WDZ-5231 电动机差动保护装置.docx

WDZ-5231电动机差动保护装置1装置功能WDZ-5231电动机差动保护装置主要用于10KV及以下2000KW及以上三相异步电动机的差动保护，与配套的WDZ-5232电动机保护测控装置共同构成大型电动机的全套保护。WDZ-5200 系列电动机保护装置还包括WDZ-5232电动机保护测控装置、WDZ-5233 电 动机综合保护测控装置，三者在保护、测控功能的区别见下表所示。WDZ-5231WDZ-5232WDZ-5233差动速断保护√√比率差动保护√√CT断线告警√√√磁平衡差动保护√速断保护√√负序一段保护√√负序二段保护√√接地保护一段√√接地保护二段√√过热保护√√堵转保护√√长起动保护√√正序过流保护√√过负荷保护√√欠压保护√√PT 断线告警√√FC过流闭锁√√熔断器保护√√开关量保护一√√开关量保护二√√低电压电气连锁√√测量功能√√控制功能√√硬件电能计量功能√√操作回路功能√√2保护功能及原理2.1电动机状态 电动机按照运行状态，有停机态、起动态、运行态之分。如果Imax0.125Ie，电动机处于停机态；电动机原本处于停机态，检测到Imax0.125Ie：如果Imax1.125Ie，认为电动机进入起动态；如果Imax≤1.125 Ie，则认为电动机起动结束，直接进入运行态。如果电动机处于起动态，检测Imax，如果0.125IeImax≤1.125Ie，则电动机进入运行态；Imax0.125Ie，则电动机进入停机态。其中Imax为电动机机端电流最大值。2.2差动起动元件 装置差动速断和比率差动采用突变量起动元件和过流起动元件，当差动电流发生突变或者差动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10s，开放起动继电器。2.3差动电流制动电流计算公式按照同名端同在一侧的原则，进行差动电流的计算，即为两侧电流的矢量和；制动电流按照两侧电流绝对值和的一半计算。??差动电流：DI?Ih??Il?制动电流：HI??(Ih???Il )/22.4差动速断保护2.4.1保护动作逻辑框图IdaIcdsdIdbIcdsdIdcIcdsd差动速断（投跳）差动TripSignal≥1速断保护2.4.2保护动作判据DImax??Icdsd式中，Icdsd：差动速断保护动作电流整定值（A）2.5比率差动保护装置采用三折线比率差动原理，其动作曲线如下图所示，第3折线斜率固定为1。比率差动保护必须在电动机不在停机态时，方才有效。DIIsd1动作区IcdqdK制动区O0.5Ie3IeHI2.5.1保护动作逻辑框图HI≤0.5IeDIIcdqd0.5IeHI≤3IeDI-IcdqdK×(HI-0.5Ie)HI3IeDI-Icdqd-K×2.5IeHI-3Ie≥1比率TripSignal比率差动（投跳）差动保护CT断线CT断线闭锁比差（投入）2.5.2保护动作判据?DI??IcdqdHI≤?0.5Ie??DI??I?cdqd??K???HI??0.5Ie?0.5Ie??HI≤?3Ie?DI??Icdqd??K??2.5Ie??HI??3IeHI??3Ie式中，Icdqd：比率差动保护动作电流整定值（A）Ie：电动机运行额定电流二次值（A）2.6延时CT断线告警功能延时CT断线判别逻辑为：电动机任一侧三相电流有一相或两相电流小于0.125倍额定电流，且其它两相或一相电流均大于0.2倍额定电流，则认为该侧发生CT断线。CT断线延时2秒，发出CT断线告警信号，但不闭锁任何保护。2.7瞬时CT断线闭锁功能CT断线判别是基于以下假设的：(1)CT断线不是所有相同时发生的；(2)CT断线与故障不是同时发生的。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，则不进行该侧CT断线判别；(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，这也防止了瞬时CT断线的误闭锁。某侧电流同时满足下列条件认为是CT断线：(1)只有一相或二相电流为零；(2)其它二相或一相电流与起动前电流相等；通过控制字投入或退出瞬时CT断线可闭锁比率差动。2.8磁平衡差动保护 通常的基于电流平衡原理的电动机差动保护，在电动机自起动和外部短路暂态过程中，由于两侧电流互感器对穿越性暂态电流的传变特性不一致，产生不小的暂态不平衡差动电流，造成差动保护误动。现场机端CT和中性侧CT二次电缆可能长度不一致，甚至相差很大，造成CT二次负载相差较大，出现电流传变特性不一致，产生一定的不平衡差动电流，造成差动保护误动。磁平衡差动保护三相接线如下所示，电动机每相绕组的始端（机端）和终端（中性侧）引线分别入、出磁平衡电流互感器TA0的环形铁芯。在电动机正常运行或外部短路时，各相始端和终端电流一进一出，互