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高压防爆配电装置的电动机保护与控制概述：高压防爆配电装置的电动机保护与控制是工业生产中一项关键的技术，它不仅能有效地保护电动机的正常运行，还能提高设备的运行效率和安全性。
本文将介绍高压防爆配电装置的电动机保护与控制的原理、方法和应用。
一、高压防爆配电装置的电动机保护高压防爆配电装置的电动机保护是通过监测电动机的运行状态，及时发现并处理电动机运行中的异常情况，保证电动机的安全运行。
常见的电动机保护方式包括过载保护、短路保护、欠压保护和过压保护等。
1. 过载保护过载保护是通过监测电动机的电流来判断电动机是否超载。
当电动机的电流超过额定电流的一定比例时，过载保护装置会及时断开电源，避免电动机因过载而损坏。
常用的过载保护技术包括热继电器、电子过载保护装置和电流变送器等。
2. 短路保护短路保护是通过监测电动机的电流和电压来判断电动机是否发生短路故障。
当电动机发生短路时，短路保护装置会迅速切断电源，以防止短路故障对电动机造成的进一步损害。
常用的短路保护技术包括熔断器、断路器和微机保护装置等。
3. 欠压保护欠压保护是通过监测电动机供电电压来判断电动机是否发生欠压故障。
当电动机供电电压低于额定电压的一定比例时，欠压保护装置会立即切断电源，以避免电动机因欠压而无法正常运行。
常用的欠压保护技术包括电压继电器、电压监测装置和电气控制柜等。
4. 过压保护过压保护是通过监测电动机供电电压来判断电动机是否发生过压故障。
当电动机供电电压高于额定电压的一定比例时，过压保护装置会及时切断电源，以避免电动机因过压而受损。
常用的过压保护技术包括电压继电器、电压监测装置和电气控制柜等。
二、高压防爆配电装置的电动机控制高压防爆配电装置的电动机控制是通过各种控制装置实现对电动机启动、停止、正反转和调速等操作的控制。
电动机控制不仅能确保电动机的正常运行，还能提高工业生产的自动化程度和生产效率。
1. 启动与停止控制高压防爆配电装置的电动机控制中，启动和停止控制是最基本的操作。
电动机起动检测：检测电动机机端的最大相电流，当最大相电流从没有电流流变为有电流，（大于0.1 Ie）认为电动机起动开始，电动机正常起动时电流很快增大到1.12 Ie以上，当电流降到1.12 Ie时则认为起动结束。
当电流很快增大到1.12 Ie以上后，电流一直降不下来，但电流值又小于起动速断定值（速断1段），装置认为电机一直处于起动状态，则“起动后速断定值（速断2段）”尚不起作用（既无论电流是否大于速断2段），在这种情况下装置的“起动超时保护功能”（设定的电动机起动时间）就发挥了作用。
如电动机采用降压起动方式或者其它如汽轮机带动方式起动时，如果机端最大相电流一直小于1.12Ie，则装置在设定的起动时间结束后认为电动机起动结束。
电流速断保护：作为中小型电动机定子绕组及其供电电缆相间故障的保护。
电流速断保护定值在电动机起动过程中与正常运行时分别整定，起动过程按速断高值，结束后为速断低值。
高值按躲开正常起动时的最大起动电流（应取实测值，如无实测值，可取系数7）并乘以1.5的可靠系数来整定（既10.5Ie）；低值应考虑当供电电源短时中断或区外严重故障切除后母线电压恢复时，电动机处于自起动状态，但装置又不进行起动的识别功能，这时的起动电流比静态起动时要小（电机转子依靠惯性仍在转动）但要比额定电流大几倍的情况，故一般低值取5 Ie，（？此外，还应该躲过供电母线三相短路故障时电动机的反馈电流，反馈电流可取起动电路的89％）速断保护动作时限：当采用真空断路器或少油断路器控制时，动作时限为0S，保护以断路器的固有动作时间出口。
当采用熔断器――高压接触器控制时，其时限应与熔断器熔断时间配合，当故障电流大于高压接触器允许的切断电流（一般为3800A）时，熔断器应该在保护动作前熔断。
反时限过流保护：电动机起动完成后的保护，作为速断低值（5 Ie以下）或其他保护的后备保护。
2Ie≤I＜5Ie 时限：5S堵转保护：电动机起动结束后投入，起动过程中发生的堵转由起动超时保护功能保护动作。
