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YH-B5601电动机保护技术说明书


YH-B5600 系列 数字式电动机保护装置
技术说明书

编写 审核 批准

继电保护 阎海山 刘晓川

V1.80

二○○三年四月 北海银河高科技产业股份有限公司
* 本公司保留对此说明书修改的权利,请注意最新版本资料。

·声明·

>声 明........................................................................................................................................................................... 2
安全标准 ........................................................................................................................................................................ 1 1 装置简介 .................................................................................................................................................................... 1

装置的特点: ....................................................................................................................................................... 2 1)完备的保护功能配置 .................................................................................................................................. 2 2)一体化的设计 ................................................................................................................................................ 3 3)人性化设计 ..................................................................................................................................................... 3 4)大资源 .............................................................................................................................................................. 3 5)高可靠性.......................................................................................................................................................... 4 6)整机免调试 ..................................................................................................................................................... 4
2 技术参数 .................................................................................................................................................................... 5

2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6

额定参数 ....................................................................................................................................................... 5 主要技术性能.............................................................................................................................................. 5 绝缘性能 ....................................................................................................................................................... 6 电磁兼容性能.............................................................................................................................................. 7 机械性能 ....................................................................................................................................................... 7 环境条件 ....................................................................................................................................................... 7 机箱结构 ..................................................................................................................................................... 11 交流插件 ..................................................................................................................................................... 11 CPU 插件 .................................................................................................................................................... 11 电源插件 ..................................................................................................................................................... 12 逻辑及跳闸插件 ....................................................................................................................................... 13 人机对话(MMI)插件 ........................................................................................................................... 13

3 装置硬件 ................................................................................................................................................................... 11

4 电动机保护原理说明 ............................................................................................................................................... 14

4.1.差动速断元件............................................................................................................................................ 14 4.2.比率差动元件............................................................................................................................................ 14 4.3 TA 断线报警及闭锁 ................................................................................................................................. 15 4.4 过热保护 ...................................................................................................................................................... 15 4.5 过电流保护 ................................................................................................................................................ 16 4.7 零序电流保护 .............................................................................................................................................. 16 4.8 负序电流保护 ............................................................................................................................................. 16 4.9 低压保护 ...................................................................................................................................................... 15 4.10 堵转保护 .................................................................................................................................................... 15 4.11 启动时间过长保护 ................................................................................................................................. 15 4.12 非电量保护 ............................................................................................................................................... 15 4.13 装置告警 .................................................................................................................................................... 15
5. 定值及整定说明...................................................................................................................................................... 15

5.1 YH-B5601 数字式电动机综合保护装置的整定值清单及说明 ............................................... 15 5.2 YH-B5601 数字式电动机综合保护软压板清单............................................................................. 17

·声明·

声 明
北海银河高科技产业股份有限公司生产的 YH-B5600 系列电动机保护符合 严格的技术规范和 ISO9001 产品质量标准, 经得起恶劣的现场工作环境的考验。 本公司拥有丰富的数字式保护及自动化设备的开发经验、 对用户常年 24 小时的 技术支持。 YH-B5600 系列产品采用完全汉化的显示技术,人机界面友好,使您免除查 找说明书操作的烦恼。 每款产品均配置了基于 PC 机调试接口, 使用基于 Windows 界面的调试软件包,大大改善了现场调试手段。 YH-B5600 系列产品采用背插式整面板设计,适合安装于开关柜等环境条件 较为恶劣的现场运行。机箱面板采用先进的工业美学设计,功能分区合理,使 用方便。 YH-B5600 系列数字式电动机保护具有如下特点: ◆ 大资源
● ●

摩托罗拉 32 位单片机技术,使产品的稳定性和运算速度得到保证 保护采用 14 位的 A/D 转换器、可选配的专用测量模块其 A/D 转换精度更 是高达 24 位,测量精度高。



配置以大容量的 RAM 和 Flash Memory,可记录多达 50 个录波报告,记 录的事件数不少于 1000 条

● ● ●

可独立整定 16 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

◆ 现场免维护概念
● ● ● ● ●

精心的电气设计,整机无可调节器件 高等级、品质保证的元器件选用 优异的抗干扰性能,组屏或安装于开关柜时不需其它抗干扰模件 防尘、抗振动的机箱设计 完善的自诊断功能

·安全标准·

安全标准 YH-B5600 系列数字式电动机保护装置符合各种安全标准。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? GB6162-85 GB7261-87 GB9361-88 GB/T14537-93 GB16836-1997 静态继电器及保护装置的电气干扰试验 继电器及继电保护装置基本试验方法 计算站场地安全要求 量度继电器和保护装置的冲击和碰撞试验 量度继电器和保护装置安全设计的一般要求

