[信息与通信]5-第五章LPC3-530低压电动机综合保护测控装置技术说明书cV11.doc

第五章 LPC3-530低压电动机综合保护测控装置 1. 产品用途及特点 测控装置 装置具有如下标配保护功能 过载保护（定时限、反时限曲线可选） 断相（不平衡）保护 接地保护 保护 欠载保护 保护测功能 路遥信开入采集 4路继电器输出控制，可扩展4路 遥测量相电流三相电压P、Q、电能累计、功率因数频率功能 通功能 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） 事件记录等 2. 保护功能及说明 2.1 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 =1 电动机在运行态 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） 当θΣ＞θT时，过热保护动作，θΣ=0表示电动机已达到热平衡，无积累过热量。为了表示方便，电动机的积累过热量的程度用过热比例θr表示： θr= θΣ θT 由此可见，θr＞1.0时，过热保护动作，为提示运行人员，当电动机过热比例θr超过过热告警整定值θa时，装置先告警。 电动机在冷态（即初始过热量θΣ=0）的情况下，过热保护的动作时间为： t= Tfr K1（I1/Ie）2+K2（I2/Ie）2-1.052 当电动机停运，电动机积累的过热量将逐步衰减，本装置按指数规律衰减过热量，衰减的时间常数为4倍的电动机散热时间Tsr，即认为时间后，散热结束，电动机又达到热平衡。 当电动机因过热保护切除后，本保护即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，如否禁止电动机再启动，避免由启动电流引起过高温升，损坏电动机，紧急情况下，如在过热比例θr较高时，需启动电动机，可以，人为清除装置记忆的过热比例θr值为零。 保护 装置提供过负荷保护，其时间特性可选择定时限、或超常反时限种动作时间特性之一。时限时间特性如图所示。 定时限过负荷保护 其动作判据为： Imax＞Igfh t＞tgfh式中，Igfh：整定的过负荷动作值（A） tgfh：整定的过负荷动作时间（s） 超常反时限过负荷保护 动作判据为： Imax＞1.1Igfh.3 断相/不平衡保护 电动机缺相或三相不平衡故障时，本装置通过计算电流的不平衡率对电机提供保护，其动作方程为： 式中，：电流不平衡率，计算公式为＝×100％，分子取两者中的绝对值较大者； ：整定的电流不平衡率（％）； ：不平衡保护时间整定值； ：三相电流平均值； ：电动机额定电流。 2.4 堵转（过流）保护 电机因机械故障或负荷过大等原因造成转子卡死时，过大的堵转电流引起的发热效应容易损坏电机。为此，装置提供堵转（过流）保护，其动作方程如下。堵转保护只在电动机运行过程中投入。 Imax＞I＞：堵转保护电流整定值； ：堵转保护时间整定值； 2.5 长启动保护 Imax＞Ie t＞：整定的电动机启动时间。 2.6 欠载保护 某些如泵类电动机，空载或欠载运行时亦会对电动机造成损坏。欠载保护及欠电流保护，其动作方程如下： Iav t＞：三相电流平均值； ：欠载保护电流整定值； ：欠载保护时间整定值； 2.7 接地保护 通过电动机实现，其动作判据为： 式中，：：：接地保护时间整定值。 其中，零序电流可选择自产或外接。选择自产时，零序电流由三相电流的矢量叠加计算；选择外接时，零序电流由外部零序互感器测量输入。接地保护可在工程选配中选择跳接触器还是跳断路器。 2.8 接触器分断电流保护 判断最大相电流是否大于整定的接触器允许分断电流，若否，则所有保护出口均动作于触器控制出口；若是，则所有保护出口均动作于断路器分励脱扣控制出口。 2.9 TE时间保护 提供堵转时在tE时间内断开电动机电源的保护。适用于增安型电动机。当电机故障电流达到额定电流7倍以上时，保护动作时间为定时限，时间为Tep设置时间；当小于7倍额定电流时，动作时间为反时限特性，见下表。 TE时间保护特性表，该曲线符合IEC79-7、GB3836.3-2000标准。 Tep设定 Ia/Ie 1秒 4.0秒 4.3秒 5.0秒 5.5秒 6.0秒 15.0秒 3.0 4.00 16.00 17.20 20.00