國電南瑞NSP783微機綜合保護裝置

國電南瑞NSP783微機綜合保護裝置

1.1 負序過(guò)流保護

當電動(dòng)機三相電流有較大不對稱(chēng)時(shí)，出現較大的負序電流，而負序電流將在轉子中產(chǎn)生2倍工頻的電流，使轉子附加發(fā)熱大大增加，危及電動(dòng)機的安全運行。

裝置設置兩段定時(shí)限負序過(guò)流保護，每段一個(gè)時(shí)限，每段均可通過(guò)控制字投退，各段電流及時(shí)間定值可獨立整定，分別對電動(dòng)機反相、斷相、匝間短路以及較嚴重的電壓不對稱(chēng)等異常運行工況提供保護。其中負序過(guò)流Ⅱ段作為靈敏的不平衡電流保護，可通過(guò)控制字選擇采用定時(shí)限還是反時(shí)限。反時(shí)限負序過(guò)流保護反時(shí)限特性曲線(xiàn)可選IEC正常反時(shí)限、非常反時(shí)限、長(cháng)反時(shí)限。各種反時(shí)限特性方程列于下：

1.2 零序過(guò)壓保護

零序過(guò)壓保護可用作定子零序電壓保護，定子零序電壓保護反應電動(dòng)機定子接地引起的零序電壓，基波零序電壓保護電動(dòng)機85%～95%的定子繞組單相接地?？赏ㄟ^(guò)控制字選擇投報警或跳閘，零序過(guò)壓跳閘經(jīng)有流閉鎖。

注：零序電壓選取自產(chǎn)還是外接零壓，取決于“裝置參數"中“保護零序電壓自產(chǎn)"的配置。

1.3 過(guò)壓保護

當最大線(xiàn)電壓大于過(guò)壓電壓定值時(shí)，過(guò)壓保護動(dòng)作。過(guò)電壓保護經(jīng)開(kāi)關(guān)位置閉鎖，PT檢修壓板開(kāi)放投入時(shí)，判別PT檢修開(kāi)入遙信，決定是否閉鎖過(guò)電壓保護。

1.4 低壓保護

母線(xiàn)電壓過(guò)低時(shí)，電動(dòng)機的驅動(dòng)轉矩隨電壓平方降低，電動(dòng)機吸取電流隨之增大，供電網(wǎng)絡(luò )阻抗上壓降相應增大，為保證重要電動(dòng)機的運行，在次要電動(dòng)機上裝設低電壓保護。不允許自啟動(dòng)的電動(dòng)機也應裝設低電壓保護。電動(dòng)機處于運行狀態(tài)，當最大線(xiàn)電壓小于低壓電壓定值時(shí)，低壓保護動(dòng)作。低電壓保護經(jīng)開(kāi)關(guān)位置（HWJ）及有流閉鎖低電壓保護。最小線(xiàn)電壓大于低電壓整定值進(jìn)行有壓計時(shí)，有壓持續1秒鐘，才判低壓。

PT檢修壓板開(kāi)放投入時(shí)，判別PT檢修開(kāi)入遙信，決定是否閉鎖低電壓保護。

動(dòng)作后電壓恢復正常立即返回，否則延時(shí)10S返回。

國電南瑞NSP783微機綜合保護裝置

1.5 長(cháng)啟動(dòng)保護

長(cháng)啟動(dòng)保護在電動(dòng)機啟動(dòng)過(guò)程中對電動(dòng)機提供保護。長(cháng)啟動(dòng)保護投入的情況下，三相電流先后出現均小于0.05Ie，然后最大電流大于0.1Ie，即認為電機啟動(dòng)，電機啟動(dòng)計時(shí)開(kāi)始，在計時(shí)達到“電機啟動(dòng)時(shí)間"整定的延時(shí)后一個(gè)周波內，最大電流仍然超過(guò)1.15Ie，則長(cháng)啟動(dòng)保護動(dòng)作。

若電機正常啟動(dòng)結束，自動(dòng)退出長(cháng)啟動(dòng)保護。

1.6 過(guò)熱保護

為了防止電動(dòng)機過(guò)熱，在裝置中設置一個(gè)模擬電動(dòng)機發(fā)熱的模型，綜合電動(dòng)機正序電流和負序電流的熱效應，引入了等值發(fā)熱電流Ieq，其表達式為：

式中：

Ieq-等效電流

K1-正序電流發(fā)熱系數，在電動(dòng)機啟動(dòng)過(guò)程中K1=0.5,啟動(dòng)完畢后恢復K1=1.0。

K2-負序電流發(fā)熱系數，范圍可取3～10，通常取6；

K1隨啟動(dòng)過(guò)程變化，K2用于表示負序電流在發(fā)熱模型中的熱效應，由于負序電流在轉子中的熱效應比正序電流高很多，比例上等于在兩倍系統頻率下轉子交流阻抗對直流阻抗之比。

電動(dòng)機的積累過(guò)熱量θΣ表示為：

式中，Δt：積累過(guò)熱量計算間隔時(shí)間，Ie為電機二次電流額定值，t為總的熱積累時(shí)間，即過(guò)熱保護的動(dòng)作延時(shí)。

電動(dòng)機的跳閘（允許）過(guò)熱量θT為：

式中，Tfr：電動(dòng)機的發(fā)熱時(shí)間常數

當θΣ＞θT時(shí)，過(guò)熱保護動(dòng)作，θΣ=0表示電動(dòng)機已達到熱平衡，無(wú)積累過(guò)熱量。為了表示方便，電動(dòng)機的積累過(guò)熱量的程度用過(guò)熱比例θr表示：

由此可見(jiàn)，θr＞1.0時(shí)，過(guò)熱保護動(dòng)作，為提示運行人員，當電動(dòng)機過(guò)熱比例θr超過(guò)過(guò)熱告警整定值θa時(shí)，裝置先告警。

當電動(dòng)機停運，電動(dòng)機積累的過(guò)熱量將逐步衰減，但散熱效果變差，散熱時(shí)間常數為1.5-4.5倍的電動(dòng)機發(fā)熱時(shí)間Tsr，通常取4，散熱結束后，電動(dòng)機又達到熱平衡。當電動(dòng)機因過(guò)熱保護切除后，若過(guò)熱禁止再啟動(dòng)功能投入，本保護即檢查電動(dòng)機過(guò)熱比例θr是否降低到整定的過(guò)熱閉鎖值θb以下，如否，則禁止電動(dòng)機再啟動(dòng)，避免由啟動(dòng)電流引起過(guò)高溫升，損壞電動(dòng)機。緊急情況下，如在過(guò)熱比例θr較高時(shí)，需啟動(dòng)電動(dòng)機，可以通過(guò)裝置引出的熱復歸接點(diǎn)人為清除裝置記憶的過(guò)熱比例θr值。