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1、WJQ-642 电动机综合保护测控装置 技术说明书使用说明书目 录第一部分1技术说明书11概述21.1装置特点21.2主要功能31.2.1保护功能31.2.2实时测量与处理功能41.2.3开关量输出功能41.2.4开关量输入功能51.2.5操作控制功能51.2.6事件记录及故障录波功能51.2.7设备自检功能51.2.8通讯功能52技术参数72.1额定参数72.2技术指标72.2.1保护元件72.2.2时间元件82.2.3参量精度82.3过载能力92.4环境条件92.5绝缘性能92.6耐湿热性能92.7机械性能102.8电磁兼容102.9型式试验102.10测控性能103装置硬件113.1机箱
2、结构113.2硬件平台113.3硬件原理113.3.1交流采样与电源插件(AI/POWER插件)123.3.2保护及MMI插件(CPU插件)123.3.3开入开出插件(DI/RO插件)123.3.4操作电路模块插件123.3.5总线板134保护原理144.1电机启动判断144.2定时限过流保护144.3反时限过流保护154.4过负荷保护164.5欠负荷保护164.6零序过流保护174.7小电流接地选线保护174.8负序过流保护174.8.1负序定时限过流保护174.8.2负序反时限过流保护184.9过电压保护184.10低电压保护194.11零序过压保护204.12F-C闭锁功能204.13启
3、动超时保护204.14过热保护204.15差动保护214.15.1差动速断保护214.15.2比率差动保护214.15.3CT断线判别224.16非电量保护224.17直流量保护224.18频率异常告警234.19PT断线检测234.20控制回路断线检测23第二部分24使用说明书241装置介绍251.1面板布局251.2信号指示灯261.3按键简介261.4密码系统272菜单与操作282.1菜单结构282.2菜单图形标识282.3运行显示状态292.4主菜单302.5运行状态菜单312.5.1保护有效值312.5.2测量有效值332.5.3开入量状态342.5.4电能值342.5.5谐波电量3
4、52.5.6内部位置372.6报告显示菜单372.6.1保护事件382.6.2告警信息402.6.3开入变位412.6.4操作记录432.6.5清除报告452.7保护定值菜单及其整定462.7.1切换定值区号462.7.2修改保护定值482.7.3整区定值复制552.8系统设置菜单552.8.1电力参数562.8.2装置参数562.8.3通讯参数572.8.4电能清除592.8.5开入设置592.8.6通道系数612.8.7系统时间622.8.8开入矩阵632.8.9出口矩阵642.8.10装置初始652.8.11厂家配置662.9系统测试菜单672.9.1出口传动682.9.2模拟事件702
5、.9.3综自功能702.9.4硬件测试702.10关于装置菜单713通 讯734安装与接线744.1外形与开孔尺寸744.2端子定义754.3典型接线775订货需知79 WJQ-742电动机综合保护测控装置V1.00说明书 第一部分技术说明书86 1 概述WJQ-600系列微机保护测控装置是南京WJQ自动化控制系统有限公司最新研制的高起点、高性能并具有很强灵活性和广阔应用范围的新一代保护测控装置。该系列微机保护测控装置是为满足66kV及以下系统内变电站、110kV及以下终端配电站、各种厂矿企业，市政用电场所而设计的。WJQ-642电动机综合保护测控装置适用于310kV电压等级的中、高压异步电动
6、机的主保护和后备保护。可应用于发电厂、冶金、化工、水泥等各种工业及电力行业。1.1 装置特点n 采用高性能32位的DSP作保护逻辑运算、控制和通讯，并选用32位ARM作MMI处理，这使装置具备很强的保护、测控和通讯功能以及良好的人机界面。n 可采用高精度、低功耗的16位A/D转换芯片,每周波64点的采样密度以及频率跟踪技术，使装置具有很高的保护和测量精度；同时，装置还配备了毫秒级高精度硬件时钟模块，其具备GPS对时功能，可以实现站内系统同步采样；n 也可采用CPU内部AD，其具有较好的精度、线性度，所以把测量电流和电压信号（20V量程）采用高阻抗电阻分压方式分压出0-3V电压输入内部AD，每周
7、波64点的采样密度以及频率跟踪技术，使装置具有很高的保护和测量精度；n 高可靠性的铁电串行存储器用于保存10组保护定值和装置事件，可选配并行存储器保存故障录波数据，所有数据掉电不丢失。n 装置的机械结构简洁紧凑，接触安全可靠。装置全部采用表面贴片封装芯片，同时采用四层板制造工艺。从硬件到软件的设计都充分考虑了装置的抗干扰性能。装置的所有电磁兼容指标都达到国家标准的最高等级。n 完备的硬件平台自检功能、出口自动检测以及硬件故障自动闭锁保护功能确保装置能够一直处于正常的工作状态，提高了保护的可靠性。n 尽心的电气设计体现了免调试观点，装置内部没有任何可调节元件，这既方便用户使用又提高了装置的现场使
