南自线路保护PSL641UX/DC220V/5A

　　保护功能及原理本装置电压并列功能提供瞬动信号保持与自保持两种方式，共完成 14 路电压信号的并列功能。电压保护的动作出口配置参见“端子说明”部分。2.1 PT 并列当单母分段按单母方式（或双母线按双母并列）运行时，两段（组）PT 中的一组发生故障（或检修）而停用时，装置会根据输入的并列信号将两段（组）PT 二次侧小母线并联运行。如装置采用瞬动并列模件时，当 X5:1 并列开入时，装置自动完成 PT 并列功能，当 X5:1 并列开入返回后，装置自动完成解列功能；装置采用自保持并列模件时，X5:1 并列开入时，装置完成 PT 并列功能，X5:2 解列开入时，装置完成 PT 解列功能。2.2 低电压保护装置配备两段母线二段式独立的低压保护，分别由相应的压板控制投退，动作条件为：1)setUU

　　.2.2 整定值自动加倍为防止电动机起动时，电动机机端和中性点 CT 不平衡电流引起差动保护误动作，本装置提供了整定值自动加倍功能。在起动过程中，差动保护启动电流定值和比率制动系数加倍运行。起动过程完成后，差动保护按照原始定值运行。本功能可通过设置 KG2.10 投入或退出。2.2.3 CT 断线具有瞬时 CT 断线闭锁或告警功能及差流越限告警功能。比率差动启动后，将进行瞬时 CT 断线的检测，判断差流是不是由于断线引起。如判为 CT 断线，则发出告警信号，报告 CT 断线；通过调整控制字 KG2.13 可以决定是否闭锁差动保护；如比率差动保护功能退出，则瞬时 CT 断线功能将自动退出检测。1.瞬时 CT 断线判别在满足下列任何一个条件时，将不进行 CT 断线判别：1） 启动前某侧相电流小于该侧额定电流的 20％，则不判该侧；2） 启动后相电流值大于该侧额定电流的 120％；3） 启动后任一侧电流比启动前增加。2.在上述三个条件均不满足的情况下，如某一侧同时满足以下条件，则判为 CT 断线：1) 一相或两相电流为零；2) 其余相电流和启动前相等。3.如差流大于 50％的差动定值，经判别超过 10s 后，发出告警信号。并报告差流越限，但不闭锁差动保护。这一功能可以兼作保护装置交流采样回路的监视功能。PSM 641UX 电动机保护测控装置技术说明书1302.2.4 二次谐波制动装置配有二次谐波制动判据，可通过设置相关控制字投入或退出，动作方程如下：Max[Ida2, Idb2, Idc2] ＞ Kxb · Max[Ida, Idb, Idc]其中 Ida2, Idb2, Idc2 为 A ,B,C 三相差动电流中的二次谐波含量，Ida, Idb, Idc 为 A ,B,C 三相差动电流，Kxb 为二次谐波制动系数。当满足上述条件时，闭锁三相比率差动保护。Kxb 一般取为 10％～20％之间，装置默认设置为 0.15，误差范围为±5%或误差 0.05。2.2.5 差动速断保护用于电动机内部严重故障时，快速切除故障。差动速断定值一般取额定电流的 3～9 倍。2.2.6 磁平衡差动保护磁平衡差动保护是利用磁平衡原理实现差动保护的一种方法。当控制字 KG2.0=1 时，差动保护选用磁平衡方式，此时，差动速断保护、比率差动保护和 CT 断线判别等功能自动退出。磁平衡差动保护的电流量由装置中性点侧电流端子输入，其定值为“差动启动电流”。2.3 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、起动时间过长、堵转等的后备。用等效电流 Ieq 来模拟电动机的发热效应，即：222211IKIKI eq+=其中 Ieq 为等效电流；I1 为正序电流；I2 为负序电流；K1 为正序电流发热系数，在电动机起动过程中 K1＝0.5，起动完毕恢复 K1＝1；K2 为负序电流发热系数，K2＝3～10，可取 K2＝6。根据电动机的发热模型，电动机的过热保护动作时间 t 和等效电流 Ieq 之间的特性曲线由下列公式给出：2222lneqpeqIItIIτ∞?=×?其中 Ip：热过载之前的负荷电流，若热过载之前处于冷态，则 Ip＝0。I∞：长期允许负载电流，为保护不动作所要求的规定的电流极限值，即“过热启动电流”。可按额定电流 Ie 的 1.05～1.15 倍整定。τ ：发热时间常数，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。装置用热容量来表示电动机的热过程，热容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 。当热容量值达到τ 时，装置即跳闸。当热容量达到 Ka×τ ，发过热告警信号，其中，Ka 为告警系数。热报警可整定为过热跳闸热容量值的(60～99.9)％，装置提供实时热容量百分数值显示，告光指示和信号接点输出。过热告警功能可通过控制字 KG1.0 进行投入或退出，过热告警功能投入后，过热保护软压板投入后，具有告警功能。当电动机工作时，散热时间常数等于发热时间常数τ 。电动机停转后，电动机的散热效果变差。使散热时间常数比发热时间常数τ 长，散热时间常数自动增加到发热时间常数τ 的一定倍数，以正确反映电动机的发热效应。整定值中散热时间倍数可在 1 到 5 倍间选择，默认值选 4 倍，具体可视环境条件而定。根据电动机在冷状态下可连续起动两次的原则，每次起动时耗费的热容量百分数值不应大于 50%跳闸PSM 641UX 电动机保护测控装置技术说明书131值。过热保护跳闸后，装置的热记忆功能启动，输出接点一直断开。直到热容量百分数值下降到 50％以下，过热合闸闭锁接点返回，这时电动机可以重新起动。紧急情况，要求立即起动时，可在端子 X2:2 加入高电平进行热复归操作（当运行参数控制字 KG1.11 时）。此过热闭锁功能可通过控制字 KG1.1 进行投入或退出，其输出为常闭接点( X3:8，X3:10)。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 ：222I－IIlnt∞=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 ：222I－IIlnt∞=τ2.4 过电流保护过流Ⅰ段（即速断保护）按躲过电动机起动电流整定，其整定范围为(4～12)Ie。速断保护在电动机起动过程中采用高定值，起动完毕以后自动转为低定值，这样既可以有效地躲过电动机的巨大起动电流，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。过流Ⅱ段在电动机起动时自动退出，起动结束后自动投入。当电流大于整定电流且达到整定时间后，过流保护出口。过电流保护功能可通过控制字 KG1.2 选择定时限方式或反时限方式。2.5 过负荷过负荷保护反应电动机定子电流的大小，可通过控制字 KG1.5 选择告警或者跳闸。当电流大于整定电流达到整定时间时，过负荷保护动作出口或发出告警信号。2.6 非全相运行保护非全相运行保护由负序电流保护构成，主要针对各种非接地性不对称故障，如：电动机发生某相断相时，负序分量的大小因故障前的负荷率而不同，负荷率大于 0.7 时，健全相才能引起过电流，因此常规保护不能有效保护不对称故障。在电动机正常运行时，由于供电电源的不对称，总存在一定的负序电流，该电流不会超过 30%Ie，负序保护的整定应能躲过此负序电流，即按 0.3Ie 整定。装置配置了两段两时限负序过电流保护，其中负序Ⅱ段可以通过控制字 KG1.3 可选择该段采用定时限或反时限方式（极端反时限特性）。2.7 反时限元件本装置相过流和负序电流均带有定、反时限保护功能，分别通过设置控制字 KG1.2 和 KG1.3 可选择定时限或反时限方式。反时限保护由 IEC 标准中的极端反时限特性构成，其动作方程为

