DMP-3371B电动机保护测控装置技 术 说 明 书(V2.02)南京磐能电力科技股份有限公司2016年6月目 录1 概述 11.1 适用范围 11.2 基本功能 11.3 DMP-3371B电动机保护装置功能一览表 12 技术参数 22.1额定参数 22.2主要技术性能 32.3测量系统及遥信精度 33装置的工作原理 33.1速断保护 33.2过流保护 43.3反时限保护 53.4负序过流保护 53.5启动时间过长 73.6堵转保护 73.7启动间隔保护 83.8过热保护 83.9零序过流保护 93.10零序功率方向告警 103.11 失压保护 113.12 低电压保护 123.13 过电压保护 123.14 过负荷保护 133.15 失步保护 133.16 PT、CT断线告警 143.16.1 母线PT断线告警 143.16.2 CT断线告警(测量、保护) 143.17辅助功能 153.17.1装置自检功能 153.17.2控制回路断线监测 153.17.3弹簧未储能监测 153.17.4 直流电流4-20mA输出功能 164装置定值整定及接线原理图、端子图 164.1装置的安装开孔图 164.2 DMP-3371B电动机保护及测控装置背板端子图及原理接线图 164.3定值清单 165 整定说明 206 调试大纲 226.1调试注意事项 226.2装置通电前检查 226.3绝缘检查 236.4上电检查 236.5采样精度检查 236.6开关量输入检查 236.7继电器接点校验 236.8定值校验 236.9跳合闸电流保持试验 237 订货须知 2423 DMP3371B电动机保护测控装置1 概述1.1 适用范围DMP-3371B电动机保护及测控装置,满足10kV及以下电压等级电动机的保护及测控功能,可集中组屏,也可分散于开关柜。
1.2 基本功能a) 装置描述的远方查看;b) 装置参数的远方查看;c) 10套定值,保护定值、区号的远方查看、修改功能;d) 保护功能软压板状态的远方查看、投退;e) 装置保护开入状态的远方查看;f) 装置运行状态(包括保护动作元件的状态和装置的自检信息)的远方 查看;g) 虚遥信、虚遥测、虚拟事件对点功能,方便工程调试h) 远方对装置实现信号复归;i) 故障录波功能,8套标准COMTRADE格式波形;j) 4-20mA直流电流输出;(选配功能,订货需注明)k) 打印功能,包括定值、事件和录波打印(选配功能,订货需注明)1.3 DMP-3371B电动机保护装置功能一览表保护及自动化功能:⑴电流速断保护(区分启动前,启动后)⑵过流保护⑶反时限过流保护⑷负序过流保护⑸启动时间过长保护⑹堵转保护⑺启动间隔保护⑻过热保护告警和跳闸⑼零序过流保护告警和跳闸⑽零序功率方向保护⑾失压保护⑿低压保护⒀过压保护⒁过负荷跳闸和告警⒂CT断线告警⒃PT断线告警测控功能:a) 遥测量: Iam、Ibm、Icm、P、Q、cosΦ、Hb) 事故总信号、断路器位置(双位置遥信),合后位置、至少二十二个开关遥信,检修状态。
c) 积分电度:正向有功电度、正向无功电度、反向有功电度、反向无功电度d) 遥控:遥跳、遥合模拟量输入:a) 保护电流:Ia、Ib、Ic、3I0;b) 测量电流:Iam、Ibm、Icm;c) 电压:Ua、Ub、Uc;开关量输入:(1)检修状态投入;(2)弹簧未储能;(4)备用开入; 开关量输出:a) 三相跳闸;b) 遥控出口;c) 保护动作信号;d) 控制回路断线;e) 运行异常告警;f) 装置故障告警;g) 过负荷告警;2 技术参数2.1额定参数1) 直流电源:220V或110V(订货注明)2) 额定交流输入l 交流电压:100Vl 交流电流:5A或1A(订货注明)l 额定频率:50Hz3) 功率损耗 l 直流回路:正常工作时不大于15W,装置动作时不大于25Wl 交流电压回路:每相不大于0.5VAl 交流电流回路:额定电流为5A时每相不大于1.0VA;额定电流为1A时每相不大于0.5VA4) 开关量、遥信及硬脉冲对时l 开关量输入电平为220V或110V(订货注明)l 支持IRIG-B码485电平差分输入2.2主要技术性能1) 采样回路精确工作范围电压:0.4V-120V;测量电流:0.02In-1.2In;保护电流:0.05In-20In;2) 接点容量 所有出口跳闸触点:允许长期通过6A,切断电流0.3A(DC220V,时间常数L/R为5ms±0.75的感性负载)3) 操作回路跳合闸电流操作回路跳合闸电流采用自适应模式,无需选择。
0.5A以上)4) 定值误差电流元件:<±2%电压元件:<±2%5) 整组动作时间及误差速动段的固有动作时间:1.2倍整定值时,动作时间不大于25ms2.3测量系统及遥信精度1) 各模拟量的测量误差不超过额定值的±0.2%2) 有功功率测量误差不超过额定值的±0.5%,无功功率测量误差不超过额定值的±1%;3) 开关量分辨率不大于1ms4) 频率测量精度不大于±0.01Hz3装置的工作原理3.1速断保护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以下为电动机的启动判据:电流从小于0.05倍额定电流突变为0.1倍额定电流以上条件满足,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电动机启动后时间到达启动时间定值,电动机退出启动 图3.1-1速断保护逻辑框图说明:Ia、Ib、Ic为相电流,Iset为电流定值,Tset为时间定值3.2过流保护本保护反应两相或三相(根据用户CT决定)电流的最大值,该保护为定时限过流保护,在电动机启动完毕后自动投入。
