目录 1基本配置及规格 2 2装置原理… 3 3装置定值整定 l9
目 录 1 基本配置及规格...................................................................................2 2 装置原理.............................................................................................3 3 装置定值整定.....................................................................................19
WCP112C15线路距离保护测控装置 1基本配置及规格 1.1基本配置 WCP12C15为用于3KV或66KV电压等级的经消弧线接地（或小电阻接地）或不接地系统 中线路距离保护测控装置。可在开关柜就地安装。 保护方面的主要功能有：1)三段式相间距离保护及三段式相间定时限过流保护：2)不对称故障 相继速动及双回线相继速动3)零序过流保护小电流接地近线：4)三相一次重合闸（检无压、同期、不 检)及合闸加速保护：5)低周减我保护：6)高压保护：7)高周保护：8)低压保护：9)准立的操作回路及 故障求波。 测控方面的主要功能有：1)9路遥信开入采集、登谣信变位、事故遥信：2)正常渐路奉漏 分合、小电流接地探测控分合：3)P、Q、A、1C、COS中5个慎拟量的测：4)开关事故分合 次数统计及事件S0E等：5)4路脉冲箱入。 12技术数据 121额定数据 直流电源 220V,110V允许偏差+15%，20% 交流电压 10ww5V,100v 交流电流 5A,1A 期率 50Hz 12.2功耗： 交流电压： <0.5VAW相 交流电流 <1VA湘=5A <0.5相n=1A 直流回路： 正常<15w 跳前<25w 123主要技术指标 ①距离保护椰分。 整定范： 0.01-25 (I n-5A
WCP112C15 线路距离保护测控装置 1 基本配置及规格 1.1 基本配置 WCP112C15 为用于 35KV 或 66KV 电压等级的经消弧线圈接地（或小电阻接地）或不接地系统 中线路距离保护测控装置，可在开关柜就地安装。 保护方面的主要功能有：1）三段式相间距离保护及三段式相间定时限过流保护；2) 不对称故障 相继速动及双回线相继速动 3)零序过流保护/小电流接地选线；4)三相一次重合闸(检无压、同期、不 检)及合闸加速保护；5)低周减载保护；6)高压保护；7)高周保护；8)低压保护；9)独立的操作回路及 故障录波。 测控方面的主要功能有：1）9 路遥信开入采集、装置遥信变位、事故遥信；2）正常断路器遥控 分合、小电流接地探测遥控分合；3）P、Q、IA、IC、COSф 5 个模拟量的遥测；4）开关事故分合 次数统计及事件 SOE 等；5）4 路脉冲输入。 1.2 技术数据 1.2.1 额定数据 直流电源： 220V，110V 允许偏差 +15％，-20％ 交流电压： 100/ 3 V，100V 交流电流： 5A，1A 频 率： 50Hz 1.2.2 功耗： 交流电压： < 0.5VA/相 交流电流： < 1VA/相 (In =5A) < 0.5VA/相 (In =1A) 直流回路： 正常 < 15W 跳闸 < 25W 1.2.3 主要技术指标 ① 距离保护部分： 整定范围： 0.01～25Ω （Ｉｎ＝5A） 2
