WDZ-430技术说明书-2017年11月.docVIP

第三章 WDZ-430电动机综合保护测控装置 1. 产品用途及特点 WDZ-430电动机综合保护测控装置（以下简称装置）主要用于大型及中型三相异步电动机的综合保护和测控，对特大型电动机（2000KW及以上，或主保护灵敏度校验不合格）需加装与之配套的WDZ-431电动机差动保护装置。装置可配置独立的操作回路和防跳回路，可适用于各种出口的电动机回路。 完备的保护功能： 电流速断保护 负序过流一段保护 负序过流二段保护 接地保护 过热保护 过热禁止再启动保护 堵转保护 长启动保护 正序过流保护 过负荷保护 欠压保护 PT断线告警 独立的操作回路和防跳回路（选配） 故障录波和电机启动过程录波 测控功能： 10路遥信开入采集、装置内部遥信、事故遥信 断路器遥控跳、合 遥测量:三相电压，三相电流，P，Q，功率因数，频率，零序电流 2路脉冲量输入实现外部电度表自动抄表 内嵌高精度智能电度表，可节省外部电度表（选配） 1路4～20mA直流模拟量输出，替代变送器作为DCS测量接口（选配） 通讯功能（选配）： 智能通讯卡：常规配置高速RS485现场总线，通讯速率可达115.2Kbps，并支持双网。也可选配工业以太网 RS485现场总线支持光纤通讯（选配） 本装置具有如下特点： 采用先进的32位嵌入式微处理器，多CPU结构 汉字液晶显示、操作简便直观 用串行EEPROM存放保护定值 可预先设定5套定值适应各种运行工况 带掉电保持的SOE和自检报告 软、硬件冗余设计，抗干扰性能强 完善的软、硬件自检，二级看门狗 全密封嵌入式机箱设计，体积小，重量轻，可直接安装在开关柜上 安全可靠的高速现场总线技术，支持双网和光纤接口。 完善、灵活的保护功能，全面、准确、可靠的测控功能 可选配DCS测量接口(4～20mA模拟量输出) 可选配独立的操作回路和防跳回路，并能自动适应跳合闸电流的大小。 2. 主要保护功能及原理 保护原理框图见图3.1。 2.1.电流速断保护 其动作判据为： Imax=max（Ia，Ic） Imax＞Isdg 在额定启动时间内 或Imax＞Isdd 在额定启动时间后 t＞tsd 式中，Imax：A、C相电流（Ia，Ic）最大值（A） Isdg：速断动作电流高值（电动机启动过程中速断电流动作值）（A） Isdd：速断动作电流低值（电动机启动结束后速断电流动作值）（A） tsd：整定的速断保护动作时间（s） 本保护在电动机启动时，带有约70ms延时，以避开启动开始瞬间的暂态峰值电流。 2.2.负序过流一段保护 其动作判据为： I2＞I21dz t＞t21dz 式中，I2：负序电流（A） I21dz：负序过流一段电流动作值（A） t21dz：负序过流一段保护动作时间（s） 负序动作时间应躲过电动机外部二相短路的最长切除时间。在FC回路中，负序过流保护应躲过不对称短路时熔丝熔断时间。 2.3.负序过流二段保护 其动作判据为： I2＞I22dz t＞t22dz 式中，I22dz：负序过流二段电流动作值（A） t22dz：负序过流二段保护动作时间（s） 2.4.接地保护 采用零序电流互感器获取电动机的零序电流，构成电动机的单相接地保护。为防止在电动机较大的启动电流下，由于零序不平衡电流引起本保护误动作，本保护采用了最大相电流Imax作制动量，其动作特性见图3.2。 I0＞I0dz 当Imax≤1.05Ie时 或I0＞[1+（Imax/Ie-1.05）/4]I0dz 当Imax＞1.05Ie时 t0＞t0dz 式中，I0：电动机的零序电流倍数 I0dz：零序电流动作值（倍） Ie：电动机额定电流（A） t0dz：整定的接地保护动作时间（s） t0：接地保护动作时间（s） 零序额定电流视中性点接地电流大小确定，本装置提供I0e=0.02A和I0e=0.2A两种供选择。一般有，中性点小电流接地时，取I0e=0.02A；中性点大电流接地时，取I0e=0.2A。 2.5.过热保护 装置可以在各种运行工况下，建立电动机的发热模型，对电动机提供准确的过热保护，考虑到正、负序电流的热效应不同，在发热模型中采用热等效电流Ieq，其表达式为： 式中, K1 =0.5 额定启动时间内 =1 额定启动时间后 K2 =3～10 本装置取6 K1随启动过程变化， 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。根据理论和经验，本装置取K2=6。 电动机的积累过热量θΣ为： 式中，Δt：积累过热量计算间隔时间，本装置取Δt=0.1s。 电动机的跳闸（允许）过热量θT为： 式中，Tfr：电动机的发热时间常数（s）