- 2024-05-09 08:22 1388
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SAI-328D南瑞微机保护*代理
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开关位置不对应启动
在不对应启动重合闸回路中，仅利用TWJ触点监视断路器位置。考虑许多新设计的变电站，尤其是综合自动化站，可能没有手动操作把手，本装置在设计中注意避免使用手动操作把手的触点，手跳时利用装置内部的STJ动合触点来实现重合闸的闭锁。
2.7、电流加速
变压器手动或自动投入至*故障时，检测任一相电流大于电流加速定值时，经电流加速延时定值延时后，跳开相应开关。
2.8 PT断线检测
功能同SAI318D。
PT断线检测功能可以通过控制字投退。
2.9非电量保护
从变压器本体来的非电量接点，经强电220V至装置的开关量输入端子。接收到非电量信号后，跳闸与否由软压板决定。如软压板退出，则只发出告警信号，否则同时跳开相应开关。装置跳闸或发出告警信号后，进行事件记录，并可通过MMI将记录上传至后台计算机。
各非电量的具体意义，应根据各工程的具体端子接入情况而定。一般情况下，默认非电量1为重瓦斯输入端，非电量2为轻瓦斯输入端，非电量3为温度过高输入端，非电量4为温度偏高输入端。
整定值清单及说明
序号
定值名称
符号
范围
单位
备注
1
控制字一
KG1
0000～FFFF
无
参见控制字说明
2
控制字二
KG2
0000～FFFF
无
参见控制字说明
19
电流保护闭锁电压
Ubs
1.0～120.0
V
线电压
24
反时限指数
Exp
0.01～10.0
无
置0.02，1，或2
32
低周减载闭锁电压
Udz
10～120
V
线电压
34
CT变比
CT
0.001～10.0
无
一次测量CT变比/1000
35
PT变比
PT
0.01～10.0
无
一次测量PT变比/1000
37
低压解列电压
Udy
20.0～60.0
V
相电压
000
SAI348D数字式电动机综合保护装置
一、概述
SAI348D数字式电动机后备保护装置，适用于10kV及以下电压等级的各种系统接线 (中性点不接地系统，小电流接地系统) 中高压异步电动机综合保护，作为大中型异步电动机 (数百千瓦以上) 内部故障、过负荷等的保护。可在开关柜就地安装，也可组屏安装于控制室。
保护功能配置
反映相间故障的速断保护
反映堵转的过电流保护
过负荷保护（告警、跳闸）
启动时间过长保护
不平衡保护（包括断相和反相）：定时限或反时限负序过电流保护
过热保护（过热跳闸、过热告警、热积累记忆功能）
低电压保护
过电压保护
非电量保护
接地保护（零序过流保护，可整定跳闸或发信号，可选择定时限或反时限）
F-C 过流闭锁
???
装置主要特点
装置采用双CPU结构，保护模块和通信模块选用高性能32位CPU，人机对话模块选用**CPU，使产品的稳定性和运算速度得到充分保证
保护模块采用14位的A/D转换器
配置大容量的RAM和Flash Memory，可记录8至50个录波报告，记录的事件数不少于1000条，具有掉电保持功能
面板配置RS232串行接口，可以联接至计算机进行调试和分析
可独立整定32套保护定值，定值切换安全方便
高精度的时钟芯片，并配置有GPS硬件对时电路，便于全系统时钟同步
配备高速以太网络通信接口，并集成了IEC870-5-103标准通信规约
精心的电气设计，整机无可调节器件，实现了免调试概念设计
高等级、高品质保证的元器件选用
强弱电前后布置、独立模块设计，使装置具有优异的抗干扰性能，组屏时不需其它抗干扰模件
完善的自诊断功能
防潮、防尘、抗振动的机箱设计
1．2 保护功能的主要配置：
差动速断保护
二次谐波制动的比率差动保护
CT断线
高，低侧过流
电流启动通风
电流闭锁调压
非电量保护，此保护在电气上与差动保护完全独立，仅借用差动的机箱。（非标准配置，如需要，订货请注明）
??m
保护原理说明
2.1 方向元件
2.1.1本装置的相间方向元件采用90°接线方式，按相起动，各相电流元件仅受表中所示相应方向元件的控制。为消除死区，方向元件带有记忆功能。
相间方向元件
I
