永诺电气YN851A电动机保护测控装置技术说明书分析解析.docx

1、永诺电气YN851A电动机保护测控装置技术说明书分析解析YN-851A电动机综合保护测控装置1装置配置. 1.1基本配置YN-851A电动机保护测控装置主要用于电动机的保护和测控。保护功能： 三段式电流保护 负序过流一段保护 负序过流二段保护 接地保护 过热保护 堵转保护 长启动保护 正序过流保护 过负荷保护 欠压保护 PT断线告警 2路非电量保护通讯功能： 多种通讯接口：RS485，可支持双网 装置带有GPS时钟同步接口，以确保装置的时钟与系统同步测控功能： 14路遥信开入采集、装置遥信变位、事故遥信 遥测：UA、UB、UC、IA、IB、IC、P、Q、COS、F、3U0、3I0、UAB、UB

2、C、UCA 2路脉冲输入2. 保护原理2.1电流速断保护图2.1A 电机启动过程中图2.1B 电机启动结束后注：Umax=max(Uab, Ubc, Uca), Imax=max(Ia, Ib, Ic), U2 为负序电压，其他符号定义参见定值表 BT: 保护跳闸继电器 ACT: 保护动作信号继电器，同时为保护告警继电器其动作判据为：Imax=max（Ia，Ib，Ic）ImaxIsdg 在电动机额定启动时间内或ImaxIsdd 在电动机额定启动时间后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）Isd

3、d：速断动作电流低值（电动机启动结束后速断电流动作值）（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。2.2限时速断过流保护图2-2 过流定时限保护原理框图其动作判据为：Imax=max（Ia，Ib，Ic）ImaxIgl2 ttsd 2.3 过流保护图2-3 过流保护原理框图其动作判据为：Imax=max（Ia，Ib，Ic）ImaxIgl3 ttsd 2.4 负序过流一段保护图2.2 负序一段保护逻辑框图其动作判据为：I2I21dztt21dz式中，I2：负序电流（A）I21dz：负序过流一段电流动作值（A）t：负序过流一段保护动作时间（s）

4、2.5 负序过流二段保护图2.3 负序二段保护逻辑框图其动作判据为：I2I22dztt22dz式中，I22dz：负序过流二段电流动作值（A）；t22dz：负序过流二段保护动作时间（s）2.6 接地保护图2.4 接地保护逻辑框图采用零序电流互感器获取电动机的零序电流，构成电动机的单相接地保护。其中零序电流可采自电动机的零序互感器，也可以由电动机的三相电流计算出来。I0I0dz t0t0dz式中，I0：电动机的零序电流倍数；t0：接地保护动作时间（s）2.7 过热保护图2.5 过热保护逻辑框图装置可以在各种运行工况下，建立电动机的发热模型，对电动机提供准确的过热保护，考虑到正、负序电流的热效应不同

5、，在发热模型中采用热等效电流Ieq，其表达式为：式中, K1 =0.5 额定启动时间内=1 额定启动时间后K2 =310 本装置取6K1随启动过程变化， K2用于表示负序电流在发热模型中的热效应，由于负序电流在转子中的热效应比正序电流高很多，比例上等于在两倍系统频率下转子交流阻抗对直流阻抗之比。根据理论和经验，本装置取K2=6。电动机的积累过热量为：式中，t：积累过热量计算间隔时间，本装置取t=0.1s。电动机的跳闸（允许）过热量T为：式中，Tfr：电动机的发热时间常数（s）当T时，过热保护动作，=0表示电动机已达到热平衡，无积累过热量。为了表示方便，电动机的积累过热量的程度用过热比例r表示：

6、r=T由此可见，r1.0时，过热保护动作，为提示运行人员，当电动机过热比例r超过过热告警整定值a时，装置先告警。电动机在冷态（即初始过热量=0）的情况下，过热保护的动作时间为：t=TfrK1（I1/Ie）2+K2（I2/Ie）2-1.052当电动机停运，电动机积累的过热量将逐步衰减，本装置按指数规律衰减过热量，衰减的时间常数为4倍的电动机散热时间Tsr，即认为Tsr时间后，散热结束，电动机又达到热平衡。2.8 电动机过热禁止再启动保护当电动机因过热保护切除后，本保护即检查电动机过热比例r是否降低到整定的过热闭锁值b以下，如否，则保护出口继电器不返回，禁止电动机再启动，避免由启动电流引起过高温升

