DMP3371B電動機保護測控裝置說明書.doc

DMP-3371B電動機保護測控裝置技 術(shù) 說 明 書（V2.02）南京磐能電力科技股份有限公司2016年6月目 錄1 概述11.1 適用范圍11.2 基本功能11.3 DMP-3371B電動機保護裝置功能一覽表12 技術(shù)參數(shù)22.1額定參數(shù)22.2主要技術(shù)性能32.3測量系統(tǒng)及遙信精度33裝置的工作原理33.1速斷保護33.2過流保護43.3反時限保護53.4負序過流保護53.5啟動時間過長73.6堵轉(zhuǎn)保護73.7啟動間隔保護83.8過熱保護83.9零序過流保護93.10零序功率方向告警103.11 失壓保護113.12 低電壓保護123.13 過電壓保護123.14 過負荷保護133.15 失步保護133.16 PT、CT斷線告警143.16.1 母線PT斷線告警143.16.2 CT斷線告警（測量、保護）143.17輔助功能153.17.1裝置自檢功能153.17.2控制回路斷線監(jiān)測153.17.3彈簧未儲能監(jiān)測153.17.4 直流電流4-20mA輸出功能164裝置定值整定及接線原理圖、端子圖164.1裝置的安裝開孔圖164.2 DMP-3371B電動機保護及測控裝置背板端子圖及原理接線圖164.3定值清單165 整定說明206 調(diào)試大綱226.1調(diào)試注意事項226.2裝置通電前檢查226.3絕緣檢查236.4上電檢查236.5采樣精度檢查236.6開關(guān)量輸入檢查236.7繼電器接點校驗236.8定值校驗236.9跳合閘電流保持試驗237 訂貨須知24 DMP3371B電動機保護測控裝置1 概述1.1 適用范圍DMP-3371B電動機保護及測控裝置，滿足10kV及以下電壓等級電動機的保護及測控功能，可集中組屏，也可分散于開關(guān)柜。1.2 基本功能a) 裝置描述的遠方查看；b) 裝置參數(shù)的遠方查看；c) 10套定值，保護定值、區(qū)號的遠方查看、修改功能；d) 保護功能軟壓板狀態(tài)的遠方查看、投退；e) 裝置保護開入狀態(tài)的遠方查看；f) 裝置運行狀態(tài)（包括保護動作元件的狀態(tài)和裝置的自檢信息）的遠方 查看；g) 虛遙信、虛遙測、虛擬事件對點功能，方便工程調(diào)試h) 遠方對裝置實現(xiàn)信號復(fù)歸；i) 故障錄波功能，8套標準COMTRADE格式波形；j) 4-20mA直流電流輸出；（選配功能，訂貨需注明）。k) 打印功能，包括定值、事件和錄波打?。ㄟx配功能，訂貨需注明）。1.3 DMP-3371B電動機保護裝置功能一覽表保護及自動化功能：電流速斷保護（區(qū)分啟動前，啟動后）過流保護反時限過流保護負序過流保護啟動時間過長保護堵轉(zhuǎn)保護啟動間隔保護過熱保護告警和跳閘零序過流保護告警和跳閘零序功率方向保護失壓保護低壓保護過壓保護過負荷跳閘和告警CT斷線告警PT斷線告警。測控功能：a） 遙測量: Iam、Ibm、Icm、P、Q、cos、H。b） 事故總信號、斷路器位置（雙位置遙信），合后位置、至少二十二個開關(guān)遙信，檢修狀態(tài)。c） 積分電度：正向有功電度、正向無功電度、反向有功電度、反向無功電度。d） 遙控：遙跳、遙合。模擬量輸入：a） 保護電流：Ia、Ib、Ic、3I0；b） 測量電流：Iam、Ibm、Icm；c） 電壓：Ua、Ub、Uc；開關(guān)量輸入：（1）檢修狀態(tài)投入；（2）彈簧未儲能；（4）備用開入； 開關(guān)量輸出：a） 三相跳閘；b） 遙控出口；c） 保護動作信號；d） 控制回路斷線；e） 運行異常告警；f） 裝置故障告警；g） 過負荷告警；2 技術(shù)參數(shù)2.1額定參數(shù)1) 直流電源：220V或110V（訂貨注明）。