国电南自 PSM691U 电动机差动保护测控装置

psm 691u 电动机差动综合保护测控装置
1 功能
 差动保护
 差动速断保护
 差流越限告警
 ta 断线闭锁
 电流速断保护
 定时限过流保护
 两段定时限负序保护/反时限负序保护
 过热保护
 堵转保护
 单相接地保护
 低电压保护
 过负荷保护
 非电量保护
 4-20ma 输出
 9 条故障录波，2 条启动录波
 i，u，p，q，cosφ ，有功电度，无功电度，14 路开关量采集
 gps 对时（分脉冲，秒脉冲或irig-b 方式）
2 原理说明
2.1 差动保护
2.1.1 比例制动
k
isd
ig
制动区
差动动作区
差动速断动作区
icd
id
izd
装置采集a、b、c 各相两侧的电流i1、i2，经运算得到
id = | i1 － i2 | （两侧ta 为同极性接线）
动作方程：
如果制动电流izd 小于拐点电流ig，动作方程为id＞icd
如果制动电流izd 大于拐点电流ig，动作方程为id＞icd＋（izd－ig）×k
其中：
izd—制动电流，取最大相电流 ；
id —差电流；
icd—差动定值；
ig —拐点电流值。
拐点电流为0.7 倍的额定电流ie。
制动系数k 可整定。
2.1.2 谐波制动
考虑到短引线尾端一次侧ta 因负载较重或由于暂态分量影响造成ta 饱和，采用谐波制动，可有效
防止短引线差动保护误动作。
a 相二次谐波和三次谐波制动差动保护动作方程：
2
nia
niaf2
＜k 且 3
nia
niaf3
＜k
niaf2 尾端a 相二次谐波的幅值
niaf3 尾端a 相三次谐波的幅值
nia 尾端a 相基波的幅值
k2 为二次谐波制动系数，一般取0.15
k3 为三次谐波制动系数，一般取0.15
c 相谐波制动同a 相。
同时装置中增加了电机区内、区外故障识别元件，在区内故障时退出谐波制动元件，保证差动保护
快速动作。
2.2 差动速断保护
当任一相差流大于差动速断保护的整定值时，则保护装置将无延时出口。
2.3 差流越限告警
装置在检测任一相差流值达到差流越限告警整定值时，经一定的延时发告警信号。
2.4 ta 断线告警
短引线在额定电流下运行，任一侧的任一相ta 断线时，装置可根据控制字发信或闭锁差动。
2.5 电流速断保护
异步电动机在启动过程中电流很大，通常能达到5～8 倍额定电流(ie)，启动时间能长达几十秒。装
置设两个速断定值，在起机过程中采用“启动中速断定值”，该值按躲过电动机启动电流整定，等电动机
启动过程结束后，自动采用“启动后速断定值”，该值按电动机自启动电流和区外出口短路时电动机最大反馈电流考虑，取两个电流中的大者。
a)启动时间tst 按躲过最长的启动时间整定，tst＞tst.max。
b)启动时的整定值iop.h 按躲过电动机启动电流ist 整定，即：
当t≤tst 时，iop.h＝krel×ist,，为躲过非周期分量的影响，krel 取1.5,ist 为（6～8)ie。
c)运行时的整定值iop.l 按躲过自启动电流和区外出口短路时电动机最大反馈短路整定，自启动电流
的大小与备用电源自投的延时等因素有关，在厂用电源快切成功时，电动机几乎不存在自启动过程，因为
转速还没有明显降低，只有在残压切换或同期捕捉切换时，电动机转速已明显降低，自启动电流会较大，
按传统方法计算，自启动电流iast=5ie，iop.l= krel ×iast×ie =1.3×5×ie =6.5ie 。
区外出口三相短路考虑保护(40～60)ms 固有延时，反馈电流ifb=6ie。
iop.l = krel ×ifb=1.3  6 ie =7.8ie。
d)速断保护的短延时用于与f-c 回路配合。
2.6 定时限过流保护
当电动机三相电流ia、ib、ic 大于过流保护的整定值时，经延时出口。
过流定值可根据启动电流整定，一般为（1.2～2）ie。延时按躲过电动机启动时间整定。
2.7 两段定时限负序过流保护/反时限负序保护
当电动机出现三相电压不平衡、断相、反相、匝间短路时，会产生负序电流。
正序电流为i1、负序电流为i2，
若三相电流都接入装置，则：
( ) / 3
.
2
. .
1
.
i  i a a i b  a i c ； ( ) / 3
. .
2
.
2
.
i  i a a i b  a i c ； j2π / 3 a  e
一般电动机保护只接入两相（即a、c 相）电流，其正负序电流可按下式计算：
( ) / 3
. .
1
.
i  i aβ i c ； ( ) / 3
. .
2
.
i  i c β i a ； π/ 3 β ＝ j e
两段定时限负序过流保护中，一段用于跳闸，二段用于告警。
反时限负序保护动作方程为：

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湖北飞驰科技有限公司
宋
17007106000

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