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1、 WDZ-431电动机差动保护装置 技术说明书第四章WDZ-431电动机差动保护装置1.产品用途及特点WDZ-431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-430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：l 差动速断保护l 分相比率差动保护l 整定值自动加倍l CT断线闭锁差动并告警l 故障录波通讯功能：l 智能通讯卡：常规配置高速RS485现场总线，通讯速率可达115.2KBps，并支持双网。也可选配工业以太网本装置具有如下特点：l 采用先进的32位嵌入式微处理器，多CP
2、U结构l 汉字液晶显示、操作简便直观l 用串行EEPROM存放保护定值l 可预先设定5套定值适应各种运行工况l 带掉电保持的SOE和自检报告l 软、硬件冗余设计，抗干扰性能强l 完善的软、硬件自检，二级看门狗l 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l 安全可靠的高速现场总线技术，支持双网和以太网接口2.主要保护功能及原理保护原理框图见图4.1。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
3、动作判据为：IdaIsd或IdcIsd式中，Ida：A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，计算出差电流和和电流。其动作判据为：IdIset当IIe时ttdz或者，Id-IsetK(I-Ie)当IIe时ttdz式中，Ie：电动机额定电流值（A）Id：电动机差电流幅值（A）I：电动机和电流幅值（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
4、护的动作特性如图4.2所示。本保护在电动机启动时，带有约70ms延时，以避开启动开始瞬间的暂态峰值电流。KIe制动区动作区IdIsetI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：四个电流中仅有一个电流小于0.125倍额定电流，且其它三个电流均大于0.125倍额定电流但小于额定电
5、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两种现场总线通信，用户可根据工程需要选择高速RS485或工业以太网。通信内容主要有：l 测量值（模拟量，开关量，脉冲量等）l 保护定值查询和修改l 装置状态、故障信息及录波数据等l 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
6、动作。2.5.3.装置能自动记录各种装置和电动机的运行信息，包括：l 64个保护SOE事件记录l 256个遥信变位SOE记录l 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后两次故障的所有电流波形和开关量时序波形。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0999902脉冲电度一初值小数度09903脉冲电度一每字脉冲数脉冲数/度1655351004脉冲电度二初值整数度0999905脉冲电度二初值小数度09906脉冲电度二每字脉冲数脉冲数/度1655351003.2.系统参数整定序号名称单位范围缺省值1装置地址199992密码09999123
7、33屏保时间S01800304网络N1通讯退出、投入退出5接口设置退出、网络N2通讯、模拟量输出退出6调试口通讯退出、投入投入7内置电能板退出、投入退出3.3.保护定值整定序号名称及含义符号单位整定范围整定步长缺省值1电动机额定电流IeA1.006.000.012.002差动速断电流IsdA5.0080.000.0110.003最小动作电流IsetA0.018.000.010.504比率制动系数K0.019.990.010.405电动机启动时间tqdS1.0099.990.0110.006差动保护动作时间tdzS0.069.990.010.067差动速断保护投入退出、投跳投跳8比率差动保护投入
8、退出、投跳投跳9定值加倍投入退出、投入投入10CT断线功能投入退出、投入投入3.4.精度调整序号名称范围步长备注1机端Ia0.520.0012机端Ic0.520.0013中心线Ia0.520.0014中心线Ic0.520.0014.背板端子及接线原理图背板布置见图4.3WDZ-431型电动机差动保护装置背板端子排布及定义图。接线原理见图4.4WDZ-431型电动机差动保护装置接线原理图。4.1.背板信号指示灯名称定义名称定义5V灯（红）装置内部5V正常时常亮RUN灯（红）CPU正常时一秒闪一次24V灯（红）装置内部24V正常时常亮NUL灯（红）暂未使用动作灯（黄）保护跳闸时常亮TXD灯（黄）调
9、试口通讯发送灯故障灯（绿）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端子号XA2-12开入124V开入XA2-13开入224V开入XA2-14开入324V开入XA2-15开入424V开入XA2-16公共端24V开入公共端XC2-9开入524V开入XC2-10开入624V开入XC2-11开入724V开入XC2-12开入824V开入XC2-13开入924V开入XC2-14开入1024V开入XC2-15公共端24V开入公共端XC2-164.4.信号输
10、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XA2-2XA2-3装置故障装置自检故障或24V失压时闭合接点XA2-4XA2-5信号一保护告警时闭合接点XA2-6XA2-7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XA2-84.4.2.现场总线端子号端子定义备注XB-1N1-A网络N1（高速RS485）XB-2N1-BXB-3N2-A网络N2（高速RS485）XB-4N2-B4.4.3.时钟同步信号端子号端子定义备注XB-11时钟同步XB-124.5.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、-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XC2-2XC2-3备用备用的输出接点XC2-4XC2-5保护联跳1保护跳闸时接点闭合XC2-6XC2-7保护联跳2保护跳闸时接点闭合XC2-84.7.交流量输入定义端子号端子定义备注XD1-1未使用XD1-2未使用XD1-3未使用XD1-4未使用XD1-5Ia1电动机端电流IaXD1-6Ia1*XD1-7Ic1电动机端电流IcXD1-8Ic1*XD2-1Ia2电动机中性线电流IaXD2-2Ia2*XD2-3Ic2电动机中性线电流IcXD2-4Ic2*XD2-5未使用XD2-6未使用XD2-7未使用XD2-8未使用4.8.调试口通过CPU板上的调试口，可以更新程序。4.9.以太网工业以太网接口。图4.3WDZ-431电动机差动保护装置背板端子排布及定义图图4.4WDZ-431电动机差动保护装置接线原理图4 - 9