DMP371微机电动机保护测控装置[1]

DMP—300变电站（发电厂）综合自动化系统DMP371微机电动机保护测控装置技术使用说明书南京磐能电力科技股份有限公司2008年11月目录1 适用范围 (3)2 主要功能 (3)2.1保护功能 (3)2.2远动功能 (3)2.3录波功能 (4)2.4通信功能 (4)2.5 GPS对时功能（选配） (4)2.6 DA输出功能（选配） (4)2.7积分电度 (4)3 技术指标 (4)3.1额定数据 (4)3.2功率消耗 (4)3.3过载能力 (5)3.4测量误差 (5)3.5 DA输出 (5)3.6 GPS对时 (5)3.7 积分电度 (5)3.8通讯配置 (5)3.9温度影响 (5)3.10安全与电磁兼容 (5)3.11绝缘耐压 (6)4 保护逻辑原理 (7)4.1电流速断保护 (7)4.2过流保护 (7)4.3过热保护 (8)4.4堵塞保护 (9)4.5启动时间过长 (9)4.6启动间隔保护 (9)4.7低电压保护 (10)4.8 母线失压保护 (10)4.9负序过流I段保护 (10)4.10负序过流II段保护 (11)4.11零序过流保护 (12)4.12过负荷告警 (12)4.13 PT断线告警 (12)4.14 CT断线告警 (13)4.15负序过流告警 (13)5 整定说明 (13)5.1整定清单 (13)5.2整定说明 (14)6 厂家设置 (15)附图1. DMP371微机电动机保护测控装置背板端子图 (17)DMP371微机电动机保护测控装置附图2. DMP371微机电动机保护测控装置原理图 (18)1 适用范围DMP371微机电动机保护测控装置适用于10KV及以下等级三相异步电动机的成套保护。

2 主要功能2.1保护功能1)电流速断2)过流保护（包括定时限、一般反时限、非常反时限、极端反时限）3)过热保护（跳闸、告警）4)堵塞保护5)启动时间过长6)低电压保护7)失压保护8)负序过流I段保护9)负序过流II段保护（定时限、反时限）10)零序过流保护（跳闸、告警）11)启动间隔保护12)过负荷告警13)PT、CT断线报警14)负序过流告警以上各种保护均有软件开关，可分别投入和退出。

2.2远动功能①遥测：I A、I B、I C、P、Q、COSФ、H②遥信：开关量遥信：一个断路器（双位置遥信），六个开关遥信，弹簧未储能，压力异常报警，压力异常闭锁事件遥信：保护事件信息遥信上送，保护动作时相应的遥信为“1”，保护返回时相应的遥信为“0”。

定值遥信：保护定值状态遥信上送，保护投入时相应的遥信为“1”，保护退出时相应的遥信为“0”。

③遥脉：有功、无功积分电度；选配一组有功、无功脉冲电度。

第3 页DMP300线变组、电动机及测控综合自动化系统④遥控：遥控开关：一组遥跳、遥合。

遥控定值：实现遥控投退定值，遥控合闸为定值投入，遥控跳闸为定值退出。

2.3录波功能装置具有故障录波功能，记忆最新8套故障波形，记录故障前10个周波，故障后10个周波，返回前10个周波，返回后5个周波，可在装置上查看、显示故障波形，进行故障分析，也可上传当地监控或调度。

2.4通信功能装置配置两个符合IEEE802.3要求的物理层以太网通信接口，双网热备用，即有效保证网络稳定性，又保证系统的实时性和可靠性高。

2.5 GPS对时功能（选配）装置配置一个专用对时接口，接入GPS对时信号，保证整个变电站的系统时钟同步。

2.6 DA输出功能（选配）装置具有两路4-20mA直流输出接口，代替变送器功能，可直接接入DCS 系统采集单元。

2.7积分电度装置配置积分电度功能。

3 技术指标3.1额定数据交流电流5A、1A交流电压100V交流频率50HZ直流电压220V、110V3.2功率消耗交流电流回路IN=5A 每相不大于0.5V A交流电压回路U=UN 每相不大于0.2V A直流电源回路正常工作不大于10W保护动作不大于20W第 4 页DMP371微机电动机保护测控装置3.3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10S40倍额定电流允许1S交流电压回路 1.2倍额定电压连续工作直流电源回路80%—110%额定电压连续工作3.4测量误差测量电流电压不大于±0.3%有(无)功功率不大于±0.5%保护电流不大于±3%3.5 DA输出输出电流4-20mA输出误差不大于4‰3.6 GPS对时对时信号RS485电平的IRIG-B码对时精度不大于1ms3.7 积分电度电度精度不少于1级3.8通讯配置通讯接口：10Base-T/100 Base-T通讯速率：10M/100Mbps自适应3.9温度影响正常工作温度：-10℃～55℃极限工作温度：-25℃～75℃装置在-10℃～55℃温度下动作值因温度变化而引起的变差不大于±1%。

3.10安全与电磁兼容①脉冲干扰试验能承受频率为1MHZ及100KHZ电压幅值共模2500V，差模1000V的衰减震荡波脉冲干扰试验.②静电放电抗扰度测试第5 页DMP300线变组、电动机及测控综合自动化系统能承受IEC61000-4-2标准Ⅳ级、试验电压8KV的静电接触放电试验。

