| GMP-721电动机保护测控装置适用于10KV及以下等级三相异步电动机的成套保护。 1)电流速断 2)过流保护(包括定时限、一般反时限、非常反时限、极端反时限) 3)过热保护(跳闸、告警) 4)堵塞保护 5)启动时间过长 6)低电压保护 7)负序过流保护 8)零序过流保护(跳闸、告警) 9)启动间隔保护 10)过负荷告警 11)PT、CT断线报警 以上各种保护均有软件开关,可分别投入和退出。 1)遥测:Uab、Ubc、Ia、Ib、Ic、P、Q、COSФ、F 2)遥信:一个断路器; 弹簧未储能、压力异常报警等八个装置遥信 3)遥控:遥跳、遥合 4)直流输出:4~20mA,0~5V,0~10V 交流电流 5A、1A 交流电压 100V 交流频率 50HZ 直流电源 220V、110V 交流电流回路 IN=5A 每相不大于0.5VA 交流电压回路 U=UN 每相不大于0.2VA 直流电源回路 正常工作 不大于5W 保护动作 不大于8W 交流电流回路 2倍额定电流 连续工作 10倍额定电流 允许10S 40倍额定电流 允许1S 交流电压回路 1.2倍额定电压 连续工作 直流电源回路 80%—110%额定电压 连续工作 保护电流 不大于±3% 正常工作温度: -10℃ ~ 55℃ 极限工作温度: -25℃ ~ 75℃ 装置在-10℃~55℃温度下动作值因温度变化而引起的变差不大于±1% ①脉冲干扰试验 能承受频率为1MHZ及100KHZ电压幅值共模2500V,差模1000V的衰减震荡波脉冲干扰试验. ②静电放电抗扰度测试 能承受IEC61000-4-2标准Ⅳ级、试验电压8KV的静电接触放电试验。 ③射频电磁场辐射抗扰度测试 能承受IEC61000-4-3标准Ⅲ级、干扰场强10V/M的幅射电磁场干扰试验。 ④电快速瞬变脉冲群抗扰度测试 能承受IEC61000-4-4标准Ⅳ级的快速瞬变干扰试验。 ⑤浪涌(冲击) 抗扰度试验 能承受IEC61000-4-5标准Ⅳ级、开路试验电压4KV的浪涌干扰试验。 ⑥供电系统及所连设备谐波、谐间波的干扰试验 能满足IEC61000-4-7标准B级、电流和电压的最大允许误差不大于测量值 的5%。 ⑦电源电压压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验 能承受IEC61000-4-11标准70%UT等级的电压暂降、短时中断干扰试验。 ⑧ 振荡波抗扰度试验 能承受IEC61000-4-12标准Ⅳ级阻尼振荡波干扰试验,以及电压幅值共模4KV、差模2KV的Ⅳ级振铃波干扰试验。 ⑨工频磁场抗干扰度 能承受IEC61000-4-8标准Ⅳ级持续工频磁场干扰试验。 ⑩阻尼振荡磁场抗干扰度 能承受IEC61000-4-10标准Ⅳ级阻尼振荡磁场干扰试验。 交流输入对地:大于100兆欧 直流输入对地:大于100兆欧 信号及输出触点对地:大于100兆欧 开入回路对地:大于100兆欧 能承受2KV/1min的工频耐压,5KV的冲击电压。 本保护反应两相或三相(根据用户CT决定)电流的最大值,算法上能判别电动机是否处于启动状态还是正常运行状态。在启动状态和正常运行状态有两套不同的整定值,既能保证躲过电动机的启动电流又能保证电动机正常运行状态下故障的灵敏度。
Ihset:启动后速断电流整定值 以下为电动机的启动判据: ①电流在30mS内从小于0.05A突变为2倍额定电流 ②开关位置从跳位变为合位 以上两个条件中任一条件满足,则认为电动机在启动状态,在启动延时内,保护采用启动状态时的电流定值。 过电流保护分定时限和反时限过电流。定时限过流保护在电动机启动完毕后自动投入;反时限根据国际电工委员会标准(IEC255—4)和英国标准规范(BS142.1996)的规定,包括以下三种选择:一般反时限、非常反时限、极端反时限,用户可根据实际情况选择一种投入。
过热是引起电动机损坏的重要原因,特别是转子因负序电流产生的过热。过热保护分为过热保护告警和过热保护跳闸。 过热保护动作判据为:
由于电动机所带动的负荷过大或其他原因致使电动机不能转动时,为避免损坏电动机,应及时将其切除。装置能正确区分启动或正常运转,堵塞保护在电动机启动过程中并不投入,只在启动结束后投入。当实际电流超过堵塞设定电流并达到整定延时,动作于出口跳闸。该保护在一定意义上可作为速断保护的后备保护。
正常的启动完成后电机的运行电流将在额定值的附近,而启动时间过长(一般因机械原因),则在启动时间之后电动机的运行电流仍保持较大的值,当整定 的启动时间到达后,电动机的电流仍大于整定值时本保护动作。 供电系统电压太低时可引起电动机过电流甚至堵转,而当电动机机端电压下降到60%时,电动机的自启动将发生困难,有时为保证电压恢复时重要电动机的自启动需将不太重要的电动机从系统中切除。故对不重要的电动机要装设低电压保护;一些生产工艺不允许或不需要的电动机也要装设低电压保护。为防止PT断线时误动作,采用电流闭锁低电压保护。
本保护由负序电流,正序电流和短延时三部分构成。它在电动机一相断线情况下启动时和匝间短路时可迅速作用于跳闸,它对保护区内非对称故障的灵敏度高于相电流速断,下面对其在各种故障情况下的行为稍作分析。 1)电动机断一相启动时,作用于保护的I1、I2皆约为电动机正常启动电流的一半,肯定大于整定值,因此可立即作用于跳闸。 2)电动机两相短路,I2为由电源流至故障点的负序电流,而I1=I1k+I1m(I1k为故障点的正序电流,I1m为电动机的正序负荷电流),保护有足够的灵敏度。 3)正常运行中一相断线,断线后,一般情况下,I1=I2<1.2In,利用I1的整定值可防止保护区外一相断线使本保护误跳闸,而由过热保护延时跳闸。 4)外部两相短路,故障开始时电动机反馈较大的I1、I2,为防止本保护此时误动,其动作时间不应小于0.2S 。反馈过程结束后,I1约为正常负荷电流的一半,I1≈0.5In,由于转矩减小使滑差增大,I1又趋向于增大。为防止I1增大至大于整定值而误动,保护的动作时间又不宜太长。这就是本保护延时定为0.2S或0.6S的根据。