RCSH900-DJ微机电动机保护装置安装使用说明书（Version 3.0） 国电南瑞（香港）有限公司RCSH900-DJ微机电动机保护装置1装置简介 (1)1.1应用范围 (1)1.2功能配置 (1)1.3主要特点 (1)2安装 (2)2.1开孔和固定 (2)2.2接线 (3)2.3现场服务注意事项 (4)3装置人机接口及其操作 (5)3.1装置面板布置 (5)3.2主显示界面 (5)3.3弹出菜单界面 (6)3.4装置操作 (7)4保护功能 (17)4.1速断保护 (17)4.2过流保护 (18)4.3反时限过流保护 (18)4.4过负荷保护 (20)4.5低电压保护 (20)4.6过电压保护 (21)4.7失压保护 (21)4.8零序过流保护 (21)4.9零序过压保护 (22)4.10电动机起动保护 (22)4.11堵转保护 (23)4.12过热保护 (23)4.13两段式负序过流保护 (24)4.14TV断线告警 (24)4.15装置故障告警 (25)4.16网络通信 (25)5用户调试方法 (25)5.1通电前检查 (25)5.2通电检查 (25)5.3开关量输入检查 (25)5.4继电器开出回路检查 (26)5.5灯测试 (26)5.6模拟量输入检查 (26)5.7整组试验 (26)5.8异常处理 (26)6投运说明及注意事项 (26)7供应成套性 (27)7.1随同产品一起供应的文件 (27)7.2随同产品一起供应的附件 (27)8订货须知 (27)附录A 技术参数表 (28)附图B：保护定值整定表 (29)附图C：装置接线原理图 (31)声明：我公司保留对本说明书进行修改的权利，产品与说明书不符时，请参照实际产品说明。
1装置简介1.1应用范围RCSH900-DJ 微机电动机保护装置适用于3kV～10kV 电压等级的中高压异步电动机保护，既可以直接安装在开关柜上，也可组屏安装。
电动机综合爱护整定原则1、差动电流速断爱护按躲过电动机空载投入时最大暂态电流引起的不平衡电流最大外部以及短路时的不平衡电流整定整定一般取：I dz=KI e/ndze式中：I d:差电流速断的动作电流dzI:电动机的额定电流eK：一般取8〜102、纵差爱护1)纵差爱护最小动作电流的整定最小动作电流应大于电动机启动过程中时的不平衡电流I.=K△ml/ndz.minKe式中：I：电动机的额定电流en：电流互感器的变比K K：可靠系数，取3〜4K△m：由于电流互感器变比未完全匹配产生的误差，一般取0.1在工程有用整定计算中可选取I d•二〔0.3〜0.6〕I/n。
dz.mine2〕比率制动系数K按最大外部短路电流下差动爱护不误动的条件，计算最大制动系数K=K K K f KKKfzqtxc式中：K:电流互感器的同型系数，K=0.5txtxK K：可靠系数，取2〜3KK：电流互感器的比误差，取0.1CK fzq：非周期重量系数，取1.5〜2.0fzq计算值K=0.3，但考虑电流互感器的饱和和暂态特性畸变的影max响，在工程有用整定计算中可选取K=0.3〜0.63、电流速断爱护整定原则：躲过电动机启动时的产生的最大电流，但在正常运行中又要有足够的灵敏度；1〕Izd=K.IstartKK为可靠系数,一般地Kk=1.31start为电动机启动的最大电流，该电流值可以通过启动电机时记录爱护中记录的最大电流取得；或依据动机标称启动电流得到；2〕假设Istart不好确定时，可依据下面推举进行计算1start；单鼠笼:Istart=(6~7)Ie双鼠笼:Istart=(4~5)Ie绕线式:Istart=(3〜4)IeIdz=K*Izd电动机启动过程中K=1，启动结束后K=0.5；即当电动机启动完成后速断定值自动降低为原定值的50％。
可有效地预防启动过程中因启动电流过大引起的误动，同时还能保证正常运行中爱护有较高的灵敏性。
一、电动给水泵组保护1．主要技术参数：额定容量：5400KW CT配置： 1000/5额定电压：6KV 额定电流I s：启动电流：6I n2．开关类型：真空断路器保护配置：HN2001 HN20413．HN2041定值整定：3．1电动机二次额定电流I e计算：I e=I n/n r=(1000/5)=(A)启动时间：8S3．2分相最小动作电流I seta、I setc:1）最小动作电流整定，保证最大负荷下不误动。
按标准继电保护用的电流互感器在额定电流下10P级的比值误差为 +3℅，即最大误差为6℅。
I dz = K k. 6℅I s/n lh =2××=取I seta= I setc=3．3制动系数K Z.的整定原则：保护动作应避越外部最大短路电流的不平蘅电流，K k应等于其比率制动曲线的斜率I dzmax/I resmax即K z = I dzmax/I resmax= （K k K fzq K st F j I kmax）/I kmax= ╳2╳╳=3．4差动保护时间：t dz=0 s3．5拐点制动电流I res =(额定电流作为拐点)4．HN2001定值整定：配置：速断保护，定时限过电流I段保护，正序电流定时限保护，负序电流定时限保护，低电压保护，零序定时限过电流保护，过载反时限保护（投信号）.4．1电动机二次额定电流I e计算：I e=I n/n r=(1000/5)=(A)4．2速断保护I>>计算：启动时速断保护定值:按躲过电动机启动电流整定，可靠系数取。
