NSA-3142G电动机保护测控装置

4
信号和跳闸信号输出。 电动机被过热保护动作跳闸后，不能立即再次启动，要等到电动机散热到允许启 动的温度时，才能再启动。在需要紧急启动的情况下，通过装置引出的热复归接点强 制将热模型恢复到“冷态”。 2.8 零序过流保护 反应电动机定子接地的零序过流保护，根据不同场合可通过控制字选择投报警或 跳闸。 由于装置应用于不接地或小电流接地系统，在系统中发生接地故障时，其接地故 障点零序电流基本为电容电流，且幅值很小，用零序过流继电器来保护接地故障很难 保证其选择性。由于各装置通过网络互联，信息可以共享，故小电流接地选线实现方 法如下：在接地报警（即零序过压报警）信号发出后，上位机比较同一母线上各单元 采集的零序电流基波或五次谐波的幅值和方向，并通过网络下达接地试跳命令来进一 步确定接地线路。 如果使用网络接地选线功能，则必须投入零序过压报警以发出接地报警信号，并 整定零序过压保护的相应定值。 2.9 零序过压保护 零序过压保护可用作定子零序电压保护，定子零序电压保护反应电动机定子接地 引起的零序电压，基波零序电压保护电动机85%～95%的定子绕组单相接地。可通过控 制字选择投报警或跳闸，零序过压跳闸经TWJ 位置闭锁。 本装置由于交流输入路数的限制，零序过压保护用电压由装置内部对三相电压矢 量相加自产。 2.10 失磁保护 失磁保护反应同步电机励磁回路故障引起的同步电机异常运行。 本装置采用失磁 阻抗继电器作为机组失磁的主判据，失磁后不允许异步运行，一般采用异步边界判据。 阻抗继电器辅助判据： a.正序电压≥6V b.负序电压U2 < 0.1Un（发电机额定电压）。 c.发电机电流≥ 0.1Ie（发电机额定电流）。 装置用系统低电压作辅助判据闭锁失磁， 设有两段时间定值， T1 跳闸， T2 报警。 2.11 低电压保护 三个线电压均小于低电压保护定值，时间超过整定时间时，低电压保护动作。低 电压保护经TWJ 位置闭锁。当三个线电压小于10V 时，装置认为是三相PT 断线，自动 立即闭锁低电压保护。 2.12 过电压保护 三个线电压任何一个大于过电压保护定值，时间超过整定时间时，过电压保护动 作。过电压保护经TWJ 位置闭锁。 2.13 低频保护 装置配有低电压闭锁（低电压闭锁定值固定为AB 相间电压30V）功能的低周减载 保护。当装置投入工作时频率必须在50±0.5Hz 范围内，低周保护才允许投入。
220V 或 110V 100/
允许偏差+15％， -20％
3 V，100V
5A，1A 50Hz
< 0.5VA/相 < 1VA/相 (In =5A)
< 0.5VA/相 (In =1A) 直 流： 正常 < 10W 跳闸 < 15W （3）主要技术指标 电流定值： 零序电流定值： 低电压定值 ： 时间定值： 定值误差： 遥测量计量等级： 遥信分辨率： 信号输入方式： 0.1～19In 0.02A～12A 2～70V 0～99.99S < 5％ 0.5 级 <2ms 无源接点
3

2.3 磁平衡差动保护 磁平衡差动保护，俗称“小差动保护”。当电动机安装磁平衡式电流互感器时， 控制字CPHCD 投入，CDSD、BLCD、CTDXBS 退出，此时磁平衡差动保护投入，差动速断 保护、比率差动保护、CT 断线判别功能退出。 磁平衡差动保护的电流从装置中性点侧电流回路（第二组保护CT）输入，过流定 值取自Icdqd。 若未装设磁平衡式电流互感器，但装置所引入的电流已经是差动电流，其接线和 整定原则同磁平衡差动保护。 2.4 定时限过流保护 本装置设三段定时限过流保护。Ⅰ段相当于速断段，电流按躲过启动电流整定， 时限可整定为速断或带极短的时限，该段主要对电动机短路提供保护；Ⅱ段是定时限 过流段，在电动机启动完毕后自动投入，Ⅲ段主要对电动机启动时间过长和运行中堵 转提供保护。 2.5 不平衡保护 （1）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，使转子附加发热大大增加，危及电动机的安全运行。装置设置 两段定时限负序过流保护，分别对电动机反相断相，匝间短路以及较严重的电压不对 称等异常运行工况提供保护。其中负序过流Ⅱ段作为灵敏的不平衡电流保护，可通过 控制字FGLFSX 选择采用定时限还是反时限。 根据国际电工委员会标准（IEC255-4）和英国标准规范（BS142.1966）的规定， 本装置采用其标准反时限特性方程中的极端反时限特性方程（extreme IDMT.） ： 80 t tp ( I / Ip) 2 1 Ip 为电流基准值，取负序电流二段定值；tp 为时间常数，取负序电流二段时间定 值，范围为 0~1 秒； （2）负序过负荷报警 装置的负序过流Ⅱ段未投入时，自动作为负序过负荷报警功能投入，可通过定值 控制字FGLFSX 选择采用定时限还是反时限，若采用定时限，其定值可按大于电动机长 期允许的负序电流整定。若采用反时限，其特性方程仍然采用上式中的极端反时限特 性方程，式中 Ip 取负序过负荷报警定值I2gfh；tp 取负序过负荷报警时间定值T2gfh， 范围为0～1S。 注意：由于负序电流的计算方法与电流互感器有关，故对于只装A、C 相电流互感 器的情况，控制字CT2 必须整定为“1”。 2.6 过负荷保护 过负荷保护反应定子电流的大小，装置设置了一段定时限段，可通过控制字选择 投报警或跳闸。 2.7 过热保护 过热保护主要为了防止电动机过热，因此在装置中设置一个模拟电动机发热的模 型，综合计及电动机正序电流和负序电流的热效应当热累计达到不同水平分别有报警
