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1、介绍一种新型全自动无需整定的电动机综合保护装置现在，无论是高压电动机保护器还是低压电动机保护器，市面上都很多型号，装置里面的保护越来越全，定值越来越复杂，如：过热保护、过负荷保护、断相、保护接地保护、堵转过流保护启动、时间过长保护、欠载保护、外部故障连锁保护、TE 时间保护接触器分断电流保护、欠功率保护、熔丝断线告警欠、电压保护过电压保护、相序保护及电流速断保护。整定越来越复杂，有许多还有专业知识的人来计算，对许多小厂也很不方便，如果整定不好就易引起误动。下面介绍一种新型全自动无需整定的电动机综合保护装置，该装置使用简单，可靠，几乎无需整定计算，并且具有很高的灵敏度。在介绍之前，首先分析一下电
2、动机运行情况。电动机启动时，起动电流时正常电流的 710 倍，时间大概 15 秒，我们要知道，启动最大电流与负载大小无关，启动时间长短与负载有关。 （由电机原理可以知道）电动机启动后，电流很快降到额定电流以下，这时电流与负载有关。当断线或有其它异常情况时，电动机就会有一相电流或两相电流变大，只要不超过电动机额定电流，一般来说是不会烧毁电动机的。根据以上原理，该电动机保护器原理构成如下：一、保护功能及原理一、保护功能及原理1 1、电动机正常启动时判据、电动机正常启动时判据1.1 保护采用相电流突变起动和电流变化辅助起动两种方式。| i(k)| - | i(k-1)| 3Ie| i(k)| 3Ie
3、其中：k 为当前采样点。当三相电流突变量大于起动值，保护装置判为电动机正常起动。1.2 电机启动时间，当电机三相电流突变量大于起动值为启动时间开始计时，三相电流将为 Ie时，为电动机启动时间。第一次时间一般定为 15-20 秒，以后时间为前三次时间最大值加 2 秒。2 2、电流速断保护、电流速断保护电流速断保护为电动机引出线及定子绕组相间短路的主保护之一。2.1 电机起动时，为保证在电动机满载起动过程中电流速断保护可靠地不动作，要求电流速断保护动作电流必须大于电动机满载起动时的起动电流。电流速断动作条件如下：I ISDZD ；I 为 A、B、C 任一相电流；ISDZD 为速断电流定值ISDZD
4、=10 Ie当 A、B、C 任一相电流大于速断电流定值，保护动作。ISDZD=10.50Ie 整定原则动作时间为启动时间为前三次时间最大值加 2 秒。2.2 正常运行时，动作电流 ISDZD=实测值*2 ，动作时间为 0 秒。3 3、不平衡（断相、反相）保护、不平衡（断相、反相）保护当发生电动机断相，反相、定子绕组或引出线不对称相间短路、定子绕组匝间短路时，将产生负序电流，而负序电流将在转子中产生 2 倍工频的电流，使转子的附加发热大大增加，危及电动机的安全运行。 装置不平衡保护根据负序电流值提供独立的两段负序过流保护。负序过流动作条件如下：1) I2 I2ZDN ；I2 为负序电流,I2ZD
5、N 实测值 0.5 倍。2) T T2ZDN ；T 为动作时间 3 秒。一般按第一段高定值短延时特性，第二段低定值长延时特性来整定。5 5、过负荷保护、过负荷保护过负荷保护反映定子电流的大小，装置设置了一段带定时限长延时的过负荷保护。过负荷动作可通过整定选择跳闸出口或发信。当 A、B、C 任一相电流超过过负荷电流定值，装置经整定延时发告警信号或出口跳闸。过负荷发信或跳闸可通过软压板设定。过负荷动作条件如下：1) I IGFHZD ；I 为电动机机端侧 A、B、C 任一相电流2) T TGFHZD ；IGFHZD 为过负荷电流定值；TGFHZD 为过负荷延时时间定值6 6、欠流保护、欠流保护欠流
6、保护用于反映电动机负载低的情况。装置设置了一段带定时限长延时的欠流保护来监视电动机是否低载运行。欠流保护动作可通过整定选择跳闸出口或发信。当 A、B、C 三相电流均低于欠流定值且高于 0.06In，装置经整定延时发告警信号或出口跳闸。欠流发信或跳闸可通过软压板设定。欠流保护动作条件如下：1) 0.06In Imax IDLZD ；Imax 为 A、B、C 三相电流最大值2) T TDLZD ；IDLZD 为欠流保护电流定值；TDLZD 为欠流保护延时时间定值7 7、过电压保护、过电压保护为避免使用相电压在单相接地时引起过压保护误动，装置过压保护取母线线电压。开关处于合位，且 UAB、UBC、U
7、CA 任一高于过压定值，延时时间到后跳闸或发信。过压动作可通过整定选择跳闸出口或发信过压保护动作条件如下：1) 断路器处于合位2) ULL UGYZD ；ULL 为线电压 UAB、UBC、UCA；UGYZD 为过压保护电压定值3) T TGYZD ；T 为动作时间, TGYZD 为过压保护延时定值8 8、低电压保护、低电压保护开关处于合位，且 UAB、UBC、UCA 任一低于低压定值，延时时间到后跳闸或发信。低压动作可通过整定选择跳闸出口或发信。低压保护动作条件如下：1) 断路器处于合位2) ULL UDYZD ；ULL 为线电压 UAB、UBC、UCA；UDYZD 为低压定值3) 无 PT
