| 國電南自psm641uX阜陽psv641ux母線電壓保護測控裝置(PT保護)[@南京巴斯特] |
![國電南自psm641uX阜陽psv641ux母線電壓保護測控裝置(PT保護)[@南京巴斯特]](/UserDocument/mallpic/baohucekongzhuangzhi/Picture/181020125340125.jpg) |
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南京巴斯特電力自動化設備有限公司
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國電南自psm641uX阜陽psv641ux母線電壓保護測控裝置(PT保護)[@南京巴斯特] 出口:紹興國電南自psm641ux電動機保護測控裝置安陽國電南自ps640ux系列保護測控裝置衢州國電南自pst648ux電抗器保護測控裝置安陽國電南自電動機保護測控裝置國電南自pst648ux電抗器保護測控裝置HMI設置
PST642UX變壓器后備保護測控裝置運行參數與保護定值同等重要，必須根據實際情況進行設定，才能保證相關功能的正確使用。
PS640UX系列保護測控裝置說明書 第一章 PS 640UX 系列保護測控裝置使用說明書 第二章 PSL 641UX 線路保護測控裝置技術說明書 第三章 PST 641UX 變壓器差動保護裝置技術說明書 第四章 PST 642UX 變壓器保護測控裝置技術說明書 第五章 PST 645UX 變壓器保護測控裝置技術說明書 第六章 PST 648UX 電抗器保護測控裝置技術說明書 第七章 PSC 641UX 電容器保護測控裝置技術說明書 第八章 PSP 641UX 備用電源自投裝置技術說明書 第九章 PSM 641UX 電動機保護測控裝置技術說明書 第十章 PSM 642UX 電動機保護測控裝置技術說明書 第十一章 PSV 641UX 母線電壓保護測控裝置技術說明書 第九章 PSM 641UX 電動機保護測控裝置技術說明書1 概述 1.1 適用范圍 PSM 641UX 電動機保護測控裝置是對電動機的相間故障、接地故障以及不正常運行提供全面保護，同時集成了各種測量和控制功能的多功能成套裝置？蓱糜诟鞣N傳統的接觸器或斷路器控制的 3-10kV 交流高壓大、中型電動機，應用領域覆蓋電力、水利、交通、石油、化工、煤炭、冶金等行業。 1.2 保護功能配置
1.3 測控功能配置
1.4 裝置硬件說明
2 保護功能及原理 2.1 電動機起動 當控制字 KG2.14=0 時，裝置判別的電動機起動時間為 Min（Tstart，Tstart0）。其中，Tstart 為本次實際起動時間，指的是最大相電流從零突變到 10%In 時刻（T0）開始計時，直到電流過峰值后下降到 120%In （In 為電動機額定電流，以下同）時刻為止，這一過程所經歷的時間； Tstart0 為“電動機起動時間定值”，表示電動機轉速從零到達到額定轉速的時間，可整定為電動機最長起動時間的 1.2 倍。 當控制字KG2.14=1 時，裝置判別的電動機起動時間固定為Tstart0，計時起點為 T0 時刻。 裝置將面板上最后一個軟壓板燈(綠色 LED 燈)定義為電動機起動時間指示燈，在電動機起動過程中長亮，從而直觀指示出電動機的起動過程。 電動機起動時間過長將導致轉子發熱，危害電動機的正常運行。起動時間長保護功能可通過軟壓板投入或者退出。本保護只在電動機起動時投入。起動過程中，任一相電流大于整定電流達到整定時間，長起動保護動作于出口，動作指示燈為面板上最后一個信號燈（紅色 LED 燈）。電動機起動過程結束后，保護自動退出。