GB/T 17626.2-1998 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验 GB/T 17626.3-1998 电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验 GB/T 17626.4-1998 电磁兼容 试验和测量技术 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验 GB/T 17626.5-1999 电磁兼容 试验和测量技术 浪涌(冲击)抗扰度试验 GB/T 17626.6-1998 电磁兼容 试验和测量技术 射频场感应的传导骚扰抗扰度 GB/T 17626.8-1998 电磁兼容 试验和测量技术 工频磁场抗扰度试验 GB/T 17626.9-1998 电磁兼容 试验和测量技术 脉冲磁场抗扰度试验 GB/T 17626.10-1998 电磁兼容 试验和测量技术 阻尼振荡磁场抗扰度试验 GB/T 17626.12-1998 电磁兼容 试验和测量技术 振荡波抗扰度试验 GB9254-1998 SD286-88 IEC255-21-1:1988 辐射发射限值试验 线路继电保护产品动模试验技术条件 电气继电器

第 21 部分:量度继电器和装置的振动、冲击、碰撞和地震试验 第一章:振动试验(正弦)

·装置简介·

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1 装置简介 YH-B5600 数字式电动机保护装置是在吸取了国内外同类产品先进经验和技术的基础上 研制开发的新一代微机型保护产品。本装置保护功能完善,采用先进的软件技术,能克服电 动机自起动及各种外部故障情况下可能出现的误动;装置机箱结构采用防水、防尘、抗振动 设计,能适合安装于开关柜等环境条件较为恶劣的现场运行环境;机箱面板采用先进的工业 美学设计,配备大液晶显示器,使得人机界面简洁易懂,操作使用极为方便,同时还配置了 基于 PC 机调试界面的接口,改善了现场调试手段。YH-B5600 数字式电动机保护装置适用于 融断器-高压接触器(F-C)回路控制的电动机和用真空断路器或少油开关做出口的电动机, 可为电力系统、工矿、化工等企业的大中型异步电动机提供可靠的保护。 本保护装置每个电气保护单元的基本配置为两个 CPU 插件,其一为由 32 位微处理器构 成的保护功能单元,该单元配置了大容量的 RAM 和 Flash Memory,具有极强的数据处理、逻 辑运算和信息处理能力;另一 CPU 由总线不出芯片的单片机构成通用的人机接口单元。两个 CPU 插件之间相互独立,无依存关系。各种保护功能及自动化功能均由软件实现。 表 1 本系列产品的型号及功能配置表 功能 差动速断 比率差动 CT 断线闭锁差动 电流速断保护 过电流保护 负序过流保护 (定、 反时限) 接地保护(3Io) 热过载保护 堵转保护 启动时间过长保护 低电压保护 非电量保护(可编程) F-C 闭锁功能 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √
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YH-B5601

YH-B5602 √ √ √

YH-B5603 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √

√ √

√ √

·装置简介·

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功能 熔断器熔断(过负荷)告警 操作回路故障告警 PT、CT 回路异常告警 遥控功能压板 遥测 0.2%精度 遥信 遥控 电度 电度计量 脉冲计量 GPS 对时 防误闭锁 远方管理 装置的特点:

YH-B5601 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √

YH-B5602

YH-B5603 √

√ √ √

√ √ √ √ √ √ √ √

√ √ √

√ √ √

本系列产品其保护及自动化功能均采用基于保护逻辑可编程的方式实现。采用逻辑可编 程方式构成的定型产品其功能配置能够满足多数用户的要求,如对功能配置有不同要求,修 改工作可以在短时内完成。所有产品的功能配置在出厂前已由本公司完成,不增加用户额外 的工作量。采用此种方式有以下优点:其一,缩短了相关产品的开发周期,产品功能的拓展 也更为快速方便;其二,由于功能配置的变化不需修改软件,系列产品的核心构成不但在硬 件上,而且在软件上彻底模块化、平台化,增强了产品品质的可信赖性,简单、灵活、可靠 三者得到完美的统一。 此外,本系列装置还具备如下特点: 1)完备的保护功能配置 ? ? ? 差动保护、综合保护可以分开,也可以一体,并将高精度测量功能集成。 反应保护区内的差动电流速断保护及比率差动保护,并带有 CT 断线闭锁功能 电流速断保护(含 F-C 过流闭锁功能)
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·装置简介·