8、用可靠性。n 使用现场总线通讯技术，同时集成了IEC-60870-5-103标准通信规约，可以实现双CANBUS、双RS485（选配其一）和双EtherNet通讯。485、CAN网和以太网通讯具备SOE事件主动上传功能，大大提高了系统测量和SOE的响应速度。n 人性化的人机界面：可同时适用19664的FSTN灰白底灰黑字作为显示界面，柔和的银色背光液晶显示,主流的9键输入，菜单内容详细明了、操作简便。1.2 主要功能1.2.1 保护功能WJQ-642电动机综合保护测控装置的保护功能配置如下表所示：保护功能说明定时限过流保护三段式定时限低电压闭锁负序电压闭锁反时限过流保护一般、非常、极端反时限过
9、负荷保护告警或跳闸欠负荷保护告警或跳闸负序过流保护二段式定时限一般、非常、极端反时限零序过流保护三段式定时限零压闭锁零序方向保护小电流接地选线，告警或跳闸过压保护告警或跳闸欠压保护告警或跳闸电流闭锁零序过压保护告警或跳闸过热保护告警或跳闸降压启动功能适合降压启动方式的启动判据启动时间过长保护告警或跳闸非电量保护告警或跳闸直流量保护告警或跳闸差动保护速断差动、比率差动CT断线闭锁、二次谐波闭锁运行状态监视频率异常PT断线告警CT断线告警表1-1 WJQ-642保护功能配置表1.2.2 实时测量与处理功能本装置可选用16位高速AD芯片和DSP内部12位AD采集12路电流电压，UX使用内部12位AD
10、采样，每周波采样64点，并且应用频率跟踪技术和快速FFT算法，因此能够精确实时采集三相电压和电流，实时计算有功功率、无功功率、功率因数以及031次谐波，为分析系统电能质量提供丰富的信息。也可采用CPU内部AD，其具有较好的精度、线性度，所以把测量电流和电压信号（20V量程）采用高阻抗电阻分压方式分压出0-3V电压输入内部AD，每周波64点的采样密度以及频率跟踪技术，使装置具有很高的保护和测量精度。(1) 实时电量n 装置实时采集一次侧和二次侧电量：UAB、UBC、UCA、IA、IB、IC、P、Q、PF、F。n 分相测量，支持两相两元件功率算法。n 显示相位，相位校正。(2) 谐波分析n 实时测
11、量3个电压和3个电流的031次的谐波分量。n 采用FFT算法。(3) 电能计量本装置可以通过以下两种方式采集电能：n 采集累计正、反方向的有功和无功四路脉冲量。n 装置本身也具备有功、无功和总的电度量的积分累计功能。1.2.3 开关量输出功能(1) 就地手动分合断路器。(2) 远方系统分合断路器。(3) 可以遥控每个可配置的动作出口。(4) 可以通过操作菜单检测每个出口。(5) 出口采用可矩阵配置方式。1.2.4 开关量输入功能(1) 可根据需求选择10路或者14路开入量输入状态（订货时需要说明）。(2) 监视控制回路的开关位置，监视手动操作状态。(3) 开入量采用矩阵可配置方式。1.2.5
12、操作控制功能(1) 新型操作及防跳回路，自动适应跳闸（合闸）电流。(2) 手动跳闸和合闸，远方跳闸和合闸，在不修改装置内部线路的前提下可以外接带防跳或不带防跳的断路器。对断路器带防跳回路的情况，可以通过短接板件上的跳针取消装置本身的防跳功能。 1.2.6 事件记录及故障录波功能(1) 48个保护动作事件记录：历史序号，启动、动作、复归时间，故障数据有效值，动作类型。(2) 48个装置自检告警记录：告警、复归时间，告警类型。(3) 48个遥信变位记录：变位时间，变位状态。(4) 48个装置操作记录：设定装置参数，就地或者远方操作装置，设备上电。(5) 1M位的故障录波深度：采用铁电存储芯片，存储
13、速度快，数据保存可靠，每个录波事件可以记录所有保护电量和开入开出状态的数据。每个事件记录故障启动前4个、启动后2个、保护动作后6个共12个波形。可以记录22个事件，只记录保护动作事件，扰动不记录。1.2.7 设备自检功能(1) 上电自检：设备上电时自检FRAM（铁电）、RAM 、FLASH程序烧写代码。(2) 实时自检：实时自检AD、RAM参数存储区，FRAM定值存储区，出口光隔，出口运行电压。(3) 闭锁功能：在发现设备硬件故障、程序跑飞以及CPU彻底不工作的情况下，闭锁保护出口。1.2.8 通讯功能装置通过现场总线EtherNet网络、CAN网络或RS485网络与系统连接组成自动化系统。使用现场总线通讯技术具有很好解决网络竞争问题、响应速度快等优势。(1) 以太网接口：实现TCP/IP，在UDP的基础上运行103规约。(2) CAN接口：在CAN底层协议基础上运行103规约。(3) RS485接口：运行103规约。后台系统通过运行103规约,可以实现以下主要通讯功能：n 采集电流、电压、有功、无功、功率因数及系统频率，14路（10路）开入量状态。n 采集电网的电流和电压的031次谐波分量。n 采集、置数脉冲和电度量。n 查看、修改保护定值，切换定值区，投退保护功能。n 带返校的远方遥控合闸与分闸。n SOE事件主动上传，后台系统主动召
