PSM691U,692U电动机综合保护装置

1、国电南自Q/GDNZ.JB051-2007 标准备案号708-2007PSM 691U/692U电动机综合保护装置说明书国电 南京自 动化股 份 有限公司GUODIAN NANJING AUTOMATION CO., LTDPSM691U/692U电动机综合保护装置说明书Verl.1国电南京自动化股份有限公司2008年11月装置概述版本声明本说明书适用于电动机综合保护装置V1.1版本产品说明书版本修改记录表10987654321.1说明书与程序对应修正之后版本2008-11-111.0初始版本2007-11-1序号说明书版本号修改摘要软件版本号修改日期* 技术支持电话：（025） 834213

2、94-8120传真：（025） 83421394-8118* 本说明书可能会被修改，请注意核对实际产品与说明书的版本是否相符* 2008年11月第2版第1次印刷1装置概述目 次1装置概述 12技术性能及指标 31.1 额定电气参数31.2 主要技术指标31.3 环境条件41.4 功率消耗41.5 过载能力41.6 绝缘性能41.7 耐湿热性能41.8 电磁兼容性51.9 机械性能53 PSM 691U电动机差动综合保护测控装置 63.1 功能63.2 原理说明73.2.1 差动保护73.2.2 差动速断保护83.2.3 差流越限告警83.2.4 TA 断线告警 83.2.5 电流速断保护 83

3、.2.6 定时限过流保护93.2.7 反时限过流保护93.2.8 两段定时限负序过流保护/反时限负序保护93.2.9 过热保护103.2.10 堵转保护113.2.11 单相接地保护113.2.12 低电压保护及TV断线闭锁113.2.13 过电压保护121装置概述3.2.14 过负荷保护123.2.15 非电量保护123.2.16 4-20mA 直流输出 123.3 整定134 PSM 692U电动机综合保护测控装置 194.1 功能194.2 原理说明194.2.1 电流速断保护194.2.2 定时限过流保护204.2.3 反时限过流保护204.2.4 两段定时限负序过流保护/反时限负序保

4、护214.2.5 过热保护214.2.6 堵转保护224.2.7 单相接地保护 224.2.8 低电压保护及TV断线闭锁 224.2.9 过电压保护234.2.10 过负荷保护234.2.11 非电量保护234.2.12 4-20mA 直流输出 244.2.13 F-C 闭锁功能244.3 整定24#装置概述1装置概述PSM 691U电动机差动综合保护装置及 PSM692U电动机综合保护测控装置是在消化吸 收国内外先进经验的基础上分别专门为 2000KW及以上异步电动机和2000KW及以下异步电 动机（可与各类综合自动化配套）开发的产品。该类产品将线路的测量，保护，操作回路集 成在一个机箱内，

5、结构小巧，可在恶劣的工业环境下（如高，低温，震动，有害气体，灰尘， 强电磁干扰等）长期可靠地运行。产品可按功能就地安装在开关柜上，并具有运传，记忆各 种操作或故障信息等功能，同时亦提供独立的中央信号空接点。技术特点采用国际最流行的高速处理器，主频为200 MHz,内置资源丰富，外围电路设计简单， 保证产品的制造质量及其稳定性。充足的硬件资源， 4M字节Flash Memory存储器， 8M 字节 SDRAM。带有USB接口，可通过U盘直接升级装置程序，也可把装置的动作信息和故障录波 数据直接存入U盘，方便故障分析。测量三相电流和零序电流（Ia, Ib, Ic, Io）,三相或线电压（Uan,

6、Ubn, Ucn, Uab, Ubc, Uca）,有功功率P,无功功率Q,功率因素cos（|）,频率f,有功电量kWh,无 功电量kVarh。电流、电压、功率、电度的测量值不仅反映基波，还可正确反映213次谐波，从而使测量结果与专用测量表计一致。具有一路420mA直流模拟量输出（可自定义为电流、电压或功率），取代交流采集 变送器。最多14路用户可自定义名称的开入量接口（其中2路为与模拟量输出接点复用）。保护元件的出口方式可通过跳闸矩阵进行整定，方便用户选择要动作的继电器。所有 继电器出口接点可选择为跳闸接点（自动返回）或信号接点（复归后返回） 。自带操作回路，可自适应0.5A5A开关跳合闸电流