2) 額定交流輸入l 交流電壓：100Vl 交流電流：5A或1A（訂貨注明）l 額定頻率：50Hz3) 功率損耗 l 直流回路：正常工作時不大于15W，裝置動作時不大于25Wl 交流電壓回路：每相不大于0.5VAl 交流電流回路：額定電流為5A時每相不大于1.0VA；額定電流為1A時每相不大于0.5VA。4) 開關(guān)量、遙信及硬脈沖對時l 開關(guān)量輸入電平為220V或110V（訂貨注明）l 支持IRIG-B碼485電平差分輸入2.2主要技術(shù)性能1) 采樣回路精確工作范圍電壓：0.4V-120V；測量電流：0.02In-1.2In；保護電流：0.05In-20In；2) 接點容量 所有出口跳閘觸點：允許長期通過6A，切斷電流0.3A（DC220V，時間常數(shù)L/R為5ms0.75的感性負載）3) 操作回路跳合閘電流操作回路跳合閘電流采用自適應(yīng)模式，無需選擇。（0.5A以上）4) 定值誤差電流元件：2%電壓元件：1.5 I1）時，判定為外部兩相短路； 當負序電流小于正序電流時，判定為內(nèi)部發(fā)生兩相短路。圖3.4-1 負序過流1段邏輯圖說明：I1為正序電流，I2為負序電流、I2set1為負序電流定值，Tset1為時間定值。圖3.4-2 負序過流II段邏輯圖說明：I1為正序電流，I2為負序電流、I2set2為負序電流定值，Tset2為時間定值。圖3.4-3 負序過流段邏輯圖說明：I1為正序電流，I2為負序電流、I2set3為負序電流定值，Tset3為時間定值。圖3.4-4 負序過流告警邏輯圖說明：I2為負序電流、I2set4為負序電流定值，Tset4為時間定值。3.5啟動時間過長正常的啟動完成后電機的運行電流將在額定值的附近，而啟動時間過長（一般因機械原因），則在啟動時間之后電動機的運行電流仍保持較大的值，當整定的啟動時間到達后，電動機的電流仍大于整定值時本保護動作。圖3.5-1 啟動時間過長保護邏輯框圖說明：I1為正序電流， I1set為正序電流定值，Tset為時間定值。3.6堵轉(zhuǎn)保護由于電動機所帶動的負荷過大或其他原因致使電動機不能轉(zhuǎn)動時，為避免損壞電動機，應(yīng)及時將其切除。裝置能正確區(qū)分啟動或正常運轉(zhuǎn)，堵轉(zhuǎn)保護在電動機啟動過程中并不投入，只在啟動結(jié)束后投入。當實際電流超過堵轉(zhuǎn)設(shè)定電流并達到整定延時，動作于出口跳閘。該保護在一定意義上可作為速斷保護的后備保護。 圖3.6-1 堵轉(zhuǎn)保護邏輯框圖說明：I1為正序電流， I1set為正序電流定值，Tset3為時間定值3.7啟動間隔保護電動機運行過程中不允許頻繁的啟停電動機。啟動時間間隔保護可有效防止太小的時間間隔內(nèi)的重復(fù)啟動而導(dǎo)致電動機過熱。當電動機兩次啟動的時間間隔小于整定值時，第二次啟動時電動機將被跳開。圖3.7-1 啟動間隔保護邏輯框圖3.8過熱保護過熱是引起電動機損壞的重要原因，特別是轉(zhuǎn)子因負序電流產(chǎn)生的過熱。過熱保護分為過熱保護告警和過熱保護跳閘。過熱保護動作判據(jù)為：式中：t：保護的動作時間（s）； ：電動機的發(fā)熱時間常數(shù)（s），對應(yīng)于電動機過熱（過負荷）的承受能力； I1：電動機實際運行電流的正序分量（A）； I2：電動機實際運行電流的負序分量（A）； In：裝置的額定電流（電動機實際運行額定電流反應(yīng)到CT二次側(cè)的值）；K2：負序電流發(fā)熱系數(shù)；K1：正序電流發(fā)熱系數(shù)，啟動過程中K1取0.5，啟動結(jié)束后K1取1在非正常運行情況下，本裝置不斷計算電動機的積累過熱量： H=K1 (I1/In)2+K2(I2/In)2-1.052t式中：t：兩計算點之間的間隔時間；H：等值單位過熱量累加時間（s），表征電動機的過熱程度。