GCS2000系列保护控制自动化系统统.doc

GCS2000系列保护控制自动化系统GCS2962微机电动机保护测控装置技术使用说明书软件版本号：ver1.00 2005-07-20南京国辰电气控制有限公司2005年7月第 15 页 目 录1 适用范围12 功能配置12.1 保护功能12.2 监控功能12.3录波功能12.4通讯功能13 保护原理13.1速断保护13.2过流保护23.3正序过流保护33.4负序过流保护33.5零序过流保护33.6过压保护43.7低压保护43.8过热保护43.9 CT断线告警53.10控制回路断线告警53.11 非电量保护63.12 PT断线告警64 定值整定64.1 装置参数整定64.2装置保护定值整定64.3装置保护定值整定说明85 厂家功能设置96 上传遥信信息表10附图1. GCS2962微机电动机保护测控装置背板端子图11附图2. GCS2962微机电动机保护测控装置原理图12附图3. GCS2962微机电动机保护测控装置二次接线图13 GCS2962微机电动机保护测控装置1 适用范围 GCS2962微机电动机保护测控装置适用于容量在2000KW及以下电动机的保护、测量、控制、通讯。2 功能配置2.1 保护功能1）速断保护（分启动速断和故障速断）；2）过流保护；反时限可选择；3）正序过流保护（可选择告警或跳闸）；4）负序过流保护（可选择告警或跳闸）；反时限可选择；5）零序过流保护（可选择告警或跳闸）；6）过压保护（可选择告警或跳闸）；7）低压保护（可选择告警或跳闸）；8）过热保护9）三路保护开入量（可选择告警或跳闸）；10）CT断线告警；11）PT断线告警；12）控制回路断线告警；2.2 监控功能1）遥信：15路外部开关量采集，15路装置软件判断遥信。外部遥信采集具体有远方就地信号、开关工作位置信号、手车工作位置信号、手车试验位置信号、接地刀闸位置信号、弹簧储能信号、2路备用信号、跳闸位置、合闸位置等。装置软件判断遥信有各种类型保护动作信号等。2）遥脉：2路脉冲电度输入，2路计算电度。3）遥测：F、UA、UB、UC、UAB、UCB、IA、IB、IC、P、Q、COS可选择，并实时显示一次和二次交流量。4）遥控：正常断路器遥控分合；5）开出：装置具有11对开出空接点，具体有跳闸输出、跳位输出、合位输出、控制回路断线输出、装置故障输出、保护动作类型输出等。2.3录波功能装置具有故障录波功能，动态记忆最新8次保护故障波形，每个事件记录故障前4个周波，故障后2个周波，每周波记录12点，可在装置上查看故障录波数据、时间、名称等，进行故障分析，也可上传当地监控或调度。2.4通讯功能装置具有CAN、RS485等网络通讯接口，方便与其他智能设备连接通讯。3 保护原理3.1速断保护本装置设有速断保护，能自动识别起动过程和故障过程，如识别为起动过程，则电流定值自动按整定的启动速断定值判断，如识别为故障过程，则电流定值自动按整定的故障速断定值判断，因此，故障速断保护定值按躲过最大负荷电流整定即可。充分发挥微机保护的优点，提高保护的灵敏度。速断保护主要对电动机短路提供保护，起动速断和故障速断保护的电流定值可分别整定，速断保护有投退控制字来控制速断保护的投退。Tset：启动时间定值， Iset1：启动速断电流定值， Iset2：故障速断电流定值。3.2过流保护本装置设有过流保护（可选择定时限或反时限），该段电流可根据起动电流或堵转电流整定，主要对电动机起动时间过长和运行中堵转提供保护。其电流定值和时间定值可分别整定，有投退字来控制保护的投退 。反时限特性曲线：t=Tset/(I/Iset) 2 -1其中：Tset:为过流保护反时限时间定值； Iset:为过流保护电流定值；I：实测电流； t：实际动作时间；Tset1：定时限时间定值， Tset2：反时限时间定值， Iset：过流电流定值。3.3正序过流保护本装置设有正序过流保护（可选择告警或跳闸），有控制字控制保护的投退。其电流定值和时间定值可分别整定。I1set：正序过流电流定值， Tset：正序过流时间定值。 3.4负序过流保护 当电动机三相电流有较大不对称，出现较大的负序电流，而负序电流将在转子中产生2倍工频的电流，使转子附加的发热大大增加，危及电动机的安全运行。本装置设有负序过流保护（可选择告警或跳闸），分别对电动机反相断相，匝间短路以及较严重的电压不对称等异常情况提供保护。其电流定值和时间定值可分别整定，有投退字来控制保护的投退 。