SAI348D数字式电动机后备保护装置,适用于10kV及以下电压等级的各种系统接线 (中性点不接地系统,小电流接地系统) 中高压异步电动机综合保护,作为大中型异步电动机 (数百千瓦以上) 内部故障、过负荷等的保护。可在开关柜就地安装,也可组屏安装于控制室。
保护功能配置
反映相间故障的速断保护
反映堵转的过电流保护
过负荷保护(告警、跳闸)
启动时间过长保护
不平衡保护(包括断相和反相):定时限或反时限负序过电流保护
过热保护(过热跳闸、过热告警、热积累记忆功能)
低电压保护
过电压保护
非电量保护
接地保护(零序过流保护,可整定跳闸或发信号,可选择定时限或反时限)
F-C 过流闭锁
测控功能配置
功能同SAI318D。
过流保护
本装置设定过流保护,当电流大于整定电流且达到整定时间后,过流保护出口。
过流保护在电动机起动时自动退出,起动结束后自动投入。
其中Ia、Ib、Ic为相电流,In为电流定
2.4、过负荷保护
本装置设定过负荷保护,当电流大于整定电流且达到整定时间后,经控制字选择告警或跳闸。过负荷保护在电动机起动时自动退出,起动结束后自动投入。
其中Ia、Ib、Ic为相电流,In为过负荷定值
2.5、过热保护
综合考虑了电动机正序、负序电流所产生的热效应,为电动机各种过负荷引起的过热提供保护,也作为电动机短路、启动时间过长、堵转等的后备。
用等效电流Ieq来模拟电动机的发热效应,即:
Ieq=
式中:Ieq-等效电流
I1-正序电流
I2-负序电流
K1-正序电流发热系数,在电动机启动过程中K1=0.5,启动完毕恢复K1=1
K2-负序电流发热系数,K2=3~10,可取K2=6
根据电动机的发热模型,电动机的动作时间t和等效运行电流Ieq之间的特性曲线由下列公式给出:
t=τ×ln
式中:Ip-过负荷前的负载电流,若过负荷前处于冷态,则Ip=0
I∞-启动电流,即保护不动作所要求的规定的电流极限值
τ-时间常数,反映电动机的过负荷能力
这一判据充分考虑了电动机定子的热过程及其过负荷前的热状态。装置用热含量来表示电动机的热过程,热含量与定子电流的平方成正比,通过换算,将其量纲化成反映电动机过负荷能力的时间常数τ。当热含量值达到τ时,装置即跳闸。当热含量达到Ka×τ,发过热告警信号,其中,Ka为告警系数,其取值范围为:<Ka<1。热可整定为热积累跳闸的(60~99.9)%,装置提供实时热积累值显示,告光指示和信号接点输出。
根据电动机可连续启动两次的原则,每次启动其热积累不应大于50%跳闸值,所以当热积累值下降到50%以下时,装置合闸闭锁接点返回。过热保护跳闸后,装置的热记忆功能启动,输出接点一直闭合,直到热积累值下降到50%以下,过热合闸闭锁接点返回,这时电动机可以重新启动。紧急情况,要求立即启动时,可对装置进行热复归操作。
启动电流I∞可按额定电流Ie的1.05~1.15倍整定。
发热时间常数τ应由电机厂提供,如果厂家没有提供,可按下述方法之一进行估算:
①如果厂家提供电动机的热限曲线或一组过负荷能力的数据,则按下式计算τ:
τ=
求出一组τ后取较小的值。
②如已知堵转电流I和允许堵转时间t,也可由下式估算τ:
τ=
③按下式计算τ:
τ=
式中:θe为电动机的额定温升,K为启动电流倍数,θ0为电动机启动时的温升,Tstart为电动机的启动时间。
其动作逻辑如下:
序号 名称 符号 范围 单位 备注
1 控制字 KG1 0000~FFFF 无 参见控制字说明
2 速断电流定值 Isd 0.2~100.0 A
3 速断时间 Tsd 0.0~20.00 S
4 过流定值 Igl 0.2~100.0 A
5 过流时间 Tgl 0.1~3000 S
6 过负荷定值 Igfh 0.2~100.0 A
7 过负荷时间 Tgfh 0.1~3000 S
8 零序电流定值 I0 0.02~5.00 A
9 零序电流时间 T0 0.0~20.00 S
10 负序过流定值 I2 0.1~100.0 A
11 负序定时间 T2 0.04~20.00 S
12 负序反时间 T2fsx 0.005~127 S 采用较端反时限
13 欠电压定值 Udy 0.0~120.0 V 线电压
14 欠电压动作时间 Tdy 0.0~100.0 S
15 过热启动电流 I∞ 0.2~100 A
16 发热时间常数 τ 6~3000 S
17 负序电流热效应系数 K2 3~10 一般可取为6
18 过热系数 Krgj 0.3~1.0 一般可取为70%
19 散热时间倍数 Ksr 0.1~5倍τ 倍数 一般可取为4.0
20 非电量1延时 Tfdl1 0.0~6000.0 S
21 非电量2延时 Tfdl2 0.0~6000.0 S
22 非电量3延时 Tfdl3 0.0~6000.0 S
23 电动机额定电流 Ie 0.20~20.0 A
24 电动机启动时间 Tstart 0~60 S
25 CT变比(KA/A) CT 0.001~10 无 一次电流/(二次电流*1000)
26 PT变比(KV/V) PT 0.01~10 无 一次电压/(二次电压*1000)
主要特点
2.1装置采用多CPU结构,保护模块选用高性能32位CPU,人机对话模块选用CPU, 增强了可靠性,充分保证了产品的稳定性和运算速度。
2.2保护模块采用16位的A/D转换器,测量模块采用的A/D转换器、精度高达24位,各项测量计算指标轻松达到要求。
2.3配置大容量的RAM和Flash Memory,数据处理功能强大,可记录50个录波报告,具有掉电保持功能。
2.4保护功能由图形化的逻辑编程实现,功能的变化不用修改系统程序,保护原理透明、可靠,装置的灵活性、稳定性、可靠性大大加强。
2.5面板配置RS232串行接口,可以进行逻辑编程也可联接至计算机进行调试和分析。
2.6整定32套保护定值,定值切换安全方便。
2.7高精度的时钟芯片,并配置有GPS硬件对时电路,便于全系统时钟同步。
2.8高速以太网络通信接口,并集成了IEC870-5-103标准通信规约。
2.9精心的电气设计,整机无可调节器件,实现了免调试概念设计。
2.10完善的自检功能,自检定位至芯片。
2.11强弱电隔离布置、模块设计,使装置具有优异的抗干扰性能,组屏或安装于开关柜时不需其它抗干扰模件。
2.12完善的自诊断功能
2.13防潮、防尘、抗振动的机箱设计
2.14装置采用背插式结构,强弱电分离,所有强电回路可以直接接入装置。
2.15装置采用全封闭结构,采用低功耗SMT工艺,不仅适用于电力系统,还可以适应化工、煤矿等行业。
2.16跳合闸电流0.5~5A自适应,对开关柜没有要求。
2.17对于交流操作电源的场合,装置通过内部24V电源进行开关位置监视,并配有完善的操作回路,彻底解决交流操作问题。
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