7、。GPS对时可采用硬接点分脉冲或秒脉冲方式，同时也支持IRIG-B对时方式（RS485接口）。电动机差动保护具有防止电机启动或区外故障时TA饱和导致差动保护误动的判据。有效、可靠的PT断线判据，有效防止电机低电压元件误动作。两个100M以太网通信接口，一个 RS485通信接口，支持IEC60870-5-103, Modbus 等规约。9条故障录波，每条录波包含1.9秒的采样点和幅值录波，采样点录波最大包含 14路 模拟量（间隔为1mS）,幅值录波最大包含40个模拟量幅值和32个开关量（间隔为 5mS）。2条电动机启动录波（间隔为100mS）,启动前1S,启动后29S。录波采用标 准Comtra

8、de格式。1000条事件记录，最近200条失电保持。采用全图形化编程技术以及稳定、可靠的保护继电器库，提高程序的可靠性及正确性。整机静态功耗低（约6W）,液晶模块采用新工艺，取消导电橡胶连接，寿命大为提高。高抗干扰性能，通过10项电磁兼容检测认证，快速瞬变、静电放电、浪涌抗干扰性能 均达到最高等级（IV级）标准。工作环境温度范围：-25C+55C （液晶无模糊、迟钝现象）。#技术性能及指标2技术性能及指标2.1额定电气参数电源直流额定电压：DC220WE DC110V允许偏差：-20% +15%波纹系数：不大于5%。额定电流、电压交流电流：5A或1A;交流电压：100V或100/、/3 V。2

9、.2主要技术指标精确工作范围电流：0.04In 201n （In =5A 或 In=1A）;电压：1V150V;频率：45Hz55Hz。测量精度电流：0.2级（含谐波）；电压、有功功率、无功功率、功率因数：0.5级（含谐波）；频率：± 0.01Hz;4-20mA输出：0.5 级。定值误差整定值误差：不超过± 3%动作时间误差：定时限保护，不超过（±1%整定值+ 40）ms；反时限保护，不超过土 5%密定值或± 40ms遥信分辩率小于2msGPS寸时分脉冲或秒脉冲：要求GPSg置提供接口为空光耦，耐压大于 50V;IRIG-B: DC寸码，RS485接口。

10、接点容量操作回路的跳闸电流与合闸电流：0.5A5A自适应；跳闸空接点：10A （DC220V闭合容量）；信号空接点：5A （DC220V闭合容量）。2.3 环境条件环境温度：-25 C- + 55 C；相对湿度：5%95% （产品内部不凝露，不结冰）；大气压力：66kPa106kPa2.4 功率消耗交流电流回路：当In=5A时，每相不大于0.5VA;当In=1A时，每相不大于0.3VA。交流电压回路：当额定电压时，每相不大于 0.5VA。直流电源回路：当正常工作时，不大于 6Vf当装置动作时，不大于15W2.5 过载能力交流电流回路：2倍额定电流，连续工作；10倍额定电流，允许10s； 40倍

11、额定电流, 允许1s。交流电压回路：1.5倍额定电压，可连续工作。2.6 绝缘性能绝缘电阻在正常试验大气条件下，装置的外引带电回路部分和外露非带电金属部分及外壳之间， 以及电气上无联系的各回路之间，用 500V的兆欧表测量其绝缘电阻值不小于 100 MQ0 介质强度在正常试验大气条件下，装置能承受频率为50Hz,历时1min的工频耐压试验而无击穿闪络及元件损坏现象。试验过程中，任一被试回路施加电压时，其余回路等电位互联接地。冲击电压在正常试验大气条件下，装置的直流输入回路、交流输入回路、输出触点等各回路对地， 以及电气上无联系的各回路之间，能承受 1.2/50日的标准雷电波的短时冲击电压试验，

12、开 路试验电压为5kV。2.7 耐湿热性能装置能承受GB/T 7261第20章规定的交变湿热试验。试验温度+ 40c ±2C、相对湿度 （93± 3） %,试马时间为48h （每一周期时间为24h）,在试验结束前2h内，测量各外引带 电回路部分对外露非带电金属部分及外壳之间、以及电气上无联系的各回路之间的绝缘电阻 应不小于1.5MQ;介质强度不低于规定介质强度试验电压值的75%。2.8试验项目要求1辐射电磁场骚扰试验满足 GB/T 14598.9 2002 (IEC 60255-22-3:2000 , IDT )规定的出级试 验2快速瞬变干抗试验满足 GB/T 14598.

