WDZ-5232电动机保护测控装置案例.doc

WDZ-5232电动机保护测控装置 装置功能 WDZ-5232电动机保护测控装置主要用于大中型三相异步电动机的保护和测控，对2000KW及以上大型电动机需。Isdg和速断电流低值Isdd两个定值，电动机在起动过程中按照Isdg动作，在运行过程中按照Isdd动作，既提高了灵敏度，又可以防止起动电流引起的误动作。 外部故障或者相邻电动机严重故障时，电动机特别是大型电动机会产生较大的反向电流，一般可以按照躲过区外故障来整定；否则反向电流可能引起电流速断保护误动作。本保护设置了反向功率闭锁速断保护的功能，当速断保护动作时，检查电动机功率方向为正向还是反向，如果功率方向为正向，则速断保护出口；如果为反向，则闭锁速断保护出口。此功能可以通过控制字投退。 保护动作逻辑框图 保护动作判据 式中，I：保护电流高值（A） I：保护电流值（A）：保护动作时间（s） 保护动作判据 式中，I：负序过流段保护电流（A） ：负序过流段保护动作时间（s） 定时限保护动作判据 式中，I：负序过流段保护电流（A） ：负序过流段保护动作时间（s） 非常反时限保护动作判据 超常反时限保护动作判据 接地保护一段 零序电流通过专用零序电流互感器得到，利用二段零序过流保护来达到接地保护的目的。装置外接零序电流测量范围为10mA～6A。 如果无外部专用零序电流互感器，装置可以软件自产零序，。装置设有CT断线瞬时闭锁自产零序，以防止CT断线引起的自产零序误动作。为防止三相电流互感器特性不一致产生的不平衡电流引起接地保护误动作，采用了最大相电流Imax作制动量。保护动作曲线如下图所示。 电动机起动过程中的接地保护动作曲线 保护动作逻辑框图 零序过流逻辑，适用于零序电流外接场合： 带相电流制动逻辑，适用于零序电流自产场合： 保护动作判据 零序过流： 相电流制动： 式中，I：零序保护动作电流（A） ：零序保护动作时间（s） ：电流（） 带相电流制动逻辑，适用于零序电流自产场合： 保护动作判据 零序过流： 相电流制动： 式中，I：零序保护动作电流（A） ：零序保护动作时间（s） ：电流（） 保护动作判据 式中Idz：保护电流（A） t：保护动作时间（s） 额定起动电流tyd。电动机起动过程中，起动电流越大，则相应的允许起动时间应该越短，否则应该越长。使用以下公式计算电动机起动过程中的允许起动时间。 式中（A） 正序过流保护 正序过流保护在电动机起动过程中不投入，在起动结束后自动投入。 装置考虑了电动机自起动过程，并可通过控制字投退，如果电动机自起动功能退出，为防止电动机自起动过程中引起的正序过流误动作，动作延时需要考虑电动机自起动时间。 电动机母线电压下降、频率下降，后续发生电压升高、电流增大的现象，认为电动机发生自起动。发生自起动后，装置速断保护采用高值，正序过流保护退出；自起动结束后速断保护采用低值，正序过流保护投入。 正序电流公式 正序电流计算同样与电流是三相接入和二相接入有关。 三电流互感器方式，正序电流的计算公式为： 二电流互感器方式，正序电流的计算公式为： 保护动作逻辑框图 保护动作判据 式中I1gl：正序过流保护电流（A） t：正序过流保护动作时间（s） 过负荷保护 定时限保护动作判据 式中，I：过负荷保护电流（A） ：过负荷保护动作时间（s） 非常反时限保护动作判据 超常反时限保护动作判据 过热保护Ieq，其计算公式为： 式中，K1随起动过程变化，当电动机处于起动态，K1=0.5，否则，K1=1；K2用于表示负序电流在发热模型中的热效应，由于负序电流在转子中的热效应比正序电流高很多，比例上等于在两倍系统频率下转子交流阻抗对直流阻抗之比，一般为3～10。根据理论和经验，本装置取K2=6。 电动机的累计过热量θΣ为： 式中，Δt为累计过热量计算间隔时间。 θΣ=0表示电动机已达到热平衡，无过热量累计过程，此时Ieq=1.05Ie。 电动机的跳闸（允许）过热量θT为： 式中，Tfr为电动机的发热时间常数（s）。 当θΣ＞θT时，过热保护动作。为了便于理解，用过热比例θr表示电动机的累计过热量的程度： 可见，当θr＞1时，过热保护动作。为提示运行人员，当θr超过过热告警整定值θa时，装置先告警。 因此电动机从冷态（即初始过热量θΣ=0）的情况下到过热保护动作，其动作时间为： 当电动机停运，电动机累计的过热量将逐步衰减，本装置按指数规律衰减过热量，Tsr为过热量衰减的半衰期，即θr由1.0衰减到0.5的时间。 当电动机因过热保护切除后，保护检查电动机过热比例θr是否降低到整定的过热闭锁值θb以下θr＞θb，则保护出口继电器不返回，禁止电动机再，避免电流引起过高温升，损坏电动机紧急情况下，如在过热比例θr较高时，需起动电动机，可以按装置面板上的复归键，人为清除装置记忆的过热比例θ