U
A
IA
UBC
B
IB
UCA
C
IC
UAB
表1 方向元件的对应关系
本装置Arg(I/U)=-30°～90°，边缘稍有模糊，误差<±5°。
图1-1 相间方向元件动作区域
2.1.2 本装置的零序方向元件动作区为Arg(3U0/3I0)=-180°～-120°及120°～180°，3U0为自产，外部3I0端子接线不需倒向。边缘误差角度<±5°
图1-2 零序方向元件动作区域
说明：在现场条件不具备时，方向动作区由软件保证可以不作校验，但模拟量相序要作校验。
2.2 低电压元件
低电压元件在三个相电压(Ua、Ub、Uc)中的任意一个低于低压解列电压定值时动作，开放被闭锁保护元件。利用此元件，可以保证装置在电机反充电等非故障情况下不出现误动作。
2.3 过电流元件
装置实时计算并进行三段过流判别。为了躲开线路避雷器的放电时间，本装置中I段也设置了可以独立整定的延时时间。装置在执行三段过流判别时，各段判别逻辑一致。装置在执行三段过流判别时，各段判别逻辑一致，其动作条件如下：
In为n段电流定值，Ia,b,c为相电流
2.4 零序过电流元件
零序过电流元件的实现方式基本与过流元件相同，满足以下条件时出口跳闸：
1)3I0>I0n ；I0n： 接地N段定值
2)T>T0n ；T0n： 接地N段延时定值
3)相应的方向条件满足（若需要）
本功能通过压板实现投退,带方向的选择由控制字选定，零序三段可设为反时限。
保护原理说明
2.1启动时间过长保护
装置测量电动机起动时间Tstart的方法：当电动机的较大相电流从零突变动10%Ie时开始计时，直到起动电流过峰值后下降到120%Ie时为止，之间的历时称为Tstart。（Ie为电动机额定电流。）电动机起动时间过长会造成转子过热，当装置实际测量的起动时间**过整定的允许起动时间Tstart时，保护动作于跳闸。
异步电动机起动电流特性
2.2、速断保护
速断保护通过判断电流的大小来实现的，其整定范围为(3～12)Is。速断保护在电动机起动完毕后自动下降一半。这样即可以有效地躲过电动机的巨大启动电流，又可以保证电动机正常起动后提供防备严重的过负荷造成的堵转保护。
动作时间T1可整定，对于用断路器控制的电动机整定时间一般较短，而用接触器控制的电动机整定时间一般较长，可选择整定为0.3秒。
其动作逻辑如下：
其中Ia、Ib、Ic为相电流，Isn为速断电流定值
2.3、过流保护
本装置设定过流保护，当电流大于整定电流且达到整定时间后，过流保护出口。
过流保护在电动机起动时自动退出，起动结束后自动投入。
其中Ia、Ib、Ic为相电流，In为电流定
2.4、过负荷保护
本装置设定过负荷保护，当电流大于整定电流且达到整定时间后，经控制字选择告警或跳闸。过负荷保护在电动机起动时自动退出，起动结束后自动投入。
其中Ia、Ib、Ic为相电流，In为过负荷定值
2.5、过热保护
综合考虑了电动机正序、负序电流所产生的热效应，为电动机各种过负荷引起的过热提供保护，也作为电动机短路、启动时间过长、堵转等的后备。
用等效电流Ieq来模拟电动机的发热效应，即：
Ieq=
式中：Ieq－等效电流
I1－正序电流
I2－负序电流
K1－正序电流发热系数，在电动机启动过程中K1＝0.5，启动完毕恢复K1＝1
K2－负序电流发热系数，K2=3～10,可取K2＝6
根据电动机的发热模型，电动机的动作时间t和等效运行电流Ieq之间的特性曲线由下列公式给出：
t＝τ×ln
式中：Ip-过负荷前的负载电流，若过负荷前处于冷态，则Ip＝0
I∞－启动电流，即保护不动作所要求的规定的电流极限值
τ－时间常数，反映电动机的过负荷能力
这一判据充分考虑了电动机定子的热过程及其过负荷前的热状态。装置用热含量来表示电动机的热过程，热含量与定子电流的平方成正比，通过换算，将其量纲化成反映电动机过负荷能力的时间常数τ。当热含量值达到τ时，装置即跳闸。当热含量达到Ka×τ，发过热告警信号，其中，Ka为告警系数，其取值范围为： 根据电动机可连续启动两次的原则，每次启动其热积累不应大于50%跳闸值，所以当热积累值下降到50%以下时，装置合闸闭锁接点返回。过热保护跳闸后，装置的热记忆功能启动，输出接点一直闭合，直到热积累值下降到50％以下，过热合闸闭锁接点返回，这时电动机可以重新启动。紧急情况，要求立即启动时，可对装置进行热复归操作。