13、10 - 1996 (idt IEC 60255-22-4:1992 )规定的G级试验31MHz脉冲群干扰试验满足 GB/T 14598.13 - 1998 (eqv IEC 60255-22-1:1988 )规定的出级试验4静电放电试验满足 GB/T 14598.14 -1998 (idt IEC 60255-22-2:1996 )规定的 4 级试验5电磁发射试验满足 GB/T 14598.16-2002 (IEC 60255-25:2000 , IDT )规定的 A 类试 验6浪涌（冲击）抗扰度满足 GB/T 17626.5 - 1999 (idt IEC 61000-4-5:1995 )

14、规定的 4 级试验7射频场感应的传导骚扰 度满足 GB/T 17626.6 - 1998 (idt IEC 61000-4-6:1996 )规定的 3 级试验8工频磁场抗扰度满足 GB/T 17626.8 - 1998 (idt IEC 61000-4-8:1993 )规定的 4 级试验9脉冲磁场抗扰度满足 GB/T 17626.9 - 1998 (idt IEC 61000-4-9:1993 )规定的 4 级试验10直流电源电压突降和电 压中断影响允许 GB/T 8367 - 1987 (eqv IEC 60255-11:1979 )中好 100 ms 的电压 中断，30%电压突降0.5 s

15、2.9 机械性能项目要求1振动装置能承受GB/T 11287-2000中3.2.1规定的严酷等级为 1级的振动响应试验，3.2.2规定的 严酷等级为1级的振动耐久试验。2的装置能承受GB/T 14537-1993中4.2.1规定的严酷等级为 1级的冲击响应试验，4.2.2规定的 严酷等级为1级的冲击耐久试验。3碰撞装置能承受GB/T 14537-1993中4.3规定的严酷等级为 1级的冲击碰撞试验。5 PSM 691U电动机差动综合保护测控装置3 PSM 691U电动机差动综合保护测控装置3.1 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反时限过流保护两段定时限

16、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电压保护过负荷保护非电量保护1个遥控开关4-20mA输出9条故障录波，2条启动录波I , U, P, Q, Cosd ,有功电度，无功电度标准为12路开关量采集，选配了 1路4-20mA输出占用2路开入量。（4-20mA为3X2,3x3）GPS寸时（分脉冲，秒脉冲或IRIG-B方式）3.2 原理说明3.2.1 差动保护3.2.1.1 比例制动装置采集A、B、C各相两侧的电流II、I2 ,经运算得到Izd = Max (I 1 , I 2)Id = | I1 I2 |、,Id - IcdK 二Izd - Ig动作方程：如果制动电流I

17、zd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 ) x K 其中：Izd制动电流，取最大相电流；Id 一差电流；Icd 一差动定值；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。3.2.1.2 谐波制动考虑到电动机尾端一次侧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，可有效防止电机差动保护误动作。NIAF2NIA<K2A相二次谐波和三次谐波制动差动保护动作方程:N I A F3 "< K3N I ANIAF2尾端A相二次谐波的幅值NIAF3尾

18、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 0.13K3为三次谐波制动系数，一般取 0.13C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。3.2.2 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。3.2.3 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。3.2.4 TA断线告警电机在额定电流下运行，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。3.2.5 电流速断保护异步电动机在起动过程中电流较大， 通常能达到5