反时限特性曲线：t=Tset/(I/Iset) 2 -1其中：Tset为负序过流保护反时限时间定值； Iset为负序过流保护电流定值； I：实测电流； t：实际动作时间；Tset1：定时限时间定值， Tset2：反时限时间定值， I2set：负序过流电流定值。3.5零序过流保护反应电动机定子接地的零序过流保护（可选择告警或跳闸）。电流及时间定值可分别整定，可通过控制字来控制保护的投退。Ioset：零序过流电流定值， Tset：零序过流时间定值。3.6过压保护本装置设有过电压保护（可选择告警或跳闸），过电压及时间定值可分别整定，有投退控制字来控制保护的投退，过电压保护经跳位闭锁。Uset：过电压电压定值， Tset：过电压时间定值。3.7低压保护本装置设有低电压保护（可选择告警或跳闸），低电压及时间定值可分别整定，有投退控制字来控制保护的投退.Uset：低电压电压定值， Tset：低电压时间定值。3.8过热保护过热是引起电动机损坏的重原因，特别是转子因负电流产生的过热。三相电动机在一相断线的情况下运行，定子中的负序电流在回路中感生接近100HZ的电流，此频率较高的电流的集肤作用使转子回路电阻增大，从而可能产生严重的过热引起转子损坏。本装置充分考虑了负序电流的影响，采用的过热保护的判据为： T=/（I1/In）2+K（I2/In）2-1.1025 其中：T：为过热保护动作时间； ：电动机发热时间常数； K：电动机过热系数，通常取6； I1：定子回路的正序电流； I2：定子回路的负序电流； In：电动机的额定电流，即允许长期过负荷1.05倍运行的电流；事实上，在非正常运行情况下，本装置不断计算电动机的积累过热量。 H=（I1/In）+K（I2/In）-1.1025t 式中：t为两计算点之间的间隔时间 H：等值单位过热量累加时间（S），表征电动机过热程度。一般情况下过热保护动作条件为H。 当热积累量达到H=0.5（过热报警水平）时发报警信号 当热积累量达到H=时跳闸出口 电动机过热保护动作跳闸后，不能立即再起动，要等到电动机散热到容许起动温度时，才能再起动。在紧急需要起动时，通过关闭装置电源或按一下装置复位键，将热模型恢复到“冷态”。3.9 CT断线告警 本装置设有CT断线告警，在开关合闸位置时投入，可通过控制字来选择该保护投退，当有一相或两相小于隐含定值0.2A时，发CT断线告警信号。若三相全部小于隐含定值时则不认为CT断线。3.10控制回路断线告警本装置设有控制回路断线告警功能，可通过控制字投退。当合位、跳位同时没有或同时有时，装置发控制回路断线告警信号。3.11 非电量保护本装置共有3路非电量保护，原理同3.12 PT断线告警本装置设有PT断线告警功能，可通过控制字投退。当母线电压小于70V且负序电压大于8V时，装置延时10秒发PT断线告警信号，PT断线启动后，若负序电压小于6V或母线电压大于70V，则PT断线返回。待电压恢复正常后保护也自动恢复正常。4 定值整定4.1 装置参数整定序号类型名 称范 围建议整定值备注01遥信去颤时间09.999S0.12S02交流CT变比0999903PT变比0999904零序CT变比0999905测量方式参数二/三06通讯通讯地址09907CAN波特率20125KB/S125KB/S08RS485波特率12004800B/S4800B/S09遥控脉宽时间09.999S0.30S10电度正向有功计算电度初值099999.999KWh11反向有功计算电度初值099999.999KWh12正向无功计算电度初值099999.999KWh13反向无功计算电度初值099999.999KWh14遥脉脉宽时间09.999S15遥脉电度初值099999999KWh注意:装置参数同定值一样重要,请务必按照实际情况整定。4.2装置保护定值整定序号名 称范 围整定步长定值区01切换定值区04102修改定值区04103复制定值区041数值定值序号名称整定范围整定步长01额定电流定值0.520.0A0.01A02起动速断定值0.599.99A0.01A03速断定值0.599.99A0.01A04过流定值0.550.00A0.01A05正序过流定值0.550.00A0.01A06负序过流定值0.550.00A0.01A07零序过流定值0.011.8A0.01A08过压定值40120.0V0.1V09低压定值5100.0V0.1V10有流闭锁定值010.00A0.01A11启动低电压定值5100.0V0.1V12系数K定值1121时间定值序号名称整定范围整定步长01过热保护时间常数16000S1S02起动时间定值0.0530S0.01S03过流定时限时间定值099.99S0.01S04过流反时限时间定值099.99S0.01S05正序过流时间定值0.599.99S0.01S06负序过流定时限时间定值099S0.01S07负序过流反时限时间定值099S0.01S08零序过流时间定值0.0599S0.01S09过压时间定值0.0599S0.01S10低压时间定值0.0599S0.01S投退定值序号投退定值状 