启动电流6 I e根据设计院图纸。
I qd=6 I e=6×=(A)I dz =K k×I qd=×=灵敏度校验:取最小运行方式下电动机出口两相短路电流校核灵敏系数K lm:K lm=I(2) I dz=16520/4680>2.运行时速断保护定值：I dz= K k×3Ie=×3×= A保护动作时间:t取0秒.4．3定时限I段过电流保护：启动状态下，启动时保护动作电流整定：I Z= 2×=运行状态下，过电流保护整定:：I r=×= 动作时间: t取4．4定时限I段过电流保护：启动状态下，启动时保护动作电流整定：I Z= 2×=运行状态下，过电流保护整定:：I r=×= 动作时间: t取4．5正序定时限保护定值计算：正序电流定时限过流保护整定:启动状态下：I dz =K k×I qd=×=一次动作电流I dz计算:I dz=×200=4680(A)灵敏度校验:取最小运行方式下电动机出口两相短路电流校核灵敏系数K lm:K lm=I(2) I dz=16520/4680>2.运行状态下：I r=×=保护动作时间:t取秒.4．6负序电流定时限过流保护:负序电流定时限过流保护整定:启动状态下：I r=K k. I qd/n lh=×=运行状态下：I r= K k I e/n lh=×=保护动作时间: t取秒.4．7零序定时限过电流保护:根据限制6KV系统接地电流要求取接地一次动作电流10A。
高压同步电机微机综合保护装置参数整定高压同步电机微机综合保护装置参数整定张宏乐,李亮(中航工业燃气涡轮研究院,四川江油621703)[摘要]介绍一台10kV,5000kW同步电机微机综合保护装置保护项目的选择,保护参数的计算及整定过程.关键词电机综合保护整定0引言在采用CB-6073型电机微机综合保护装置替代10kV,5000kW同步电机原有保护继电器的技改中,由于两者之间存在一定差异,因此,需根据原继电保护要求对CBZ-6073型微机综合保护装置的保护类型,保护参数进行设置,以保证装置能够正常工作,起到相应的保护作用.1微机综合保护装置的特点CBZ-6073型微机综合保护装置采用模块化设计,其集成度高,通过修改软件便可实现不同保护功能,而无需更改硬件配置.它以过流幅值,负序电流和零序电流分量作为基础的故障判据,实现对电机的保护和监测;利用负序和零序分量可鉴别电机的各类不对称故障,而过载,短路等以过流为特征的对称故障则可通过检测电流幅值来判断.2保护功能选择根据原继电保护投入项目,并结合CBZ-6073综合保护装置的特点,5000kw同步电机选择投入以下保护类型:(1)差动保护.为了防止电机发生相间或匝间短路,设置了纵联差动保护,通过判断电机首,尾端电流的差值来实现,作用于跳闸.综合继电保护装置对差动保护采用分相式,即A,B,C任一相保护动作均出口.(2)过流反时限保护.该保护是为防止电机或驱动设备发生堵转等情况导致电机定子电流过大而设置的,通过判断电机正序电流大小来实现,作用于跳闸.(3)电流速断保护.该保护是电机发生短路故障时的主保护,通过判断正序电流的大小来实现,作用于跳闸.(4)零序过流保护.电机电源电缆安装有零序互感器,当发生单相接地故障时,互感器一次侧便出现零序电流,二次会有相应的输出,保护装置以此作为判据,作用于跳闸.(5)低电压延时保护.供电电压太低可引起电机过流甚至堵转,因此装设低电压延时保护.当,己,bc有一相收稿日期:2011—01—11低于整定值时,低电压保护经延时后作用于跳闸.为防止TV断线时低电压保护误动,采用电流闭锁.(6)低电压强励预告.当系统电压低于电机额定电压85时,保护装置输出接点闭合,使励磁系统输出l_4倍满载励磁电流.(7)电流互感器(TA)断线告警.为了防止TA意外断线而造成的电流互感器损坏及人身伤害,综合保护装置中设置了TA断线告警,作用于预告信号.(8)电压互感器(TV)断线告警.为避免电压互感器二次侧因意外断线而导致正常情况下电机低电压保护跳闸,综合保护装置中设置TV断线告警,作用于预告信号.3综合保护装置的继电保护整定值3.1差动保护3.1.1原整定参数原采用DL-11/10型电流继电器来实现纵向差动保护,电流整定值为7.5A,瞬时动作.3.1.2综合保护装置整定参数综合保护装置差动保护类型设定为比率差动.