一般情況下過熱保護動作條件為H。 圖3.8-1 過熱告警邏輯框圖 圖3.8-2 過熱跳閘邏輯框圖說明：T為累積的熱量，Tgrg為過熱告警系數(shù)，Tgrt為過熱跳閘系數(shù)。3.9零序過流保護針對小電阻接地系統(tǒng)，裝置設(shè)立了零序過流保護以反映接地保護，告警和跳閘可以單獨投退。在電動機較大的起動電流下，也可能有較大的零序不平衡電流，因此在零序電流保護中加入正序電流作為制動量。其動作特性可用下式描述： I11.05In時 I0I0set I11.05In時 I01+(I1/In1.05)0.25 I0set 式中：I0：零序保護的動作電流 I0set：零序保護的整定電流零序電流采用實際采樣零序電流，采集通道端子為A13-A14。圖3.9-1 零序電流保護的邏輯圖說明：3I0為零序電流，I0set為零序電流定值，Tset為時間定值。3.10零序功率方向告警針對不接地系統(tǒng)，裝置設(shè)立了零序功率方向保護。零序功率方向元件的零序電流采用實際采樣零序電流，零序電壓采用自產(chǎn)零序電壓，零序過流方向元件動作區(qū)間為：0 arg(3U0/3I0) 180圖3.10-1 零序功率方向邏輯圖I0為零序電流，U0為零序電壓，I0set為零序電流定值，U0set為零序電壓定值，Tset為時間定值，為了保證選線正確，應(yīng)采用下圖的接線方式與現(xiàn)場主CT、PT二次側(cè)連接。圖3.10-2 零序電流接線圖3.11 失壓保護失壓保護具有有流閉鎖功能，并且有流閉鎖功能可以投退，失壓保護動作條件包括：a）三個線電壓Uab、Ubc、Uca均小于電壓設(shè)定值b）開關(guān)合位c）10s內(nèi)曾經(jīng)電壓正常，即在10s內(nèi)發(fā)生過三個線電壓都大于80Vd）MaxIa、Ib、Ic Iset 圖3.12-1 低壓保護動作邏輯圖說明：Uab、Ubc、Uca為線電壓，Ubs為失壓保護電壓定值，Uset為低電壓定值，Max（Ia、Ib、Ic）為A、B、C三相電流的最大值，Iset為欠流電流定值，Tset為時間定值。3.13 過電壓保護1.原理概述過壓保護動作條件包括：a）三個線電壓Uab、Ubc、Uca中任一大于整定值b）開關(guān)合位 圖3.13-1 過壓保護動作邏輯圖說明：Uab、Ubc、Uca為線電壓，Uset為過電壓定值，Tset為時間定值。3.14 過負荷保護過負荷為三相式的，設(shè)置為兩段過負荷保護，段過負荷為過負荷告警，段過負荷為過負荷跳閘，兩段分別投退和整定。圖3.14-1 過負荷邏輯圖說明：Ia、Ib、Ic為相電流，Iset為過負荷告警（跳閘）電流定值，Tset為過負荷告警（跳閘）時間定值。3.15 失步保護失步保護應(yīng)用檢測電動機的功率因數(shù)角的原理來構(gòu)成，同步電動機正常運行時一般工作于過激狀態(tài)，功率因數(shù)角為負。當同步電動機失步時必定為欠激，功率因數(shù)角為正。失步保護固定經(jīng)低電流閉鎖（用于防止電動機空載時保護誤動，閉鎖電流可整定）。當母線發(fā)生PT斷線時，瞬時閉鎖失步保護。圖3.15-1 失步保護動作邏輯圖3.16 PT、CT斷線告警3.16.1 母線PT斷線告警PT斷線的判據(jù)：a）三線電壓均小于額定電壓的四分之一，最大電流大于額定電流的十六分之一或者開關(guān)合位，判為三相失壓。