态01速断保护投/退02过流保护投/退03过流保护反时限投/退04正序过流保护投/退05正序过流跳闸投/退06负序过流保护投/退07负序过流跳闸 投/退08负序过流反时限投/退09零序过流保护投/退10零序过流跳闸投/退11过压保护投/退12过压跳闸投/退13低压保护投/退14低压有流闭锁投/退15低压跳闸投/退 16过热保护投/退 17开入0跳闸投/退 18开入1跳闸投/退 19开入2跳闸投/退 20PT断线投/退 21控制回路断线投/退 22CT断线 投/退4.3装置保护定值整定说明1、 额定电流整定:按电动机额定电流整定: 2、 启动速断定值:按电动机最大启动电流整定： KK取1.5 nq为电动机启动倍数取4-7为电动机额定电流3、 运行速断定值:同启动速断定值整定,可靠系数Kk取0.84、 启动时间:根据电动机带的负荷性质决定电动机启动时间长短,以实际为准,据运行经验提供参数:水泵启动时间为4-5S,空压机启动时间为4-5S抽风机启动时间为10-16S轧机启动时间为10S左右。5、 过流保护定值:按电动机额定电流1.8倍整定, Kk取1.8,Ie电动机的额定电流6、 过流时间定值:定时限时间定值一般取0.5S,反时限时间一般取4-16S7、 正序过流定值:按电动机额定电流的1.2倍整定: Kk取1.2,Ie电动机的额定电流8、 正序时间整定:一般取1S9、 负序过流定值:按电动机额定电流的0.25倍整定Kk取0.25倍,Ie电动机的额定电流10、 负序时间定值:一般整定为1S11、 零序过流定值:按电动机的接地电容电流的1.5倍整定。一般整定Ic05A12、 零序过流时间定值:一般整定为0.5-1S跳闸。13、 过电压定值: 按电动机的额定电压1.3倍整定。14、 过电压时间整定:一般整定30S15、 低电压保护定值:对于不重要的电动机,电源有备自投时不允许自启动的电动机,电压定值一般按额定电压的60-70%,延时为0.5S作用跳闸。对于重要的电动机又要保证自启动时,电压定值按额定电压的0.45-0.55%,延时为6-10S作用于跳闸。对于根据安全需要保证电动机切除时间长失压后又不允许自启动的则电压定值按额定电压的0.25-0.4倍整定,时间定值一般整定6-10S。16、 过热保护整定：发热常数一般整定为6，电动机的发热时间常数一般由电动机制造厂家提供，若厂家没有提供该值，则可按下列方法之一进行估算，（厂家资料不详的情况下一般取300S-500S）方法一：由制造厂提供的过负荷能力数据进行估算，如在X倍过负荷时允许运行T秒，则按（X2-1.052）T计算，若有一组过负荷能力数据,则取算出中的最小值。方法二：由允许堵转时间T进行估算，如已知堵转电流倍数K和允许堵转时间T，则按（K2-1.052）T计算。方法三：由已知电动机定子绕组的额定温升W1值，绝缘材料的极限温升W2值和额定电流密度J进行估算，则按（150W1/1.05J2）*(W2/W1-1)计算。方法四：由电动机额定负荷运行时的稳定温升W1，启动电流下的定子温升W3，电动机启动电流倍数I，启动时间T估算，则按W1*I2*T/W3计算。方法五：由电动机运行规定进行估算，如某电动机规定从冷态启动至满转速的连续启动不超过两次，又已知该电动机启动电流倍数I和启动时间T，则按2（I2-1.052）*T计算。5 厂家功能设置该菜单下的内容由厂家出厂前根据用户技术协议已设置好，用户无需再设置，如需改动，要在厂家指导下进行。厂家功能设置其内容如下：1） 装置型号（用于整定装置型号）；2） 数值监视（用于查看程序代码）；3） 测量调试（用于调节测量精度）；4） 保护调试（用于调节保护测量精度）；5） 信号逻辑（用于信号出口逻辑整定）；6） 跳闸逻辑（用于跳闸出口逻辑整定）；6 上传遥信信息表序号遥信名称（真遥信）序号遥信名称（虚遥信）00远方控制信