郑州BRD-802异步电动机保护装置

1、主要保护功能

1）启动时间过长保护； 

2）两段式过流保护；

3）过负荷保护； 

4）反时限过流；

5）短路保护；     

6）零序电流保护；

7）两段式负序电流保护； 

8）过压保护；

9）低电压保护；                 

10）零序过压保护；

11）过热保护；             

12）自启动功能；

13）PT断线监测；               

14）故障录波。

2、主要测控功能

1) 16路遥信开入采集、装置遥信变位、事故遥信。遥信量名称及告警方式用户可以根据实际要求自行设置；

2) 断路器遥控分合；

3) IA、IB、IC、Ua、Ub、Uc、U0、I0、P、Q、F、COSф等模拟量；

4) 保护事件顺序记录（SOE）等。

3、技术数据

3.1 过流保护

过流定值：0.2In – 20In     

时间定值：0.1S – 60S

定值误差：＜ 5%

3.2 零序过流保护

过流定值：0.2In – 20In      

时间定值：0.1S – 60S

定值误差：＜ 5%

3.3 零序过电压保护

电压定值：0.1U0n – 1.2U0n     

时间定值：0.1S – 60S

定值误差：＜ 5%

4、模拟输入

Ia、Ib、Ic是机端保护CT输出的电流，作为过流保护、反时限过流、过热保护等的保护量。I0是零序过流保护的保护量。测量电流IA、IC用以进行电流监视和功率计算。电压量Ua、Ub、Uc作为失压保护的保护量及测量电压和功率。

5、保护原理

5.1 过流保护

电动机的过流保护包括：两段过流保护（最大电流为保护量）、两段负序过流保护（负序电流为保护量）、堵转保护，这两种保护在电机启动中不使用（启动过程中的过流由短路保护和启动时间过长保护切除故障），启动后投入保护。

动作判据为：

i.  断路器发生分到合变位，且处于合位.

ii.  I_PRO ＞ I_PROSET

T ＞ Tset

式中：I_PROSET、T_SET分别为各段电流及时间的整定值。

5.2 短路保护

短路保护可以反映发电机的相间短路，也可作为电动机的堵转保护。因为在运行中短路电流甚至小于启动中的正常电流，所以短路保护在启动中和运行中定值是不相同的，故设置了两个定值：启动中短路保护定值和运行中短路保护定值，一般情况下运行中定值是启动中定值的一半。

5.3 启动时间过长保护

       电动机的启动过程如下图所示，开始电流从零迅速增大到数倍Ie，然后降低并逐渐稳定到Ie上下进入到运行状态，图中另外一条曲线是启动不正常，电流不能顺利下降到Ie上下形成启动时间过长的情况。

       如果电动机启动时间过长会造成过热，危害电动机。当启动过程超过设置的定值将引起跳闸。首先，停机过程、启动过程、运行过程简述如下：

       当三相电流中最大电流小于无流定值时进入停机状态；

       在停机状态中如果电流大于无流定值时进入启动状态；

       从启动状态进入运行状态的判据如下：

Iop < 1.12Ie并且T > 0.5T_ST

T > 1.5T_ST

        式中：Iop 为运行电流

          Ie 为电机额定电流

  T_ST为启动时间定值

当两个条件有一个满足时进入运行状态。

电动机启动时间过长保护是对电机长时间处于启动状态的保护，保护判据为

I_MAX >  1.12Ie

T > K_STTMAX  *  T_ST

式中：I_MAX为电流最大值

  K_STTMAX 为启动时间过长保护时间系数

5.4 失压保护

当电网电压降低时，电动机的输出转矩随电压平方下降，电动机吸收的电流随之增大，供电网络阻抗上的压降相应增大。次要电动机和不允许自启动的电动机上应装设低电压保护。装置失压保护可有软压板投退。

失压保护设了两种，一种是只有一个时限（失压Ⅰ段）动作于跳本机；

动作判据为：

U＜Uset T＞Tset

式中：Uset、Tset分别为失电压及时间的整定值。U为任一线电压。

另外一个设两个时限（失压Ⅱ段），一般Ⅰ时限跳开次要电机或者分段开关，Ⅱ时限跳开重要电机（或本机）。失压Ⅱ段经电流和断路器位置闭锁。

5.5 零序电流保护、零序过压保护

当零序电流（零序电压）大于整定值并经过整定时间后保护动作，是否动作于跳闸可由用户选择。

动作判据如下：

零序过流保护：3I0 ＞ 3I0 set T  ＞ T set

零序过压保护：3U0 ＞ 3U0 set T  ＞ T set

零序过流（零序过压）保护逻辑框图参见过流保护逻辑框图。

5.6 反时限过流保护

       动作电流与时间满足下图所示的曲线图。 

5.7  过热保护

       过热保护借助电动机的发热模型，准确反映电动机内部的积累情况，当电动机的热积累到跳闸值时，跳开电动机。

       电动机的允许运行时间如下：                     

式中：I₁和I₂为正序和负序电流

Ie为额定电流                  τ 为电动机发热时间常数

K₁为正序电流分量系数 K₂ 为负序电流分量系数

因为在启动和运行过程中正序分量的作用不同，所以K₁有两个值：在启动中为0.5，在运行中为1。

动作曲线同反时限过流保护的动作曲线基本相同（请参考反时限过流保护）。

过热保护动作会闭锁遥控合闸直到热积累下降到动作值的50%。为了方便试验，特设定“实验位置”开入。

5.8 自启动功能

当低压保护动作后，如果电压恢复并且自启动功能投入，经延时后电动机合闸，进入运行状态。

5.9 控制回路断线

装置配有控制回路断线监视功能，采用合、跳闸继电器的组合触点，通过软件判断控制回路是否正常。故障时经1秒延时发出控制回路断线告警信号，信号消失后0.5秒返回。

5.10 事件记录功能

装置可记录保护动作事件、告警事件以及遥信变位事件。

保护动作事件记录保护动作时间，作用于跳闸的保护类型以及故障时的短路电流、电压值。

告警事件记录PT断线、过负荷等系统告警信号。

遥信变位记录遥信量的变位情况。

5.11 故障录波

本装置设有故障录波功能，记录的模拟量为Ia、Ib、Ic、Ua、Ub、Uc、I0、U0，记录的状态量为开关位置。

5.12 注意事项

本装置因为有反时限功能，在做试验时散热时间比较长，故而增加了一个“实验位置”输入，当在实验时开入接通，散热时间就减短，利于实验，在运行时不接入此信号。