③射频电磁场辐射抗扰度测试能承受IEC61000-4-3标准Ⅲ级、干扰场强10V/M的幅射电磁场干扰试验。

④电快速瞬变脉冲群抗扰度测试能承受IEC61000-4-4标准Ⅳ级的快速瞬变干扰试验。

⑤浪涌(冲击) 抗扰度试验能承受IEC61000-4-5标准Ⅳ级、开路试验电压4KV的浪涌干扰试验。

⑥供电系统及所连设备谐波、谐间波的干扰试验能满足IEC61000-4-7标准B级、电流和电压的最大允许误差不大于测量值的5％。

⑦电源电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验能承受IEC61000-4-11标准70％UT等级的电压暂降、短时中断干扰试验。

⑧振荡波抗扰度试验能承受IEC61000-4-12标准Ⅳ级阻尼振荡波干扰试验，以及电压幅值共模4KV、差模2KV的Ⅳ级振铃波干扰试验。

⑨工频磁场抗干扰度能承受IEC61000-4-8标准Ⅳ级持续工频磁场干扰试验。

⑩阻尼振荡磁场抗干扰度能承受IEC61000-4-10标准Ⅳ级阻尼振荡磁场干扰试验。

3.11绝缘耐压交流输入对地：大于100兆欧直流输入对地：大于100兆欧信号及输出触点对地：大于100兆欧开入回路对地：大于100兆欧能承受2KV/1min的工频耐压，5KV的冲击电压。

第 6 页DMP371微机电动机保护测控装置4 保护逻辑原理4.1电流速断保护本保护反应两相或三相（根据用户CT决定）电流的最大值，算法上能判别电动机是否处于启动状态还是正常运行状态。

在启动状态和正常运行状态有两套不同的整定值，既能保证躲过电动机的启动电流又能保证电动机正常运行状态下Isset：启动时速断电流整定值Tset：速断延时以下为电动机的启动判据：①电流在30mS内从小于0.05A突变为2倍额定电流②开关位置从跳位变为合位以上两个条件中任一条件满足，则认为电动机在启动状态，在启动延时内，保护采用启动状态时的电流定值。

4.2过流保护过电流保护分定时限和反时限过电流。

定时限过流保护在电动机启动完毕后自动投入；反时限根据国际电工委员会标准（IEC255—4）和英国标准规范（BS142.1996）的规定，包括以下三种选择：一般反时限、非常反时限、极端反时限，用户可根据实际情况选择一种投入。

第7 页DMP300线变组、电动机及测控综合自动化系统第 8 页Idset ：定时限过流整定值，Tdset ：定时限延时常数Iset ：反时限过流整定值，Tset ：反时限延时常数对反时限过流保护，当电流大于反时限过流整定值时开始计时。

4.3过热保护过热是引起电动机损坏的重要原因，特别是转子因负序电流产生的过热。

过热保护分为过热保护告警和过热保护跳闸。

过热保护动作判据为：22222105.1)()(-+=n n I I K I I t τ式中：t ：保护的动作时间（s ）；τ：电动机的发热时间常数（s ），对应于电动机过热（过负荷）的承受能力； I 1：电动机实际运行电流的正序分量（A ）； I 2：电动机实际运行电流的负序分量（A ）；In ：装置的额定电流（电动机实际运行额定电流反应到CT 二次侧的值）； K 2：负序电流发热系数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)2+K2(I2/In)2-1.052]△t 式中：△t ：两计算点之间的间隔时间；H ：等值单位过热量累加时间（s ），表征电动机的过热程度。

一般情况下过热保护动作条件为H ≥τ。

事件记录跳闸 动作显示及远传DMP300线变组、电动机及测控综合自动化系统第 10 页动作显示及远传事件记录跳闸4.7低电压保护供电系统电压太低时可引起电动机过电流甚至堵转，而当电动机机端电压下降到60%时，电动机的自启动将发生困难，有时为保证电压恢复时重要电动机的自启动需将不太重要的电动机从系统中切除。

故对不重要的电动机要装设低电压保护；一些生产工艺不允许或不需要自启动的电动机也要装设低电压保护。

Uset ：低电压整定值， Iset ：PT 断线闭锁电流定值 Tset ：动作延时 Ubs ：失压保护电压定值4.8 母线失压保护当电动机保护在运行过程中突然三相失压，而且运行电流MAX(Ia,Ib,Ic)<Iset ，保护动作。

Uset ：母线失压整定值 Tset ：动作延时4.9负序过流I 段保护本保护由负序电流，正序电流和短延时三部分构成。

它在电动机一相断线情况下启动时和匝间短路时可迅速作用于跳闸，它对保护区内非对称故障的灵敏度高于相电流速断，下面对其在各种故障情况下的行为稍作分析。

1)电动机断一相启动时，作用于保护的I1、I2皆约为电动机正常启动电流的一半，肯定大于整定值，因此可立即作用于跳闸。

跳闸事件记录2)电动机两相短路，I2为由电源流至故障点的负序电流，而I1=I1k+I1m(I1k 为故障点的正序电流，I1m 为电动机的正序负荷电流)，保护有足够的灵敏度。

3)正常运行中一相断线，断线后，一般情况下，I1=I2<1.2In,利用I1的整定值可防止保护区外一相断线使本保护误跳闸，而由过热保护延时跳闸。

4)外部两相短路，故障开始时电动机反馈较大的I1、I2，为防止本保护此时误动，其动作时间不应小于0.2S 。

反馈过程结束后，I1约为正常负荷电流的一半，I1≈0.5In ，由于转矩减小使滑差增大，I1又趋向于增大。

为防止I1增大至大于整定值而误动，保护的动作时间又不宜太长。

这就是本保护延时定为0.2S 或0.6S 的根据。

I2set ：负序定值；I1set ：正序定值；Tset ：动作延时4.10负序过流II 段保护负序过流II 段分负序定时限、反时限，反时限采用极端反时限。