19、8倍额定电流（Ie）,起动时间能长达 几十秒。装置设两个速断定值，在起机过程中采用“起动中速断定值”，该值按躲过电动机起 动电流整定，等电动机起动过程结束后，自动采用“起动后速断定值”，该值按电动机自起动 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）起动时间tst按躲过最长的起动时I可整定，tst>tst.max。b）起动时的整定值Iop.h按躲过电动机起动电流Ist整定，即：当t4st时，Iop.h=krelMst,为躲过非周期分量的影响，krel取1.5, Ist为（68）Ie 0c）运行时的整定值Iop.l按躲过自起动电流和区外出口短路时电动机最大反馈短路整

20、定， 自起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，自起动电流会较大，按传统方法计算，自起动电流Ias=5Ie, Iop.= krel粕stMe =1.3）5Me =6.5Ie 。区外出口三相短路考虑保护（4060）ms固有延时，反馈电流Ifb=6Ie。Iop.1 = krel -b=i.36 Ie =7.8Ie。d）速断保护的短延时用于与F-C回路配合。3.2.6 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。过流定值可根据起

21、动电流整定，一般为（1.22） Ie。延时按躲过电动机起动时间整定3.2.7 反时限过流保护三条特性曲线可供选择（通过软压板选择）：一般反时限：t二0tI Ip 0.02 -1 p强反时限：t_13 .5一 I Ip - 1 *极端反时限：t_80一 I Ip 2 -1tp式中t为反时限过流保护的动作延时。I为变压器二次侧实际电流值。Ip为反时限电流保护起动值，当I > Ip时，保护起动。tp为反时限过流常数。该保护元件需要整定三个保护定值：起动中反时限门槛值、起动后反时限门槛值、反时限过流常数。装置设两个反时限起动值，在起机过程中采用“起动中反时限门槛值” ，该值按躲过电 动机起动电流

22、整定，等电动机起动过程结束后，自动采用“起动后反时限门槛值” ，该值按电 动机自起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。反时限过流常数的整定应为：从电机实际的反时限动作曲线上取出相应的点（如10Ie时动作时间为20S）带入反时限曲线中求出反时限过流常数。3.2.8 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II、负序电流为I2,若三相电流都接入装置，则：.11 =(I a+a I b+ a2 I c)/3 ; 12 =(I A + a2 I B + a I c)/3 ； a=ej2,/3一般电

23、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:.Ii=(Ia + B I c)M/3 ;12 =(I C + B I a)/v'3 ; B =e,"/3两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：(I2/Ied)其中：T负序反时限常数I2负序电流值Ied 电机二次额定电流值为防止外部故障或外部供电系统出现不平衡时，电动机的反馈负序电流可能引起负序过流保护误动。根据区内、区外发生不对称短路时I2/I1的比值不同，当下列条件满足时，可将负序过流保护闭锁：I2>1.2Ii,其中：Ii为正序电流，I2为负序电流。3.2.9

24、 过热保护电动机过负荷、起动时间过长、堵转等会产生较大的正序电流；而断相、不对称短路、输入电压不对称时会同时产生较大的正序和负序电流，根据电动机定子正序和负序电流引起的发热特征，可对上述故障提供过热保护。用正、负序综合测量值Ieq作为等效电流来模拟电动机的发热效应，即：222Ieq2=Ki Ii 6I2其中：Ieq 一等效电流Ii 正序电流(标幺值)I2 一负序电流(标幺值)Ki 一正序电流发热系数，在电机起动过程中Ki = 0.5,起动完毕Ki=1根据电动机的发热模型反时限特性，为有效保护电动机，保护的动作时间t和等效电流Ieq的关系有如下两条曲线可供选择：1）t =22Ieq -1 二其中

25、：T 一过热时间常数。I 8允许电机长期运行的最大电流值,一般可设为1.1Ieq2 Ip22） t = . ln Ieq2 -I 二2其中：T 一过热时间常数。I 8允许电机长期运行的最大电流值,一般可设为1.1Ip 一过负荷前的负载电流，若过负荷前处于冷态，则 Ip=0选择上述两曲线之一进行计算，当热积累值达到P时，装置跳闸。3.2.10 堵转保护由于机械故障、负荷过大、电压过低等原因可能使转子处于堵转状态。在全电压下堵转 的电动机，电流很大，特别容易烧坏。装置根据采集的各相电流计算出正序电流，当正序电流大于堵转电流定值时，保护经过 延时跳闸。堵转保护在启动时不退出运行，所以堵转保护延时要大