当满足以下条件时比率差动保护动作:运行电流I小于制动拐点电流,且差动电流Ia大于差动保护门坎定值Jcdqd时,保护出口动作;当If>时,差动保护启动电流值在J的基础上按照一定比率关系线性增加.其制动特性如图1所示.图1综合保护装置比率制动特性曲线针对比率差动保护,综合保护装置有3个设定项:差动保护门坎定值,比率系数K,制动拐点电流.原比率系数K为0.5,电机基本在额定电流下运行,因此将制动拐点电流设定为1倍J(额定电流),即4.3A;Jcdqd设定原则为躲过电机在启动及运行时因互感器特性差电工技术I2011l7期I63异而导致的最小差动电流值,J可取(0.5～1),确定f一1j≈4.3A,与原整定值基本一致,同时也可保证动作的可靠性及灵敏性.3.2过流反时限保护3.2.1原整定系数原采用G1-22/10型电流继电器实现过流反时限功能,整定动作电流为6A,2倍动作电流允许过负荷时间为22s.3.2.2综合保护装置整定参数(1)过流反时限动作电流I整定.综合保护装置的返回系数可达0.95,因此综合保护装置动作整定电流为:一.5.43A~.5.4A(1)式中,K为可靠系数,取1.2;K.为电流互感器变比,400/5;K.为接线系数,取1.0;K为返回系数,取0.95;为电机额定电流,344A.因此,根据计算结果将综合保护装置过电流反时限动作电流J整定为5.4A.(2)在保护时限特性上,综合保护装置的过流反时限特性曲线采用了IEC标准,其反时限特性公式为:￡≥(2)式中,J为整定动作电流,取5.4A;t为延时时间;J为反时限动作电流;为延时常数.综合保护装置在反时限特性上与原GI,22/10型电流继电器有细微差别,因此在原继电保护反时限要求(J一12A,t----22s)的基础上并结合综合保护装置的反时限公式(2)计算出综合保护装置反时限过流保护的延时常数≈2.53,以此进行设定.保护校检时同样按照此点考核保护装置的时限特性.3.3电流速断保护3.3.1原整定参数原采用GL_22/1O型电流继电器实现速断保护,整定值为42A,0.1S速动.3.3.2综合保护装置整定参数综合保护装置对电流速断保护有3个设定项:启动后速断电流整定值,,启动时速断电流整定值,,速断延时.该5000kW同步电机采用串连电抗器降压启动,降压启动最大电流为1420A,外部短路电流最大值J为1940A,因此,二次动作电流按J整定.二次动作电流为:I一×f一43.7A(3)』,:式中,K为可靠系数,取1.8.J,J一都按J计算整定为43.7A;速断延时T设置为0.02s.3.4零序过流保护I电工技术3.4.1原整定参数原零序过流保护由零序电流互感器及二次侧DD-1I/60型接地继电器构成.零序互感器一次动作电流计算值约为1.3A,继电器整定电流为20mA.3.4.2综合保护装置整定参数综合保护装置对零序保护有1个设定项:零序保护整定电流J..由于二次侧负载由原接地继电器线圈变为综合保护装置零序电流输入线圈后,未对零序电流互感器进行更换,可能导致二次感应电流变化,因此,零序保护的设定须以零序电流互感器一次动作电流整定为基准.经过模拟试验验证,当零序互感器一次电流为1.3A时,其二次感应电流值为30mA,因此将零序保护整定电流J设定为0.03A.3.5低电压延时保护3.5.1原整定参数原低电压延时保护由电压继电器DJ一122A实现电压检测,并配合DS-113C型时间继电器实现延时跳闸功能,电压继电器整定电压和Ubc均为50V,时间继电器整定为9s.3.5.2综合保护装置整定参数综合保护装置对低电压延时保护有3个设定项:低电压整定值.,TV断线闭锁电流定值J,动作延时..与原继电保护整定数值对照,将设定为50V,.设为9s.j作为TV断线的闭锁电流定值,设定为0.IA(换算为一次侧是8A).3.6低压强励保护3.6.1原继电保护整定参数原低电压强励保护由电压继电器DJ一122/160实现电压检测,其出口接点作用于预告及强励接触器,强励启动整定值为线电压,一85V.3.6.2综合保护装置整定参数(1)综合保护装置对低电压延时保护有3个设定项:低压强励启动电压定值U,低压强励闭锁电压定值U,保护延时.综合保护装置与原继电保护对照,将Ul设定为85V,U设定为50V.(2)综合保护装置设置闭锁电压己,枷主要是防止TV断线或系统意外停电导致电机长期强制励磁,致使电机转子线圈烧坏.UI≤¨U,≤【,-时,强励出口接点输出;在整定区间外,强励不会动作.强励作用于预告报警,保护延时设定为0.02s.3.7TV断线告警整定数值综合保护装置对TV断线告警有2个设定参数:TA检无流定值J,TV断线检无压的电压定值…综合保护装置的判断原则是检测电压,电流同时达到设定值,如(下转第66页)2.2发电机实现”自动准同期”并网6台发电机原是凭经验并网,现将南瑞自动准同期装,SEI综保及ABB开关进行合理配置,通过开发通信觇约,实现6台发电机微机自动准同期并网.