：<1%整定值+20ms 2.2装置原理 22.1硬件配置及遂辑框图见附图。 22.2模拟输入 外部电流及电压输入经隔离互感器隔离变换后，由低通滤被器输入至模数变 换器，CPU对其采样并数化字处理后，构成各种保护继电器。 如图输入1、2、3、14四侧电流，由(11+2+3+4》构成差动电流，作为差 动强电器的动作量。 由3构成中压侧后备保护的动作量：由4构成低压侧后备保护的动作量。各 侧电流方向均指向变压器。各侧电流的平衡系数调整通过软件完成，不需外接中间电 流变流器 2.2.3软件说明 (1)保护总体流程 保护正常运行在主程序，进行通信及人机对话等工作，间隔一段时间(1.667m8) 产生一次深样中断。采样部分通过AD对交流信号进行采样，计算机进行数字滤波 及预处理过程，形成保护判州所需要的各参数量。若保护起动元件动作，则进入保 护维电器动作测量程序。首先测量比率差动制动特性的差动维电器是否动作，若动 作，则再经涌流判别元件，以区分是故障还是励磁涌流。比率差动继电器动作后若 未被涌流判别元件锁，则再进入CT新线瞬时判别程序，以区分内部短路故障和 CT断线。差动速断继电器的动作测量测相应简单，它实质上是一个差动电流过流 维电器，不需经过任何涌蓬闭锁判别和CT新线判别环节。随后进行中低压侧的过 流保护判别： .5
⑥ 电流定值误差<5% ⑦ 比率差动制动系数 0.3~0.75 可调 ⑧ 二次谐波制动系数 0.1~0.35 可调 后备保护 电流定值： 0.1In~20In 定值误差： <5% 时间定值误差：<1%整定值+20ms 2.2 装置原理 2.2.1 硬件配置及逻辑框图见附图。 2.2.2 模拟输入 外部电流及电压输入经隔离互感器隔离变换后，由低通滤波器输入至模数变 换器，CPU 对其采样并数化字处理后，构成各种保护继电器。 如图输入 I1、I2、I3、I4 四侧电流，由（I1+I2+I3+I4）构成差动电流，作为差 动继电器的动作量。 由 I3 构成中压侧后备保护的动作量；由 I4 构成低压侧后备保护的动作量。各 侧电流方向均指向变压器。各侧电流的平衡系数调整通过软件完成，不需外接中间电 流变流器。 2.2.3 软件说明 （1）保护总体流程 保护正常运行在主程序，进行通信及人机对话等工作，间隔一段时间（1.667ms） 产生一次采样中断。采样部分通过 AD 对交流信号进行采样，计算机进行数字滤波 及预处理过程，形成保护判别所需要的各参数量。若保护起动元件动作，则进入保 护继电器动作测量程序。首先测量比率差动制动特性的差动继电器是否动作，若动 作，则再经涌流判别元件，以区分是故障还是励磁涌流。比率差动继电器动作后若 未被涌流判别元件闭锁，则再进入 CT 断线瞬时判别程序，以区分内部短路故障和 CT 断线。差动速断继电器的动作测量则相应简单，它实质上是一个差动电流过流 继电器，不需经过任何涌流闭锁判别和 CT 断线判别环节。随后进行中低压侧的过 流保护判别。 - 5 -
采样中断 采样 计 算 NO 保护启动 YES 正常运行程序 差动判别 涌流判别 NO 比率差动动作 YES CT断线判别 NO CT断线 YES NO DXBS=1 YES 闭锁比率 差动保护 差动保护 跳闸逻辑 返回主程序 -6
采样中断 NO YES NO YES NO YES N0 YES 返回主程序 计 算 保护启动 差动判别 涌流判别 比率差动动作 CT 断线判别 CT 断线 闭锁比率 差动保护 差动保护 跳闸逻辑 DXBS=1 正常运行程序 采 样 - 6 -
(2)装置保护起动元件 起动元件采用三相差动电流和中低压侧电流(3、4)作为判据，当三相差动电 流的最大值大于差动电流起动定值时：中、低压侧三相电流的最大值大于相应的过流 定值时，起动元件动作并展宽500ms5,开放出口继电器正电源。保护进入故障逻辑 判断处理程序， (3)比率差动元件 装置采用三折线比半差动原理，其动作方程如下： ld>ledqd lr≤0.51le ld-lcdgd>Kbl"(Ir-0.5le) 0.5leIr-3le Ir>3le 其中 Kb为比率制动系数 Icdad为差动电流起动定值 1d=I1+2+H3+41 1=0.5(111+121+131+141) 由于变压器各侧电流经软件进行Y/△调整，采用全星形接线方式。深用全星形 接线方式对碱小电流互感器的二次负荷和改善电流互感器的工作性能有很大好处. (4)二次谐波制动 在WCP112T71保护中，比率差动保护利用三相差动电流中的二次谐波作为励磁 涌流闭倾判据。其动作方程如下： ld2h>Kxb1d中 式中d2中为A、B,C三相差动电流中的二次谐波，1d中为对应的三相差动电逢， Kxb为二次谐被制动系数。保护采用按相闭锁的方式 (5)差动速断保护 当任一相差动电流大于差动速断整定值时髯时动作于出口锥电器. (6)CT断线及闭锁比书差动保护设有延时CT断线报警及瞬时CT断线闭镜或 报警功能。 ①廷时CT断线报警在保护采样程序中进行，当满足以下两个条件中的任一条 件，且时间超过10秒时发出CT断线告警信号，但不闭横比率差动保护。这 .7
