GY-851S電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)測控裝置技術(shù)說明書

1、GY-851S電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)測控裝置1裝置配置.1.1基本配置GY-851S電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)測控裝置主要用于電動(dòng)機(jī)的保護(hù)和測控。保護(hù)功能：l 電流速斷保護(hù)l 過流定時(shí)限保護(hù)l 過流保護(hù)l 負(fù)序過流一段保護(hù)l 負(fù)序過流二段保護(hù)l 接地保護(hù)l 過熱保護(hù)l 過熱禁止再啟動(dòng)保護(hù)l 堵轉(zhuǎn)保護(hù)l 長啟動(dòng)保護(hù)l 正序過流保護(hù)l 過負(fù)荷保護(hù)l 欠壓保護(hù)l PT斷線告警l 4路非電量保護(hù)測控功能：l 12路遙信開入采集、裝置遙信變位、事故遙信l 遙測：UA、UB、UC、IA、IB、IC、P、Q、COS、F、3U0、3I0、UAB、UBC、UCA1.2 可選配置l RS485通信2.保護(hù)原理2.1電流速斷保護(hù)圖6-

2、1A 電機(jī)啟動(dòng)過程中圖6-1B 電機(jī)啟動(dòng)結(jié)束后注：Umax=max(Uab, Ubc, Uca), Imax=max(Ia, Ib, Ic), U2 為負(fù)序電壓，其他符號定義參見定值表 BT: 保護(hù)跳閘繼電器、 ACT: 保護(hù)動(dòng)作信號繼電器，同時(shí)為保護(hù)告警繼電器其動(dòng)作判據(jù)為：Imax=max（Ia，Ib，Ic）ImaxIsdg在電動(dòng)機(jī)額定啟動(dòng)時(shí)間內(nèi)或ImaxIsdd在電動(dòng)機(jī)額定啟動(dòng)時(shí)間后ttsd 本保護(hù)在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，可以避開啟動(dòng)開始瞬間的暫態(tài)峰值電流。2.2 過流定時(shí)限保護(hù)圖6-2 過流定時(shí)限保護(hù)原理框圖其動(dòng)作判據(jù)為：Imax=max（Ia，Ib，Ic）ImaxIgl2ttsd 2.3 過流

3、保護(hù)圖6-3 過流保護(hù)原理框圖其動(dòng)作判據(jù)為：Imax=max（Ia，Ib，Ic）ImaxIgl3ttsd 2.4 負(fù)序過流一段保護(hù)圖6-4 負(fù)序一段保護(hù)邏輯框圖其動(dòng)作判據(jù)為：I2I21dztt21dz式中，I2：負(fù)序電流（A）2.5 負(fù)序過流二段保護(hù)圖6-5 負(fù)序二段保護(hù)邏輯框圖其動(dòng)作判據(jù)為：I2I22dztt22dz2.6 接地保護(hù)圖6-6 接地保護(hù)邏輯框圖采用零序電流互感器獲取電動(dòng)機(jī)的零序電流，構(gòu)成電動(dòng)機(jī)的單相接地保護(hù)。其中零序電流可采自電動(dòng)機(jī)的零序互感器，也可以由電動(dòng)機(jī)的三相電流計(jì)算出來。I0I0dzt0t0dz式中，I0：電動(dòng)機(jī)的零序電流倍數(shù)、t0：接地保護(hù)動(dòng)作時(shí)間（s）2.7 過熱保

