WDZ431EX技术说明书V25.docx
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WDZ431EX技术说明书V25
第四章WDZ-431EX电动机差动保护装置
1.产品用途及特点
WDZ-431EX电动机差动保护装置(以下简称装置)主要用于大型(2000KW及以上,或主保护灵敏度校验不合格)三相异步电动机的差动保护,与配套的WDZ-430EX电动机综合保护测控装置共同构成大型电动机的全套保护。
完备的保护功能:
●差动速断保护
●分相比率差动保护
●整定值自动加倍
●CT断线闭锁差动并告警
●故障录波
通讯功能:
●多种通讯接口:
RS485、CAN、以太网,可支持双网
本装置具有如下特点:
●采用先进的32位嵌入式微处理器
●汉字液晶显示、操作简便直观
●用串行EEPROM存放保护定值
●可预先设定5套定值适应各种运行工况
●带掉电保持的SOE和自检报告
●软、硬件冗余设计,抗干扰性能强
●完善的软、硬件自检,二级看门狗
●全密封嵌入式机箱设计,体积小,重量轻,可直接安装在开关柜上
●
●安全可靠的高速现场总线技术,支持RS485、CAN、以太网,支持双网
2.主要保护功能及原理
保护原理框图见图4.1。
图4.1WDZ-431EX保护原理框图
2.1.差动保护
2.1.1.差动速断保护
当电动机内部发生严重故障的时候,差动电流大于电动机启动时的暂态峰值差流,此时差动保护应立即动作,故本装置设置了差动速断保护,以提高电动机内部严重短路时保护的动作速度,可通过控制字投退该保护。
其动作判据为:
Ida>Isd
或Idb>Isd
或Idc>Isd
式中,Ida:
A相差动电流
Idb:
B相差动电流
Idc:
C相差动电流
Isd:
差动速断电流整定值(A)
整定时,应躲过电动机启动开始瞬间最大的不平衡差电流。
2.1.2.分相比率差动保护
装置分相采集电动机的端电流和中性线电流,计算出差动电流和制动电流。
式中:
:
电动机差动电流
:
电动机制动电流
:
电动机端电流
:
电动机中性线电流
动作判据为:
Id>Iset当IΣ≤Ie时
t>tdz
或者,
Id-Iset>K(IΣ-Ie)当IΣ>Ie时
t>tdz
式中,Ie:
电动机额定电流值(A)
Id:
电动机差动电流幅值(A)
IΣ:
电动机制动电流幅值(A)
Iset:
整定的差动保护最小动作电流值(A)
K:
整定的比率制动系数
tdz:
整定的差动保护动作时间(s)
t:
差动保护实际动作时间(s)
从动作判据中可以看出,本保护的动作特性如图4.2所示。
保护动作后故障电流消失,比率差动保护返回。
本保护在电动机启动时,可以避开启动开始瞬间的暂态峰值电流。
K
Ie
制动区
动作区
Id
Iset
I∑
图4.2电动机比率差动保护动作特性
2.2.整定值自动加倍
为防止在电动机较大的启动电流下,由于始末端CT不平衡电流引起本保护误动作,本装置提供了整定值自动加倍功能,即在电动机启动过程中将整定的差动保护最小动作电流值Iset和比率制动系数K值自动加倍。
本功能可投入或退出。
2.3.CT断线检测
装置设有CT断线判断功能,当发生CT断线时闭锁保护出口。
CT断线判断逻辑为:
六个电流中仅有一个电流小于0.125倍额定电流,且其它五个电流均大于0.125倍额定电流但小于额定电流时,才认为发生了CT断线,此时闭锁保护出口并发出CT断线信号。
当CT断线条件不满足后,CT断线信号及指示灯自动复归,并自动解除保护出口闭锁。
此功能可通过控制字投入或退出。
2.4.通信
装置的智能通讯卡支持多种现场总线通信,用户可根据工程需要选择高速RS485、CAN或工业以太网。
通信内容主要有:
●测量值(模拟量,开关量,脉冲量等)
●保护定值查询和修改
●装置状态、故障信息及录波数据等
●远方复归
装置的通信功能请在定货时加以说明。
2.5.辅助功能
2.5.1.当某一保护动作后,若故障未切除,则其它保护若满足条件会相继动作。
2.5.2.装置保护动作后,在未复归情况下,若再有故障保护仍能动作。
即保护能多次动作。
2.5.3.装置能自动记录装置和电动机的各种运行信息,包括:
●64个保护SOE事件记录
●256个遥信变位SOE记录
●16个装置自诊断信息记录
2.5.4.装置故障录波功能能自动记录最近一次故障的所有模拟量和开关量,包括:
●故障前2个周波、装置跳闸后4个周波和故障中数据,最长录波时间为10S
3.参数设定
3.1.脉冲电度整定
序号
名称
单位
范围
缺省值
1
脉冲电度一初值整数
度
0~9999
0
2
脉冲电度一初值小数
度
0~99
0
3
脉冲电度一每字脉冲数
脉冲数/度
1~65535
100
4
脉冲电度二初值整数
度
0~9999
0
5
脉冲电度二初值小数
度
0~99
0
6
脉冲电度二每字脉冲数
脉冲数/度
1~65535
100
3.2.系统参数整定
序号
名称
单位
范围
缺省值
1
装置地址
1~99
99
2
密码
0~9999
1233
3
屏保时间
S
0~1800
30
4
网络N1通讯
退出、投入
退出
