电动机保护测控装置

目录第一章系统概括 (1)1.1合用范围 (1)1.2主要特色 (1)第二章技术参数 (2)2.1通用参数 (2)2.2电气性能 (3)绝缘电阻 (3)介质强度 (3)冲击电压 (3)抗电磁扰乱性能 (3)2.3保护、测控、通信参数 (4)第三章装置功能 (5)3.1保护功能 (5)3.2测控功能 (5)3.3自检功能 (6)第四章装置原理 (6)4.1保护和定值整定原理 (6)二段过流保护 (6)过负荷保护 (8)反时限过流保护 (8)过热保护 (9)负序过流保护 (10)负序过流反时限保护 (11)接地保护 (11)低电压保护 (12)过电压保护 (13)启动保护 (14)PT 断线告警 (15)事故记录 (15)故障录波 (15)4.2定值清单 (16)4.3保护逻辑框图 (18)4.4测控原理 (19)遥测收集和计算 (19)遥信收集 (19)遥脉收集 (20)遥控输出 (20)通信 (21)对时 (21)统计 (21)4.5自检功能 (21)4.6选配功能 (21)第五章硬件说明 (22)5.1整体配置 (22)5.2面板说明 (22)液晶显示屏 (23)信号指示灯 (23)调试口 (23)按键 (23)5.3显示说明 (25)5.4模件说明 (28)5.5机械构造 (31)5.6背板布局及端子号 (31)5.7装置硬件接线图 (31)第六章安装调试与投运 (32)6.1安装前检查 (32)6.2装置通电检查 (32)6.3调试 (32)6.4投运说明及注意事项 (33)第七章订货须知 (34)HN-2001电动机保护测控装置技术说明书第一章系统概括1.1合用范围HN-2001 型电动机保护测控装置（以下简称装置）是在总结本企业多年继电保护研发和工程经验的基础上，参照国内外有关成就，应用先进的软、硬件技术和专利抗扰乱技术研制而成，切合继电保护的四一致的要求，合用于35KV 及以下电压等级中高压异步电动机的综合保护、丈量、控制。

HN-2001 型电动机保护测控装置可与 HN-2041 型电动机差动保护装置（主保护）构成电动机成套保护装置，对 2MW 及其以上容量电动机供给完美的保护。

1.2主要特色保护原理成熟靠谱，并经历长时间的现场运转考验带有测控功能，计算精度高，能实现四遥功能，是四合一保护产品可采纳 CAN 网、以太网等通信方式，以单网、双网方式与监控系统通信，通信速度快，靠谱性高保护功能与通信功能互相独立，任何通信故障不影响保护单元的正常运转拥有当地或远方操作功能装置可存入多套定值，定值能够由当地或远方整定采纳硬件实不时钟，装置掉电后仍连续计时，并采纳 GPS、通信对时采纳大屏幕液晶中文显示，人机界面友善，信息详尽直观，操作、调试方便面板上有专用调试口，便于调试、整定和保护装置拥有故障录波功能及 32 次带时间信息的保护动作次序事件记录，且拥有掉电保持功能装置拥有自检功能，菜单中带有开出试验选项，便于调试、查验采纳与本系列其余产品一致的软硬件平台，便于调试和保护通信采纳一致编码设计，伸缩性和扩展性好装置为分板插件整面板式构造，关闭、增强型单元机箱，抗强振动、强扰乱设计，适应于恶劣环境采纳模块化设计，软硬件兼容性好装置拥有独立的沟通电流电压输入、输出回路，及独立的拥有防跳功能的操作回HN-2001电动机保护测控装置技术说明书路（合用于断路器回路或FC 回路）可分别安装于开关柜上，也可集中组屏安装2.1通用参数额定参数功率耗费环境要求物理性能第二章技术参数装置工作电源AC/DC 220V 或 AC/DC 110V ；同意偏差 -20 ～ +10输入沟通电压 Un100/ 3 V 或 100V输入沟通电流 In5A或1A输入沟通频次50Hz直流回路正常工作时＜ 15W，动作时＜ 25W 沟通电压回路＜0.5VA/ 相（ Un=100V）沟通电流回路＜0.5VA/ 相（ In=5A ）；＜0.3VA/ 相（ In=1A ）温度范围-25～ +55℃相对湿度不超出 95%，机箱表面无凝露大气压力80～ 110 kPa工作地点偏离基准地点不超出 5°外形尺寸高* 宽* 深 =277mm*197mm*240mm 重量<5 Kg2.2电气性能绝缘电阻在标准试验大气条件下，装置各带电的导电回路对地之间，及电气上无联系的各带电的导电回路之间，用开路电压500V 摇表测其绝缘电阻应不小于100M? 。