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? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

过负荷保护 定时限、反时限过流保护 负序反时限过流保护(不平衡保护) 定、反时限接地保护(3Io) 热过载保护 堵转保护 启动时间过长保护 低电压保护 PT 断线告警 操作回路故障告警

2)一体化的设计 ? ? ? ? ? ? 兼有遥测、遥控、遥信功能 可选配的专用测量模块,包括电度计量在内的各种测量及计量精度可达 0.5 级 对装设专用电度表的用户,提供累计脉冲电度的接入端 本间隔防误闭锁及信号提示 装置自带操作回路,不需附加其它设备即可直接跳合开关 精心设计的防尘、抗震动性能适合安装于开关柜等环境条件较为恶劣的现场运行

3)人性化设计 ? ? ? 产品采用全汉化液晶显示及打印,人机界面清晰易懂 实时显示及传送各种运行状态及数据,便于当地及远方巡检 面板配置有 RS232 接口,可接至 PC 机进行人机对话操作,配备计算机界面的调试与 分析软件,大大丰富了调试手段 ? 可独立整定 16 套保护定值,定值切换安全方便

4)大资源 ? 保护功能模件 (CPU) 的核心为 32 位微处理器, 配置以大容量的 RAM 和 Flash Memory,
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·装置简介·

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使本产品具有极强的数据处理、逻辑运算和信息存储能力。Flash Memory 中可记录 的录波报告多达 50 个,可记录的事件数不少于 1000 条,掉电后永久保存 ? ? ? ? 保护采用 14 位的 A/D 转换器、选配的专用测量模块其 A/D 转换精度更是高达 24 位 配置了充足的开关量输入端,方便外部遥信量的接入 设置了高精度的时钟芯片,并配置有 GPS 硬件对时回路,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

5)高可靠性 ? 产品具有优异的抗干扰性能,顺利通过 IEC255-22-4 标准规定的 IV 级(4KV±10%) 快速瞬变干扰试验、IEC255-22-2 标准规定的Ⅲ级(空间放电 8KV,接触放电 6KV) 静电放电试验 ? 组屏或安装于开关柜时不需其它抗干扰模件

6)整机免调试 ? 在采样回路中,选用高精度、高稳定的器件,避免因环境改变或长期运行而造成采 样误差增大 ? ? 完善的自检功能,满足状态检修的要求 产品中无可调节元件,无需在现场调整采样精度,减轻工作量,提高运行可靠性

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·技术参数·

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2 技术参数 2.1 额定参数 2.1.1 额定直流电压: 2.1.2 额定交流数据: a) b) c) 交流电压 交流电流 额定频率 100V/57.7V; 5A 或 1A(订货注明) ; 50Hz。 220V 或 110V(订货注明) 。

2.1.3 功率消耗: a) 直流回路 正常工作时:不大于 15W; 动作时: b) c) 交流电压回路 交流电流回路 不大于 20W;

每相不大于 0.5VA; 额定电流为 5A 时:每相不大于 1VA; 额定电流为 1A 时:每相不大于 0.5VA。

2.1.4 状态量电平: CPU 及通信接口模件的输入状态量电平 GPS 对时脉冲输入电平 各 CPU 输出状态量(光耦输出)允许电平 驱动能力 2.2 主要技术性能 2.2.1 采样回路精确工作范围(10%误差) 电压:0.4 V~120V; 电流:0.08 In ~20In。 2.2.2 接点容量 信号回路接点载流容量: 信号回路接点断弧容量: 2.2.3 跳合闸电流 断路器跳闸电流 0.5A,1A,1.5A,2A,2.5A,3A,3.5A,4A(自适应)
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24V(18 V~30V) ; 24V(18 V~30V) ; 24V(18 V~30V) ; 150mA。

400VA; 60VA。

·技术参数·

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断路器合闸电流 2.2.4 各类元件精度 电流元件: 电压元件: 时间元件:

0.5A,1A,1.5A,2A,2.5A,3A,3.5A,4A(自适应)