2.2 差動保護 2.2.1 比率差動原理 本裝置采用常規比率差動原理，動作判據如下： Id ＞ Icd （Ir ＜ Ir0） Id - Icd ＞ Kcd ·(Ir- Ir0) (Ir ≥ Ir0) 同時滿足上述兩個方程時，比率差動元件動作。其中，Id 為差動電流，Ir 為制動電流，Kcd 為比率制動系數，Icd 為差動電流門檻定值，Ir0 為拐點電流值。 設Ih為電動機機端電流， Il為電動機中性點電流，則Id，Ir計算如下： Id Ih Il Ir |Ih | |Il | /2 裝置按相判別，任何一相滿足以上動作判據時，差動動作，動作區域如下圖所示。 本差動保護可通過增加 50ms 短暫延時，躲過電動機起動暫態過程的不平衡電流。此延時可由控制字 KG2.11 控制投入或退出。差動出口驅動“跳閘”。
Is Ir 比率差動特性曲線 2.2.2 整定值自動加倍 為防止電動機起動時，電動機機端和中性點 CT 不平衡電流引起差動保護誤動作，本裝置提供了整定值自動加倍功能。在起動過程中，差動保護啟動電流定值和比率制動系數加倍運行。起動過程完成后，差動保護按照原始定值運行。本功能可通過設置 KG2.10 投入或退出。 2.2.3 CT 斷線 具有瞬時 CT 斷線閉鎖或告警功能及差流越限告警功能。 比率差動啟動后，將進行瞬時 CT 斷線的檢測，判斷差流是不是由于斷線引起。如判為 CT 斷線，則發出告警信號，報告 CT 斷線；通過調整控制字 KG2.13 可以決定是否閉鎖差動保護；如比率差動保護功能退出，則瞬時 CT 斷線功能將自動退出檢測。 · 瞬時 CT 斷線判別在滿足下列任何一個條件時，將不進行 CT 斷線判別： · 啟動前某側最大相電流小于該側額定電流的 20％，則不判該側； · 啟動后相電流最大值大于該側額定電流的 120％； · 啟動后任一側電流比啟動前增加。 · 在上述三個條件均不滿足的情況下，如某一側同時滿足以下條件，則判為 CT 斷線： · 一相或兩相電流為零； · 其余相電流和啟動前相等。 · 如差流大于 50％的差動定值，經判別超過 10s 后，發出告警信號。并報告差流越限，但不閉鎖差動保護。這一功能可以兼作保護裝置交流采樣回路的監視功能。 · 二次諧波制動 裝置配有二次諧波制動判據，可通過設置相關控制字投入或退出，動作方程如下： Id2 Kxb Id 其中Id 2 為各相差動電流中的二次諧波， Id為對應的同一相差動電流， Kxb為二次諧波制動系數。三相差動電流中只要任一相滿足上述條件，均閉鎖三相比率差動保護。Kxb一般取為 10％～20％之間， 裝置默認設置為 0.15，誤差范圍為±5%或絕對誤差 0.05。 · 差動速斷保護 用于電動機內部嚴重故障時，快速切除故障。差動速斷定值一般取額定電流的 3～9 倍。 · 磁平衡差動保護 磁平衡差動保護是利用磁平衡原理實現差動保護的一種方法。當控制字 KG2.0=1 時，差動保護選用磁平衡方式，此時，差動速斷保護、比率差動保護和 CT 斷線判別等功能自動退出。 磁平衡差動保護的電流量由裝置中性點側電流端子輸入，其定值為“差動啟動電流”。 2.3 過熱保護 綜合考慮了電動機正序、負序電流所產生的熱效應，為電動機各種過負荷引起的過熱提供保護，也作為電動機短路、起動時間過長、堵轉等的后備。 用等效電流Ieq 來模擬電動機的發熱效應，即： Ieq K1I1 2 K2I22 其中 Ieq 為等效電流；I1 為正序電流；I2 為負序電流； K1 為正序電流發熱系數，在電動機起動過程中 K1＝0.5，起動完畢恢復 K1＝1； K2 為負序電流發熱系數，K2＝3～10，可取 K2＝6。 