005-1252 I n=IA) 距离元件定值误差： G土5% 精确工作电压： 025V 最小精确工作电流： 0.1In 最大精确工作电流 25In 距离保护1段： ≤0ms 川、川段线闸时阿 0-10s ②定时限过流 电流定值： 0.1ln-20ln 时间定值： 0-1005 定值说差： <5% 团重合闸 重合闸时何： 0.1-995 定值误差： <5% ④低周减我 低周定值： 45Hz~-50Hz 低压阅镜： 10V~90V d动利锁： 03z510h 定值误差： <5% 其中频率误差： <0.01H2 @遥测量计量等领：1 02领 其他： 05领 团遥信分辨半： <2ms 信号输入方式： 无源接道 2装置原理 2.1硬件配置及乏辑属图见附图 22模拟输入
0.05～125Ω （Ｉｎ＝1A） 距离元件定值误差： ＜±5％ 精确工作电压： 0.25Ｖ 最小精确工作电流: 0.1 In 最大精确工作电流: 25In 距离保护Ⅰ段： ＜30ｍｓ Ⅱ、Ⅲ段跳闸时间: 0～10ｓ ② 定时限过流 电流定值： 0.1In～20In 时间定值： 0～100S 定值误差： < 5％ ③ 重合闸 重合闸时间： 0.1～9.9S 定值误差： < 5％ ④ 低周减载 低周定值： 45Hz～50Hz 低压闭锁： 10V～90V df/dt 闭锁： 0.3Hz/s～10Hz/s 定值误差： < 5％ 其中频率误差： < 0.01Hz ⑤ 遥测量计量等级： I 0.2 级 其他： 0.5 级 ⑥ 遥信分辨率： <2ms 信号输入方式： 无源接点 2 装置原理 2.1 硬件配置及逻辑框图见附图 2.2 模拟输入 3
外部电流及电压输入经隔离互球卷隔离变换后，由低通滤被器输入至模数变换器，CU经采 样数字处理后，组成各种继电器并判断计算各种遥信遥测量。 1a,b、e,1os输入为保护用模报量输入，A,1C为测量用专用测量CT输入，保证退测量 有足够的精度。s零序电流输入除可用作零序过流保护用之外（报警或跳闸）。也同时栽作小电流 接地选线用输入，零序电流的接入最好用专用零序电流互感器接入，若无专用零序电流互感器，在 保迁零序电流能满足小接地系统保护选择性要求前提下用三相电流之和即CT的中性线电流。UA、 UB、UC电压输入在本装置中除作为测量用输入，与A,1C一起计算形成本线路的P、Q、COS中 Kwh,h外，还作为低电压闭镜用电压输入。 Ux主要用于重合阔检无压域同期时所用线路电压输入， 装置所用模数转换器为高精度4位AD转换，结合款件每周24点采样，保证了装置遥测精度。 另外，本装置具备操作回路。设手班及保护珠制两种误闸端子输入，而手动合网及保护合侧侧不加 区分，合为一种合闸端子输入。 23软件说明 23.1距离保护 2.3.11技置起动元件： 起动分三部分，一部分测量相电流工频变化量的幅值，其判据为： 8)△I◆中ma×>125△IT+02In (10 注：021n为倒定门坎，△IT是浮动门块，随着变化量输出增大而逐步自动增高。取125倍 可保证门坎电压始终略高于不平衡输出。△】中中m是取三相间电流工顾变化量中最大一相间电 流的半被积分值。 该判据腾足时，总起动元件动作并展宽7秒，去开故出口强电器正电源。 b)另一部分为过流起动元件 当电流大于整定值时，电流起动元件动作，作为起动元针输出去开放出口继电暑正电源。 c)第三部分为负序过流起动元件 当负序电流大于整定值时，负序电流起动元件动作，作为起动无件输出去开敏出口藤电器正电 源