<?5%; <?5%; <?20ms。

2.2.5 整组动作时间(包括继电器固有时间) 速动段的固有动作时间:1.2 倍整定值时,不大于 40ms。 2.2.6 模拟量测量回路精度 装设专用测量子模件的测控装置: 电流、电压:0.2 级; 功率、电度:0.5 级。 2.3 绝缘性能 2.3.1 绝缘电阻 装置的带电部分和非带电部分及外壳之间以及电气上无联系的各电路之间用开路电压 500V 的兆欧表测量其绝缘电阻值,正常试验大气条件下,各等级的各回路绝缘电阻不小于 100MΩ 。 2.3.2 介质强度 在正常试验大气条件下,装置能承受频率为 50Hz,电压 2000V 历时 1 分钟的工频耐压 试验而无击穿闪络及元件损坏现象。试验过程中,任一被试回路施加电压时其余回路等电位 互联接地。 2.3.3 冲击电压 在正常试验大气条件下,装置的电源输入回路、交流输入回路、输出触点回路对地,以 及回路之间,能承受 1.2/50?s 的标准雷电波的短时冲击电压试验,开路试验电压 5kV。 2.3.4 耐湿热性能 装置能承受 GB7261 第 21 章规定的湿热试验。最高试验温度+40℃、最大湿度 95%,试 验时间为 48 小时,每一周期历时 24 小时的交变湿热试验,在试验结束前 2 小时内根据 2.3.1 的要求,测量各导电电路对外露非带电金属部分及外壳之间、电气上不联系的各回路之间的
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·技术参数·

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绝缘电阻不小于 1.5MΩ ,介质耐压强度不低于 2.3.2 规定的介质强度试验电压幅值的 75%。 2.4 电磁兼容性能 2.4.1 脉冲干扰 装置能承受 GB6162 规定的干扰试验,试验电源频率为 100kHz 和 1MHz,试验电压为共 模 2500V,差模 1000V 的衰减振荡波。试验时给被试装置预先施加电源,按 GB6162 第 3.3 的表所列临界条件叠加干扰试验电压,装置不误动、不拒动。 2.4.2 快速瞬变干扰 装置能承受 IEC255-22-4 标准规定的 IV 级(4KV±10%)快速瞬变干扰试验。 2.4.3 静电放电 2.5 机械性能 2.5.1 振动 装置能承受 GB7261 中 16.3 规定的严酷等级为 I 级的振动耐久能力试验。 2.5.2 冲击 装置能承受 GB7261 中 17.5 规定的严酷等级为 I 级的冲击耐久能力试验。 2.5.3 碰撞 装置能承受 GB7261 第 18 章规定的严酷等级为 I 级的冲击耐久能力试验。 2.6 环境条件 a) 环境温度:工作:-5℃~?40℃,24 小时内平均温度不超过 35℃。 根据用户要求可实现:-40℃~?70℃ 贮存:?25℃~+70℃,在极限值下不施加激励量,装置不出现不可逆的变 化,温度恢复后,装置应能正常工作。 b) 相 对 湿 度 : 最 湿 月 的 月 平 均 最 大 相 对 湿 度 为 90%, 同 时 该 月 的 月 平 均 最低温度为 25 ℃且表面无凝露。最高温度为+40℃时,平均最大相对 湿度不超过 50%。 d) 大气压力:86~106kPa(相对海拔高度 2km 以下) 。

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·保护原理·

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3 装置硬件 本装置在总体设计及各模块设计上均充分考虑了可靠性的要求,经试验,在本装置任何 端子上实施 4KV 瞬变干扰脉冲,在装置任何部位实施 8KV 空间静电放电干扰或 6KV 接触静 电放电干扰,本装置未出现 CPU 复位,未出现异常信号或异常液晶信息显示,保护不拒动、 不误动。装置组屏或安装于开关柜上时,不需安装另外的交、直流输入抗干扰模件。 3.1 机箱结构 装置采用 1/3 的 6U 机箱,整面板形式,美观大方。面板上包括汉化液晶显示器、信号指 示灯、操作键盘等,面板靠下部位的运行操作区还设置了手动分闸、合闸开关及用于区分就 地与远方操作等功能的切换开关,跳闸、合闸出口压板也设置于运行操作区。安装本装置时, 无需其它任何配件,大大简化组屏及现场施工。 3.2 交流插件 电压输入元件由电压变换器构成,其输入为交流 100V 时输出为交流 3V 左右。线性范围 为 0.4V-120V。 电流输入元件由电流变换器和并联电阻构成,有三种规格: 1) In=5A 电流:输入为 20In 时的输出为 5/ 2 ,线性范围为 0.04In-20In; 2) In=5A 电流:输入为 1.1In 时的输出为 5/ 2 ,线性范围为 0.005In-1.1In,测量级 CT; 3) In=1A 电流:输入为 20A 时的输出为 5/ 2 ,线性范围为 100mA-20A; 交流插件的原理参见说明书后的附图。 3.3 CPU 插件 由以下几部分构成: 1) CPU 系统 CPU 系统由高性能的 32 位微处理器和大容量的 ROM、RAM 及 Flash 构成,具有极强的 数据处理及记录能力,可以实现各种复杂的故障处理方案和记录大量的故障数据。可记录的 录波报告多达 50 个,可记录的事件数不少于 1000 条。保护定值等运行配置信息也存入该存 储器中,这些信息在装置掉电后均不会丢失。
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·保护原理·