在电脑上选择合发电机开关后,自动准同期装置El动检测同期点,当到同期点时给保护继电器发1个脉冲,使其出口合上开关.全过程完成不到lmin,手动与自动并网的比较见表1表1手动与自动并网的比较2.3实现”小电流接地选线”功能我公司电力系统属中性点经消弧线圈接地的配电系统,根据消弧线圈的补偿原理,利用综保内零序电流元件及其计算功能,自编逻辑实现小电流接地选线,使选线准确率达到9O以上,能够代替专业选线装置.2.4开发”分时用电计量考核系统”传统对各生产单位的用电考核及成本核算都是依据一天的总用电量.然而由于一天内用电时段的不同,电价相差很大,因此单纯参照总用电量是不能有效地进行成本分析及核算的.每天不同时段的电价见表2.表2不同时段电价首先依据地区峰谷时段对电表设置数据采集时间,然后将工艺流程与电能量报表相结合,细化一天内峰谷时段的用电情况,使一张报表可以很直观地反映每天不同时段的用电情况及电费.精细化的指标数据不仅为成本分析, 考核提供依据,还能反映出生产模式是否合理,从而更直接地指导生产.在计量系统运行期间,报表经常出现紊乱现象.查找原因发现报表紊乱源于数据库采集的数据为”0”,影响了整张报表的数据.而”0”的产生多是由回路停电所致,因此对集抄器程序进行了改写,让它在检测不剑电表数据时,默认电表最后的数据,从而成功解决了”电表清零”现象.2.5自定义计算在数据库中,自编公式对所需数据进行自动计算,在一张潮流图上,就可以直观地浏览到整个电力系统的自发电总有功,系统总有功,线损,各工艺的用电情况等.3应用情况对电力系统进行数字化改造后,实现了电力系统信息化管理,使电气管理工作进一步规范化,标准化,精细化.(1)实现发电机lh动准同期并网,避免了并网时同期点选择不佳对系统造成的冲击,提高了发电机一次并网成功率.(2)综合保护装置代替电磁式继电器后,未发生过因接点接触不良导致的保护拒动或误动现象,保证了电力系统的安全稳定运行.(3)自动抄表代替手工抄表,数据实时,准确且节约人力.(4)实现企业减员增效.(编辑彭湃)(上接第64页)由rrV断线导致的电压下降小于,同时检测电流大于,那么保护器认为TV断线,并输出预告告警接点.己整定为20V,整定为0.1A(换算成一次电流为8A).3.8TA断线告警整定数值TA断线告警有1个设定项:TA断线检无流的电流定值.其整定原则是小于电机启动或运行时的最小电流.根据电机在启动及运行中的实际电流值,将设定为0.1A(换算为一次为8A).4结束语实践证明,微机综合保护装置选择的保护功能和整定的参数能满足电机继电保护的选择性,速动性,可靠性和灵敏性的基本要求,没有出现因保护整定值不合理而损坏电机,保护误动跳闸的情况.微机综合保护装置和CBZ6O01Z通信管理装置通过CAN连接,再通过RS-232接口与上位机组成l电工技术监钡4系统,实现了远程保护投退,参数修改,运行记录等功能,大大提高了电机保护系统的自动化程度.参考文献Eli许建安.继电保护整定计算EM].北京:中国水利水电出版社,2OOlE23国家电力调度通信中心.电力系统继电保护实用技术问答EM].北京:中国电力出版社,1999[3]贺家李,宋从矩.电力系统继电保护原理中[M].北京:中国电力出版社,1994[4]贺家李.电力系统继电保护原理(增订版)[M].北京:中国电力出版社,2004[5]王梅义.电网继电保护应用[M].北京:中国电力出版社, 1999E6]苏文博,李鹏搏,张高峰.继电保护事故处理技术与实例EM].北京:中国电力出版社,2002(编辑杨正君)。
高压电动机微机综合保护装置继电控制回路的技术改进文章结合工作实际，详细介绍了微机综合保护装置构成及功能，在分析了高压电动机原保护功能存在的问题及不足后，对现有高压电动机微机保护装置及控制电路进行了技术改进，从而更加有效的提高高压电机设备运行的安全性。
标签：微机综合保护装置；控制电路；防二次启动随着现代科技的飞速发展，高压电机在许多的大型厂矿企业中被普遍广泛使用，主要应用在日常的工业生产中。
其中，高压电动机微机综合保护装置的应用能有效地保护高压电机设备。
而该装置在工作中的运行状态是否准确到位，直接影响到装置的应用效果和被保护设备的运行安全。
就目前使用较多的电压等级为10kV，功率为250～1300kW系列高压电动机来说都是为企业生产的关键重要设备，此类电动机的安全稳定运行是企业安全生产正常进行的重要保证。