5
网络N2通讯
退出、投入
退出
6
调试口通讯
退出、投入
投入
7
电能方式
退出、电能板电能、积分电度
退出
8
CT二次额定
5A、1A
5A
9
保护电流相数
2相、3相
3相
10
继电器输出方式
I/O板
I/O板
11
录波调试时间
S
0.20~10.00
0.20
12
录波信息上送
退出、投入
投入
3.3.保护定值整定
序号
名称及含义
符号
单位
整定范围(额定1A)
整定范围(额定5A)
1
电动机额定电流
Ie
A
0.20~1.20
1.00~6.00
2
差动速断电流
Isd
A
1.00~16.00
5.00~80.00
3
最小动作电流
Iset
A
0.20~1.60
1.00~8.00
4
比率制动系数
K
0.10~0.75
0.10~0.75
5
电动机启动时间
tqd
S
1.00~99.99
1.00~99.99
6
差动保护动作时间
tdz
S
0~9.99
0~9.99
7
差动速断保护投入
退出、投跳
退出、投跳
8
比率差动保护投入
退出、投跳
退出、投跳
9
定值加倍投入
退出、投入
退出、投入
10
CT断线功能投入
退出、投入
退出、投入
3.4.精度调整
序号
名称
范围
步长
备注
1
保护Iah
0.5~2
0.001
2
保护Ibh
0.5~2
0.001
3
保护Ich
0.5~2
0.001
4
保护Ial
0.5~2
0.001
5
保护Ibl
0.5~2
0.001
6
保护Icl
0.5~2
0.001
4.背板端子及接线原理图
●交流回路接线原理图见图4.3WDZ-431EX电动机差动保护装置交流回路原理图。
●开入、开出接线原理图见图4.4WDZ-431EX电动机差动保护装置开入、开出原理图。
●背板端子图见图4.5WDZ-431EX电动机差动保护装置背板端子图。
4.1.背板信号指示灯
名称
定义
名称
定义
5V灯(绿)
装置内部5V正常时常亮
RUN灯(红)
CPU正常时一秒闪一次
24V灯(绿)
装置内部24V正常时常亮
NUL灯(红)
未使用
动作灯(红)
保护跳闸时常亮
TXD灯(黄)
调试口通讯发送灯
故障灯(黄)
装置故障及24V失压时常亮
RXD灯(绿)
调试口通讯接收灯
4.2.工作电源
端子号
端子定义
备注
XA1-1
工作电源+
工作电源正
XA1-2
工作电源-
工作电源负
XA1-3
大地
大地
4.3.开入接点
端子号
端子定义
备注
XA2-12
开入1
24V开入
XA2-13
开入2
24V开入
XA2-14
开入3
24V开入
XA2-15
开入4
24V开入
XA2-16
公共端
24V开入公共端
XC2-9
开入5
24V开入
XC2-10
开入6
24V开入
XC2-11
开入7
24V开入
XC2-12
开入8
24V开入
XC2-13
开入9
24V开入
XC2-14
开入10
24V开入
XC2-15
公共端
24V开入公共端
XC2-16
4.4.信号输出接点
4.4.1.中央信号输出
端子号
端子定义
备注
XA2-1
动作信号
保护跳闸时闭合接点
XA2-2
XA2-3
装置故障
装置自检故障或24V失压时闭合接点
XA2-4
XA2-5
信号一
保护告警时闭合接点
XA2-6
XA2-7
信号二
保护跳闸或保护告警时闭合接点,
可在相应菜单中选择,详见使用说明书
XA2-8
4.4.2.现场总线
端子号
端子定义
备注
XB-1
N1-A
网络N1(高速RS485、CAN)
XB-2
N1-B
XB-3
N2-A
网络N2(高速RS485、CAN)
XB-4
N2-B
4.4.3.时钟同步信号
端子号
端子定义
备注
XB-11
时钟同步
XB-12
4.5.遥跳/遥合
端子号
端子定义
备注
XA2-9
遥合
通讯遥合
XA2-10
遥跳
通讯遥跳
XA2-11
公共端
4.6.保护跳闸输出
端子号
端子定义
备注
XC2-1
保护跳闸
保护跳闸时接点闭合
XC2-2
XC2-3
备用
备用的输出接点
XC2-4
XC2-5
保护联跳1
保护跳闸时接点闭合
XC2-6
XC2-7
保护联跳2
保护跳闸时接点闭合
XC2-8
4.7.交流量输入定义
端子号
端子定义
备注
XDL-1
Iah
机端A相保护电流
XDR-1
Iah’
XDL-2
Ibh
机端B相保护电流
XDR-2
Ibh’
XDL-3
Ich
机端C相保护电流
XDR-3
Ich’
XDL-7
Ial
中性线A相保护电流
XDR-7
Ial’
XDL-8
Ibl
中性线B相保护电流
XDR-8
Ibl’
XDL-9
Icl
中性线C相保护电流
XDR-9
Icl’
4.8.调试口
通过CPU板上的调试口,可以更新程序。
4.9.以太网接口
10M工业以太网接口。
可选配双网。
图4.3WDZ-431EX电动机差动保护装置交流回路原理图
图4.4WDZ-431EX电动机差动保护装置开入、开出原理图
图4.5WDZ-431EX电动机差动保护装置背板端子图
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