根據電動機的發熱模型，電動機的過熱保護動作時間 t 和等效電流 Ieq 之間的特性曲線由下列公式給出： I eq2 Ip2 t ln Ieq2 I 2 其中 Ip：熱過載之前的負荷電流，若熱過載之前處于冷態，則 Ip＝0。 I∞：長期允許負載電流，為保護不動作所要求的規定的電流極限值，即“過熱啟動電流”。可按額定電流 Ie 的 1.05～1.15 倍整定。 ：發熱時間常數，反映電動機的過負荷能力。 這一判據充分考慮了電動機定子的熱過程及其過負荷前的熱狀態。裝置用熱容量來表示電動機的熱過程，熱容量與定子電流的平方成正比，通過換算，將其量綱化成反映電動機過負荷能力的時間常數 。當熱容量值達到 時，裝置即跳閘。當熱容量達到 Ka× ，發過熱告警信號，其中，Ka 為告警系數。 熱報警可整定為過熱跳閘熱容量值的(60～99.9)％，裝置提供實時熱容量百分數值顯示，告光指示和信號接點輸出。過熱告警功能可通過控制字 KG1.0 進行投入或退出，過熱告警功能投入后，過熱保護軟壓板投入后，具有告警功能。 當電動機工作時，散熱時間常數等于發熱時間常數 。電動機停轉后，電動機的散熱效果變差。使散熱時間常數比發熱時間常數長，散熱時間常數自動增加到發熱時間常數 的一定倍數，以正確反映電動機的發熱效應。整定值中散熱時間倍數可在 1 到 5 倍間選擇，默認值選 4 倍，具體可視環境條件而定。 根據電動機在冷狀態下可連續起動兩次的原則，每次起動時耗費的熱容量百分數值不應大于 50%跳閘值。過熱保護跳閘后，裝置的熱記憶功能啟動，輸出接點一直斷開。直到熱容量百分數值下降到 50％以下， 過熱合閘閉鎖接點返回，這時電動機可以重新起動。緊急情況，要求立即起動時，可在端子 X2:2 加入高電平進行熱復歸操作（當運行參數控制字 KG1.11 時）。此過熱閉鎖功能可通過控制字 KG1.1 進行投入或退出，其輸出為常閉接點( X3:8，X3:10)。 發熱時間常數 應由電機廠提供，如果廠家沒有提供，可按下述方法之一進行估算： ①如果廠家提供電動機的熱限曲線或一組過負荷能力的數據，則按下式計算 ： t I I2－I2 求出一組 后取較小的值。 ②如已知堵轉電流I 和允許堵轉時間 t，也可由下式估算 ： t
I2－I2 2.4 過電流保護 過流Ⅰ段（即速斷保護）按躲過電動機起動電流整定，其整定范圍為(4～12)Ie。速斷保護在電動機起動過程中采用高定值，起動完畢以后自動轉為低定值，這樣既可以有效地躲過電動機的巨大起動電流，又可以保證電動機正常起動后提供防備嚴重的過負荷造成的堵轉保護。 動作時間可整定，對于用斷路器控制的電動機整定時間一般較短，而用接觸器控制的電動機整定時間一般較長，可選擇整定為 0.3 秒。 過流Ⅱ段在電動機起動時自動退出，起動結束后自動投入。當電流大于整定電流且達到整定時間后，過流保護出口。過電流保護功能可通過控制字 KG1.2 選擇定時限方式或反時限方式。 2.5 過負荷 過負荷保護反應電動機定子電流的大小，可通過控制字 KG1.5 選擇告警或者跳閘。當電流大于整定電流達到整定時間時，過負荷保護動作出口或發出告警信號。 2.6 非全相運行保護 非全相運行保護由負序電流保護構成，主要針對各種非接地性不對稱故障，如：電動機發生某相斷相時，負序分量的大小因故障前的負荷率而不同，負荷率大于 0.7 時，健全相才能引起過電流，因此常規保護不能有效保護不對稱故障。在電動機正常運行時，由于供電電源的不對稱，總存在一定的負序電流，該電流不會超過 30%Ie，負序保護的整定應能躲過此負序電流，即按 0.3Ie 整定。 裝置配置了兩段兩時限負序過電流保護，其中負序Ⅱ段可以通過控制字 KG1.3 可選擇該段采用定時限或反時限方式（極端反時限特性）。 