国电南自 PSM692U 电动机保护测控装置

psm 692u 电动机综合保护测控装置
1 功能
 电流速断保护
 定时限过流保护
 两段定时限负序过流保护/反时限负序保护
 过热保护
 堵转保护
 单相接地保护
 低电压保护
 过负荷保护
 非电量保护
 f-c 闭锁功能
 4-20ma 输出
 9 条故障录波，2 条启动录波
 i，u，p，q，cosφ ，有功电度，无功电度，14 路开关量采集
 gps 对时（分脉冲，秒脉冲或irig-b 方式）
2 原理说明
2.1 电流速断保护
异步电动机在启动过程中电流很大，通常能达到5～8 倍额定电流(ie)，启动时间能长达几十秒。装
置设两个速断定值，在起机过程中采用“启动中速断定值”，该值按躲过电动机启动电流整定，等电动机
启动过程结束后，自动采用“启动后速断定值”，该值按电动机自启动电流和区外出口短路时电动机最大
反馈电流考虑，取两个电流中的大者。
a)启动时间tst 按躲过最长的启动时间整定，tst＞tst.max。
b)启动时的整定值iop.h 按躲过电动机启动电流ist 整定，即：
当t≤tst 时，iop.h＝krel×ist,，为躲过非周期分量的影响，krel 取1.5,ist 为（6～8)ie。
c)运行时的整定值iop.l 按躲过自启动电流和区外出口短路时电动机最大反馈短路整定，自启动电流
的大小与备用电源自投的延时等因素有关，在厂用电源快切成功时，电动机几乎不存在自启动过程，因为
转速还没有明显降低，只有在残压切换或同期捕捉切换时，电动机转速已明显降低，自启动电流会较大，
按传统方法计算，自启动电流iast=5ie，iop.l= krel ×iast×ie =1.3×5×ie =6.5ie 。
区外出口三相短路考虑保护(40～60)ms 固有延时，反馈电流ifb=6ie。
iop.l = krel ×ifb=1.3  6 ie =7.8ie。
d)速断保护的短延时用于与f-c 回路配合。
2.2 定时限过流保护
当电动机三相电流ia、ib、ic 大于过流保护的整定值时，经延时出口。
过流定值可根据启动电流整定，一般为（1.2～2）ie。延时按躲过电动机启动时间整定。
2.3 两段定时限负序过流保护/反时限负序保护
当电动机出现三相电压不平衡、断相、反相、匝间短路时，会产生负序电流。
正序电流为i1、负序电流为i2，
若三相电流都接入装置，则：
( ) / 3
.
2
. .
1
.
i  i a a i b  a i c ； ( ) / 3
. .
2
.
2
.
i  i a a i b  a i c ； j2π / 3 a  e
一般电动机保护只接入两相（即a、c 相）电流，其正负序电流可按下式计算：
( ) / 3
. .
1
.
i  i aβ i c ； ( ) / 3
. .
2
.
i  i c β i a ； π/ 3 β ＝ j e
两段定时限负序过流保护中，一段用于跳闸，二段用于告警。
反时限负序保护动作方程为：
( / )
t
t
2 i ied

其中：t－负序反时限常数
i2－负序电流值
ied－电机二次额定电流值
为防止外部故障或外部供电系统出现不平衡时，电动机的反馈负序电流可能引起负序过流保护误动。
根据区内、区外发生不对称短路时i2/i1 的比值不同，当下列条件满足时，可将负序过流保护闭锁：
i2≥1.2i1，其中：i1 为正序电流，i2 为负序电流。
2.4 过热保护
电动机过负荷、启动时间过长、堵转等会产生较大的正序电流；而断相、不对称短路、输入电压不
对称时会同时产生较大的正序和负序电流，根据电动机定子正序和负序电流引起的发热特征，可对上述
故障提供过热保护。
用正、负序综合测量值ieq 作为等效电流来模拟电动机的发热效应，即：
2
2
2
1 1
2 ieq  k  i  6i
其中：ieq —等效电流
i1 —正序电流（标幺值）
i2 —负序电流（标幺值）
k1 —正序电流发热系数，在电机启动过程中k1＝0.5，启动完毕k1＝1
根据电动机的发热模型反时限特性，为有效保护电动机，保护的动作时间t 和等效电流ieq 的关系有
如下两条曲线可供选择：
1）
2 2  

ieq i
t

其中：τ —过热时间常数。

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湖北飞驰科技有限公司
宋
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