4、護(hù)圖6-7 過熱保護(hù)邏輯框圖裝置可以在各種運(yùn)行工況下，建立電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱模型，對電動(dòng)機(jī)提供準(zhǔn)確的過熱保護(hù)，考慮到正、負(fù)序電流的熱效應(yīng)不同，在發(fā)熱模型中采用熱等效電流Ieq，其表達(dá)式為：式中,K1=0.5額定啟動(dòng)時(shí)間內(nèi)=1額定啟動(dòng)時(shí)間后K2=310本裝置取6K1隨啟動(dòng)過程變化， K2用于表示負(fù)序電流在發(fā)熱模型中的熱效應(yīng)，由于負(fù)序電流在轉(zhuǎn)子中的熱效應(yīng)比正序電流高很多，比例上等于在兩倍系統(tǒng)頻率下轉(zhuǎn)子交流阻抗對直流阻抗之比。根據(jù)理論和經(jīng)驗(yàn)，本裝置取K2=6。電動(dòng)機(jī)的積累過熱量為：式中，t：積累過熱量計(jì)算間隔時(shí)間，本裝置取t=0.1s。電動(dòng)機(jī)的跳閘（允許）過熱量T為：式中，Tfr：電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱時(shí)間常數(shù)（s

5、）當(dāng)T時(shí)，過熱保護(hù)動(dòng)作，=0表示電動(dòng)機(jī)已達(dá)到熱平衡，無積累過熱量。為了表示方便，電動(dòng)機(jī)的積累過熱量的程度用過熱比例r表示：r=T由此可見，r1.0時(shí)，過熱保護(hù)動(dòng)作，為提示運(yùn)行人員，當(dāng)電動(dòng)機(jī)過熱比例r超過過熱告警整定值a時(shí)，裝置先告警。電動(dòng)機(jī)在冷態(tài)（即初始過熱量=0）的情況下，過熱保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間為：t=TfrK1（I1/Ie）2+K2（I2/Ie）2-1.052當(dāng)電動(dòng)機(jī)停運(yùn)，電動(dòng)機(jī)積累的過熱量將逐步衰減，本裝置按指數(shù)規(guī)律衰減過熱量，衰減的時(shí)間常數(shù)為4倍的電動(dòng)機(jī)散熱時(shí)間Tsr，即認(rèn)為Tsr時(shí)間后，散熱結(jié)束，電動(dòng)機(jī)又達(dá)到熱平衡。2.8 電動(dòng)機(jī)過熱禁止再啟動(dòng)保護(hù)當(dāng)電動(dòng)機(jī)因過熱保護(hù)切除后，本保護(hù)即檢查電

6、動(dòng)機(jī)過熱比例r是否降低到整定的過熱閉鎖值b以下，如否，則保護(hù)出口繼電器不返回，禁止電動(dòng)機(jī)再啟動(dòng)，避免由啟動(dòng)電流引起過高溫升，損壞電動(dòng)機(jī)，緊急情況下，如在過熱比例r較高時(shí)，需啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，可以按裝置面板上的“復(fù)歸”鍵，人為清除裝置記憶的過熱比例r值為零。2.9 堵轉(zhuǎn)保護(hù)圖6-8 堵轉(zhuǎn)保護(hù)邏輯框圖用電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速開關(guān)和相電流構(gòu)成堵轉(zhuǎn)保護(hù)。其動(dòng)作判據(jù)為： ImaxIddzttddz轉(zhuǎn)速開關(guān)觸點(diǎn)閉合式中，Iddz：堵轉(zhuǎn)保護(hù)動(dòng)作電流整定值（A）、tddz：堵轉(zhuǎn)保護(hù)動(dòng)作時(shí)間（s）本保護(hù)需引入電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速開關(guān)信號。2.10 長啟動(dòng)保護(hù)圖6-9 長啟動(dòng)保護(hù)邏輯框圖在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)間tqd內(nèi)，Imax1.125Ie，則，

7、電動(dòng)機(jī)正常啟動(dòng)成功，長啟動(dòng)保護(hù)算法結(jié)束；若在計(jì)算啟動(dòng)時(shí)間tqd后，Imax1.125Ie，則，電動(dòng)機(jī)未能正常啟動(dòng)，長啟動(dòng)保護(hù)動(dòng)作。2.11 正序過流保護(hù)圖6-10 正序過流保護(hù)邏輯框圖正序過流保護(hù)必須滿足下列條件之一方才投入：² 電動(dòng)機(jī)長啟動(dòng)算法結(jié)束；² 啟動(dòng)時(shí)間超過整定啟動(dòng)時(shí)間tqd；如果滿足下列條件之一，則認(rèn)為電動(dòng)機(jī)長啟動(dòng)算法結(jié)束：² 如果長啟動(dòng)保護(hù)投入：參照長啟動(dòng)保護(hù)邏輯；² 如果長啟動(dòng)保護(hù)未投入：Imax1.125Ie；其動(dòng)作判據(jù)為：I1I1glt1t1gl式中，I1gl：正序過流保護(hù)正序電流動(dòng)作值（A）t1gl：整定的正序過流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間（s）