（2）装置保护起动元件 起动元件采用三相差动电流和中低压侧电流（I3、I4）作为判据，当三相差动电 流的最大值大于差动电流起动定值时；中、低压侧三相电流的最大值大于相应的过流 定值时，起动元件动作并展宽 500ms，开放出口继电器正电源。保护进入故障逻辑 判断处理程序。 （3）比率差动元件 装置采用三折线比率差动原理，其动作方程如下： Id>Icdqd Ir ≤0.5Ie Id-Icdqd>Kbl*(Ir-0.5Ie) 0.5IeIr-3Ie Ir>3Ie 其中： Kbl 为比率制动系数 Icdqd 为差动电流起动定值 Id=｜i1+i2+i3+i4｜ Ir=0.5(｜I1｜+｜I2｜+｜I3｜+｜I4｜) 由于变压器各侧电流经软件进行 Y／△调整，采用全星形接线方式。采用全星形 接线方式对减小电流互感器的二次负荷和改善电流互感器的工作性能有很大好处。 （4）二次谐波制动 在 WCP112T71 保护中，比率差动保护利用三相差动电流中的二次谐波作为励磁 涌流闭锁判据。其动作方程如下： Id2ф>Kxb*Idф 式中 Id2ф为 A、B、C 三相差动电流中的二次谐波，Idф为对应的三相差动电流， Kxb 为二次谐波制动系数。保护采用按相闭锁的方式。 （5）差动速断保护 当任一相差动电流大于差动速断整定值时瞬时动作于出口继电器。 （6）CT 断线及闭锁比率差动保护设有延时 CT 断线报警及瞬时 CT 断线闭锁或 报警功能。 ① 延时 CT 断线报警在保护采样程序中进行，当满足以下两个条件中的任一条 件，且时间超过 10 秒时发出 CT 断线告警信号，但不闭锁比率差动保护。这 - 7 -
也兼起保护装置交流采样回路的自检功能。 1)任一相差动电流大于整定值 2)di2>a B dimax 其中：2为差动电流的负序电流 dimax为三相差动电流的最大值 a为固定门槛值 B为某一比例系数 ②髯时CT断线报鉴在测量程序中进行，满足下述任一条件不进行CT断线判别： 1)起动前某侧最大相电流小于0.2e: 2)起动后最大相电流大于1.2e: 3)起动后任一侧电流比起动前增加： 只有在比率差动元件动作后，才进入屏时CT断线判别程序，这也防止瞬时 CT断线的误 动作。 某侧电流同时满足下列条件认为是CT斯线： 只有一相电流为零，其它二相电流与起动前电流相等。 通过整定控制字选择，瞬时CT断线判别动作后只发报警信号或闭锁比半差动 保护出口。 (7)差动保护跳各侧断路器。用于跳开变压器各侧断路器。 (8)过流保护 本装置为变压器中、低压侧各设一段过流保护，每段均为一个时限，分别设置 整定控制字控制各保护的投退 (9)装置告警 当检测到装置本身硬件故障时，发出装置故障告警信号(BSJ继电器返回)， 闭倾整套保护。硬件故障包括：FLASHROM、RAM,定值出错和出口错误。 当检测到下列故障时，发出运行异常信号(B小维电器动作)： 1)CT告答 2) CT新线（可经控制字选择是否闭镜比率差动保护） (10)定值整定及用户选择 1)比半差动元件的起动值一般选择变压器额定电流的30%
也兼起保护装置交流采样回路的自检功能。 1）任一相差动电流大于 Ibj 整定值 2）di2>α+βdimax 其中：di2 为差动电流的负序电流 dimax 为三相差动电流的最大值 α为固定门槛值 β为某一比例系数 ② 瞬时 CT 断线报警在测量程序中进行，满足下述任一条件不进行 CT 断线判别： 1） 起动前某侧最大相电流小于 0.2Ie； 2） 起动后最大相电流大于 1.2Ie； 3） 起动后任一侧电流比起动前增加； 只有在比率差动元件动作后，才进入瞬时 CT 断线判别程序，这也防止瞬时 CT 断线的误 动作。 某侧电流同时满足下列条件认为是 CT 断线： 只有一相电流为零，其它二相电流与起动前电流相等。 通过整定控制字选择，瞬时 CT 断线判别动作后只发报警信号或闭锁比率差动 保护出口。 （7）差动保护跳各侧断路器，用于跳开变压器各侧断路器。 （8）过流保护 本装置为变压器中、低压侧各设一段过流保护，每段均为一个时限，分别设置 整定控制字控制各保护的投退。 （9）装置告警 当检测到装置本身硬件故障时，发出装置故障告警信号（BSJ 继电器返回）， 闭锁整套保护。硬件故障包括：FLASHROM、RAM、定值出错和出口错误。 当检测到下列故障时，发出运行异常信号（BJJ 继电器动作）： 1） CT 告警 2） CT 断线（可经控制字选择是否闭锁比率差动保护） （10）定值整定及用户选择 1） 比率差动元件的起动值一般选择变压器额定电流的 30%。 - 8 -