wgb-650微机电动机保护装置v1

wgb-650微机电动机保护装置v1内容摘要：

5 250VA，长期允许通过电流不大于 5A。 装置采用加强型单元机箱，按抗强振动、强干扰设计；确保装置安装于条件恶劣的现场时仍具备高可靠性。 不论组屏或分散安装均不需加设交、直流输入抗干扰模块。 面板上包括液晶显示器、 信号指示灯、操作键盘、 RS232 调试通信口等。 机箱结构 装置的外形尺寸如图 31 所示 图 31 外形尺寸 装置的安装开孔 尺寸如图 32 所示： 图 32 安装开孔尺寸 WGB650 系列 微机 电动机 保护装置 6 主要插件 本保护装置由以下插件构成：交流插件、 CPU 插件、信号 插件以及人机对话插件。 交流插件 交流变换部分包括电流变换器 TA 和电压变换器 TV，用于将系统 TA、 TV 的二次侧电流、电压信号转换为弱电信号，供 CPU 插件转 换，并 起强 弱电隔离作用。 WGB651：包括 6 个电流变换器 TA 和 3 个电压变换器 TV。 6 个 TA 分别变换 Ia、 Ib、 Ic、IA、 IC、 3I0 六个电流量， 3 个 TV 分别变换母 线 Ua、 Ub、 Uc 三个电压量。 WGB652：包括 9 个电流变换器 TA 和 3 个电压变换器 TV。 9 个 TA 分别变换 Ia Ib IcIa Ib Ic IA、 IC、 3I0 九个电流量， 3 个 TV 分别变换母线 Ua、 Ub、 Uc 三个电压量。 WGB653：包括 9 个电流变换器 TA 和 3 个电压变换器 TV。 9 个 TA 分别变换 Ia、 Ib、 Ic、Ixa、 Ixb、 Ixc、 IA、 IC、 3I0 九个电流量， 3 个 TV 分别变换母线 Ua、 Ub、 Uc 三个电压量。 本插件可选配两路 420mA 电流输出模块。 CPU 插件 本插件集 成了装置的电源模块，由电源模块将外部提供的交、直流电源转换为保护装置工作所需电压。 本模块输入交、直流 220V 或直流 110V (根据需要选择相应规格 ),输出 5V 和 24V。 5V 电压用于装置数字器件工作， 24V 电压用于装置驱动继电器和开关量输入。 插件采用多层印制板和表面贴装工艺，采取了多种抗干扰措施，大大提高了抗干扰性能。 信号插件 本 插件包括信号部分、跳合闸回路和备用出口。 信号部分主要包括跳闸信号继电器（ TXJ）、合闸信号继电器（ HXJ）、告警继电器（ GXJ）、电源监视继电器（ POWER）。 跳合 闸部分主要完成跳合闸及其保持、防跳、位置监视等功能。 包括跳闸继电器（ BTJ）、合闸继电器（ BHJ）、遥跳继电器（ YTJ）、遥合继电器（ YHJ）、跳闸保持继电器（ TBJ）、合闸保持继电器 (HBJ)及防跳继电器（ FTJ）。 备用出口部分主要包括 3 个备用出口继电器，可根据用户需求设置为瞬动或保持出口。 人机对话插件 人机对话 插件 安装于装置面板上，是装置与外界进行信息交互的主要部件，采用大屏幕液晶显示屏，全中文菜单方式显示（操作），主要功能为：键盘操作、液晶显示、信号灯指示及串行口调试。 4. 装置 功能 启动过长保护 装置设有电动机启动时间过长保护，由压板进行投退。 压板退出时启动 过长 退出，保护跳过电动机 启动 过程，直接处于正常运行状态。 压板投入时，液晶左上侧显示启动结束标志WGB650 系列 微机 电动机 保护装置 7 或者 启动未完成 标志。 启动过长保护原理如图 41 所示。 amp。 Ia 1 . 05 IeIb 1 . 05 IeIc 1 . 05 Ie启动过长告警信号（ 显示 、 远传 ）保护告警 （ 中央信号 ） 1图中 Tqd 为启动过长延时启动过长压板投入无流变有流amp。 Tqdamp。 启动过长跳闸投入启动过长跳闸启动过长跳闸信号（ 显示 、 远传 ）保护动作 （ 中央信号 ）amp。 