介质强度在标准试验大气条件下，装置各带电的导电回路对地之间，及电气上无联系的各带电的导电回路之间能蒙受 2KV 工频耐压试验，一分钟无击穿或闪络现象。

冲击电压在标准试验大气条件下，装置各带电的导电回路对地之间，及电气上无联系的各带电的导电回路之间能蒙受冲击电压波形为标准雷电波，幅值为5KV 的试验电压，无绝缘破坏。

抗电磁扰乱性能1）脉冲扰乱试验能蒙受频次为 1MHz 及 100kHz 衰减振荡波脉冲扰乱试验（第一半波电压幅值共模 2.5KV ，差模 1KV ），连续时间许多于2s；2)静电放电测试能蒙受 GB/T14598 标准Ⅳ级、试验电压8KV 的静电放电试验；3)辐射电磁场扰乱测试能蒙受 GB/T14598 标准Ⅲ级、扰乱场强10V/m 的辐射电磁场扰乱试验；4）迅速瞬变扰乱试验能蒙受 GB/T14598 标准规定的Ⅳ级迅速瞬变扰乱试验。

2.3保护、测控、通信参数保护参数遥测参数遥信参数电流幅值0.1 I n～ 20 I n电压幅值0.5V～120V动作时限0.01～99.99s定值偏差＜± 3%整定值动作时限偏差零时限偏差≤30ms；延不时间偏差≤3%整定值定值整定步长0.01事件分辨率<2ms遥测路数12 路电流幅值0.02～6A电压幅值0.5～120V电流、电压精度0.2 级有功、无功精度0.5 级功率因数精度0.5 级频次丈量偏差0.01Hz刷新率<1s遥信路数12 路HN-2001电动机保护测控装置技术说明书分辨率＜ 2ms回路电压DC 220V 或 110V脉冲宽度≥10ms遥脉参数输入电压24V网络种类CAN 或以太网网络参数CAN ： 20K ～500K 可设置；通信速率以太网： 10M第三章装置功能3.1保护功能二段式过流保护（ II 段为堵转保护）过负荷保护反时限过流保护过热保护二段式负序过流保护负序过流反时限保护接地保护低电压保护过电压保护启动保护启动时间过长保护非电量保护PT 断线检测及闭锁、报警事故记录故障录波独立的操作回路3.2测控功能遥测收集和计算遥信收集脉冲计数HN-2001电动机保护测控装置技术说明书遥控输出通信对时统计3.3自检功能掉电自检内部故障自检开出自检第四章装置原理4.1保护和定值整定原理二段过流保护每一段的电流及时限制值可分别整定，经过控制字可分别设定二段保护的投退。

Im a x I 1zda) 过流Ⅰ段保护的判据：Im a xI1FC tTI 1 Im a xI2 zdb) 过流Ⅱ段保护的判据：tqdTqd tTI 2式中： I m ax为三相电流中的最大值；I 1zd、 I 2 zd为各段电流的整定值；T I1、 T I 2为各段时限。

