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1、 WDZ-431 电动机差动保护装置 技术说明书4 - 1第四章 WDZ-431 电动机差动保护装置1. 产品用途及特点WDZ-431 电动机差动保护装置（以下简称装置）主要用于大型(2000KW 及以上，或主保护灵敏度校验不合格)三相异步电动机的差动保护，与配套的 WDZ-430 电动机综合保护测控装置共同构成大型电动机的全套保护。完备的保护功能： 差动速断保护 分相比率差动保护 整定值自动加倍 CT 断线闭锁差动并告警 故障录波通讯功能： 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本装置具有如下特点： 采用先进的 32
2、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，支持双网和以太网接口 WDZ-431 电动机差动保护装置 技术说明书4 - 22. 主要保护功能及原理保护原理框图见图 4.1。&IIs e ttd z比率差动（投跳 ） A C TB T J&I IeId- Is e t K ( I- Ie)Id Is e t分相比率差动
3、保护差动速断保护1图 4 . 1 W D Z - 4 3 1 保护原理框 图注： I= ( I1+ I2) / 2 ， Id= I1- I2, 其 他符 号定义参 见定值表B T J 为保护跳闸继电 器， A C T 为 保护 动作信 号继电器Id a Is d差动速断（投跳 ） A C TB T J 1Id c Is d2.1.差动保护2.1.1.差动速断保护当电动机内部发生严重故障的时候，差动电流大于电动机启动时的暂态峰值差流，此时差动保护应立即动作，故本装置设置了差动速断保护，以提高电动机内部严重短路时保护的动作速度，可通过控制字投退该保护。其动作判据为：IdaI sd或 IdcI sd
4、式中，I da：A 相差动电流Idc：C 相差动电流Isd：差动速断电流整定值（A）整定时，应躲过电动机启动开始瞬间最大的不平衡差电流。2.1.2.分相比率差动保护 WDZ-431 电动机差动保护装置 技术说明书4 - 3装置分相采集电动机的端电流和中性线电流，计算出差电流和和电流。其动作判据为：IdI set 当 I I e时tt dz或者，Id-IsetK(I -Ie) 当 I I e时tt dz式中，I e：电动机额定电流值（A）Id：电动机差电流幅值（A）I ：电动机和电流幅值（A）Iset：整定的差动保护最小动作电流值（A）K：整定的比率制动系数tdz：整定的差动保护动作时间（s）t
5、：差动保护实际动作时间（s）从动作判据中可以看出，本保护的动作特性如图 4.2 所示。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。IeIIdIset动作区制动区K2/)I.(I1.21d(A):电 动 机 和 电 流电 动 机 端 电 流中中:I.d电 动 机 差 电 流 WDZ-431 电动机差动保护装置 技术说明书4 - 4图 4.2 电动机比率差动保护动作特性2.2.整定值自动加倍为防止在电动机较大的启动电流下，由于始末端 CT 不平衡电流引起本保护误动作,本装置提供了整定值自动加倍功能，即在电动机启动过程中将整定的差动保护最小动作电流值Iset和比率
6、制动系数 K 值自动加倍。本功能可投入或退出。2.3.CT 断线检测装置设有 CT 断线判断功能，当发生 CT 断线时闭锁保护出口。CT 断线判断逻辑为：四个电流中仅有一个电流小于 0.125 倍额定电流，且其它三个电流均大于 0.125 倍额定电流但小于额定电流时，才认为发生了 CT 断线，此时闭锁保护出口并发出 CT 断线信号。当 CT 断线条件不满足后，CT 断线信号及指示灯自动复归，并自动解除保护出口闭锁。此功能可通过控制字投入或退出。2.4.通信装置的智能通讯卡支持两种现场总线通信，用户可根据工程需要选择高速 RS485 或工业以太网。通信内容主要有： 测量值（模拟量，开关量，脉冲量
7、等） 保护定值查询和修改 装置状态、故障信息及录波数据等 远方复归装置的通信功能请在定货时加以说明。2.5.辅助功能2.5.1.当某一保护动作后，若故障未切除，则其它保护若满足条件会相继动作。2.5.2.装置保护动作后，在未复归情况下，若再有故障保护仍能动作。即保护能多次动作。2.5.3.装置能自动记录各种装置和电动机的运行信息，包括： 64 个保护 SOE 事件记录 256 个遥信变位 SOE 记录 16 个装置自诊断信息记录2.5.4.装置故障录波功能能自动记录最后两次故障的所有电流波形和开关量时序波形。 WDZ-431 电动机差动保护装置 技术说明书4 - 53. 参数设定3.1.脉冲电