2.7 反時限元件 本裝置相過流和負序電流均帶有定、反時限保護功能，分別通過設置控制字 KG1.2 和 KG1.3 可選擇定時限或反時限方式。反時限保護由 IEC 標準中的極端反時限特性構成，其動作方程為： 80tp t ( Ip 其中：tp 為時間系數；Ip 為電流整定值；I 為故障電流；t 為跳閘時間。 注意：整定值部分反時限時間為上面表達式中分子(80tp)的乘積值，單位是秒，整定范圍是 0.005s～127.0s。 2.8 堵轉保護 本功能可通過軟壓板選擇投入或者退出。當反映電動機轉速的開關量動作時，任一相電流大于整定電流達到整定時間后，堵轉保護動作于出口。 本保護必須引入電動機轉速開關量，接入端子為 X2:1（運行參數控制字KG1.0=1 時）。 2.9 F-C 閉鎖功能 當電動機由熔斷器－接觸器（F－C）控制時，應躲開過流保護，由熔斷器來切除短路故障。F-C 閉鎖動作后，將閉鎖保護跳閘邏輯。建議電動機用熔斷器－接觸器（F－C）控制時，需要調整過流保護的動作延時，保證先由后備熔斷器來切除故障電流。 2.10零序過電流保護 為適應不同的供電系統接地方式，裝置提供兩段零序電流保護，反應電動機定子接地的零序電流大小，其中零序 II 段可通過設置控制字 KG1.4 選擇告警或跳閘。在大多數情況下，為了檢測低的接地電流，需要通過零序電流互感器來取得零序電流。 兩段零序電流保護，可通過控制字KG1.6 選擇是否經過零序電壓閉鎖。 2.11零序電壓保護 該保護功能反應于電動機定子接地時引起的零序電壓。斷路器或接觸器在合位且有流，當零序電壓大于保護定值超過整定時間時，零序電壓動作出口或發出報警信號。動作方式可通過控制字KG1.12 進行選擇。零序電壓為裝置自產。 2.12低電壓保護 當電壓消失和降低時，電動機的轉速下降。電壓恢復時，在電動機繞組內開始流過比額定電流大好幾倍的自起動電流，這樣大的自起動電流將使電網電壓降加大，使電壓恢復的過程延長，增加了電動機達到正常轉速的時間，造成電動機過熱，嚴重時甚至不能自起動。為了保證重要電動機的自起動，當電源短時消失或降低時，必須切除一部分不重要的電動機，使電網的電壓降減小。同時，當電壓長期消失或降低時，根據生產過程和技術保安等的要求，不允許自起動或自起動已經沒有必要，這部分電動機經低電壓保護切除。低電壓保護動作須同時滿足如下條件： · 低電壓保護軟壓板投入； · 所有線電壓下降，且低于低電壓定值； · 開關處于合閘位置； · 硬壓板接入端子X2:6 為高電平（當運行參數控制字KG1.10＝1 時）； · 裝置未檢測到PT 斷線； · 低電壓保護動作時間延時到。 2.13過電壓保護 斷路器或接觸器處于合閘位置且有流，當任一線電壓大于過電壓定值達到整定時間時，過電壓動作出口或發出報警信號。動作方式由通過控制字KG1.13 選擇。 2.14非電量保護 非電量保護功能可直接接收外部強電(DC 220V 或 DC 110V)輸入信號，輸入端子為 X2:9～X2:11。裝置接收到非電量信號，經延時出口跳閘，發出信號后，進行事件記錄，并通過通信將記錄上傳至后臺計算機。該保護功能可通過軟壓板投入或退出。所有非電量保護共用一個非電量信號燈，由報文進行區分。 2.15低頻率保護 考慮低頻保護功能只在穩態時作用，取線電壓進行計算，且試驗時仍需加三相平衡電壓。當任一電壓低于閉鎖頻率計算電壓時，低頻保護功能將自動退出。 綜上所述，低頻保護功能的判據為： · 三相平衡電壓，且最小線電壓＞VBF（30V）； · f＜F； · T＞TDZ； 2.16失步保護 失步保護由基于功率因數角原理的保護構成，反應各種情況引起的同步電動機失步。同步電動機正常運行時一般工作于過激狀態，功率因數角為負。