8、2.12 過負(fù)荷保護(hù)圖6-11 過負(fù)荷保護(hù)邏輯框圖裝置提供過負(fù)荷保護(hù)，其時(shí)間特性可選擇定時(shí)限和反時(shí)限之一。動(dòng)作判據(jù)為：2.12.1.定時(shí)限過負(fù)荷保護(hù)：ImaxIgfhttgfh式中，Igfh：過負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作電流值（A）tgfh：整定的過負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作時(shí)間（s）2.12.2.超常反時(shí)限過負(fù)荷保護(hù)Imax1.1Igfh2.13 欠壓保護(hù)圖6-12 欠壓保護(hù)邏輯框圖通過測量電動(dòng)機(jī)母線電壓來實(shí)現(xiàn)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)母線電壓降低到整定動(dòng)作值Uqy以下且時(shí)間大于整定值tqy時(shí)，對電動(dòng)機(jī)提供跳閘保護(hù)。為防止PT斷線誤切電動(dòng)機(jī)，本保護(hù)設(shè)置了當(dāng)PT斷線時(shí)瞬時(shí)閉鎖欠壓保護(hù)動(dòng)作，PT斷線邏輯見圖6-12。其動(dòng)作判據(jù)為：Umax

9、=max（Uab，Ubc，Uca）UmaxUqyttqy欠壓保護(hù)啟動(dòng)前，Umax1.05Uqy式中，Uqy：低電壓保護(hù)電壓動(dòng)作值（A）、tqy：低電壓保護(hù)動(dòng)作時(shí)間（s）為了保證發(fā)電廠電氣聯(lián)鎖的可靠進(jìn)行，當(dāng)母線無壓、電動(dòng)機(jī)無流、開關(guān)在合位，如果上面的動(dòng)作判據(jù)無法啟動(dòng)低電壓，則通過下面輔助判據(jù)啟動(dòng)低電壓跳閘：Umax5VImaxIe/8開關(guān)在合位ttqy欠壓保護(hù)啟動(dòng)前，Umax1.05Uqy2.14 PT斷線圖6-13 PT斷線告警邏輯框圖裝置有PT斷線檢測功能，可通過控制字投退。在滿足判據(jù)：l 正序電壓小于30Ue，而最大相電流大于25Iel 負(fù)序電壓大于8V，而最大相電流大于25Ie其中，Ue

10、為電動(dòng)機(jī)額定電壓等級。滿足兩個(gè)條件之一，當(dāng)發(fā)生PT斷線時(shí)，瞬時(shí)閉鎖欠壓保護(hù)，并延時(shí)15S告警。當(dāng)不滿足PT斷線條件時(shí)，解除PT斷線閉鎖欠壓保護(hù)。2.15 非電量保護(hù)非電量保護(hù)也就是開關(guān)量保護(hù)。作為常開接點(diǎn)的開關(guān)量輸入，驅(qū)動(dòng)電源由裝置提供(+24V)。外部接點(diǎn)閉合時(shí)啟動(dòng)相應(yīng)的非電量保護(hù)。裝置提供2路常開接點(diǎn)的非電量開關(guān)量輸入，每種非電量保護(hù)可通過控制字控制投退，當(dāng)控制字選擇為“投信”時(shí)，只發(fā)告警信號，當(dāng)選擇“投跳”時(shí)，則跳閘并且發(fā)告警信號。非電量保護(hù)邏輯框圖如圖6-13所示：圖6-14 非電量保護(hù)邏輯框圖4.參數(shù)設(shè)定裝置能自動(dòng)記錄裝置和各種運(yùn)行信息，包括：12個(gè)保護(hù)SOE記錄、24個(gè)遙信變位SO