采用了微机综合保护装置的高压电机设备，其保护装置分别安装于每台设备的10kV开关柜上，这一装置的保护功能有过电流、过电压、低电压、零序、负序、堵转、启动时间过长等。
运行中发现，电动机在启动及运行过程中，当发生故障而触发微机综合保护装置保护动作时，电动机停止运转。
但由于操作人员缺乏电气知识，极容易在没有查明停机原因的情况下会再次按下启动按钮，这样一来势必将对高压电机设备造成二次冲击，严重时或将导致重大设备事故发生。
为此为了更有效的保护高压电机设备，避免事故发生，确保安全生产，我们经过多方仔细分析研究，对微机综合保护装置内的电动机继电控制原理进行了技术改进。
1微机综合保护装置构成及功能微机综合保护装置采用型号为ESM-621的微机综合保护电路板，基本结构由六部分构成：模拟量插件、中央处理器（CPU）插件、电源插件、出口继电器插件、操作箱插件、操作面板。
故障保护功能包含过电电流一、二、三段，过电压，低电压，堵转，启动时间过长，零序过电压、过电流，低频，控制回路断线，电压互感器断线保护等。
每一类保护功能有自身特定的逻辑关系，逻辑关系程序存储在CPU插件的只读存储器中。
高压电动机的微机继电保护原理与整定作者：周玉彩高压电动机的微机继电保护与常规保护相比,具有快速、准确、可靠、故障率低、维护方便等特点.高压电动机的微机继电保护应用了微电子技术、单片计算机技术、网络通信技术、液晶显示技术等来对摸拟量、开关量等信号进行采集、处理、传输,实现电动机的保护、控制、数据监测、信号传输等功能.电机的电流和电压信号通过TA 和TV 的二次侧传至保护装置的交流变换插件,转换为弱电压信号,进入采样保持插件进行处理后,再进入CPU 保护插件进行判断、处理,然后CPU 把信号发至监控显示系统、信号插件和操作回路插件来实现电机保护和监控的各项功能。
下面结合许继公司WDH-820系列微机电动机保护装置对高压电动机的微机继电保护的类型、原理和整定方法、计算实例进行说明：保护配置：电流速断保护，负序电流保护，启动时间过长保护、过负荷保护、过热保护，低电压保护、过电压保护、接地保护等保护。
一、WDH-820系列微机电动机保护装置的原理WDH-820系列微机电动机保护装置适用于3kV ～10kV 电压等级的中高压异步电动机的保护及测控，既可以直接安装在开关柜上，也可组屏安装。
其中WDH-821微机电动机保护用于2000kW 以下中小型异步电动机的保护。
1、 电动机起动超时保护当电动机正常起动时，电流由零突然增大，超过In ，随后电流将逐渐减小；在电动机起动时间内，电流将逐渐减小到小于In ，电动机起动结束。
电动机起动结束后，电动机起动超时保护退出，在液晶的左下脚显示“▉”标志。
装置在电动机起动失败后启动电动机起动超时保护。
电动机起动超时跳闸由控制字投退。
电动机超时保护原理框图如图1。
告警信号显示远传保护异常中央信号跳闸跳闸信号显示远传保护动作中央信号起动超时跳闸投/IA>Ie IC>IeIB>Ie 起动结束IA ＜IC ＜IB ＜图1 电动机起动超时保护原理框图装置如只用A 、C 相电流互感器，控制字TA2置1。
高压电机微机综合保护装置的原理与定值WGB系列微机综合保护测控装置中的WGB-151N、WGB-152N和WGB-153N型电动机保护器，则主要应用于10kV及以下各电压等级的电动机保护，可以直接安装在高压开关柜上。
本文以此产品为例，介绍综合保护装置的的主要保护原理、应用及维护方法。
一、装置功能简介1.保护功能配置WGB-150N系列电动机微机综合保护装置共分三种型号：WGB-151N、WGB-152N 和WGB-153N。
各型号保护器的保护功能配置见表1。
表1 各型号保护器的保护功能配置表注：表中标注符号“√”，表示具有该项功能2.主要特点装置采用工业级RS-422、RS-485或LonWorks总线网络，组网经济、方便，可直接与微机监控或保护管理机联网通信。
装置采集并向远方发送状态量、模拟量，遥信变位优先发送。
装置能通过通信上传故障报告，进行对时、定值调用和修改、定值区切换、合闸、跳闸等操作。
装置包含完善的操作回路。
二、电机保护的功能原理1.电动机起动过长保护本保护能自动识别电动机起动过程，当整定的起动时间到达后，电动机的任一相电流仍大于额定电流的105%时，起动过长保护动作。
动作方式有告警和跳闸两种选择。
2.两段式定时限过流保护装置设有两段式定时限过流保护，由压板选择投退。
I段为电流速断保护，用于电动机短路保护。