當同步電動機無論以何種原因失步時，必為欠激，功率因數角為正。失步時，功率因數角一般大于 30°，定值推薦整定為 30°，誤差不超過±3°。失步保護經低電流閉鎖，電流閉鎖定值應按同步電動機凸極功率對應的電流整定，避免空載時誤動。 2.17非同步沖擊保護 非同步沖擊保護由反應逆功率或低功率原理的保護構成，用于防止電源中斷再恢復時造成同步電動機的非同步沖擊。功率保護在斷路器或接觸器處于合位，有流或正序電壓大于 5V 時方可動作。 保護的形式和配置取決于電動機母線上是否帶有其他負荷。如電動機附近沒有連接其他負荷，則采用低功率保護；如電動機附近接有其他負荷，將會導致機端功率反向，此時應采用逆功率保護。 低功率保護和逆功率保護均動作于跳閘。 功率元件誤差不超過±2.5%。 2.18PT 斷線 當運行參數控制字 KG1.5=0 選擇星型接線時，母線 PT 斷線判據如下： · 三相電壓和小于 8V，相電壓均小于 8V，某相電流大于 0.04IN，判為三相失壓； · 三相電壓和大于 8V，最小線電壓小于 16V； · 三相電壓和大于 8V，最大線電壓與最小線電壓差大于 16V，判為兩相或單相 PT 斷線。 當運行參數控制字“KG1.5=1”選擇角型接線時，對應母線 PT 采取 V-V 接線方式，斷線判據如下： · 負序電壓大于 8V； · 一相或兩相線電壓小于有壓值 70V； · 三相線電壓均小于有壓值 70V，某相電流大于 0.04IN。 上述兩種 PT 接線方式中，滿足斷線判據任一條件 9s 后，裝置發“TV 斷線”信息并點亮告。 PT 斷線檢測功能可以通過“KG1.14”控制字投退。 3 端子說明
注 1：Ia1～Ic1 接入電動機機端側電流，Ia2～Ic2 接入中性點側電流；當采用磁平衡差動方式時，Ia2～Ic2 接入差動電流；注 2：GPS 為 RS485 對時方式，GPS 地須和 GPS 裝置 485 接口的 GND 連接，防止共模干擾，但不能與大地相連。 注 3：TRIP 模件標準配置為 X3:13-14 手跳輸出； 注 4：備用出口 1A 為繼電器 CKJ1 的常開輸出接點；備用出口 1B 為 CKJ1 常閉輸出接點，用于合閘閉鎖回路；二者為同一繼電器輸出的兩副接點，實際應用中一般只選其一。 4 定值整定說明 4.1 保護定值清單及說明 4.1.1 保護定值清單：
4.1.2 定值控制字 1（KG1）定義：
4.1.3 定值控制字 2（KG2）定義：
4.2 運行參數及說明 4.2.1 運行參數說明
4.2.2 運行參數控制字 1 定義
4.3 軟壓板清單及說明
4.4 裝置出口接點對照表
5 裝置信息代碼表 5.1 事件信息表
5.2 告警信息表 5.2.1 系統異常信息表 詳見第一章 PS 640UX 系列保護測控裝置使用說明書 1.7.7 系統異常信息表。 5.2.2 保護告警事件信息表
5.3 軟壓板信息表 軟壓板信息表條目號按 4.3 軟壓板清單順序從 01H~13H 依次編號。 5.4 遙信量信息表 遙信量信息表見第一章 PS 640UX 系列保護測控裝置使用說明書 1.6.1.4 遙信。 5.5 遙測信息表 遙測量信息表見第一章 PS 640UX 系列保護測控裝置使用說明書 1.6.1.1 遙測。 5.6 遙控量信息表
遙控量信息表見第一章 PS 640UX 系列保護測控裝置使用說明書 1.6.1.3 遙控。 6 裝置二次接線示意圖
注 1：POWER 模件的 DIO 為選配功能,標配不含此功能（圖中虛線部分）。
注 2：設計時以我公司提供的圖紙為準。
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