8、度整定序号 名称 单位 范围 缺省值1 脉冲电度一初值整数 度 09999 02 脉冲电度一初值小数 度 099 03 脉冲电度一每字脉冲数 脉冲数/度 165535 1004 脉冲电度二初值整数 度 09999 05 脉冲电度二初值小数 度 099 06 脉冲电度二每字脉冲数 脉冲数/度 165535 1003.2.系统参数整定序号 名称 单位 范围 缺省值1 装置地址 199 992 密码 09999 12333 屏保时间 S 01800 304 网络 N1通讯 退出、投入 退出5 接口设置 退出、网络 N2通讯、模拟量输出 退出6 调试口通讯 退出、投入 投入7 内置电能板 退出、投入
9、退出3.3.保护定值整定序号 名称及含义 符号 单位 整定范围 整定步长 缺省值1 电动机额定电流 Ie A 1.006.00 0.01 2.002 差动速断电流 Isd A 5.0080.00 0.01 10.003 最小动作电流 Iset A 0.018.00 0.01 0.504 比率制动系数 K 0.019.99 0.01 0.405 电动机启动时间 tqd S 1.0099.99 0.01 10.006 差动保护动作时间 tdz S 0.069.99 0.01 0.067 差动速断保护投入 退出、投跳 投跳8 比率差动保护投入 退出、投跳 投跳9 定值加倍投入 退出、投入 投入10
10、CT 断线功能投入 退出、投入 投入3.4.精度调整序号 名称 范围 步长 备注1 机端 Ia 0.52 0.001 WDZ-431 电动机差动保护装置 技术说明书4 - 62 机端 Ic 0.52 0.0013 中心线 Ia 0.52 0.0014 中心线 Ic 0.52 0.0014. 背板端子及接线原理图背板布置见图 4.3 WDZ-431 型电动机差动保护装置背板端子排布及定义图。接线原理见图 4.4 WDZ-431 型电动机差动保护装置接线原理图。4.1.背板信号指示灯名称 定义 名称 定义5V 灯（红） 装置内部 5V 正常时常亮 RUN 灯（红） CPU 正常时一秒闪一次24V
11、灯（红） 装置内部 24V 正常时常亮 NUL 灯（红） 暂未使用动作灯（黄） 保护跳闸时常亮 TXD 灯（黄） 调试口通讯发送灯故障灯（绿） 装置故障及 24V 失压时常亮 RXD 灯（绿） 调试口通讯接收灯4.2.工作电源端子号 端子定义 备注XA1-1 工作电源 工作电源正XA1-2 工作电源 工作电源负XA1-3 大地 大地4.3.开入接点端子号 端子定义 端子号XA2-12 开入 1 24V 开入XA2-13 开入 2 24V 开入XA2-14 开入 3 24V 开入XA2-15 开入 4 24V 开入XA2-16 公共端 24V 开入公共端XC2-9 开入 5 24V 开入XC2-
12、10 开入 6 24V 开入XC2-11 开入 7 24V 开入XC2-12 开入 8 24V 开入XC2-13 开入 9 24V 开入XC2-14 开入 10 24V 开入XC2-15 公共端 24V 开入公共端 WDZ-431 电动机差动保护装置 技术说明书4 - 7XC2-164.4.信号输出接点4.4.1.中央信号输出端子号 端子定义 备注XA2-1XA2-2 动作信号 保护跳闸时闭合接点XA2-3XA2-4 装置故障 装置自检故障或 24V 失压时闭合接点XA2-5XA2-6 信号一 保护告警时闭合接点XA2-7XA2-8 信号二保护跳闸或保护告警时闭合接点，可在相应菜单中选择，详见
13、使用说明书4.4.2.现场总线端子号 端子定义 备注XB-1 N1-AXB-2 N1-B 网络 N1（高速 RS485）XB-3 N2-AXB-4 N2-B 网络 N2（高速 RS485）4.4.3.时钟同步信号端子号 端子定义 备注XB-11XB-12 时钟同步4.5.遥跳遥合端子号 端子定义 备注XA2-9 遥合 通讯遥合XA2-10 遥跳 通讯遥跳XA2-11 公共端4.6.保护跳闸输出端子号 端子定义 备注XC2-1XC2-2 保护跳闸 保护跳闸时接点闭合XC2-3XC2-4 备用 备用的输出接点XC2-5XC2-6 保护联跳 1 保护跳闸时接点闭合XC2-7XC2-8 保护联跳 2
14、保护跳闸时接点闭合 WDZ-431 电动机差动保护装置 技术说明书4 - 84.7.交流量输入定义端子号 端子定义 备注XD1-1 未使用XD1-2 未使用XD1-3 未使用XD1-4 未使用XD1-5 Ia1XD1-6 Ia1* 电动机端电流 IaXD1-7 Ic1XD1-8 Ic1* 电动机端电流 IcXD2-1 Ia2XD2-2 Ia2* 电动机中性线电流 IaXD2-3 Ic2XD2-4 Ic2* 电动机中性线电流 IcXD2-5 未使用XD2-6 未使用XD2-7 未使用XD2-8 未使用4.8.调试口通过 CPU 板上的调试口，可以更新程序。4.9.以太网工业以太网接口。 WDZ-431 电动机差动保护装置 技术说明书4 - 9图 4.3 WDZ-431 电动机差动保护装置背板端子排布及定义图 WDZ-431 电动机差动保护装置 技术说明书4 - 10图 4.4 WDZ-431 电动机差动保护装置接线原理图开关量输入