电动机起动过程中，保护速断定值自动升为2倍的速断整定电流值，以躲过电动机的起动电流；当电动机起动结束后，保护速断定值恢复原整定电流值，这样可有效防止起动过程中因起动电流过大而引起误动，同时还能保证运行中保护有较高的灵敏度。
II段为过流保护，为电动机的堵转提供保护。
II段保护在电动机起动过程中自动退出。
其保护原理如图1所示。
图中横线以下的图形符号在本图或以后各图中会经常使用，这里给出了其名称，供读图参考。
其中的连接片（压板）是一个可方便投入或退出保护的接插件，用于硬件方式的保护投退，图1左上角的“保护投退”是软件方式的投退。
本文以下各图中的保护均可实现硬件和软件投退。
3.负序电流保护当电动机三相电流有明显不对称时，会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。
装置设置负序电流保护，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情况提供保护。
负序电流保护原理如图2所示。
4.零序电流保护装置设有零序电流保护功能,可选择动作于跳闸或告警。
其保护原理如图3所示。
5.过负荷保护装置设有过负荷保护功能。
过负荷保护可选择动作于跳闸或告警。
其保护原理如图4所示。
6.过热保护过热保护主要为了防止电动机过热，考虑了电动机正序电流和负序电流产生的综合热效应、热积累过程和散热过程。
过热预告警：过热预告警由控制字进行投退，当热积累值达到热跳闸值的75%时发过热告警信号。
过热保护跳闸后，不能立即再次起动，等散热结束后方可再次起动。
在需要紧急起动的情况下，可按住装置面板上的“”键2秒钟进行热强制复归。
7.低电压保护当电源电压短时降低或短时中断时，为保证重要电动机自启动，要断开次要电动机，这就需要配置低电压保护。
低电压保护原理如图5所示。
电压互感器二次额定电压为100V，图5中将线电压U≤10V作为判定“电压短时降低或中断”ab的条件。
图中的“HWJ”是合闸位置继电器，使用该继电器常开接点的意义是，只有电动机在合闸位置时才可能起动低电压保护。
8.过电压保护过电压保护原理如图6所示。
图中的“HWJ”是合闸位置继电器。
使用该继电器常开接点的意义在于，只有电动机在合闸位置时才可能起动过电压保护。
9.差动速断保护(WGB-152N)差动速断保护功能，在电动机内部严重故障时快速动作。
任一相差动电流大于差动速断整定值时瞬时动作于出口继电器。
在电动机起动过程中, 保护动作延时120ms，以躲过电动机起动过程中瞬时暂态峰值电流，提高保护可靠性；起动结束后，保护无延时。
10.比率差动保护(WGB-152N)比率差动保护是电动机内部故障的主保护，能保证外部短路不动作，内部故障时有较高的灵敏度。
比率差动保护在电动机起动过程中,延时120ms保护，以躲过电动机起动过程中瞬时暂态峰值电流，提高保护可靠性；起动结束后，保护动作无延时。
11.电流互感器（CT）断线检测(WGB-152N)在任一相差动电流大于0.1I N时启动CT断线判别程序，满足下列条件时认为CT断线。
CT断线后发告警信号。
a.本侧两相电流中一相无流；b.对侧本相电流与起动前相等。
12.控制回路异常告警装置采集断路器的跳位和合位，当控制电源正常、断路器位置辅助接点正常时，必有一个跳位或合位，否则，经2S延时报控制回路异常告警信号。
控制回路异常告警原理如图7所示。
13.电压互感器（PT）断线告警装置检测到PT断线延时发出告警信号，在母线电压恢复正常（PT二次额定电压为100V，这里的“母线电压恢复正常”是指线电压均大于80V）后，保护返回。
其原理如图8所示。
14.跳位异常告警装置检测到跳位有开入（关于开入或开入量的定义，下文将有介绍）且有流时，经延时报跳位异常告警信号，告警继电器动作。
15.装置故障告警保护装置的硬件发生故障，装置的LCD可以显示故障信息，并驱动装置异常继电器发告警信号，同时闭锁保护。
16.遥信、遥控及遥测功能遥信、遥控及遥测可以实现下列功能：a.遥信：各种保护动作信号及断路器位置等开入量信号。
b.遥控：远方控制跳合闸、调（修改）定值等。
c.遥测：电流、电压、频率、有功功率、无功功率。
17.通信功能可直接与微机监控或保护管理机通信，通信接口可选用RS-422、RS-485或LonWorks。
通信规约可选用Q/XJ11.050-2001许继通信规约、IEC60870-5-103国际标准通信规约或MODBUS通信规约。
三、定值、动作信息1.定值范围及说明所谓“定值”，即由使用人员设置的装置可执行的运行参数。
该保护装置可存贮10套定值，对应的定值区号为0～9。
装置运行时可选择使用任意一套定值。