11、E記錄、12個(gè)裝置自診斷信息記錄、6個(gè)遙控記錄、24個(gè)運(yùn)行事件記錄。4.參數(shù)設(shè)定4.1 保護(hù)定值整定4.1.1.電動(dòng)機(jī)額定參數(shù) 序號名稱及含義符號單位整定范圍1電動(dòng)機(jī)額定電流IeA52電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)間tqdS1.0099.993開關(guān)跳合超時(shí)tkg0.10-99.994.1.2 .電流速斷保護(hù)序號名稱符號單位整定范圍缺省值1速斷電流高值IsdgA010082速斷電流低值IsddA010053速斷動(dòng)作時(shí)間tsdS0.009.990.004動(dòng)作方式退出、投跳、投信退出4.1.3 過流定時(shí)限保護(hù)序號名稱符號單位整定范圍缺省值1電流定值Igl2A010053動(dòng)作時(shí)間tgl2S0.0099.991.004動(dòng)

12、作方式退出、投跳、投信退出4.1.4 過流保護(hù)序號名稱符號單位整定范圍缺省值1電流定值Igl3A010053動(dòng)作時(shí)間Tgl3S0.0099.991.004動(dòng)作方式退出、投跳、投信退出4.1.5 負(fù)序過流一段保護(hù)序號名稱符號單位整定范圍缺省值1負(fù)序過流一段I21dzA010052動(dòng)作時(shí)間t21dzS0.2020.0013動(dòng)作方式退出、投跳退出4.1.6 負(fù)序過流二段保護(hù)序號名稱符號單位整定范圍缺省值1負(fù)序過流二段I22dzA010052動(dòng)作時(shí)間t22dzS0.5020.0013動(dòng)作方式退出、投跳退出4.1.7 接地保護(hù)序號名稱符號單位整定范圍缺省值1動(dòng)作電流I0dzA010052動(dòng)作時(shí)間t0dz

13、S0.069.990.063動(dòng)作方式退出、投信、投跳退出4.1.8 過熱保護(hù)序號名稱符號單位整定范圍缺省值1過熱告警定值a0.501.000.502重啟動(dòng)過熱閉鎖值b0.501.000.503發(fā)熱時(shí)間常數(shù)TfrMin1.0080.005.004散熱時(shí)間TsrMin1.00300.005.005動(dòng)作方式退出、投信、投跳退出4.1.9 長啟動(dòng)保護(hù)序號名稱符號單位整定范圍缺省值1長啟動(dòng)保護(hù)投入退出、投信、投跳退出4.1.10 堵轉(zhuǎn)保護(hù)序號名稱符號單位整定范圍缺省值1堵轉(zhuǎn)保護(hù)電流IddzA010052堵轉(zhuǎn)保護(hù)時(shí)間tddzS1.0099.991.003動(dòng)作方式退出、投信、投跳退出4.1.11正序過流保護(hù)序號名稱符號單位整定范圍缺省值1正序過流動(dòng)作電流I1glA010052正序過流動(dòng)作時(shí)間t1glS0.5099.9912.003動(dòng)作方式退出、投信、投跳退出4.1.12過負(fù)荷保護(hù)序號名稱符號單位整定范圍缺省值1過負(fù)荷保護(hù)電流IgfhA010052過負(fù)荷動(dòng)作時(shí)間tgfhS1.00100.0015.003過負(fù)荷動(dòng)作曲線定時(shí)限超長反時(shí)限定時(shí)限4動(dòng)作方式退出、投信、投跳退出4.1.13欠壓保護(hù)序號名稱符號單位整定范圍缺省值1欠壓保護(hù)動(dòng)作值UqyV5080702動(dòng)作時(shí)間tqyS0.3010.005.003PT斷線閉鎖退出、投入退