7、，损坏电动机，紧急情况下，如在过热比例r较高时，需启动电动机，可以按装置面板上的“复归”键，人为清除装置记忆的过热比例r值为零。2.9 堵转保护图2.6 堵转保护逻辑框图用电动机堵转节点和相电流构成堵转保护。其动作判据为： ImaxIddzttddz堵转节点闭合式中，Iddz：堵转保护动作电流整定值（A）；tddz：堵转保护动作时间（s）；本保护需引入电动机堵转节点信号。2.10 长启动保护 图2.7 长启动保护逻辑框图在电动机启动时间tqd内，Imax1.125Ie，则，电动机正常启动成功，长启动保护算法结束；若在计算启动时间tqd后，Imax1.125Ie，则，电动机未能正常启动，长启动保

8、护动作。2.11 正序过流保护图2.8 正序过流保护逻辑框图正序过流保护必须满足下列条件之一方才投入： 电动机长启动算法结束； 启动时间超过整定启动时间tqd；如果满足下列条件之一，则认为电动机长启动算法结束： 如果长启动保护投入：参照长启动保护逻辑； 如果长启动保护未投入：Imax1.125Ie；其动作判据为：I1I1glt1t1gl式中，I1gl：正序过流保护正序电流动作值（A）t1gl：整定的正序过流保护动作时间（s）2.12 过负荷保护图2.9 过负荷保护逻辑框图装置提供过负荷保护，其时间特性可选择定时限和反时限之一。 动作判据为：2.12.1.定时限过负荷保护：ImaxIgfhttg

9、fh式中，Igfh：过负荷保护动作电流值（A）tgfh：整定的过负荷保护动作时间（s）2.12.2.超常反时限过负荷保护Imax1.1Igfh2.13 欠压保护图2.10 欠压保护逻辑框图通过测量电动机母线电压来实现，当电动机母线电压降低到整定动作值Uqy以下且时间大于整定值tqy时，对电动机提供跳闸保护。为防止PT断线误切电动机，本保护设置了当PT断线时瞬时闭锁欠压保护动作，PT断线逻辑见图13-10。其动作判据为：Umax=max（Uab，Ubc，Uca）UmaxUqyttqy欠压保护启动前，Umax1.05Uqy式中，Uqy：低电压保护电压动作值（A）tqy：低电压保护动作时间（s）为了

10、保证发电厂电气联锁的可靠进行，当母线无压、电动机无流、开关在合位，如果上面的动作判据无法启动低电压，则通过下面辅助判据启动低电压跳闸：Umax5VImaxIe/8开关在合位ttqy欠压保护启动前，Umax1.05Uqy2.14 零序过压保护图2.11零序过压保护逻辑框图零序过流保护，可采自线路的零序互感器，也可以由线路的三相电流计算出来。U0U0dz t0t0dz式中，U0：线路的零序电压（V）t0：接地保护动作时间（s）2.15 PT断线图2.12 PT断线告警逻辑框图装置有PT断线检测功能，可通过控制字投退。在满足判据： 正序电压小于30Ue，而最大相电流大于25Ie 负序电压大于8%Ue

11、，而最大相电流大于25Ie其中，Ue为电动机额定电压等级。满足两个条件之一，当发生PT断线时，瞬时闭锁欠压保护，并延时15S告警。当不满足PT断线条件时，解除PT断线闭锁欠压保护。2.16 非电量保护非电量保护也就是开关量保护。作为常开接点的开关量输入，驱动电源由装置提供(+24V)。外部接点闭合时启动相应的非电量保护。装置提供2路常开接点的非电量开关量输入，每种非电量保护可通过控制字控制投退，当控制字选择为“投信”时，只发告警信号，当选择“投跳”时，则跳闸并且发告警信号。非电量保护逻辑框图如图13-12所示：图2.13 非电量保护逻辑框图3. 其他功能1) 三相电压，三相电流，零序电流，有功