过流保护作为电动机机端电流互感器以下的引线及定子绕组相间短路的主保护。

1.定值整定原理以下：a)在电动机正常启动时，保护装置不该当动作I sd.0Krel* IqdKrel* Kqd* IeHN-2001电动机保护测控装置技术说明书此中： K rel为靠谱系数取 1.2～ 1.4；K qd为电机启动电流倍数取4～ 7；I e为CT电流二次额定值。

b)对电动机而言，在启动过程结束后，电动机的速判定值不用躲过电动机的启动电流，应当考虑当区外面远方发生故障时，电动机应当不动作。

为知足上述条件，电动机速断保护的动作电流应当依据以下原则整定：I sd.1Krel* Ie此中： K re l为靠谱系数，能够取4～8；I e为CT电流二次额定值。

在与 FC 回路配合时，在过流Ⅰ段中增设必定值I 1 FC（真空接触器的最大开断电流），在检测到的保护电流大于此值时，闭锁保护出口，由熔断器的熔体熔断来开断短路电流，免得因短路电流过大而惹起真空接触器的爆炸。

动作时限可整定为 0s，即速断，也可带0.05s 的延时。

2.电动机速断保护敏捷系数校验原则：当系统在最小运转方式下，电动机发生出口两相短路时流过的短路电流与保护定值的比值，查核最小敏捷系数 K SEN。

KSEN I (2)KMIN ISD查核最小敏捷系数K SEN应当大于2。

过流Ⅱ段主要针对电动机转子处于阻滞状态时，电流将急剧增大而造成电动机烧毁事故。

为此将过流Ⅱ段配置为堵转保护，在电动机启动完成后自动投入。

所以增添判据：t qd T qd此中： t qd为电动机投入运转的计时，T qd为整定的启动时间；T qd为电动机从启动到电动机转速达到额定转速所需的时间，能够参照电动机自己的技术资料，考虑裕度，可整为最长启动时间的 1.2 倍。

HN-2001电动机保护测控装置技术说明书过负荷保护过负荷保护，其电流和时限可分别整定，经过控制字可设置该保护的投退。

过负荷保护的判据为：ImaxIFH zd t TIFH式中： I m ax为三相负荷电流中的最大值；I FH zd为保护的电流整定值；T IFH为时限制值。

过负荷保护如选为准时限保护建议按电动机机端过负荷状态整定。

其定值整定原理以下：a)动作电流可按躲开电动机长久同意的最大负荷电流整定，一般能够整定为 1.05倍的额定电流。

b）动作时限参照电动机的铭牌设置而定，一般 1.4s～ 1.6s。

反时限过流保护装置中的过流反时限保护，作为电动机机端电流互感器以下的引线及定子绕组相间短路的后备保护。

依据国际电工委员会标准（IEC255-4）和英国标准规范（BS142.1966）的规定，装置采纳以下两个标准特征方程，供用户采纳。

特别反时限：13 .5t p t( I I p )1极端反时限：80t p t2 ( I / I p )1式中： I p为电流基准值；tp 为时间常数，在0～ 1s 内取值。

其定值整定原理以下：a）启动电流可按躲开电动机长久同意的最大负荷电流整定。

b）发热时间常数视电动机详细发热状况整定。

过热保护过热保护主要为了防备电动机过热， 所以在装置中设置一个模拟电动机发热的模型，综合考虑正、负序过载电流不一样的发热效应，模拟计算电动机发热、散热过程，主假如对电动机发热和长久过负荷供给保护。

并拥有热记忆性，即保护动作后动作于跳闸或信号，一定经过散热过程，使热累积值降低到定值以下时，才同意电动机再次启动。

经过控制字可设定保护的投退。

过热反时限曲线公式：T105.2I 2 2Ieq22I eq2(I 16)（运转状态）；2I zgtI zg 2；2 (I 126 I 22 )（启动状态）21.052Izqg2 I eq2IeqI z q gT2105. 2此中：Ieq为动作时间；T2105. 2Ieq为电动机散热时间常数；I 1 、 I 2 为装置内部计算获取的正序、负序电流值；I zg 、 I zqg 分别表示运转状态和启动状态的保护电流定值。