b）負序電壓U2大于額定電壓的十六分之一，判為單相或兩相斷線。滿足以上任一個條件，延時4s，判斷為PT斷線。圖3.16-1 母線PT斷線邏輯圖說明：Imax為三相電流的最大值，U2為負序電壓，Uab、Ubc為相電壓，In為額定電流，Un為額定電壓。3.16.2 CT斷線告警（測量、保護）CT斷線的判據(jù)：a）三相電流中最大值大于額定值的十六分之一，即最大相有流。b）三相電流中最小值小于額定值的十六分之一，即最小相無流。c）三相電流的最大值是最小值的3倍。以上三個條件都滿足，延時4s，判斷為CT斷線。如果裝置僅采集兩相電流，并且CT設(shè)置中“兩相CT”設(shè)置為“ON”，則取A、C相電流的最大值和最小值判斷。圖3.16-2 CT斷線邏輯圖說明：Imax為三相電流的最大值，Imin 為三相電流的最小值，In為額定電流。3.17輔助功能3.17.1裝置自檢功能當CPU本身發(fā)生故障時，裝置的運行燈會變紅，告警繼電器觸點閉合，并閉鎖保護，同時信息遠傳。硬件故障包括：AD0異常，AD1異常，SDRM異常，DSP異常，采樣異常等。3.17.2控制回路斷線監(jiān)測采集控制回路的開關(guān)合位、跳位位置。當監(jiān)測到開關(guān)合位和跳位均為0時，判斷為控制回路斷線，主動顯示“控制回路斷線”的信息，點亮面板告警指示燈，同時發(fā)出告警中央信號?？刂苹芈窋嗑€監(jiān)測延時定值通過對開入量參數(shù)整定，建議整定1.00s。3.17.3彈簧未儲能監(jiān)測當開入“彈簧未儲能”有高電平輸入，并經(jīng)過延時確定后，裝置主動顯示“彈簧未儲能”的信息，點亮面板告警指示燈，同時發(fā)出告警中央信號。彈簧未儲能監(jiān)測延時定值可以通過對開入量參數(shù)整定，建議整定8.00s。可以通過開入量參數(shù)整定，實現(xiàn)開入“彈簧未儲能”的信號翻轉(zhuǎn)，以適應(yīng)“彈簧未儲能”信號通過常開節(jié)點或常閉節(jié)點輸出。3.17.4 直流電流4-20mA輸出功能裝置有相互獨立的兩路4-20mA直流輸出節(jié)點，可將采集到的電流、電壓、有功、無功、功率因數(shù)等以一定比例關(guān)系以直流電流形式輸出，通道以及基準可選。實際輸入為0時，對應(yīng)輸出4mA，實際輸入達到基準值時對應(yīng)20mA輸出。實際輸入在0和基準值之間時，按比例關(guān)系線性輸出。對應(yīng)的通道選擇關(guān)系如下：1：Iam；2：Ibm；3：Icm；4：Uab；5：Ubc；6：Uca；7：Ua；8：Ub；9：Uc；10：P；11：Q；12：cos。對應(yīng)的輸出以及基準均為二次值。4裝置定值整定及接線原理圖、端子圖4.1裝置的安裝開孔圖4.2 DMP-3371B電動機保護及測控裝置背板端子圖及原理接線圖圖紙以現(xiàn)場圖紙為準。4.3定值清單保護類型定值定值范圍步長啟動參數(shù)額定電流0.0510.00A0.01A啟動時間0.00300.00s0.01s電流速斷速斷保護投退ON/OFF啟動時電流定值0.05100.00A0.01A啟動后電流定值0.05100.00A0.01A時間定值0.00100.00s0.01s過流保護過流保護投退ON/OFF電流定值0.05100.00A0.01A時間定值0.00100.00s0.01s反時限保護一般反時限投退ON/OFF非常反時限投退ON/OFF極端反時限投退ON/OFF電流定值0.05100.00A0.01A時間常數(shù)0.00100.000.01負序過流段負序過流段投退ON/OFF電流定值0.