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 经采 样数字处理后，组成各种继电器并判断计算各种遥信遥测量。 Ia、Ib、Ic、Ios 输入为保护用模拟量输入，IA、IC 为测量用专用测量 CT 输入，保证遥测量 有足够的精度。Ios 零序电流输入除可用作零序过流保护用之外（报警或跳闸），也同时兼作小电流 接地选线用输入，零序电流的接入最好用专用零序电流互感器接入，若无专用零序电流互感器，在 保证零序电流能满足小接地系统保护选择性要求前提下用三相电流之和即 CT 的中性线电流。UA、 UB、UC 电压输入在本装置中除作为测量用输入，与 IA、IC 一起计算形成本线路的 P、Q、COSφ、 Kwh、Varh 外，还作为低电压闭锁用电压输入。 Ux 主要用于重合闸检无压或同期时所用线路电压输入。 装置所用模数转换器为高精度 14 位 A/D 转换，结合软件每周 24 点采样，保证了装置遥测精度。 另外，本装置具备操作回路，设手跳及保护跳闸两种跳闸端子输入，而手动合闸及保护合闸则不加 区分，合为一种合闸端子输入。 2.3 软件说明 2.3.1 距离保护 2.3.1.1 装置起动元件： 起动分三部分，一部分测量相电流工频变化量的幅值，其判据为： ａ）△Ｉφφmax＞1.25△ＩＴ＋0.2Ｉｎ (1) 注: 0.2 Iｎ为固定门坎, △ＩＴ是浮动门坎，随着变化量输出增大而逐步自动增高，取 1.25 倍 可保证门坎电压始终略高于不平衡输出。△Ｉφφmax 是取三相间电流工频变化量中最大一相间电 流的半波积分值。 该判据满足时，总起动元件动作并展宽 7 秒，去开放出口继电器正电源。 ｂ）另一部分为过流起动元件 当电流大于整定值时，电流起动元件动作，作为起动元件输出去开放出口继电器正电源。 c）第三部分为负序过流起动元件 当负序电流大于整定值时，负序电流起动元件动作，作为起动元件输出去开放出口继电器正电 源。 4
2312距离保护： 距离保护流程： 图1是距离及过流保护流程图，保护正常运行在主程序，进行通讯及装置内都器件检查等工作， 每间隔1667m产尘一次中断。进入保护程序。 采样 动 低距离 相问距离 正常正辑 合辑 返回主程序 图1距离保护流程图 低压距离继电器 离电器的测量方法分二种，以正序电压的大小《15%Un)米区分，当正序电压小于15%Um
2.3.1.2 距离保护： 距离保护流程： 图 1 是距离及过流保护流程图，保护正常运行在主程序，进行通讯及装置内部器件检查等工作， 每间隔 1.667ｍｓ产生一次中断，进入保护程序。 采 样 采 样 启 动 未 动 动 作 返回主程序 图 1 距离保护流程图 低压距离继电器： 距离继电器的测量方法分二种，以正序电压的大小（15%Un）来区分，当正序电压小于 15%Un 合闸判别 低压距离 相间距离 振荡闭锁 跳闸逻辑 合闸逻辑 正常逻辑 5
时，进低压更离继电器测量程序，因为这时只可能有三相复路和系统振荡两种情况，系统振落由振 荡阅锁同路区分，这里只需考虑三相短路。 三相舰路时，三个相阻抗都一样，但为了保证母线故障转换至线路构成三相故障时仍能快速切 除截障，对三相阻抗均进行计算。低压距离维电器比较工作电压和极化电压的相位： 工作电压：Uop中◆=U中◆一I中中Zd 极化电压：Up中◆=-U1中中M 2) 这里： ◆◆=AB、BC,CA, 下标Op工作电压 下标P；极化电压 Z2d为整定阻抗 下标M为记忆故障前电压 U1为正序电压 正方向故隆时，如图2， U有◆=I◆中zK 在记忆作用消失前：U1◆中M一Em中◆e」6 Em◆◆=(ZS+ZK)1 因此， U0P◆中=(ZK一Z￥d)I◆中 Up◆=-(Zs+ZK》I中oej6 雏电器的比相方程为： -90°<ArgU0p◆中/Up中中<90° (3) 则-90°<g(ZK-Zd)/-(ZS+ZK)e」8<90