26、于电动机启动时间。3.2.11 单相接地保护零序过流测量范围为0.05030A （二次值），用于非直接接地系统。当3I0大于零序过流保护整定值，保护经延时跳闸。3.2.12 低电压保护及TV断线闭锁当电动机电源电压短时降低或短时中断后又恢复时，为保证重要电动机的自起动而需要 切除次要的电动机。当输入装置的三个线电压 Uab、Ubc及Uca同时低于低电压定值时，低电压保护动作， 经延时作用于出口。为防止因TV断线使保护误动，设置有TV断线闭锁。当发生TV断线时, 装置将发告警信号并闭锁低电压保护。低电压保护定值的设定按躲过成组电动机自起动时的最低电压来整定。当母线未送电时，低电压保护会动作，未了

27、避免这种情况，装置设有低电压开放条件，必须先满足开放条件，低电压保护才投入。该条件可由用户设定投入 （使用）或退出（不使用）低电压开放条件：三个线电压有一个大于80V,且延时100ms。该条件一旦成立，低电压保护有效。当低电压保护动作跳闸后，经过10S延时，装置自动使低电压开放条件无效，低电压保护同时返回。装置采用两种方法识别TV断线。方法一：当三个线电压中最大与最小之差大于 30V,延时3S,发TV断线信号；当三个线电 压中最大与最小之差小于30V,且Uab大于80V, TV断线信号返回。方法二：电压突变同时电流不突变，认为 TV断线，发TV断线信号。电压突变：100ms内三个线电压中任一个

28、由大于 90V变为小于60V。电流不突变：Ia, Ic均大于0.2A,且变化小于0.1 In。三个线电压都大于9 0 V, TV断线信号返回。3.2.13 过电压保护当输入装置的三个线电压Uab、Ubc及Uca中任一个大于过电压定值时，过电压保护动 作，经延时作用于出口。3.2.14 过负荷保护当电动机三相电流IA、旧、IC大于过负荷保护的整定值时，经过延时，装置发信或跳闸 出口（可由控制字选择）。过负荷定值应小于过流保护定值。由于电机在起动过程中电流较大， 所以过负荷延时定值应躲过电机自起动时间。3.2.15 非电量保护装置带有2个非电量保护，用于变压器电动机组或工艺故障需要跳闸等情况。每个

29、非电 量保护可以整定为跳闸或发信或退出。如不作为非电量保护，整定为退出时，这些点可以作 为普通开入量使用。3.2.16 4-20mA直流输出装置端子（3X2+, 3X3一）输出一路4-20mA直流，用于接至DCS系统的模拟量采集卡件 （AI）。该直流输出可在装置设置中由用户选择对应为 Ia或Uab或P。3.3整定定值表序号定值名称单位范围备注1电机二次额定电流（Ie）A0.04In 21nIn=5A 或 In=1A2差动保护定值Ie3.000 16.003差动速断定值Ie0.100 0.9904比例制动系数0.300 0.7005尾端平衡系数0.000 9.9906差流越限定值Ie0.050

30、0.5007差流越限延时S0.000 9.9908电机启动时间S0.000 50.009起动中速断定值Ie0.000 20.0010起动后速断定值Ie0.000 20.0011速断延时S0.000 10.0012过流定值Ie0.000 10.0013过流延时S0.000 50.0014过负荷定值Ie0.000 20.0015过负荷延时S0.000 50.0016负序过流一段Ie0.300 10.0017负序过流一段延时S0.000 60.0018负序过流二段Ie0.300 10.0019负序过流二段延时S0.000 60.0020负序反时限常数S0.000 99.9821负序反时限门槛Ie0.