05100.00A0.01A時間定值0.00100.00s0.01s負序過流段負序過流段投退ON/OFF電流定值0.05100.00A0.01A時間定值0.00100.00s0.01s負序過流段負序過流段投退ON/OFF電流定值0.05100.00A0.01A時間常數(shù)0.00100.000.01負序過流告警負序過流告警投退ON/OFF電流定值0.05100.00A0.01A時間定值0.00100.00s0.01s啟動時間過長啟動時間過長保護投退ON/OFF電流定值0.05100.00A0.01A時間定值0.00100.00s0.01s堵轉(zhuǎn)保護堵轉(zhuǎn)保護投退ON/OFF電流定值0.05100.00A0.01A時間定值0.00300.00s0.01s啟動間隔保護啟動間隔保護投退ON/OFF時間定值0.00100.00Min0.01Min過熱保護過熱告警投退ON/OFF過熱跳閘投退ON/OFF熱復(fù)歸開入ON/OFF告警系數(shù)0.00100.000.01跳閘系數(shù)0.00100.000.01負序系數(shù)0.00100.000.01零序過流告警零序過流告警投退ON/OFF電流定值0.0512.00A0.01A動作延時0.00100.00s0.01s零序過流跳閘零序過流跳閘投退ON/OFF電流定值0.0412.00A0.01A動作延時0.00100.00s0.01s零序功率方向零序功率方向投退ON/OFF零序電流啟動值0.0212.00A0.01A零序電壓啟動值2450.00V0.01V動作延時0.00100.00s0.01s非電量跳閘非電量保護1投退ON/OFF非電量保護1開入號1101非電量保護1延時0600s0.01s非電量保護2投退ON/OFF非電量保護2開入號1101非電量保護2延時0600s0.01s非電量保護3投退ON/OFF非電量保護3開入號1101非電量保護3延時0600s0.01s失壓保護失壓保護投退ON/OFF有流閉鎖投退ON/OFF失壓整定值2100.00V0.01V失壓延時0.00100.00s0.01s低壓保護低壓保護投退ON/OFF欠流閉鎖投退ON/OFF低電壓整定值2.00100.00V0.01V低壓延時0.00100.00s0.01s電流定值0.05100.00A0.01A過壓保護過壓保護投退ON/OFF電壓定值2120.00V0.01V時間定值0.00100.00s0.01s失步保護失步保護投退ON/OFF電流閉鎖定值0.05100.00A0.01A功率因數(shù)定值0600.01失步保護延時0.00100.00s0.01s過負荷告警過負荷告警投退ON/OFF電流定值0.05100.00A0.01A時間延時0.00100.00s0.01s過負荷跳閘過負荷跳閘投退ON/OFF電流定值0.05100.00A0.01A時間延時0.00100.00s0.01sCT斷線告警保護CT斷線告警ON/OFF測量CT斷線告警ON/OFFPT斷線告警母線PT斷線告警ON/OFF DMP3371B電動機保護測控裝置5 整定說明1)額定電流In它是正確整定所有保護的基礎(chǔ)，將電動機的額定電流除以電流互感器的變比即為In。2)過熱保護負序系數(shù)一般取6。3)堵轉(zhuǎn)保護堵轉(zhuǎn)保護的允許堵轉(zhuǎn)時間T：由于在算法上可區(qū)別堵轉(zhuǎn)和正常起動，可取由試驗所得的啟動時間作為T的整定值。堵轉(zhuǎn)的正序電流定值一般可取為I1=2.5In。4)啟動時間過長保護其整定值包括正序電流定值I1和動作延時T。由于啟動時的電流比較大，可以根據(jù)它和一個時延來判斷它的啟動時間是否過長，所以動作延時T一般取為電機的啟動時間或稍長一點，I1為啟動時的電流的正序分量。