对于上述各种保护功能，无须使用的应设为“退出”，使用的设为“投入”，这些保护功能的投退都可在定值清单中设置。
相关的电流、电压及时限等定值均应在定值清单中进行整定。
定值设置的方法因为篇幅过大，此处从略。
具体操作可参阅产品说明书。
WGB-150N系列定值清单见表2。
保护装置运行中发生动作或告警时，将动作信息显示于LCD，同时上传到保护管理机或当地监控。
保护动作后，如有多项信息需要显示，则这些信息交替显示。
保护动作后如不复归，信息将不停止显示，复归方式为按住装置面板上的“”键2秒钟。
另外，动作信息自动存入事件存贮区，事件存贮区记录最后发生的20次事件，且掉电不丢失。
四、装置接线1.装置的接线图该装置在高压电动机起动柜中与断路器的配合参考接线见9。
装置的接线端子安排在机壳背部，具体排列见图10。
2.装置工作电源端子28、30为装置电源输入端，电源为直流时，28接正极性端，30接负极性端，为交流时不分极性；端子29为装置屏蔽接地端子。
3.保护或测量的交流电流及电压输入交流电流输入：WGB-151N: 端子1、2、3、4分别为A相、C相保护电流输入；端子5、6、7、8分别为A相、C相测量电流输入；端子9、10为零序电流输入。
WGB-152N:端子1、2、3、4分别为机端A相、C相电流输入；端子5、6、7、8分别为中性点侧A相、C相电流输入；端子9、10为零序电流输入。
WGB-153N：端子1、2、3、4、5、6分别为A相、B相、C相保护电流输入；端子7、8为零序电流输入。
交流电压输入：端子23、24、25、26分别为Ua、Ub、Uc、Un相电压输入。
4.开入量及开入电源微机保护装置里的开入量和开出量是技术术语，指的是继电器接点的闭合或断开状态，它是不带电源的空接点。
具体来说，输入到微机保护装置里的开关状态就是开入量，而微机保护装置中CPU控制单元发出指令时，继电器接点的闭合或断开状态输出到外部设备上的就是开出量。
微机保护装置接收外部接点开关状态的端子称作开入端子，开入端子通过接收外部接点开关状态，控制内部电路是否构成通路，有信号时通路形成，继电保护装置就采集到这些开入信号。
本装置自产的+24V电源电压从图10中的11号端子接出，是装置的开入电源。
装置共8路开入，具体说明如下：13（号端子）为闭锁遥控投切开入端子；14为远方/就地（接入时为就地）开入端子；16为弹簧未储能开入端子； 18为起动结束开入端子（调试用）；15、17为备用开入端子（用户可自己定义）。
另外装置还有两路内部开入，即45跳位监视、46合位监视，可参见图9。
开入连接时须接装置自产的+24V电压。
例如需要接入弹簧未储能开入信号时，将弹簧未储能的常闭接点，一端接11号端子即+24V电源，另一端接16号开入端子。
5.信号及控制回路端子端子31、32为保护告警出口空触点；33、34为装置异常告警出口空触点（该触点为一副动断触点，失电时作电源消失告警用）；35、36为跳闸信号继电器出口空触点；37、38为合闸信号继电器出口空触点；40端子接断路器合闸线圈；42接断路器跳闸线圈。
41为手动合闸端子，48为装置合闸压板端子，端子41、48间接一连接片作合闸硬压板，参见图9。
43为手动跳闸端子，47为装置跳闸压板端子，端子43、47间接一连接片作跳闸硬压板，参见图9。
39、44为+KM、-KM，该操作电源可交直流两用。
接直流时注意区分正、负极。
6.通信端子RS-422：端子19、20、21、22分别为TXD+、RXD+、TXD-、RXD-；RS-485：端子19、20短接，作为data+；21、22短接，作为data-；LonWorks：19为A ,20为B , 21、22不接线。
五、调试及异常处理说明1. 检查程序校验码在“检查”菜单下的“程序”子菜单中，可查看程序的校验码。
如果程序的校验码正确，即可认为程序正确，装置的各种功能和逻辑正确。
程序校验码在产品出厂时由厂家向用户提供。
2. 开关量输入检查在“检查”菜单下，对开关量进行检查。
将开关量输入端子13、14、15、16、17、18接入+24V端子，对应的开入量显示为on，否则应显示为off。
正常情况下，45、46开入一个为on，一个为off，否则报“控制回路异常”告警信号，此时应检查45（跳位监视）、46（合位监视）端子是否按图9接线。
3. 继电器回路检查在“主菜单”下，选择“传动”菜单下的传动项。
传动结果参看表3。
表3 开出传动在装置的交流电流、电压输入端加入标准的额定值，在“检查”菜单下，查看“模拟量”，显示值误差分别是：保护电流不超过±5%，电压不超过±5%；测量电流不超过±0.5%。