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2) 数据采集系统 保护系统采用的数据采集系统由高可靠性的 14 位精度的 A/D 转换器、 多路开关及滤波回 路组成,最新技术的 A/D 转换芯片内部包含了采样保持及同步电路,具有转换速度快、采样 偏差小、超小功耗及稳定性好等特点,故本装置的采样回路无可调整元件,也不需要在现场 作调整,具备高度的可靠性。 测量系统则采用了最新采样技术的测量芯片,测量精度达 24 位,且无需采用任何软件技 术就解决了因频率误差而导致测量误差增大的问题。测量系统具备测量精度单次调整后自动 记忆的功能,在现场无需再作调整。本部分为选配件。 3)开关量输入及输出部分 本装置 CPU 插件内共设置了 16 路开入量,其中供外部输入的开关量 10 路,由装置提供 的专用 24V 电源提供输入电平;另有一路专供 GPS 对时用,该路输入量可由内部或外部 24V 电源提供电平;剩余 5 路用于监视装置内部状态,例如监测本系统的开出回路,当前断路器 位置,控制回路是否断线等。 开出共 13 路,分为两类,一类是用于驱动出口及信号继电器的, 此种开出的+24 伏电 源都是经过本装置逻辑插件告警继电器常闭接点闭锁的;另一种用于驱动告警、呼唤及信号 复归等继电器,其+24 伏电源是不经过闭锁的。 本装置本地告警信号及中央告警信号由两种 方式驱动:告警和呼唤,告警用于检测到必须闭锁本 CPU 开出的致命异常状况时,呼唤则用 于不需闭锁开出的情况,例如“PT 断线”等异常工况时。详见逻辑继电器插件说明。 4) 通信部分 本插件内含通信速度极高、具备通用性接口的以太网络芯片,以太网为本装置接入系统 的主要通信接口。通常方式,装置提供 RJ45 通信接口,以 UTP5 线为通信介质。特殊情况下, 也可提供光纤接口。 5) 时钟回路 插件内设置了硬件时钟回路,采用的时钟芯片精度高,并配有电池以掉电保持。本装置还 考虑了硬件对时电路,接收 GPS 的脉冲对时信号。CPU 插件采用了多层印制板及表面封装工 艺,外观小巧,结构紧凑,大大提高了装置的可靠性及抗电磁干扰能力。 3.4 电源插件 本插件为直流逆变电源插件。 直流 220V 或 110V 电压输入经抗干扰滤波回路后,利用逆变 原理输出本装置需要的三组直流电压,即 5V,24V(1)和 24V(2),三组电压均不共地,且采用浮
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地方式,同外壳不相连。 3.5 逻辑及跳闸插件 本插件内包括逻辑继电器及跳闸继电器两类: 1)逻辑继电器:实现闭锁、告警信号复归等逻辑; 2)跳闸继电器:实现保护跳合闸功能、包含自保持及防跳回路。 跳闸、合闸保持电流的调整可通过选择并联于相应继电器线圈的分流电阻的数目达到, 本装置共分为八档:0.5A,1A,1.5A,2A,2.5A,3A,3.5A,4A。跳合闸保持电流的配置在装置出厂 前根据订货要求由本公司完成。本装置也可不使用装置内部防跳回路而改用断路器自身防跳 回路的方式,只需分别短接 TBJ 及 HBJ 的线圈即可。 3.6 人机对话(MMI)插件 人机对话(MMI)插件的核心为一总线不出芯片的单片机,避免了保护 CPU 大量的总线外 引,提高了保护装置的可靠性。显示窗口采用四行,每行十二个汉字的液晶显示器,人机界 面清晰易懂,配置以 YH-B5000 系列保护装置通用的键盘操作方式,使得人机对话操作方便、 简单。