　　.2.2 整定值自动加倍

　　为防止电动机起动时，电动机机端和中性点 CT 不平衡电流引起差动保护误动作，本装置提供了整定

　　值自动加倍功能。在起动过程中，差动保护启动电流定值和比率制动系数加倍运行。起动过程完成后，差

　　动保护按照原始定值运行。本功能可通过设置 KG2.10 投入或退出。

　　2.2.3 CT 断线

　　具有瞬时 CT 断线闭锁或告警功能及差流越限告警功能。

　　比率差动启动后，将进行瞬时 CT 断线的检测，判断差流是不是由于断线引起。如判为 CT 断线，

　　则发出告警信号，报告 CT 断线；通过调整控制字 KG2.13 可以决定是否闭锁差动保护；如比率差动保

　　护功能退出，则瞬时 CT 断线功能将自动退出检测。

　　1.

　　瞬时 CT 断线判别在满足下列任何一个条件时，将不进行 CT 断线判别：

　　1） 启动前某侧相电流小于该侧额定电流的 20％，则不判该侧；

　　2） 启动后相电流值大于该侧额定电流的 120％；

　　3） 启动后任一侧电流比启动前增加。

　　2.

　　在上述三个条件均不满足的情况下，如某一侧同时满足以下条件，则判为 CT 断线：

　　1) 一相或两相电流为零；

　　2) 其余相电流和启动前相等。

　　3.