测控方面的主要功能有： 1） 16 路遥信开入采集、装置遥信变位、事故遥信； 2） 正常断路器遥控分合、小电流接地探测遥控分合； 3） P、Q、IA、IC、COSф等模拟量的遥测； 4） 开关事故分闸次数统计及事件 SOE 等。 1.2 技术数据 （1）额定数据
1
直流电源： 交流电压： 交流电流： 频 （2）功耗 交流电压： 交流电流： 率：
5
2.14 失步保护 失步保护应用检测电动机的功率因数角的原理来构成，同步电动机正常运行时一 般工作于过激状态，功率因数角为负。当同步电动机失步时必定为欠激，功率因数角 为正。失步保护固定经低电流闭锁（用于防止电动机空载时保护误动，闭锁电流可整 定）。配合静稳圆阻抗继电器使用提高保护灵敏度。 2.15 低功率或逆功率保护 低功率或逆功率保护用于防止电源中断在恢复时造成同步电动机的非同步冲击。 低功率保护适用于母线上没有其他负荷的情况，而逆功率保护使用于母线上有其他负 荷的情况，均作用于跳闸（低功率和逆功率保护不能同时投入，如果两者同时投入则 为低功率保护）。低功率或逆功率保护在电动机电流大于0.1Ie 或电压大于5V 方可能 动作。 2.16 非电量保护 装置设置2 路非电量保护，其中非电量2可以通过控制字选择跳闸或报警。非电量 1保护延时可到100 秒，非电量2保护延时可到100 分钟。 2.17 PT 断线检查 当低电压保护或零序过压保护投入时，装置自动投入PT 断线检查功能。PT 断线 判据如下： a) 最大相间电压小于30V，且任一相电流大于0.06In； b) 负序电压大于8V。 满足以上任一条件延时2.5 秒报PT 断线，断线消失后延时10 秒返回。 PT 断线期间，自动退出低电压保护。 2.18 装置告警 当CPU 检测到本身硬件故障时，发出装置报警信号同时闭锁整套保护。 硬件故障包括： 1）EPROM 出错； 2）定值出错； 3）电源故障。 当装置检测出如下问题时，发出运行异常报警： 1）断路器在分位且有电流（机端任一相电流大于0.06In）经10 秒延时报TWJ 异常； 2）PT 断线； 3）CT 断线； 4）控制回路断线； 5）当系统频率低于49.5Hz，经10 秒延时报频率异常； 6）负序过负荷报警； 7）过负荷报警； 8）过热报警； 9）零序过流报警； 10）接地报警 11）非电量报警。 2.19 遥控、遥测、遥信功能
NSA-3142G 电动机保护测控装置 1 基本配置及规格
1.1 基本配置 NSA-3142G 为用于 3-10KV 电压等级中高压大型电动机保护测控装置，可组屏 安装，也可在开关柜就地安装。 保护方面的主要功能有： 1） 电流纵差保护／磁平衡差动保护； 2） 短路保护和启动时间过长及堵转保护：三段定时限过流保护； 3） 不平衡保护（包括断相和反相）：二段定时限负序过流保护，一段负序过 负荷报警，其中负序过流Ⅱ段与负序过负荷报警段可选择使用反时限特性； 4） 过负荷保护； 5） 过热保护：分为过热报警与过热跳闸，具有热记忆及禁止再启动功能，实 时显示电动机的热积累情况； 6） 接地保护：零序过流保护／小电流接地选线，零序过压保护； 7） 失磁保护； 8） 低电压保护； 9） 过电压保护； 10） 11） 12） 13） 14） 低周保护； 失步保护； 低功率保护、逆功率保护； 2 路非电量保护； 独立的操作回路及故障录波。
6
遥控功能主要有三种：正常遥控跳闸，正常遥控合闸，接地选线遥控跳合闸。遥 测量包括Iam、Ibm、Icm、I0、UA、UB、UC、P、Q、COSф等模拟量。通过积分计算得 出有功电度、无功电度，所有这些量都在当地实时计算，实时累加。电流精度达到0.2 级，其余精度达到0.5 级。 遥信量主要有：16路自定义遥信开入，并有事件顺序记录(SOE)。遥信分辨率小于 1ms。 2.20 对时功能 装置具备软件对时和硬件对时功能。
2 装置原理
2.1 硬件配置及逻辑框图见附图 2 2.2 模拟量输入 外部电流及电压输入经隔离互感器隔离变换后，由低通滤波器输入至模数变换器， CPU 经采样数字处理后，形成各种保护继电器，并计算各种遥测量。Ia1、Ib1、Ic1 为 机端保护 CT 输入，Ia2、Ib2、Ic2 为中性点侧保护 CT 输入。IAC、ICC 为专用测量 CT 输入。Io 零序电流输入可用作零序过流保护用（报警或跳闸），零序电流的接入 最好用套管零序电流互感器接入，若无套管零序电流互感器，在保证零序电流能满足 接地保护精度要求前提下用三相电流之和即 CT 的中性线电流。UAB、UBC、UCA 输入 在本装置中既作为低电压保护、高电压保护和低周保护的电压输入，同时也与 IA、IC 一起计算形成本线路的 P、Q、COSф。