图 4－ 1 启动时间过长保护原理图 两段式定时限电流保护 装置设Ⅰ、Ⅱ段定时限电流保护，由压板 进行投退。 I 段一般用于电流速断保护，反映电动机的定子绕组或引线的相间短路。 电动机 启动 过程中，保护速断定值自动升为速断整定电流值的整定倍数（菜单整定）躲过电动机的 启动 电流；当电动机 启动 结束后，保护速断定值恢复原整定电流值。 Ⅱ段为过流保护，作为电流速断保护的后备保护，为电动机的堵转提供保护。 Ⅱ段定时限过流保护在电动机 启动 过程中自动退出。 定时限电流保护原理框图如图 42。 amp。 Tn电流 n 段压板投入Ia 电流定值Ib 电流定值Ic 电流定值电流 n 段跳闸电流 n 段跳闸信号（ 显示 、 远传 ）保护动作（ 中央信号 ） 1图中 Tn 为电流 n 段延时 （ n = 1 、 2 ） 图 4－ 2 两段式定时限电流保护原理图 过负荷保护 装置设有过负荷保护， 由压板进行投退。 过负荷保护由控制字选择跳闸或告警。 在电动机启动过程中，过负荷保护自动退出。 过负荷保护原理框图如图 43。 Tgfh过负荷压板投入Ia 过负荷定值Ib 过负荷定值Ic 过负荷定值过负荷跳闸过负荷跳闸信号（ 显示 、 远传 ）保护动作（ 中央信号 ）amp。 1过负荷跳闸投入amp。 amp。 过负荷告警信号（ 显示 、 远传 ）保护告警（ 中央信号 ）图中 Tgfh 为过负荷延时 图 4－ 3 过负荷保护原理图 WGB650 系列 微机 电动机 保护装置 8 反时限过流保护 装置设有反时限过流保护，由压板进行投退。 在电动机 启动 过程中，反时限电流定值自动升为整定电流值的整定倍数（菜单整定），以躲过电动机的 启动 电流；当电动机 启动 结束后，保护定值恢复原整定电流值。 反时限 过 流保护原理框图如图 4－ 4。 反时限跳闸amp。 反时限压板投入反时限跳闸信号（ 显示 、 远传 ）保护动作（ 中央信号 ）Ia 反时限定值Ib 反时限定值Ic 反时限定值≥ 1 图 4－ 4 反时限 过 流保护原理框图 本装置共集成了 3 种特性的反时限过流保护，用户可根据需要选择任何一种特性的反时限保护。 特性 3 采用了国际电工委员会标准（ IEC2554）和英国标准规范（ ）规定的三个标准特性方程，分别列举如下： 特性 1（一般反时限） ： 特性 2（非常反时限） ： 特性 3（极端反时限） ： 以上三个方程式中， I 为故障电流； t 为动作时间； Ip 为反时限过流 定值 ； Tp 为反时限过流时间常数。 过热保护 装置设有过热保护，过热保护主要为了防止电动机过热，在装置内部设置一个模拟电动机的模型，综合电动机正序电流 1I 和负序电流 2I 的热效应，引入等值发热电流 eqI ，其表达式为： 2222112 IKIKI eq  ； 式中： K （启动过程中） ， K （启动结束后）； 2K = 3～ 10，负序发热系数，一般可取为 6； 1I 为 正序电流分量； 2I 为 负序电流分量。 过热保护方程为： 2221eeqIIt pp TIIt *1)( 0 .1 40 .0 2 pp TIIt *1)( 1 3 .5pp TIIt *1)( 80 2 WGB650 系列 微机 电动机 保护装置 9 其中： eI 为 电动机额定电流定值 ； eqI 为 等值发热电流 ； 1 为 发热时间常数 ； t 为 动作时间。 电动机的散热：本保护用衰减指数过 程模拟电动机的散热过程，散热时间 11 ln3 t ,式中1 为发热时间常数，单位为秒。 过热保护跳闸后，不能立即再次启动，等散热结束后方可再次启动。 在需要紧急启动的情况下，可 用热 “ 复归 ” 开入（端子 212） 进行热强制复归。 装置设有 过热预告警功能 ,可有控制字进行投退 ：当热积累值达到热跳闸值的 80%时发过热告警信号，低于 75%时告警返回。 两段式负序电流保护 装置设有 两段式负序电流保护，由压板进行投退。 