WDH-8D微机式电动机综合保护装置

1、WDH-8D微机式电动机综合保护装置1 产品概述WDH-8D微机式电动机综合保护装置（以下简称装置），作为6KV，10KV系统三相异步电动机的综合保护，对特大型电动机（2000KW及以上）需加装与之配套的WDH-8C型微机差动保护。本成套保护为纯数字式保护装置，以高可靠性工业级80C196KC+PSD为主体，集成电路采用工业品或军品，稳定性、可靠性较高，适合在高压开关柜等较恶劣的工作环境中。2 保护原理及功能特点2.1 速断保护速断保护通过判断正序电流的大小来实现的，其整定范围为(412)Is。电流定值由两部分组成，即：在启动过程中定值I1QSD 和运行过程中定值I1YSD。它们分别整定，I1

2、QSD应大于I1YSD，这样即可以有效地躲过电动机的巨大启动电流，又可以保证正常运行过程的灵敏度。动作时间特性有两种时限特性可选择，选择定时限和反时限，动作时间可整定；对于用断路器控制的电动机整定时间一般较短，而用接触器控制的电动机整定时间一般较长。2.2 不平衡保护 不平衡保护主要针对各种非接地性不对称故障，如:电动机发生某相断相时，负序分量的大小因故障前的负荷率而不同，负荷率大于0.7时，健全相才能引起过电流，因此常规保护不能有效保护不对称故障。在电动机正常运行时，由于供电电源的不对称，总存在一定的负序电流，该电流不会超过30%Is，负序保护的整定应能躲过此负序电流，即按(0.3-1.0)

3、Is整定。动作时间特性有两种时限特性可选择，选择定时限和反时限，动作时间可整定。2.3 过负荷保护过负荷保护通过获得正序电流和负序电流的等效电流 Ieq = K1 I12 + K2 I2 2 来模拟电动机的热过程。其中：I1是电动机电流正序分量，I2是电动机电流负序分量，K1为正序分量系数，该系数由软件自动设定，在电动机开始启动时为0.5，这样可以使过热保护躲过巨大的电机启动电流，在启动完成后为1。K2为负序电流系数，因负序电流产生的热效应远高于正序电流，所以一般取36之间。 电动机运行时间/电流曲线应满足下公式(1)： TFR t =(1) (Ieq/Is)2-1.052 式中: TFR 为

4、发热时间常数 Is为电机二次额定电流 Ieq为电机运行的总的等效电流装置采用A，C两相不完全接线方式，由输入的IA，IC电流计算出负序电流和正序电流，然后求出总的等效电流Ieq。 发热时间常数可整定，其范围从1002400秒，级差为1。电机停转时由于其散热效果差，冷却时间常数一般是发热时间常数的几倍，冷却时间常数的整定范围为1002400秒，级差为1。 热报警TBJ可整定为热积累跳闸的(6099.9)，装置提供实时热积累值显示，告警灯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，装置跳闸接点返回。过热保护跳闸后，

5、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，热跳闸接点返回，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。热复归操作后，热积累值复位到45热跳闸值。2.4 启动时间过长及堵转保护 启动时间过长保护是由启动时间TQD (可整定，范围为1060秒)和堵转保护IDZ 整定值配合来实现的。若计算的正序电流值大于0.1Is，则认为电动机开始启动，在启动时间TQD 后，电动机电流仍在IDZ 以上，经过一个延时后TDZ堵转保护动作。通常堵转保护在启动过程中整定值是躲不过电动机的巨大启动电流的，在启动时间TQD 内，堵转保护IDZ 自动被闭锁。2.5 接地保

6、护: 电动机接地电流取决于供电系统接地方式。在不接地或高阻接地系统中，故障电流仅是几安培，在中阻接地系统中为数百安培，在直接接地系统中将是更大的数值。对于具有高的接地故障电流水平的系统，如果三相都装有电流互感器，零序电流可由三相电流之和取得。在大多数情况下，为了检测低的接地电流，常常需要零序电流互感器来取得零序电流。因此，微机式电动机保护设计为既可用两相电流互感器加零序电流互感器的方式，也可用三相电流互感器的方式。 动作时间特性有两种时限特性可选择，选择定时限和反时限，动作时间可整定，对于大中电流接地系统和断路器控制的电动机整定时间一般较短，而对于小电流系统或用接触器控制的带熔断器保护的电动机

7、整定时间一般较长。2.6 低压保护 低压保护对不能自启动的电动机，或为了保证安全生产，对不允许自启动的电动机，在电源电压消失后，动作于断路器跳闸，将电动机从电网中自动断开。当UAB和UBC两个线电压低于定值时，低压保护动作；电动机从电网中断开后，I1电流消失后，低压自动退出，这样可使电动机能随时重新启动。2.7 DCS测量接口 装置通过测量CT监测电动机的工作电流，并向DCS系统送出4-20mA的测量电流值。3 技术数据3.1 额定值：交流电流额定值：In=5A； 交流电压额定值：100V； 接地保护额定值：Ion=0.2A； 额定频率：5OHz； 额定电源电压：直流Un=220V或110V；

8、3.2 过热保护3.2.1 电动机额定二次电流Is整定范围范围:(1-6)A；级差0.01A； 运行等效电流：Ieq= K1 I12 + K2 I22 ； K1，软件自动控制，电动机启动过程中为0.5，启动完成后为1； K2的取值范围：2-10，级差1；3.2.2 过热告警RBJ 整定范围：60.0%99.9% 热跳闸值。3.2.3 发热时间常数TFR:1002400S，级差1； 冷却时间常数TLQ:1002400S，级差1；3.3 速断保护 电动机启动过程中电流I1QSD 整定范围：（560）A ，级差0.1A； 电动机启动完成后电流I1YSD 整定范围：（560）A ，级差0.1A； 可整