时，进低压距离继电器测量程序，因为这时只可能有三相短路和系统振荡两种情况。系统振荡由振 荡闭锁回路区分，这里只需考虑三相短路。 三相短路时，三个相阻抗都一样，但为了保证母线故障转换至线路构成三相故障时仍能快速切 除故障，对三相阻抗均进行计算。低压距离继电器比较工作电压和极化电压的相位： 工作电压：Uopφφ＝Uφφ－IφφZzd 极化电压：Uｐφφ＝－U１φφＭ (2) 这里： φφ＝AB、BC、CA， 下标 op：工作电压 下标ｐ：极化电压 Zzd 为整定阻抗 下标 M 为记忆故障前电压 U1 为正序电压 正方向故障时，如图 2。 Uφφ＝ＩφφzＫ 在记忆作用消失前：U１φφＭ＝Eｍφφｅｊδ Eｍφφ＝（ＺＳ＋ＺＫ）Ｉ 因此， Uｏｐφφ＝（ＺＫ－Ｚｚｄ）Ｉφφ Uｐφφ＝－（ＺＳ＋ＺＫ）Ｉφφｅｊδ 继电器的比相方程为： －90°＜ArgUｏｐφφ／Uｐφφ＜90° (3) 则－90°＜Arg（ＺＫ－Ｚzd）／－（ＺＳ＋ＺＫ）ｅｊδ＜90° 6
M N EM 图2正方向战障系饶图 设故障线得线电压与系统电势同相位6一0，其暂态动作特性如图3 测量阻抗ZK在复平面上的动作边界为以Z至-Zs连线为直径的圆。当8不为零时，将是以Z 无d到一乙S连线为弦的圆，特性将向第1或第Ⅱ象限偏移， 图中动作后包含原点表明正向出口经咸不经过滚电阻故障时都能正确动作，并不表示反方向故障时 会误动作。反方向故障时的动作特性多须以反方向故障为前提导出。 图4是反方向故障的计算用图反方向故障时 U◆中=-1电◆ZK 在记忆作用清失前：U1◆中M=En中oej6 En◆φ=-(ZK+Z'S)I◆中 因此： Uop中中=-(ZK+ZZd)【中中 Up◆◆=(ZK+Z's)1中◆e」6
M N EM I EN 7 Zs Zk 图 2 正方向故障系统图 设故障线母线电压与系统电势同相位δ＝0，其暂态动作特性如图 3 测量阻抗 ZＫ在复平面上的动作边界为以 ZZd 至-Zs 连线为直径的圆。当δ不为零时，将是以 Z ｚｄ到－ZＳ连线为弦的圆，特性将向第Ⅰ或第Ⅱ象限偏移。 图中动作后包含原点表明正向出口经或不经过渡电阻故障时都能正确动作，并不表示反方向故障时 会误动作。反方向故障时的动作特性必须以反方向故障为前提导出。 图 4 是反方向故障的计算用图,反方向故障时： Uφφ＝－ＩφφＺＫ 在记忆作用消失前：U１φφＭ＝Eｎφφeｊδ Eｎφφ＝－（ＺＫ＋Ｚ'Ｓ）Ｉφφ 因此： Uｏｐφφ＝－（ＺＫ＋ＺＺｄ）Ｉφφ Uｐφφ＝（ＺＫ＋Ｚ'Ｓ）Ｉφφｅｊδ
X Ind Zk R Zs 图3正方向截障时动作转性 Fm En 图4反方向故障的计算用图 代入式(3)并整理 -90°<Ag(ZK+ZZd)/-(Z's+ZK)e」8<90° 一ZK的动作边界为以ZZd与Z5连线为直径的周。如图5，当一ZK在偶内时动作，可见， 雅电器有明确的方向性，不可能误判方向。以上的结论是在记忆电压消失以葡，即继电器的暂态特 性。当记忆电压清失后， 正方向故障时：U1中中M=1◆中ZK 反方向故障时：U1中中M一一【中中ZK 于是正向故障时：LUOP。◆=(ZK一Z云d》1电◆