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状况提供保护。 其中， 负序电流 Ⅰ 段保护为负序速断保护，为不平衡保护的主保护，只动作于跳闸。 负序电流 Ⅱ段 保护为不平衡保护的后备保护，可通过控制字选择为跳闸或告警。 负序定时限电流保护原理框图如图 4 46。 Tfx 1负序 I 段压板投入I 2 负序电流定值负序 I 段跳闸负序 I 段跳闸信号（ 显示 、 远传 ）保护动作（ 中央信号 ）amp。 图中 Tfx 1 为负序 I 段延时 图 45 负序 I 段保护原理图 Tfx 2负序 Ⅱ 段压板投入I 2 负序电流定值负序 Ⅱ 段跳闸负序 Ⅱ 段跳闸信号（ 显示 、 远传 ）保护动作（ 中央信号 ）amp。 负序 Ⅱ 段跳闸投入amp。 amp。 负序 Ⅱ 段告警信号（ 显示 、 远传 ）保护告警（ 中央信号 ）图中 Tfx 2 为负序 Ⅱ 段延时 图 46 两段式定时限负序电流保护原理图 零序电流保护 装置设有零序电流保护，由压板进行投退。 装置配置零序互感器测量 零序电流 3I0，零序电流 3I0 输入除可用作零序电流保护，又可用作小电流接地选线的输入。 零序电流保护可通过控制字选择为跳闸或告警。 零序电流保护原理框图如图 47 所示。 WGB650 系列 微机 电动机 保护装置 10 amp。 零序电流跳闸零序电流告警信（ 显示 、 远传 ）保护异常（ 中央信号 ）amp。 T 0amp。 零序电流压板投入3 I 0 电流定值零序电流跳闸投入零序电流跳闸信号（ 显示 、 远传 ）保护动作 （ 中央信号 ）图中 T 0 为零序电流延时 图 47 零序电流保护原理图 过电压保护 装置设有过电压保护，由压板进行投退。 过电压保护原理如图 48 所示。 Tgy???????Uab ?????Ubc ?????Uca ?????????????????( ?? ? ?? )????( ???? )H WJ= 1 amp。 1 amp。 ?? Tgy ??????I m a x 0 . 04 In 1 图 48 过电压保护原理图 低电压保护 装置设有低电压保护，由压板进行投退。 当电源短路或短时中断时， 为保证重要电动机自启动，要断开次要电动机，就需要配置低电压保护。 TV 断线实时闭锁低电压保护。 低电压保护原理如图 49 所示。 ???????Ua b ?????Ub c ?????Uc a ?????????????????( ?? ? ?? )????( ???? )Td yamp。 amp。 ?? Td y ?????? 1HWJ = 1Ima x 0 . 04 In 图 49 低电压保护原理图 差动速断保护（ WGB652） 装置 设有 差动速断保护 ， 由压板投退。 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 启动 过程中 ,保护延时 120ms 出口，以躲过电动机 启动 过程中瞬时暂态峰值电流，提高保护可靠性。 启动 结束后，保护零时限动作。 差动速断保护 原理框图如图 410。 保护只配置在 WGB652 电动机保护中。 WGB650 系列 微机 电动机 保护装置 11 ??????????????( ???? )????( ???? )I a c ?????? : I a c , I b c , Icc ????????120 ms= 1Icc ????I b c ????????????????????amp。 amp。 amp。 = 1 图 410 差动速断保护原理框图 比率差动保护（ WGB652） 装置 设有比率差动保护，由压板投退。 保护设有 TA 断线闭锁控制字，该控制字设置为 1 且TA 断线检测压板投入时， TA 断线实时闭锁比率差动保护。 比率差动保护 动作方程如下：。