12、功率，无功功率，功率因数。2) 装置可采集多达14路开关量（空接点输入）。3) 装置可提供2路脉冲量输入（开入13、14），实现外部脉冲电度表的自动抄表。另外，装置可以通过电度积分功能，对测控线路进行电能计量，节省外部电度表。4) 装置能自动记录装置和各种运行信息，包括： 12个保护SOE记录；24个遥信变位SOE记录；12个装置自诊断信息记录；6个遥控记录；24个运行事件记录4. 参数设定4.1 保护定值整定4.1.1.电动机额定参数 序号名称及含义符号单位整定范围缺省值1电动机额定电流IeA-5.002电动机启动时间tqdS1.0099.9910.003开关跳合超时tkg0.10-99.9

13、1.004.1.2 速断过流保护序号名称符号单位整定范围缺省值1速断电流高值IsdgA0100402速断电流低值IsddA010053整定时间tsdS0.009.990.14动作方式退出/投信/投跳退出4.1.3 限时速断过流保护序号名称符号单位整定范围缺省值1电流定值IsdgA01005.002整定时间tsdS0.0099.991.003动作方式退出/投信/投跳退出4.1.4 .过流保护序号名称符号单位整定范围缺省值1电流定值IsdgA01005.002整定时间tsds0.0099.991.003动作方式退出/投信/投跳退出4.1.5 负序过流一段保护序号名称符号单位整定范围缺省值1负序过流

14、一段电流I21dzA01003.52负序过流一段时间t21dzS0.0020.000.53动作方式退出/投信/投跳退出4.1.6 负序过流二段保护序号名称符号单位整定范围缺省值1负序过流二段电流I22dzA01003.52负序过流二段时间t22dzS0.120.0013动作方式退出/投信/投跳退出4.1.7 接地保护序号名称符号单位整定范围缺省值1零序动作电流倍数I0dzA0.051005.002零序保护动作时间t0dzS0.005.001.003动作方式退出/投信/投跳退出4.1.8 过热保护序号名称符号单位整定范围缺省值1过热告警定值a%50100702重启动过热闭锁值b%50100503

15、发热时间常数TfrMin1.00100.00154散热时间常数TsrMin1.00300.00305动作方式退出/投信/投跳退出4.1.9 长启动保护序号名称符号单位整定范围缺省值1长启动保护投入退出/投信/投跳退出4.1.10 堵转保护序号名称符号单位整定范围缺省值1堵转保护电流IddzA0.051001002堵转保护时间tddzS0.0050.0010.003动作方式退出/投信/投跳退出4.1.11正序过流保护序号名称符号单位整定范围缺省值1正序过流动作电流I1glA0100.008.002正序过流动作时间t1glS0.5099.9912.003动作方式退出/投信/投跳退出4.1.12过负

16、荷保护序号名称符号单位整定范围缺省值1过负荷保护电流IgfhA0100.006.002过负荷动作时间tgfhS1.00100.0015.003过负荷动作曲线定时限/超长反时限定时限4动作方式退出/投信/投跳退出4.1.13欠压保护序号名称符号单位整定范围缺省值1欠压保护动作值UqyV0.5400702欠压保护动作时间tqyS0.0010.005.003PT断线闭锁低电压退出/投入退出4欠压保护投入退出/投信/投跳退出4.1.14零序过压保护序号名称符号单位整定范围缺省值1电压定值U0gyV0.5400702整定时间t0gyS0.0060.000.53动作方式退出/投信/投跳退出4.1.15非电量保护序号名称及含义符号单位整定范围缺省值1整定时间tKIs0.00650.000.062动作方式退出/投信/投跳退出4.1.16 PT断线告警序号名称符号单位整定范围缺省值1动作方式退出/投信退出5. 接线原理图