　　如差流大于 50％的差动定值，经判别超过 10s 后，发出告警信号。并报告差流越限，但不闭

　　锁差动保护。这一功能可以兼作保护装置交流采样回路的监视功能。

　　PSM 641UX 电动机保护测控装置技术说明书

　　130

　　2.2.4 二次谐波制动

　　装置配有二次谐波制动判据，可通过设置相关控制字投入或退出，动作方程如下：

　　Max[Ida2, Idb2, Idc2] ＞ Kxb · Max[Ida, Idb, Idc]

　　其中 Ida2, Idb2, Idc2 为 A ,B,C 三相差动电流中的二次谐波含量，Ida, Idb, Idc 为 A ,B,C 三相差动电流，

　　Kxb 为二次谐波制动系数。当满足上述条件时，闭锁三相比率差动保护。Kxb 一般取为 10％～20％之

　　间，装置默认设置为 0.15，误差范围为±5%或误差 0.05。

　　2.2.5 差动速断保护

　　用于电动机内部严重故障时，快速切除故障。差动速断定值一般取额定电流的 3～9 倍。

　　2.2.6 磁平衡差动保护

　　磁平衡差动保护是利用磁平衡原理实现差动保护的一种方法。当控制字 KG2.0=1 时，差动保护选用

　　磁平衡方式，此时，差动速断保护、比率差动保护和 CT 断线判别等功能自动退出。

　　磁平衡差动保护的电流量由装置中性点侧电流端子输入，其定值为“差动启动电流”。

　　2.3 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、起动时间过长、堵转等的后备。

　　用等效电流 Ieq 来模拟电动机的发热效应，即：

　　2

　　2

　　2

　　2

　　1

　　1

　　I

　　K

　　I

　　K

　　I eq

　　+

　　=

　　其中 Ieq 为等效电流；I1 为正序电流；I2 为负序电流；

　　K1 为正序电流发热系数，在电动机起动过程中 K1＝0.5，起动完毕恢复 K1＝1；

　　K2 为负序电流发热系数，K2＝3～10，可取 K2＝6。

　　根据电动机的发热模型，电动机的过热保护动作时间 t 和等效电流 Ieq 之间的特性曲线由下列公式给

　　出：

　　2

　　2

　　2

　　2

　　ln

　　eq

　　p

　　eq

　　I

　　I

　　t

　　I

　　I

　　τ

　　∞

　　?

　　=

　　×

　　?

　　其中 Ip：热过载之前的负荷电流，若热过载之前处于冷态，则 Ip＝0。

　　I∞：长期允许负载电流，为保护不动作所要求的规定的电流极限值，即“过热启动电流”。可按额定电

　　流 Ie 的 1.05～1.15 倍整定。

　　τ ：发热时间常数，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。装置用热容量来表示电动机的热过

　　程，热容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

　　热容量值达到τ 时，装置即跳闸。当热容量达到 Ka×τ ，发过热告警信号，其中，Ka 为告警系数。

　　热报警可整定为过热跳闸热容量值的(60～99.9)％，装置提供实时热容量百分数值显示，告光指

　　示和信号接点输出。过热告警功能可通过控制字 KG1.0 进行投入或退出，过热告警功能投入后，过热保护

　　软压板投入后，具有告警功能。

　　当电动机工作时，散热时间常数等于发热时间常数τ 。电动机停转后，电动机的散热效果变差。使散

　　热时间常数比发热时间常数τ 长，散热时间常数自动增加到发热时间常数τ 的一定倍数，以正确反映电动

　　机的发热效应。整定值中散热时间倍数可在 1 到 5 倍间选择，默认值选 4 倍，具体可视环境条件而定。

　　根据电动机在冷状态下可连续起动两次的原则，每次起动时耗费的热容量百分数值不应大于 50%跳闸

　　PSM 641UX 电动机保护测控装置技术说明书

　　131

　　值。过热保护跳闸后，装置的热记忆功能启动，输出接点一直断开。直到热容量百分数值下降到 50％以下，

　　过热合闸闭锁接点返回，这时电动机可以重新起动。紧急情况，要求立即起动时，可在端子 X2:2 加入高

　　电平进行热复归操作（当运行参数控制字 KG1.11 时）。此过热闭锁功能可通过控制字 KG1.1 进行投入或

　　退出，其输出为常闭接点( X3:8，X3:10)。

　　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 ：

　　2

　　2

　　2

　　I

　　－

　　I

　　I

　　ln

　　t

　　∞

　　=

　　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 ：

　　2

　　2

　　2

　　I

　　－

　　I

　　I

　　ln

　　t

　　∞

　　=

　　τ

　　2.4 过电流保护

　　过流Ⅰ段（即速断保护）按躲过电动机起动电流整定，其整定范围为(4～12)Ie。速断保护在电动机起

　　动过程中采用高定值，起动完毕以后自动转为低定值，这样既可以有效地躲过电动机的巨大起动电流，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。

　　过流Ⅱ段在电动机起动时自动退出，起动结束后自动投入。当电流大于整定电流且