高压电动机微机综合保护装置的原理与定值.doc

高压电机微机综合保护装置的原理与定值 WGB系列微机综合保护测控装置中的 WGB-151N、WGB-152N和 WGB-153N型电 动机保护器，则主要应用于 10kV 及以下各电压等级的电动机保护，可以直接安 装在高压开关柜上。本文以此产品为例，介绍综合保护装置的的主要保护原理、 应用及维护方法。 一、装置功能简介 1.保护功能配置 WGB-150N系列电动机微机综合保护装置共分三种型号：WGB-151N、WGB-152N 和 WGB-153N。各型号保护器的保护功能配置见表 1。 表 1 各型号保护器的保护功能配置表 型号 WGB-151N WGB-152N WGB-153N 功能配置 Ia1，Ic1, Ia2， 保护 Ia，Ic, 3Io Ia, Ib, Ic, 3Io 电流 Ic2,3Io 装置交 流输入 测量 IA，IC 电 压 Ua, Ub, Uc Ua, Ub, Uc Ua, Ub, Uc 启动时间过长保护 √ √ √ I、II段定时限过流保护 √ √ √ 负序电流保护 √ √ √ 零序电流保护 √ √ √ 过负荷保护 √ √ √ 过热保护 √ √ √ 过电压保护 √ √ √ 低电压保护 √ √ √ 差动速断保护 √ 比率差动保护 √ CT断线检测 √ 控制回路异常告警 √ √ √ PT断线检测 √ √ √ 跳位异常告警 √ √ √ 装置故障告警 √ √ √ 遥信、遥控及遥测 √ √ √ 注：表中标注符号“√”，表示具有该项功能 1 2.主要特点 装置采用工业级 RS-422、RS-485或 LonWorks总线网络，组网经济、方便， 可直接与微机监控或保护管理机联网通信。 装置采集并向远方发送状态量、模拟量，遥信变位优先发送。 装置能通过通信上传故障报告，进行对时、定值调用和修改、定值区切换、 合闸、跳闸等操作。 装置包含完善的操作回路。 二、电机保护的功能原理 1.电动机起动过长保护 本保护能自动识别电动机起动过程，当整定的起动时间到达后，电动机的任 一相电流仍大于额定电流的 105%时，起动过长保护动作。动作方式有告警和跳闸 两种选择。 2.两段式定时限过流保护 装置设有两段式定时限过流保护，由压板选择投退。I 段为电流速断保护， 用于电动机短路保护。电动机起动过程中，保护速断定值自动升为 2倍的速断整 定电流值，以躲过电动机的起动电流；当电动机起动结束后，保护速断定值恢复 原整定电流值，这样可有效防止起动过程中因起动电流过大而引起误动，同时还 能保证运行中保护有较高的灵敏度。 II段为过流保护，为电动机的堵转提供保护。II段保护在电动机起动过程中 自动退出。其保护原理如图 1所示。图中横线以下的图形符号在本图或以后各图 中会经常使用，这里给出了其名称，供读图参考。其中的连接片（压板）是一个 可方便投入或退出保护的接插件，用于硬件方式的保护投退，图 1左上角的“保 护投退”是软件方式的投退。本文以下各图中的保护均可实现硬件和软件投退。 3.负序电流保护 当电动机三相电流有明显不对称时，会出现较大的负序电流，而负序电流将 在转子中产生 2倍工频的电流，使转子附加发热大大增加，危及电动机的安全运 行。 装置设置负序电流保护，分别对电动机反相、断相、匝间短路以及较严重的 电压不对称等异常运行情况提供保护。负序电流保护原理如图 2所示。 4.零序电流保护 2 装置设有零序电流保护功能,可选择动作于跳闸或告警。其保护原理如图3所 示。 5.过负荷保护 装置设有过负荷保护功能。过负荷保护可选择动作于跳闸或告警。其保护原 理如图 4所示。 6.过热保护 过热保护主要为了防止电动机过热，考虑了电动机正序电流和负序电流产生 的综合热效应、热积累过程和散热过程。 过热预告警：过热预告警由控制字进行投退，当热积累值达到热跳闸值的 75% 时发过热告警信号。 过热保护跳闸后，不能立即再次起动，等散热结束后方可再次起动。在需要 紧急起动的情况下，可按住装置面板上的“ ”键 2秒钟进行热强制复归。 7.低电压保护 当电源电压短时降低或短时中断时，为保证重要电动机自启动，要断开次要 电动机，这就需要配置低电压保护。低电压保护原理如图 5所示。电压互感器二 次额定电压为 100V，图 5中将线电压 Uab≤10V作为判定“电压短时降低或中断” 的条件。图中的“HWJ”是合闸位置继电器，使用该继电器常开接点的意义是， 只有电动机在合闸位置时才可能起动低电压保护。 3 8.过电压保护 过电压保护原理如图 6 所示。图中的“HWJ”是合闸位置继电器。使用该继 电器常开接点的意义在于，只有电动机在合闸位置时才可能起动过电压保护。 9.差动速断保护(WGB-152N) 差动速断保护功能，在电动机内部严重故障时快速动作。任一相差动电流大 于差