启动电流I∞可按额定电流Ie的1.05～1.15倍整定。
发热时间常数τ应由电机厂提供，如果厂家没有提供，可按下述方法之一进行估算：
①如果厂家提供电动机的热限曲线或一组过负荷能力的数据，则按下式计算τ：
τ＝
求出一组τ后取较小的值。
②如已知堵转电流I和允许堵转时间t，也可由下式估算τ：
τ＝
③按下式计算τ：
τ＝
式中：θe为电动机的额定温升，K为启动电流倍数，θ0为电动机启动时的温升，Tstart为电动机的启动时间。
其动作逻辑如下：
低周减载
利用这一元件，可以实现分散式的频率控制，当系统频率低于整定频率时，此元件就能自动判定是否切除负荷。
低频减载功能逻辑中设有一个滑差闭锁元件以区分故障情况、电机反充电和真正的有功缺额。
考虑低频减载功能只在稳态时作用，故取AB相间电压进行计算，试验时仍需加三相平衡电压。当此电压（UAB）低于闭锁频率计算电压时，低周减载元件将自动退出。
说明：现场试验条件不具备时，该试验可免做。模拟量正确，则精度由软件保证。
2.10 低压解列
适用于发电厂和系统间的联络线保护，可以实现低压控制，当系统电压低于整定电压时，此元件就能自动判定是否切除负荷。
低压解列的判据为：
1)三相平衡电压，U相2)dV/dt3)T>Tudy
4)负序线电压<5V
5)本线路有载(负荷电流>0.1In)
本功能通过控制字实现投退,PT断线时闭锁低压保护。
2.11 过负荷元件
过负荷元件监视三相的电流，其动作条件为：
1)MAX(IF)>Ifh
2)T>Tgfhgj：告警
3)T>Tgfhtz：跳闸
其中Ifh为过负荷电流定值。
本功能通过压板实现投退,过负荷告警与跳闸的选择由控制字选定。
在不对应启动重合闸回路中，仅利用TWJ触点监视断路器位置。考虑许多新设计的变电站，尤其是综合自动化站，可能没有手动操作把手，本装置在设计中注意避免使用手动操作把手的触点，手跳时利用装置内部的STJ动合触点来实现重合闸的闭锁。
2.7、电流加速
变压器手动或自动投入至*故障时，检测任一相电流大于电流加速定值时，经电流加速延时定值延时后，跳开相应开关。
2.8 PT断线检测
功能同SAI318D。
PT断线检测功能可以通过控制字投退。
2.9非电量保护
从变压器本体来的非电量接点，经强电220V至装置的开关量输入端子。接收到非电量信号后，跳闸与否由软压板决定。如软压板退出，则只发出告警信号，否则同时跳开相应开关。装置跳闸或发出告警信号后，进行事件记录，并可通过MMI将记录上传至后台计算机。
各非电量的具体意义，应根据各工程的具体端子接入情况而定。一般情况下，默认非电量1为重瓦斯输入端，非电量2为轻瓦斯输入端，非电量3为温度过高输入端，非电量4为温度偏高输入端。
整定值清单及说明
序号
定值名称
符号
范围
单位
备注
1
控制字一
KG1
0000～FFFF
无
参见控制字说明
2
控制字二
KG2
0000～FFFF
无
参见控制字说明
19
电流保护闭锁电压
Ubs
1.0～120.0
V
线电压
24
反时限指数
Exp
0.01～10.0
无
置0.02，1，或2
32
低周减载闭锁电压
Udz
10～120
V
线电压
34
CT变比
CT
0.001～10.0
无
一次测量CT变比/1000
35
PT变比
PT
0.01～10.0
无
一次测量PT变比/1000
37
低压解列电压
Udy
20.0～60.0
V
相电压
000
SAI348D数字式电动机综合保护装置
一、概述
SAI348D数字式电动机后备保护装置，适用于10kV及以下电压等级的各种系统接线 (中性点不接地系统，小电流接地系统) 中高压异步电动机综合保护，作为大中型异步电动机 (数百千瓦以上) 内部故障、过负荷等的保护。可在开关柜就地安装，也可组屏安装于控制室。
保护功能配置
反映相间故障的速断保护
反映堵转的过电流保护
过负荷保护（告警、跳闸）
启动时间过长保护
不平衡保护（包括断相和反相）：定时限或反时限负序过电流保护
过热保护（过热跳闸、过热告警、热积累记忆功能）
低电压保护
过电压保护
非电量保护
接地保护（零序过流保护，可整定跳闸或发信号，可选择定时限或反时限）
F-C 过流闭锁
???