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4 电动机保护原理说明 速断保护作为电动机绕组及引出线发生相间短路时的主保护,通过判断各相电流的大小 来实现的,其整定值分为启动值和运行值,范围为(4~12)Ie。速断保护在启动过程中按启动 值动作,启动结束后转入正常运行态按运行值动作,这样即可以有效地躲过电动机的大启动 电流,又可以保证正常运行过程的灵敏度;速断保护设有一段延时,整定为 0 表示速断,对 于采用 F-C 回路控制的电动机,可经整定的延时跳闸以躲过融断时间。 4.1.差动速断元件 当任一相差动电流大于差动速断整定值时,动作于总出口继电器。用于在电动机差动区 发生严重故障情况下快速切除电动机。差动速断定值应能躲过外部故障的最大不平衡电流和 空投电动机时的励磁涌流,并考虑到电流互感器饱和因素,一般取 6~12 倍的额定电流。 4.2.比率差动元件 本装置采用常规比率差动原理,动作判据如下:两式同时满足程序规定的次数时即跳闸。 i. | Id |≥Icd ii. | Id |≥ K1 *| Izd | 其中: Id 为差动电流; Icd 为差动保护整定定值; K1 为比例制动系数; Izd 为制动电流 设 Ih 为电动机机端电流, Il 为电动机中 性点电流; 则:Id,Izd 根据下式计算 Id = Ih - Il Izd = Ih + Il
Icd 0 Ir 3Ie K1 Id

Ir0

程序中按相判别,任何一相满足以上动作判据时,差动动作,动作特性如上图所 示。

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4.3 TA 断线报警及闭锁 只考虑其中一个 CT 出现断线情况,判据为:当有一相无流,其余相均无变化时,判定 为 CT 二次断线,发出装置故障告警信号,并闭锁差动保护出口。 4.4 过热保护
2 过热保护是综合考虑正序电流和负序电流的等效电流 I eq ? K1 ? I 12 ? K 2 ? I 2 来模拟电

动机的热过程。其中:I1 是电动机电流正序分量,I2 是电动机电流负序分量,K1 为正序分量 系数,在电动机开始启动时为 0.5,这样可以使过热保护躲过巨大的电动机启动电流,在启动 完成后为 1。K2 为负序电流系数,因负序电流产生的热效应远高于正序电流,所以取 3~10 之间,一般取 6。 电动机运行时间/电流曲线应满足下公式(1):

t?

t1 ? I eq ? 2 ? I ? ? 1.05 s? ?
2

式中:t1 为发热时间常数 Is 为电动机整定电流 Ieq 为电动机运行的总的等效电流 发热时间常数 t1 可整定,其范围从 10~3000 秒级差为 1 秒。电动机停转时由于其散热 效果差,散热时间常数 t2 一般是 t1 的几倍,t2 的整定范围为 100~9000 秒,级差为 1 秒。 热报警可整定为热积累跳闸的(30~99.9)%,装置提供实时热积累值显示,告警灯光指示 和信号接点输出。 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,装置跳闸接点返回。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,热跳闸接点返回,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,亦可在控制字选“热闭锁自 复位投入” ,则保护动作跳闸后,装置默认电机已恢复到“冷态” ,不再闭锁合闸,即可实现 电机的再启动。

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4.5 过电流保护 过流保护由过负荷保护和过流保护构成,为电动机在短路故障或异常工况下引起的电流 过大提供保护;过流保护在启动时退出,结束后自动投入,这样即可以有效地躲过电动机的 大启动电流,又可以保证正常运行过程的灵敏度。 过流保护设有两段定值和延时:一段为过负荷定值,动作于告警;二段为过流定值,动 作于跳闸。 4.7 零序电流保护 电动机接地保护根据接地电流分为两种中间变流器,当为小电流接地系统时 Ion=0.02~0.06A,当为大中接地系统时 Ion=0.2~0.6A。 动作时间特性有两种时限特性可选择,可通过控制字来选择定时限和反时限,其中反时 限动作方程为: t=To/(Io/Iod) Io 为零序电流运行值,Iod 为整定定值,To 为整定时间。 4.8 负序电流保护 当电动机三相电流有较大不对称,出现较大的负序电流,而负序电流将在转子中产生 2 倍工频的电流,使转子附加发热大增加,危及电动机的安全运行。 装置设置两段负序过流保护,分别对电动机的反相断相,匝间短路以及较严重的电压不 对称等异常运行工况提供保护。其中负序Ⅰ段只有告警功能,当负序电流大于负序 I 段定值, 且延时时间到,可通过控制字确定装置是否需发告警信号;负序Ⅱ段有定时限与反时限两种, 可通过控制字选择该段是选择定时限还是反时限,选择定时限时,当负序电流大于负序Ⅱ段 定值,且延时时间到,装置可通过投负序压板去跳闸。 根据国际电工委员会标准(IEEC255-4)和英国标准规范(BS142.1966)的规定,本装置 采用其标准反时限特方程中的极端反时限特性方程:

t?