31、000 20.00负序电流超过门槛，反时限保护才 启动22堵转保护定值Ie0.000 10.0023堵转保护延时S0.000 20.0024过热启动值Ie1.100 2.00025过热时间常数S0.000 260026过热报警系数0.000 1.00027零序过流定值A0.050 30.0028零序过流延时S0.000 50.0029反时限过流基准值A0.100 200.030反时限零序常数S0.000 60.00tp31反时限零序门槛Ie0.000 20.00Ire32低电压定值V0.000 99.9933低电压延时S0.000 50.0034过电压定值V0.000 99.9935过电压延时

32、S0.00050.0036FC闭锁电流定值Ie0.00099.9937FC闭锁延时S0.000150.038起动中反时限定值Ie0.00099.9939起动后反时限定值Ie0.00099.9940反时限过流常数S0.000150.0控制字表序号控制字名称选项备注1三相三继电器式口退出 口投入电流检测A,B,C三相2二相二继电器式口退出 口投入电流检测A,C两相3二相三继电器式口退出 口投入电流检测 A,B,C三相 Ib=-(Ia+Ic)4非电量一跳闸口退出 口投入5非电量一发/口退出 口投入6非电量二跳闸口退出 口投入7非电量二发信口退出 口投入8差动速断软压板口退出 口投入9A相差动投退口退

33、出 口投入10B相差动投退口退出 口投入11C相差动投退口退出 口投入12差流越限软压板口退出 口投入13CT断线发信口退出 口投入14CT断线闭锁差动口退出 口投入15速断投退口退出 口投入16过流投退口退出 口投入17过负荷发信口退出 口投入18负序过流一段投退口退出 口投入19负序过流二段投退口退出 口投入20负序反时限投退口退出 口投入21负序反馈闭锁投退口退出 口投入22堵转保护软压板口退出 口投入23过热对数曲线口退出 口投入24过热反比曲线口对数 口反比25过热跳闸投退口退出 口投入26过热告警投退口退出 口投入27零序发信口退出 口投入28零序跳闸口退出 口投入29反时限零序投

34、退口退出 口投入30低电压投退口退出 口投入31低电压条件口退出 口投入32过电压投退口退出 口投入33TV断线告警口退出 口投入34操作回路断线口退出 口投入35FC闭锁投退口退出 口投入36正常反时限过流口退出 口投入三条曲线中选择一条37强反时限过流口退出 口投入38极端反时限过流口退出 口投入23RC*!：'： '仇 YWb Y»' YMh出粽mrht地时T：RS4B51E1G-B此MTOjiyH4-2i)jkJ-画却描用贻 一西F-帅。子品1人tL?*线例 拒收史(；*+KM姒雨金福行则合制入口手卷TWJ侏跳胃*HWJ辕肛状口开关雕科关的口EJn.d

35、i n*；KM掂尿扃就疑看K50I60 1电能段PU?最，。手兑事小VD513现版牌燃 技毗PU福猿+融中如您VD23转窗A台般璃井户和4M MHBT版卜不'.匚:不叫i一1 3再，THJM冬嬲.司虹渡信号mi施群1：it12行 熊M 鸵人口 IttU MS 咻1” HHU. L雌翳 上部舞13 H F r1百20 a ?T?Ah'fAV?4V)24-2Qinir+3-1 -SOlIlin4献幽5秋黑67献16_8_JAf?T秋制107人的uif A §10gffAill13-.-ik1115j6寇115（GPS金州麻木）17US485-A18US+85-B19顺办2

36、0GPSW1RK-B-2 以电 区|相miUa SHSUb MtiUc 国拉Ui12揶触a:-,- r3胄馨F螭b料微腕d6nm：是箱隧加7a置is题疝fiH他向*9199邦拽觥联舒电匍c*1112Wla*1314般电觥Htibc*1516施给17181920212223附21m-蚌铸-稣翳3XIX PSM 692U电动机综合保护测控装置4 PSM 692U电动机综合保护测控装置4.1 功能电流速断保护定时限过流保护定时限过流保护反时限过流保护两段定时限负序过流保护/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电压保护过负荷保护非电量保护F-C闭锁功能1个遥控开关4-20mA输出9条