JX ZZZ R -Zs Zzd Zk 图 3 正方向故障时动作特性 Em I En Zk Zs’ 图 4 反方向故障的计算用图 代入式（3）并整理 －90°＜Arg（ＺＫ＋ＺＺｄ）／－（Ｚ'Ｓ＋ＺＫ）ｅｊδ＜90° －ＺＫ的动作边界为以ＺＺｄ与Ｚ'Ｓ连线为直径的圆，如图 5，当－ＺＫ在圆内时动作，可见， 继电器有明确的方向性，不可能误判方向。以上的结论是在记忆电压消失以前，即继电器的暂态特 性。当记忆电压消失后， 正方向故障时：U１φφＭ＝ＩφφＺＫ 反方向故障时：U１φφＭ＝－ＩφφZＫ 于是正向故障时：UOPφφ＝（ＺＫ－Ｚｚｄ）Ｉφφ 8
Up中◆=-I中中ZK 反方向故障时： UOP◆◆-[(-ZK)-Zzd]I中中 Up中◆=-(-ZK)1电● 正方向故隆时，ZK的动作边界如图6，面反方向故障时，一ZK的动作边界也如图6。雕电器 的动作边界经过原点，因此，母线和出口故隆时，维电器处于动作边界， 为了保证母线故障，特别是经算光电阻三相放障时不会说动作，因此。对「、Ⅱ段距离继电器 设置了门坎电压，其畅值取最大光压降。同时，当】、川段距离继电器哲态动作后，将继电器的 门坎倒置，相当于将特性网包含原点，以保证继电器动作后能保特到故障切除。为了保证川段距离 雕电器的后备性能，段距离元件的门坎电压总是倒置的，因此，其特性包含原点。 相问距离誰电器： 3个相间距离继电器段都是比较工作电压和极化电压的相位： 工作电压：U0p◆中=U◆◆一I◆中ZZd (4) 极化电压：Up中◆=一U1◆中 其中中◆=AB、BC,CA
9 Uｐφφ＝－ＩφφＺＫ 反方向故障时： UOPφφ＝[（－ＺＫ）－Ｚｚｄ]Ｉφφ Uｐφφ＝－（－ＺＫ）Ｉφφ 正方向故障时，ZＫ的动作边界如图 6，而反方向故障时，－ＺＫ的动作边界也如图 6。继电器 的动作边界经过原点，因此，母线和出口故障时，继电器处于动作边界。 为了保证母线故障，特别是经弧光电阻三相故障时不会误动作，因此，对Ⅰ、Ⅱ段距离继电器 设置了门坎电压，其幅值取最大弧光压降。同时，当Ⅰ、Ⅱ段距离继电器暂态动作后，将继电器的 门坎倒置，相当于将特性圆包含原点，以保证继电器动作后能保持到故障切除。为了保证Ⅲ段距离 继电器的后备性能，Ⅲ段距离元件的门坎电压总是倒置的，因此，其特性包含原点。 相间距离继电器： 3 个相间距离继电器段都是比较工作电压和极化电压的相位： 工作电压：Uｏｐφφ＝Uφφ－ＩφφＺZｄ (4) 极化电压：Uｐφφ＝－U1φφ 其中φφ＝AB、BC、CA
Zs' Zzd 本民 -发 图5反方向故障时的动作特性 Zad R 图6三相顿路稳态特性 继电器的极化电压采用正序电压，不带记忆。因此。对相间故障，其正序电压基本保留了故障 前电压的相位故障相的动特生如图3，图5。继电器有根好的方向性： 三相短路时，由于极化电压无记忆作用，其动作特性为一过原点的圆，如图6。由于正序电压 较低时，由低压距离测量，因此，这里低不存在死区也不存在母线故障失去方向性的问愿。 【、Ⅱ段距离继电器同样有二部分组成： )由正序电压极化的方向阻抗维电器 工作电压：U0p中中=U◆中一1中中ZZd (5 5
Jx Zs’ Zzd R -Zk 图 5 反方向故障时的动作特性 Jx Zzd R 图 6 三相短路稳态特性 继电器的极化电压采用正序电压，不带记忆。因此，对相间故障，其正序电压基本保留了故障 前电压的相位,故障相的动作特性如图 3，图 5，继电器有很好的方向性。 三相短路时，由于极化电压无记忆作用，其动作特性为一过原点的圆，如图 6。由于正序电压 较低时，由低压距离测量，因此，这里既不存在死区也不存在母线故障失去方向性的问题。 Ⅰ、Ⅱ段距离继电器同样有二部分组成： a) 由正序电压极化的方向阻抗继电器： 工作电压：Uｏｐφφ＝Uφφ－ＩφφＺZｄ (5) 53