80

?

I

2

I

22

?2 ? 1

t

p

I2 为负序电流运行值,I22 为负序电流反时限启动值, t 的整定范围(0.1~1.25) ,在 p 定值中负序Ⅱ段时间,为分子之积。
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4.9 低压保护 低压保护对不能自启动的电动机,或为了保证安全生产,对不允许自启动的电动机,在 电源电压消失后,动作于断路器跳闸,将电动机从电网中自动断开。 当三个相间电压均小于低电压保护定值,时间超过整定时间时,低电压保护动作。低电 压保护经 TWJ 位置闭锁。装置能自识别三相 PT 断线,并及时闭锁低电压保护。 4.10 堵转保护 堵转保护是保护电动机在因转子处于停滞引起电流急剧增大而不被烧毁,保护判任一相 电流值大于整定值,经整定延时跳闸,在启动时退出,启动结束后自动投入。 4.11 启动时间过长保护 启动时间过长保护是保护电动机不会因启动时间过长而造成转子过热, 由启动时间 Tstart 和堵转保护配合来实现 。若计算的正序电流值大于 0.1Is,则认为电动机开始启动,在启动 时间 Tstart 后,电动机电流仍在启动过长电流门槛定值以上,经过一个整定延时后保护动作。 4.12 非电量保护 装置设置两路非电量保护,非电量 1 通过压板选择经延时去告警或跳闸;非电量 2 只发 报警信号,其报警功能通过非电量 2 投退实现,其中非电量 1 保护延时达 100S,非电量 2 保 护最长延时可达 1000S。 4.13 装置告警 当 CPU 检测到本身硬件故障时, 发装置报警信号同时闭锁整套保护。 硬件故障包括: RAM 错误、EPROM 错误、闪存错误、逻辑定值校验错误、AD 错误,电源故障。 当装置检测出如下问题,发出运行异常报警: 1) PT 断线: 在下面三个条件之一得到满足的时候,装置报发“ PT 断线”信息并点亮告警灯: 1. 三相电压均小于 8V,某相 (a 或 c 相 )电流大于 0.25A,判为三相失压; 2. 三相电压和大于 8V,最小线电压小于 16V; 3. 三相电压和大于 8V, 最大线电压与最小线电压差大于 16V, 判为两相或单相 PT 断线;

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装置在检测到 PT 断线后, 闭锁低电压保护、 接地告警。PT 断线检测功能可以通过“模 拟量求和自检”控制字投退。 2)控制回路断线: 当装置在检测到 TWJ、HWJ 均不动作,经延时后发控制回路断线信号。 3)负序过流报警: 负序电流大于负序 I 电流定值时,在控制字选“负序电流Ⅰ段投入” ,经整定延时后,装 置发负序告警信号。 4)过热报警: 当电机热积累达到热告警水平时,在控制字选“过热报警投入” ,装置发热过载报警信号。 5)接地报警: 当装置检测到零序电压大于零序电压定值,控制字选“接地告警投入” ,且无 PT 断线及 TWJ 动作,装置发接地告警信号; 6)非电量报警;

4.14 数据记录 本装置具备故障录波功能。可记录的模拟量为 Ia、Ib、Ic、3I0、Ua、Ub、Uc,可记录的 状态量为断路器位置、保护跳闸合闸命令。 为避免因系统扰动使保护频繁启动,导致存储不需要的数据,本装置录波数据仅当保护 动作后,才存入 FLASH RAM 中(掉电保持) 。否则,本次数据只保存在 RAM 中(掉电不保 持) ,可被 PC 机读取。 可记录的录波报告多达 50 个,可记录的事件不少于 1000 条,失电永久保存。 本装置除记录系统扰动数据外,还记录装置的操作事件、状态输入量变位事件、更改定 值事件及装置告警事件等。

5 与变电站自动化系统配合 本系列装置可用于自动化变电站,也可用于非自动化变电站。 安装于装置面板上的运行方式开关打至“就地”位置,就地操作电源被接通,可实现就 地分合断路器操作。此时,远方遥控断路器的操作将被闭锁;运行方式开关打至“运行设置” 位置时,可由当地进行压板投退、定值手动切换等操作,此状态下远方遥控压板及遥控设置 保护定值等功能也将被闭锁;当运行方式开关打至“远方”位置,则装置的运行方式可由监
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控系统遥控投退“软压板”控制,定值也由监控系统操作,同时允许通过遥控方式对断路器 进行操作。此状态下就地操作均将被闭锁。 本装置提供的标准通信接口为以太网接口,并可根据用户要求提供光纤通信接口。装置 集成了 IEC870-5-103 标准通信规约,为高度开放的终端系统。同时,通过本公司提供的 YH-B5500 系列网络通信服务器,可接入各种不同系统。