37、故障录波，2条启动录波I, U, P, Q, Cosd ,有功电度，无功电度标准为12路开关量采集，选配了 1路4-20mA输出占用2路开入量。（4-20mA 为 3X2+,3x3一）遥控开关分合GPS对时（分脉冲，秒脉冲或IRIG-B方式）4.2 原理说明4.2.1 电流速断保护,起动时间可长达 ，该值按躲过电动 ，该值按电动机自异步电动机在起动过程中电流较大，通常能达到58倍额定电流（Ie）十几秒。本装置设置两个速断定值，在起机过程中采用“起动中速断定值” 机起动电流整定，等电动机起动过程结束后，自动采用“起动后速断定值” 起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

38、a）起动时间tst按躲过最长的起动时I可整定，tst tst.maxb）起动时的整定值lop.h按躲过电动机起动电流1st整定，即：当tst时,Iop.h=krelXlst,为躲过非周期分量的影响，krel取1.5, 1st为（68）Ie。c）运行时的整定值10P.l按躲过自起动电流和区外出口短路时电动机最大反馈短路整定， 自起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，自起动电流会较大，按传统方法计算，自起动电流Ias=5Ie, Iop.l= krel）Kast

39、XIe =1.3）5Me =6.5Ie。区外出口三相短路考虑保护（4060）ms固有延时，反馈电流Ifb=6Ie。lop.l = krel 淤b=1.3M6 Ie =7.8Ie。d）速断保护的短延时用于与F-C回路配合。4.2.2 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。过流定值可根据起动电流整定，一般为（1.22） Ie。延时按躲过电动机起动时间整定4.2.3 反时限过流保护三条特性曲线可供选择（通过软压板选择）一般反时限:强反时限：极端反时限:0.140 .02t p(I/I p )- 113 .580 Ip1tp39式中t为反时限过流保护的动作延

40、时。I为变压器二次侧实际电流值。Ip为反时限电流保护起动值，当I > Ip时，保护起动。tp为反时限过流常数。该保护元件需要整定三个保护定值：起动中反时限门槛值、起动后反时限门槛值、反时 限过流常数。装置设两个反时限起动值，在起机过程中采用“起动中反时限门槛值” ，该值按躲过电动 机起动电流整定，等电动机起动过程结束后，自动采用“起动后反时限门槛值” ，该值按电动 机自起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。反时限过流常数的整定应为：从电机实际的反时限动作曲线上取出相应的点 (如10Ie时动 作时间为20S)代入反时限曲线中求出反时限过流常数。4.2.4 两段

41、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Ii、负序电流为I2,若三相电流都接入装置，则：.11 = (I a+ a I b+a21 c)/3 ； 12 = (I a + a2 I b + a I c )/3 ； a=ej2"/3一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：.11 = (I A+B I c)/<3 ; I2 =(Ic + 0I a)/J3 ; p =e%/3两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：Tt 二(I2 /Ied)其中

42、：T负序反时限常数I2负序电流值Ied 电机二次额定电流值为防止外部故障或外部供电系统出现不平衡时，电动机的反馈负序电流可能引起负序过 流保护误动。根据区内、区外发生不对称短路时I2/I1的比值不同，当下列条件满足时，可将负序过流保护闭锁：I2>1.2Ii,其中：Ii为正序电流，I2为负序电流。4.2.5 过热保护电动机过负荷、起动时间过长、堵转等会产生较大的正序电流；而断相、不对称短路、 输入电压不对称时会同时产生较大的正序和负序电流，根据电动机定子正序和负序电流引起 的发热特征，可对上述故障提供过热保护。用正、负序综合测量值Ieq作为等效电流来模拟电动机的发热效应，即：222Ieq2

43、=K1 I1 6I2其中：Ieq 一等效电流Ii 正序电流（标幺值）I2 一负序电流（标幺值）Ki 一正序电流发热系数，在电机起动过程中 Ki = 0.5,起动完毕Ki=1根据电动机的发热模型反时限特性，为有效保护电动机，保护的动作时间t和等效电流Ieq的关系有如下两条曲线可供选择：1） t =22Ieq -I二其中：T 一过热时间常数。般可设为1.1Ieq2 Ip2 2) t = . InIeq2 _ I 二2其中：T 一过热时间常数。|8 允许电机长期运行的最大电流值，一般可设为Ip 一过负荷前的负载电流，若过负荷前处于冷态,选择上述两曲线之一进行计算，当热积累值达到1.1则 Ip=0P时