零序过流保护分为零序过流报警和零序过流跳闸。本保护整定范围很宽。在算法上考虑了躲开暂态过程的影响,它可用于小电流接地系统或经电阻接地的系统。 在电动机较大的起动电流下,也可能有较大的零序不平衡电流,因此在零序电流保护中加入正序电流作为制动量。 4.9过负荷告警 4.10 PT断线告警 4.11 CT断线告警 序号 | 动作类型 | 保护投退 | 定值名称 | 整定范围 | 整定步长 | 1 | 电流速断 | 电流速断ON/OFF | 启动时定值 | 1~99.99A | 0.01A | 启动后定值 | 1~99.99A | 0.01A | 速断延时 | 0~99.99S | 0.01S | 2 | 定时限过流 | 定时限过流ON/OFF | 定时限过流 | 1~99.99A | 0.01A | 定时限延时 | 0~99.99S | 0.01S | 3 | 反时限过流 | 反时限过流ON/OFF 一般反时限ON/OFF 非常反时限ON/OFF 极端反时限ON/OFF | 反时限过流 | 1~99.99A | 0.01A | 反时限延时 | 0~99.99S | 0.01S | | | | | <, /o:p> | | 4 | 过热保护 | 过热保护告警ON/OFF 过热保护跳闸ON/OFF | 告警时间系数 | 0~80m | 0.01m | 跳闸时间系数 | 0~80m | 0.01m | | | | | | | 5 | 堵塞保护 | 堵塞保护ON/OFF | 正序定值 | 1~99.99A | 0.01A | 动作延时 | 0~99.99S | 0.01S | 6 | 启动时间过长 | 启动时间过长ON/OFF | 正序定值 | 0.5~99.99A | 0.01A | 动作延时 | 0~99.99S | 0.01S | 7 | 低电压保护 | 低电压保护ON/OFF PT断线闭锁ON/OFF | 低电压定值 | 5~90V | 0.01V | 动作延时 | 0~99.99S | 0.01S | PT断线闭锁电流定值 | 0~10A | 0.01A | 8 | 负序过流保护 | 负序过流保护ON/OFF | 负序定值 | 0.5~99.99A | 0.01A | 正序定值 | 0.5~99.99A | 0.01A | 动作延时 | 0~99.99S | 0.01S | 9 | 零序过流保护 | 零序过流跳闸ON/OFF 零序过流告警ON/OFF | 零序定值 | 0.02~5A | 0.01A | 动作延时 | 0.1~99.99S | 0.01S | 10 | 过负荷告警 | 过负荷告警ON/OFF | 告警电流 | 0.5~99.99A | 0.01A | 动作延时 | 0~99.99S | 0.01S | 11 | CT断线 告警 | CT断线告警ON/OFF | CT断线无流定值 | 0~10A | 0.01A | 动作延时 | 1~99.99S | 0.01S | 12 | PT断线 告警 | PT断线告警ON/OFF | 检无压定值 | 5~90V | 0.01V | 检无流定值 | 0~10A | 0.01A | 动作延时 | 1~99.99S | 0.01S | 13 | | | 额定电流 | 0.05~20A | 0.01A | 14 | | | 启动时间 | 0~99.99S | 0.01S |
1)额定电流In 它是正确整定所有保护的基础,将电动机的额定电流除以电流互感器的变比即为In。 2)负序过流保护 负序过流保护的I1、I2整定原则已经在原理中说明。可以取I2=0.6~0.8In, I1=1.4~1.6In,其整定时间对大容量电动机可取0.15~0.2秒,中小电动机可取0.1~0.15秒。 3)堵转保护 堵转保护的允许堵转时间t:由于在算法上可区别堵转和正常起动,可取由试验所得的启动时间作为t的整定值。堵转的正序电流定值一般可取为I1=2.5In。 4)启动时间过长保护 其整定值包括正序电流定值I1和动作延时T。由于启动时的电流比较大,可以根据它和一个时延来判断它的启动时间是否过长,所以动作延时T一般取为电机的启动时间或稍长一点,I1为启动时的电流的正序分量。 5)PT断线告警 PT断线告警的整定值有检无压定值U和检无流定值I。检无流定值I要求能躲过装置的感应电流,一般取为0.1A。检无压定值U一般取为10—20V 6)低电压保护 低电压定值Uset一般取为额定电压的60%,动作延时根据要求来定,不宜过长,PT断线闭锁电流定值可取电流允许下限值,一般为0.1A。 7)零序过流跳闸(告警) 小电流接地系统中零序过流保护一次侧动作电流可按系统总接地电容电流的20%整定,然后按电流互感器变比换算成继电器的动作电流。由于零序电流互感器的励磁阻抗较小,如果二次回路电阻较大,由上述方法换算的实际一次动作电流往往偏大,因此应以通一次电流实试动作电流为准。
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