8、断线闭锁 ；若 PT 断线闭锁投入4) T TDYZD ；T 为动作时间, TDYZD 为低压保护延时定值9 9、自起动控制、自起动控制在电动机失压跳闸后，若在整定的自起动时间到时电压恢复正常则发电动机合闸命令，这样可以保证重要电动机的自起动，其它保护跳闸时装置自动闭锁自起动。自起动动作条件如下：1) 电动机失压跳闸后，且断路器已处于分位2) 无其他保护跳闸3) ULL UZQDZD ；ULL 为线电压 UAB、UBC、UCA；UZQDZD 为自起动电压定值4) T TZQDZD ；T 为动作时间，TZQDZD 为自起动闭锁时间，超出自起时间电压仍未恢复则退出自起功能1010、零序保护、零序保
9、护装置零序过流保护仅用于小电流接地系统（若非小电流接地，在订货时注明） 。零序动作条件如下：1） 3I0 3I0ZD；3I0 为装置外接零序 CT 电流2） T T0ZD；T 为零序动作延时时间以上条件满足后，装置产生“零序动作”事件，该事件附带动作参数为：1）3U0零序保护启动时的开口三角电压2）3I0零序保护启动时的零序动作电流3）arctgI0/U0零序保护启动时零序动作电流相对于开口三角电压的角度在系统发生单相接地故障时，将各回路的事件记录及其动作参数（零序电压、零序电流及其夹角）远传到上位机系统，经过综合比较各回路的零序方向及零序电流数值，来判断哪条线路真正接地。零序动作可通过控制字
10、选择跳闸或发信号。1111、堵转保护、堵转保护在电动机正常运转过程中，假若转子被卡住，电流将增大，当电流大于整定值时，延时跳闸，这就是堵转保护。延时跳闸是防止转子短时间卡住不跳闸，该延时时间可整定。堵转保护动作条件如下：1) 电动机起动完成后进入正常运转2) I IDZZD ；I 为 A、B、C 任一相电流；IDZZD 为堵转电流定值3) T TDZZD ；T 为动作时间, TDZZD 为堵转保护延时定值1212、起动时间过长保护、起动时间过长保护电动机开始起动，经过整定的起动时间，其电流值仍大于整定起动电流值，则表明电动机起动时间过长，此次起动未成功，电动机有严重发热的危险，装置将延时跳闸。
11、若经过整定的起动时间后，电流值小于起动电流值，则表明电动机属正常起动，起动成功。起动过长保护动作条件如下：1) T T之后 ；T 为动作时间, T为电动机起动额定时间2) I KI ；I 为 A、B、C 任一相电流,；K为电动机起动电流相对于额定电流倍数；I为电动机额定电流定值1313、过热跳闸闭锁控制、过热跳闸闭锁控制当过热保护动作后，为避免电动机在温度过高时再次起动，装置跳闸继电器不返回。在延时一散热时间常数后，该跳闸接点返回。当电动机需要紧急起动的情况下，按下装置面板【复归】键可强制将热模型恢复到冷态，同时复归跳闸继电器。过热跳闸闭锁动作条件如下：1) 过热保护动作之后2) 断路器分位3
12、) T TGRBS ；T 为跳闸接点保持时间；TGRBS 为电动机散热时间常数定值1414、频繁起动保护、频繁起动保护实际运行中，电动机若起动不起来，运行人员可能在较短时间内连续操作数次，使电动机频繁起动，或者有些电动机具有特殊的负载，需要频繁的跳开又起动。由于每次起动都有较大的起动电流，而且多次起动相隔的时间又较短，故电动机有严重过热的危险。为此，装置设置电动机频繁起动保护。电动机在起动过程中从电流 I=0.06 倍额定电流开始上升到第一个 1.12 倍额定电流，再上升到电流最大值，又下降到第二个 1.12 倍额定电流值，称为一次起动。保护装置监测电动机在整定的监测时间内的连续起动次数，若实
13、际起动次数超过整定起动次数，则跳闸且装置跳闸接点不返回，延时闭锁时间后，接点返回。此闭锁时间可整定，但不要小于 2 分钟。跳闸接点可通过按下装置面板【复归】键复归跳闸继电器来返回。电动机每经历一次起动过程，装置均会生成“电动机起动完成”的事件记录，该事件记录带有动作参数和时标，可指示本次起动的最大电流和起动完成时间。频繁起动保护动作条件如下：1）在整定的监测时间内2）电动机实际起动次数超过整定起动次数3） T TQDBS ；T 为跳闸接点保持时间；TQDBS 为电动机整定的起动闭锁时间定值电流速断保护电流速断保护其动作判据为：Imax=max（Ia，Ib，Ic）ImaxIsdg在电动机启动过程
14、中或 ImaxIsdd在电动机运行过程中ttsd 式中，Imax：A、B、C 相电流（Ia，Ib，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（电动机运行过程中速断电流动作值） （A）tsd：整定的速断保护动作时间（s）本保护在电动机启动时，可以避开启动开始瞬间的暂态峰值电流。2.7 接地保护接地保护通过判断电动机的零序电流是否超过预定值来实现，其动作判据为： 0zd0zd03ttII式中，3：零序电流值；0I：接地保护零序电流整定值；zdI0：接地保护时间整定值。zdt0其中，零序电流可选择自产或外接。选择自产时，零序电流由
15、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。2.5 长启动保护长启动保护电机的启动电流比较大，若启动时间过长，容易使电机发热损害。为此，装置提供了长启动保护，其动作方程如下。长启动保护在电动机启动过程中投入，在启动结束后退出。Imax1.125Ietqdt电动机在启动态式中，：整定的电动机启动时间。qdt2.4 堵转（过流）保护堵转（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。ImaxIdzzdtdzzdt电动机在运行态式中，：堵转保护电流整定值；dzzdI：堵转保护时间整定值；dzdzt