5)啟動間隔保護啟動間隔保護的整定值就是啟動的間隔延時：為避免頻繁啟動給電機帶來的危害，間隔延時不宜過短。6)負序過流保護本保護采用了外部短路故障閉鎖，動作時限不必與外保護配合。負序過流保護的I1、I2整定原則已經(jīng)在原理中說明?？梢匀2=0.60.8In， I1=1.41.6In，其整定時間對大容量電動機可取0.150.2秒，中小電動機可取0.10.15秒。7)低壓保護Ubs 為失壓保護的電壓定值。電壓定值的整定值均為有名值。在廠用電動機中，對于有中間煤倉制粉系統(tǒng)的磨煤機和灰渣泵、灰漿泵、碎煤機、扒煤機絞車、空氣壓縮機、熱網(wǎng)水泵、沖洗水泵、熱網(wǎng)凝結(jié)水泵、軟水泵、噴射水泵等的電動機，低電壓保護的動作電壓為Uset=（65%70%）UN （高壓電動機）Uset=（60%70%）UN （低壓電動機）動作時限為0.5s，保護動作于跳閘。對于具有自動投入備用機械的給水泵和凝結(jié)水泵以及循環(huán)水泵的電動機、送風機和直吹爐制粉系統(tǒng)磨煤機的電動機，低電壓保護的動作電壓為Uset=（45%50%）UN （高壓電動機）Uset=（40%45%）UN （低壓電動機）動作時限取910s, 保護動作于跳閘8)零序功率方向當供電變壓器中性點不接地時，可將電動機看作一條線路。其整定原則同線路，如下：小電流接地中的零序電流定值和零序電壓定值采用的是有名值。零序電流接入裝置，零序電壓采用計算的零序電壓。零序電流由專用套管零序TA形成或由三相測量電流接成零序方式過濾形成接入本裝置。變電站總電容電流的大小與變電站線路的結(jié)構(gòu)有關(guān)。發(fā)生單相接地故障時，故障總電流最好有實測值，如果實測有困難，可根據(jù)下列參數(shù)來計算電纜及架空線故障總電流。10KV電纜線路：S = 10 mm2 0.46A/KmS = 25 mm2 0.62A/KmS = 50 mm2 0.77A/KmS = 120 mm2 1.1A/Km10KV架空線路 0.025A/Km 在小電流接地選線時，零序電流整定值為電動機所在線路電容電流的2倍，總電流大于各線整定值越多越能可靠選出故障相；出線小于三條線時，可能不能正確選出故障相；若總電流小于各線整定值，此保護暫時不能有效工作，所以要實測各相電容電流值。9)電流1A/5A投退功能保護電流1A投退和測量電流1A投退位于廠家設(shè)置中，當外部接入電流額定電流為1A時，將相應(yīng)的投退投入“ON”。當外部接入電流的額定電流為5A時，投入“OFF”。10)電流兩相/三相投退功能保護CT兩相投退和測量CT兩相投退位于廠家設(shè)置中，當外部接入的電流只有A、C兩相時，將相應(yīng)的投退投入“ON”，此時裝置不能正確計算出負序和零序電流，有關(guān)于正序、負序和計算零序電流的保護需退出。當外部接入的電流是三相時，投入“OFF”。11) 當用于同步電動機時，失步保護功率因數(shù)角推薦整定為30。12) 出口矩陣整定：保護動作1、保護動作2、保護動作3、保護動作4為可組態(tài)出口?？刂谱趾投俗訉?yīng)關(guān)系如下表，需要出口的繼電器置1，不要出口的置0即可：控制字位數(shù)（二進制）4321端子（C）7-85-63-41-2說明：如果速斷保護出口需要出口C1-C2和C3-C4，則出口矩陣中速斷保護要整定為0011（二進制數(shù)），輸入到裝置的定值要轉(zhuǎn)換為十進制的數(shù)值，即3。如果過流保護出口需要出口C7-C8，則出口矩陣中過流保護要整定為1000（二進制數(shù)），輸入到裝置的定值要轉(zhuǎn)換為十