國電南瑞NSP783微機(jī)綜合保護(hù)裝置

1.1 負(fù)序過流保護(hù)

當(dāng)電動(dòng)機(jī)三相電流有較大不對(duì)稱時(shí)，出現(xiàn)較大的負(fù)序電流，而負(fù)序電流將在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生2倍工頻的電流，使轉(zhuǎn)子附加發(fā)熱大大增加，危及電動(dòng)機(jī)的安全運(yùn)行。

裝置設(shè)置兩段定時(shí)限負(fù)序過流保護(hù)，每段一個(gè)時(shí)限，每段均可通過控制字投退，各段電流及時(shí)間定值可獨(dú)立整定，分別對(duì)電動(dòng)機(jī)反相、斷相、匝間短路以及較嚴(yán)重的電壓不對(duì)稱等異常運(yùn)行工況提供保護(hù)。其中負(fù)序過流Ⅱ段作為靈敏的不平衡電流保護(hù)，可通過控制字選擇采用定時(shí)限還是反時(shí)限。反時(shí)限負(fù)序過流保護(hù)反時(shí)限特性曲線可選IEC正常反時(shí)限、非常反時(shí)限、長反時(shí)限。各種反時(shí)限特性方程列于下：

1.2 零序過壓保護(hù)

零序過壓保護(hù)可用作定子零序電壓保護(hù)，定子零序電壓保護(hù)反應(yīng)電動(dòng)機(jī)定子接地引起的零序電壓，基波零序電壓保護(hù)電動(dòng)機(jī)85%～95%的定子繞組單相接地。可通過控制字選擇投報(bào)警或跳閘，零序過壓跳閘經(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(shù)"中“保護(hù)零序電壓自產(chǎn)"的配置。

1.3 過壓保護(hù)

當(dāng)最大線電壓大于過壓電壓定值時(shí)，過壓保護(hù)動(dòng)作。過電壓保護(hù)經(jīng)開關(guān)位置閉鎖，PT檢修壓板開放投入時(shí)，判別PT檢修開入遙信，決定是否閉鎖過電壓保護(hù)。

1.4 低壓保護(hù)

母線電壓過低時(shí)，電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩隨電壓平方降低，電動(dòng)機(jī)吸取電流隨之增大，供電網(wǎng)絡(luò)阻抗上壓降相應(yīng)增大，為保證重要電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行，在次要電動(dòng)機(jī)上裝設(shè)低電壓保護(hù)。不允許自啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)也應(yīng)裝設(shè)低電壓保護(hù)。電動(dòng)機(jī)處于運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)最大線電壓小于低壓電壓定值時(shí)，低壓保護(hù)動(dòng)作。低電壓保護(hù)經(jīng)開關(guān)位置（HWJ）及有流閉鎖低電壓保護(hù)。最小線電壓大于低電壓整定值進(jìn)行有壓計(jì)時(shí)，有壓持續(xù)1秒鐘，才判低壓。

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

動(dòng)作后電壓恢復(fù)正常立即返回，否則延時(shí)10S返回。

國電南瑞NSP783微機(jī)綜合保護(hù)裝置

1.5 長啟動(dòng)保護(hù)

長啟動(dòng)保護(hù)在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)過程中對(duì)電動(dòng)機(jī)提供保護(hù)。長啟動(dòng)保護(hù)投入的情況下，三相電流先后出現(xiàn)均小于0.05Ie，然后最大電流大于0.1Ie，即認(rèn)為電機(jī)啟動(dòng)，電機(jī)啟動(dòng)計(jì)時(shí)開始，在計(jì)時(shí)達(dá)到“電機(jī)啟動(dòng)時(shí)間"整定的延時(shí)后一個(gè)周波內(nèi)，最大電流仍然超過1.15Ie，則長啟動(dòng)保護(hù)動(dòng)作。

若電機(jī)正常啟動(dòng)結(jié)束，自動(dòng)退出長啟動(dòng)保護(hù)。

1.6 過熱保護(hù)

為了防止電動(dòng)機(jī)過熱，在裝置中設(shè)置一個(gè)模擬電動(dòng)機(jī)發(fā)熱的模型，綜合電動(dòng)機(jī)正序電流和負(fù)序電流的熱效應(yīng)，引入了等值發(fā)熱電流Ieq，其表達(dá)式為：

式中：

Ieq-等效電流

K1-正序電流發(fā)熱系數(shù)，在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)過程中K1=0.5,啟動(dòng)完畢后恢復(fù)K1=1.0。

K2-負(fù)序電流發(fā)熱系數(shù)，范圍可取3～10，通常取6；

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

電動(dòng)機(jī)的積累過熱量θΣ表示為：

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

電動(dòng)機(jī)的跳閘（允許）過熱量θT為：

式中，Tfr：電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱時(shí)間常數(shù)

當(dāng)θΣ＞θT時(shí)，過熱保護(hù)動(dòng)作，θΣ=0表示電動(dòng)機(jī)已達(dá)到熱平衡，無積累過熱量。為了表示方便，電動(dòng)機(jī)的積累過熱量的程度用過熱比例θr表示：

由此可見，θr＞1.0時(shí)，過熱保護(hù)動(dòng)作，為提示運(yùn)行人員，當(dāng)電動(dòng)機(jī)過熱比例θr超過過熱告警整定值θa時(shí)，裝置先告警。

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