9、定为带反时限，时间TSD 整定范围：O - 9.99S；级差0.01S3.4 不平衡保护单元 不平衡电流IBPH 整定范围：（19.99）A，级差0.01A； 可整定为带反时限，时间TBPH 整定范围：O.1 - 9.99S；级差0.01S3.5 接地保护单元： 接地电流IJD 整定范围：（0.13）A 级差0.01A； 可整定为带反时限，时间TJD 整定范围：O.01 - 9.99S；级差0.01S3.6 启动时间过长和堵转保护 堵转电流IDZ 整定范围：（120）A ，级差0.1A； 堵转时间TDZ 整定范围：O.01 - 9.99S；级差0.01S 启动时间TQD 整定范围：260S 级

10、差0.1S； 电动机运行电平检测元件的整定值 10%Is，不可调；3.7 低压保护 电压整定值UDY : 10-99.9V,级差0.1V； 时间整定值TDY :0.19.99秒,级差0.1S； 3.8 动作精度动作值整定精度：3% 动作时间的整定精度：2%或30ms3.9 运行环境温度：-10+503.10 触点容量 a、跳闸触点 在电压不大于250V，电流不大于0.5A时，直流回路中能断开有感负载（t=50.75ms）50W，交流回路中（COSj=0.40.1）能断开负荷250VA。长期允许通过电流不大于5安培。 b、信号触点 在电压不大于250V，电流不大于0.5A时，直流回路中能断开有感

11、负载（t=50.75ms）30W;交流回路中（COSj=0.40.1）能断开负荷60VA。长期允许通过电流不大于2安培。3.11 工频耐压：装置所有端子对地AC2000V，1min。3.12 抗干扰试验：符合国家静态继电器及保护装置电气干扰试验标准。3.13 功率消耗 a） 交流回路，每相不大于1VA； b） 直流电源回路，在正常工作时不大于W，动作时不大于W。3.14 重量装置重量约4kg。4 液晶显示及键盘操作本装置的面板上有7个触摸按键，48汉字液晶显示器和9个指示灯，操作时液晶显示器操作显示提示菜单和当前状态。各个按键意义如下：微机复位键：装置微机硬件复位。 确认键：确认当前所选择的操

12、作。退出键：退出当前所选择的操作，返回到上层菜单。 键：左移键，整定定值时回退上一定值。 键：右移键，将光标右移一位，修改后一位数字。 键：上移键，将光标上移一位，选择上一条菜单或者光标处数字加一操作。 键：下移键，将光标下移一位。选择下一条菜单或者光标处数字减一操作。5 菜单操作说明5.1 主菜单 按“”“”键移动光标，按确认键进入对应子菜单，按退出键返回上一级菜单。1.定值设定2.调试功能3.记录查询4.校时功能5.装置操作6.帮助5.2 菜单操作说明 在“定值设定”菜单下，可以设定定值和运行方式。 在“调试功能”菜单下，可以进行开入和开出传动。 在“记录查询”菜单下，可以查询各种动作信息

13、,如动作时刻、动作实时值及动作时定值。 在“校时功能”菜单下，由“”“”“ ”“”修改装置时钟后按确认键。 在“装置操作”菜单下，可以复归信号和整定密码。 在“帮助”菜单下，显示装置型号及版本信息。6 背后端子介绍6.1 背后端子图见图1。6.2 端子接线简介40，38，36，34：分别为A相电流、C相电流的入与出。32，30：为零序电流的入与出。20，18：测量电流的入与出，用于与DCS的接口测量量输入。26，24，22：为母线电压输入，分别为Uab和Ubc。19，17：装置工作电源，直流220V或110V。13，15，11：为接口1，2输入及公共端。39，37：跳闸出口，空接点输出，保护动

14、作于跳闸时接通，故障消失后返回。31，29：保护动作信号，保护动作于跳闸时发出该信号，空接点输出，保护至复归。27，25：保护告警信号，保护动作于告警时发出该信号，空接点输出。23，21：装置异常信号。3，1：串行RS485通信接口。9，7：用于接DCS的4-20mA电流输出接口。2，4：二次控制回路电源。6，8：跳闸回路用于跳闸操作，8为输入端、6为输出端。10，12：合闸回路用于合闸操作，10为输入端、12为输出端。6.3 防跳回路原理图见图2。7 外型尺寸及结构本装置采用JK-31K嵌入式全封闭结构，接线为后接线方式，外型及安装开孔尺寸见附录。8 装置的安装与调试 8.1 一般性检查 在通电前应首先检查装置各电量参数是否与订货一致，然后拔出插件仔细检查： a） 装置的外观有无损坏； b） 有无断线、脱焊情况； c） 元器件是否有损坏或松动现象； d） 接插处接触是否可靠；e） 用万用表检查电源回路，确认没有短路情况。8.2 通电检查 装置安装好后，投入直流电源，装置进入运行状态，这时装置面板上的绿色运行指示灯不断闪亮，其余所有红色指示灯应不亮，若有红色保护动作记忆信号灯亮，应进入装置操作菜单，进行信号复归，将保持信号继电器和灯复归，运行过程中液晶显示器上显示实时值。从端子40、38和36、34分别加入IA和IC，从