图3.2-1 过流保护逻辑框图说明:Ia、Ib、Ic为相电流,Iset为电流定值,Tset为时间定值3.3反时限保护反时限过电流保护的动作时限与被保护线路故障电流的大小有关,故障电流越大,动作时限越短,反之,故障电流越小,动作时限越长该保护在电动机启动完毕后自动投入根据国际电工委员会(IEC255)和英国标准规范(BS142)的规定,本装置采用下列三个标准特性方程,供用户选择使用1) 一般反时限:(2) 非常反时限:(3) 极端反时限:图3.3-1 反时限保护逻辑图说明:Ia、Ib、Ic为相电流,Iset为电流定值3.4负序过流保护负序电流保护作为电动机匝间短路、断相、相序搞反及供电电压较大不平衡的保护,对电动机的不对称短路故障起后备保护本装置装设三段式负序过流保护及负序过流告警功能,三段式负序过流保护均动作于跳闸负序过流Ⅰ段在电动机启动过程中起作用,在启动后自动退出;负序过流II段在电动机启动后自动投入,为定时限保护;负序过流Ⅲ段在电动机启动后自动投入,采用极端反时限保护本装置借助正序、负序电流的比较,正确区分出两相短路故障在内部还是在外部当电动机的负序电流大于正序电流(I2>1.5 I1)时,判定为外部两相短路; 当负序电流小于正序电流时,判定为内部发生两相短路。
图3.4-1 负序过流1段逻辑图说明:I1为正序电流,I2为负序电流、I2set1为负序电流定值,Tset1为时间定值图3.4-2 负序过流II段逻辑图说明:I1为正序电流,I2为负序电流、I2set2为负序电流定值,Tset2为时间定值图3.4-3 负序过流Ⅲ段逻辑图说明:I1为正序电流,I2为负序电流、I2set3为负序电流定值,Tset3为时间定值图3.4-4 负序过流告警逻辑图说明:I2为负序电流、I2set4为负序电流定值,Tset4为时间定值3.5启动时间过长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图3.5-1 启动时间过长保护逻辑框图说明:I1为正序电流, I1set为正序电流定值,Tset为时间定值3.6堵转保护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,堵转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转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 图3.6-1 堵转保护逻辑框图说明:I1为正序电流, I1set为正序电流定值,Tset3为时间定值3.7启动间隔保护电动机运行过程中不允许频繁的启停电动机启动时间间隔保护可有效防止太小的时间间隔内的重复启动而导致电动机过热当电动机两次启动的时间间隔小于整定值时,第二次启动时电动机将被跳开图3.7-1 启动间隔保护逻辑框图3.8过热保护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:式中:t:保护的动作时间(s); τ:电动机的发热时间常数(s),对应于电动机过热(过负荷)的承受能力; I1:电动机实际运行电流的正序分量(A); I2:电动机实际运行电流的负序分量(A); In:装置的额定电流(电动机实际运行额定电流反应到CT二次侧的值);K2:负序电流发热系数;K1:正序电流发热系数,启动过程中K1取0.5,启动结束后K1取1在非正常运行情况下,本装置不断计算电动机的积累过热量: H=∑[K1 (I1/In)2+K2(I2/In)2-1.052]△t式中:△t:两计算点之间的间隔时间;H:等值单位过热量累加时间(s),表征电动机的过热程度。
一般情况下过热保护动作条件为H≥τ 图3.8-1 过热告警逻辑框图 图3.8-2 过热跳闸逻辑框图说明:T为累积的热量,Tgrg为过热告警系数,Tgrt为过热跳闸系数3.9零序过流保护针对小电阻接地系统,装置设立了零序过流保护以反映接地保护,告警和跳闸可以单独投退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其动作特性可用下式描述: I1≤1.05In时 I0≥I0set I1>1.05In时 I0≥[1+(I1/In-1.05)×0.25] ×I0set 式中:I0:零序保护的动作电流 I0set:零序保护的整定电流零序电流采用实际采样零序电流,采集通道端子为A13-A14图3.9-1 零序电流保护的逻辑图说明:3I0为零序电流,I0set为零序电流定值,Tset为时间定值3.10零序功率方向告警针对不接地系统,装置设立了零序功率方向保护零序功率方向元件的零序电流采用实际采样零序电流,零序电压采用自产。