44、，装置跳闸。4.2.6 堵转保护由于机械故障、负荷过大、电压过低等原因可能使转子处于堵转状态。在全电压下堵转 的电动机，电流很大，特别容易烧坏。装置根据采集的各相电流计算出正序电流，当正序电流大于堵转电流定值时，保护经过 延时跳闸。堵转保护在启动时不退出运行，所以堵转保护延时整定要大于电动机本身的启动时间。4.2.7 单相接地保护零序过流测量范围为0.05030A （二次值），用于非直接接地系统。当3I0大于零序过流整定值，保护经延时跳闸。4.2.8 低电压保护及TV断线闭锁当电动机电源电压短时降低或短时中断后又恢复时，为保证重要电动机的自起动而需要 切除次要的电动机。当输入装置的三个线电压

45、Uab、Ubc及Uca同时低于低电压定值时，低电压保护动作， 经延时作用于出口。为防止因TV断线使保护误动，设置有TV断线闭锁。当发生TV断线时, 装置将发告警信号并闭锁低电压保护。低电压保护定值的设定按躲过成组电动机自起动时的最低电压来整定。当母线未送电时，低电压保护会动作，为了避免这种情况，装置设有低电压开放条件， 必须先满足开放条件，低电压保护才投入。该条件可由用户设定投入（使用）或退出（不使用）。低电压开放条件：三个线电压有一个大于80V,且延时100ms。该条件一旦成立，低电压保护有效。当低电压保护动作跳闸后，经过 10S延时，装置自动使低电压开放条件无效， 低电压保护同时返回。装置

46、采用两种方法识别TV断线。方法一：当三个线电压中最大与最小之差大于30V,延时3S,发TV断线信号；当三个线电压中最大与最小之差小于30V,且Uab大于80V, TV断线信号返回。方法二：电压突变同时电流不突变，认为 TV断线，发TV断线信号。电压突变：100ms内三个线电压中任一个由大于 90V变为小于60V。电流不突变：Ia, Ic均大于0.2A,且变化小于0.1 In。三个线电压都大于90V, TV断线信号返回。4.2.9 过电压保护当输入装置的三个线电压Uab、Ubc及Uca中任一个大于过电压定值时，过电压保护动 作，经延时作用于出口。4.2.10 过负荷保护当电动机三相电流IA、旧、

47、IC大于过负荷保护的整定值时，经过延时，装置发信或跳闸 出口（可由控制字选择）。过负荷定值应小于过流保护定值。由于电机在起动过程中电流较大， 所以过负荷延时定值应躲过电机自起动时间。4.2.11 非电量保护装置带有2个非电量保护，用于变压器电动机组或工艺联锁时需要跳闸等情况。每个非 电量保护可以整定为跳闸或发信或退出。如不作为非电量保护，整定为退出时，这些点可以 作为普通开入量使用。4.2.12 4-20mA直流输出装置端子（3X2,3X3）输出一路4-20mA直流，用于接至DCS系统的模拟量采集卡件（AI）该直流输出可在装置设置中由用户选择对应为Ia或Uab或P4.2.13 F-C闭锁功能当变压器三相电流IA、IB、IC任一个大于FC闭锁电流定值时，经FC闭锁延时，闭锁所有跳接触器的保护元件，以保证熔断器首先熔断。当三相电流IA、旧、IC均小于FC闭锁电流定值时，经100ms延时，开放跳接触器的保护元件。4.3整定定值表序号定值名称单位范围备注1电机二次额定电流值（Ie）A0.04In 21nIn=5A 或 In=1A2电机启动时间S0.00060.003起动中速断定值Ie0.00020.004起动后速断定值Ie0.00020.005速断延时S0.000 10.006过流定值Ie0.000 10.007过流延时S0.00060.008过负荷定值Ie0.00020.009过负荷延