装置主要特点
装置采用双CPU结构，保护模块和通信模块选用高性能32位CPU，人机对话模块选用**CPU，使产品的稳定性和运算速度得到充分保证
保护模块采用14位的A/D转换器
配置大容量的RAM和Flash Memory，可记录8至50个录波报告，记录的事件数不少于1000条，具有掉电保持功能
面板配置RS232串行接口，可以联接至计算机进行调试和分析
可独立整定32套保护定值，定值切换安全方便
高精度的时钟芯片，并配置有GPS硬件对时电路，便于全系统时钟同步
配备高速以太网络通信接口，并集成了IEC870-5-103标准通信规约
精心的电气设计，整机无可调节器件，实现了免调试概念设计
高等级、高品质保证的元器件选用
强弱电前后布置、独立模块设计，使装置具有优异的抗干扰性能，组屏时不需其它抗干扰模件
完善的自诊断功能
防潮、防尘、抗振动的机箱设计
1．2 保护功能的主要配置：
差动速断保护
二次谐波制动的比率差动保护
CT断线
高，低侧过流
电流启动通风
电流闭锁调压
非电量保护，此保护在电气上与差动保护完全独立，仅借用差动的机箱。（非标准配置，如需要，订货请注明）
??m
保护原理说明
2.1 方向元件
2.1.1本装置的相间方向元件采用90°接线方式，按相起动，各相电流元件仅受表中所示相应方向元件的控制。为消除死区，方向元件带有记忆功能。
相间方向元件
I
U
A
IA
UBC
B
IB
UCA
C
IC
UAB
表1 方向元件的对应关系
本装置Arg(I/U)=-30°～90°，边缘稍有模糊，误差<±5°。
图1-1 相间方向元件动作区域
2.1.2 本装置的零序方向元件动作区为Arg(3U0/3I0)=-180°～-120°及120°～180°，3U0为自产，外部3I0端子接线不需倒向。边缘误差角度<±5°
图1-2 零序方向元件动作区域
说明：在现场条件不具备时，方向动作区由软件保证可以不作校验，但模拟量相序要作校验。
2.2 低电压元件
低电压元件在三个相电压(Ua、Ub、Uc)中的任意一个低于低压解列电压定值时动作，开放被闭锁保护元件。利用此元件，可以保证装置在电机反充电等非故障情况下不出现误动作。
2.3 过电流元件
装置实时计算并进行三段过流判别。为了躲开线路避雷器的放电时间，本装置中I段也设置了可以独立整定的延时时间。装置在执行三段过流判别时，各段判别逻辑一致。装置在执行三段过流判别时，各段判别逻辑一致，其动作条件如下：
In为n段电流定值，Ia,b,c为相电流
2.4 零序过电流元件
零序过电流元件的实现方式基本与过流元件相同，满足以下条件时出口跳闸：
1)3I0>I0n ；I0n： 接地N段定值
2)T>T0n ；T0n： 接地N段延时定值
3)相应的方向条件满足（若需要）
本功能通过压板实现投退,带方向的选择由控制字选定，零序三段可设为反时限。
保护原理说明
2.1启动时间过长保护
装置测量电动机起动时间Tstart的方法：当电动机的较大相电流从零突变动10%Ie时开始计时，直到起动电流过峰值后下降到120%Ie时为止，之间的历时称为Tstart。（Ie为电动机额定电流。）电动机起动时间过长会造成转子过热，当装置实际测量的起动时间**过整定的允许起动时间Tstart时，保护动作于跳闸。
异步电动机起动电流特性
2.2、速断保护
速断保护通过判断电流的大小来实现的，其整定范围为(3～12)Is。速断保护在电动机起动完毕后自动下降一半。这样即可以有效地躲过电动机的巨大启动电流，又可以保证电动机正常起动后提供防备严重的过负荷造成的堵转保护。