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· 定值及整定说明·

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5. 定值及整定说明 5.1 YH-B5601 数字式电动机综合保护装置的整定值清单及说明 1. YH-B5601 数字式电动机综合保护装置整定值清单 序号 1 KG1 定值名称 控制字 1 整定范围 0000~FFFF 单位 无 备注 请参见控制 字说明 2 KG2 控制字 2 0000~FFFF 无 请参见控制 字说明 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Ie Tqd Iqd Iyx T1 Igfh Tgfh 电动机额定电流 电动机启动时间 启动时速断定值 运行时速断定值 速断动作时间定值 0.2~10 0~1000 0.2~100 0.2~100 0~100 0.2~1000 1~1000 0.2~100 0~100 0.2~100 0~100 0.2~100 0~100 A

S A A S A S A S
A

过负荷定值 过负荷时间定值 过流Ⅱ段定值 过流Ⅱ段时间定值
负序Ⅰ段电流定值 负序 I 段时间定值 负序Ⅱ段电流定值 负序Ⅱ段时间定值

I12 T12
I21 T21 I22 T22

S
A

(注1)S

有定、 反时限 两种, 由控制 字选定

16 17 18 19 20

I0zd T0 U0zd K2 τ

零序过流定值 零序过流时间定值 零序电压定值 负序发热系数 发热时间常数

0.2~20 0~100 2~100 3.00~10.0 10~3000
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A S V 无 S

· 定值及整定说明·

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序号 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33
τ 1 GRBJ GRBS I13 T13 I11 T11 VOL Tdy T3 T4

定值名称
散热时间常数 热告警水平% 过热闭锁百分数% 堵转保护定值 堵转保护时间定值 启动过长定值 启动过长时间定值 低电压定值 低电压时间定值 非电量一时间 非电量二时间 PT 变比 CT 变比

整定范围
100~9000 30%~100% 10%~100% 0.2~100 0~100 0.2~10 0~100 0~100 0~100 0~100 0~1000

单位 S


备注

无 A S A S V S S S 无 无

0.01~10.0 0.001~10.0

注1:负序Ⅱ选反时限时,时间整定计算式:80tp,其中 tp 的范围(0.1~1.25)

控制字一定义: 位 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 置 1 时的含义 模拟量求和自检投入 CT 额定电流为 1A 负序Ⅱ段选择反时限 零序选择反时限 负序电流Ⅰ段投入 过负荷告警投入 过热报警投入 接地告警投入 热闭锁自复位投入 备用 备用
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置 0 时的含义 模拟量求和自检退出 CT 额定电流为 5A 负序Ⅱ段选择定时限 零序选择定时限 负序电流Ⅰ段退出 过负荷告警退出 过热报警退出 接地告警退出 热闭锁自复位退出 备用 备用

· 定值及整定说明·

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位 4 3 2 1 0

置 1 时的含义 备用 备用 备用 备用 二相式 CT 投入

置 0 时的含义 备用 备用 备用 备用 三相式 CT 投入

控制字二定义:
位 *15 *14 *13 置 1 时的含义 置时的 0 含义

备用 备用 备用

备用 备用 备用 备用

*12~0 备用

5.2 YH-B5601 数字式电动机综合保护软压板清单 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 说明: 1.CT、PT 变比为保护用变比,整定方法:例,一次侧 CT 变比为 600/5=120,则整定为 120/1000=0.12 ;10KV PT 变比 10 000/100=100,则整定为 100/1000=0.10。
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压板名称 电流速断 电流Ⅱ段 负序电流 零序过流 过热保护 堵转保护 启动时间过长 低电压 非电量 1 保护 非电量 2 保护

对应功能 电流速断保护功能投退 电流Ⅱ段保护功能投退 负序电流保护功能投退 零序过流保护功能投退 过热保护功能投退 堵转保护功能投退 启动时间过长保护功能投退 低电压保护功能投退 非电量 1 保护功能投退 非电量 2 保护功能投退

· 定值及整定说明·

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2.以上保护功能中不用功能,只须通过退出相应软压板或控制字即可完全退出,不需再专门 特殊设置相应功能的定值。

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