动作时间T1可整定，对于用断路器控制的电动机整定时间一般较短，而用接触器控制的电动机整定时间一般较长，可选择整定为0.3秒。
其动作逻辑如下：
其中Ia、Ib、Ic为相电流，Isn为速断电流定值
2.3、过流保护
本装置设定过流保护，当电流大于整定电流且达到整定时间后，过流保护出口。
过流保护在电动机起动时自动退出，起动结束后自动投入。
其中Ia、Ib、Ic为相电流，In为电流定
2.4、过负荷保护
本装置设定过负荷保护，当电流大于整定电流且达到整定时间后，经控制字选择告警或跳闸。过负荷保护在电动机起动时自动退出，起动结束后自动投入。
其中Ia、Ib、Ic为相电流，In为过负荷定值
2.5、过热保护
综合考虑了电动机正序、负序电流所产生的热效应，为电动机各种过负荷引起的过热提供保护，也作为电动机短路、启动时间过长、堵转等的后备。
用等效电流Ieq来模拟电动机的发热效应，即：
Ieq=
式中：Ieq－等效电流
I1－正序电流
I2－负序电流
K1－正序电流发热系数，在电动机启动过程中K1＝0.5，启动完毕恢复K1＝1
K2－负序电流发热系数，K2=3～10,可取K2＝6
根据电动机的发热模型，电动机的动作时间t和等效运行电流Ieq之间的特性曲线由下列公式给出：
t＝τ×ln
式中：Ip-过负荷前的负载电流，若过负荷前处于冷态，则Ip＝0
I∞－启动电流，即保护不动作所要求的规定的电流极限值
τ－时间常数，反映电动机的过负荷能力
这一判据充分考虑了电动机定子的热过程及其过负荷前的热状态。装置用热含量来表示电动机的热过程，热含量与定子电流的平方成正比，通过换算，将其量纲化成反映电动机过负荷能力的时间常数τ。当热含量值达到τ时，装置即跳闸。当热含量达到Ka×τ，发过热告警信号，其中，Ka为告警系数，其取值范围为：
启动电流I∞可按额定电流Ie的1.05～1.15倍整定。
发热时间常数τ应由电机厂提供，如果厂家没有提供，可按下述方法之一进行估算：
①如果厂家提供电动机的热限曲线或一组过负荷能力的数据，则按下式计算τ：
τ＝
求出一组τ后取较小的值。
②如已知堵转电流I和允许堵转时间t，也可由下式估算τ：
τ＝
③按下式计算τ：
τ＝
式中：θe为电动机的额定温升，K为启动电流倍数，θ0为电动机启动时的温升，Tstart为电动机的启动时间。
其动作逻辑如下：
低周减载
利用这一元件，可以实现分散式的频率控制，当系统频率低于整定频率时，此元件就能自动判定是否切除负荷。
低频减载功能逻辑中设有一个滑差闭锁元件以区分故障情况、电机反充电和真正的有功缺额。
考虑低频减载功能只在稳态时作用，故取AB相间电压进行计算，试验时仍需加三相平衡电压。当此电压（UAB）低于闭锁频率计算电压时，低周减载元件将自动退出。
说明：现场试验条件不具备时，该试验可免做。模拟量正确，则精度由软件保证。
2.10 低压解列
适用于发电厂和系统间的联络线保护，可以实现低压控制，当系统电压低于整定电压时，此元件就能自动判定是否切除负荷。
低压解列的判据为：
1)三相平衡电压，U相
4)负序线电压<5V
5)本线路有载(负荷电流>0.1In)
本功能通过控制字实现投退,PT断线时闭锁低压保护。
2.11 过负荷元件
过负荷元件监视三相的电流，其动作条件为：
1)MAX(IF)>Ifh
2)T>Tgfhgj：告警
3)T>Tgfhtz：跳闸
其中Ifh为过负荷电流定值。
本功能通过压板实现投退,过负荷告警与跳闸的选择由控制字选定。
