SAI-3483D数字式电动机保护测控装置

一、概述

SAI3483D数字式电动机保护装置，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

l 差动速断保护

l 比率差动保护

l 反映相间故障的速断保护

l 反映堵转的过电流保护

l 过负荷保护（告警、跳闸）

l 启动时间过长保护

l 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

l 过热保护（过热跳闸、过热告警、热积累记忆功能）

l 低电压保护

l 过电压保护

l 非电量保护

l 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）

l F-C 过流闭锁

测控功能配置

l 11路强电遥信开入采集

l 装置失电告警，装置事故信号，装置告警信号

l 断路器遥控分合、分合次数统计

l 模拟量遥测：Ia、Ib（选配，订货时须注明）、Ic、Ua、Ub、Uc、P、Q,、COSθ、F

二、保护原理说明

2.1、差动速断保护

当任一相差动电流大于差动速断整定值时，动作于出口继电器。

其动作条件如下：

      

其中 Id为差流，Isd为差动速断定值

2.2、比率差动保护

本装置采用常规比率差动原理，动作判据如下：

         | Id |≥Iqd      当Ir≦Ig时

         | Id | - Iqd≥ K1 *| Ir - Ig |  当Ir > Ig时

其中：  Id 为差动电流； 

            Iqd 为起动电流； 

           Kzd为比例制动系数； 

            Ir 为制动电流；

Ig 为拐点电流；

      设Ih为电动机机端电流，Il为电动机中性点电流； 

则：差动电流Id、制动电流Ir 根据下式计算      

       Id  = |Ih + Il|

       Ir = |Ih - Il| / 2

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

差动保护动作特性图

其动作逻辑如下：

2.3、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

2.4、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

2.5、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

2.6、零序过流保护

电动机接地电流取决于供电系统接地方式。在不接地或高阻接地系统中，故障电流仅是几安培，在中阻接地系统中为数百安培，在直接接地系统中将是更大的数值。对于具有高的接地故障电流水平的系统，如果三相都装有电流互感器，零序电流可由三相电流之和取得。在大多数情况下，为了检测低的接地电流，常常需要零序电流互感器来取得零序电流。因此，微机式电动机保护设计为既可用两相电流互感器加零序电流互感器的方式，也可用三相电流互感器的方式。 

其动作逻辑如下：

其中I0为零序电流，I0d为零序电流定值

2.7、负序过流保护

负序电流保护主要针对各种非接地性不对称故障，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工况提供保护。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，使转子附加发热大大增加，危及电动机的安全运行。在电动机正常运行时，由于供电电源的不对称，存在一定的负序电流，该电流不会过30%Is，负序保护的整定应能躲过此负序电流，即按0.3Is整定。动作时间特性有两种时限特性可选择，选择定时限和反时限，***反时限动作方程为： 

   其中： tp为时间系数，范围是（0.05～1）

Ip为负序电流整定值

I为故障负序电流

t为跳闸时间

     注意：整定值部分反时***间为上面表达式中分子的乘积值，单位是秒，整定范围是（0.4～80）。

其动作逻辑如下：

     

其中I2为负序电流，I2d为负序电流定值

2.8、低压保护

为了保证安全生产，对不允许自起动的电动机，在电源电压消失或者降低后，低电压保护动作于跳闸，将电动机从电网中自动断开。当三个线电压都低于定值，开关或接触器处于合位，且A、C相电流都为零时，低电压保护动作。为防止 PT 断线误切电动机，当单相或两相 PT 断线时会出现负序电压，装置通过负序电压（内部门槛 8V）自动闭锁低电压保护。

   其动作逻辑如下：

2.9、过电压保护

电源的过电压会引起铁耗和铜耗的增大，使电动机温度上升。当任一相间电压大于整定电压，保护经整定的延时动作。

2.10、非电量保护

从电动机本体来的非电量接点，至装置的开关量输入端子，跳闸与否由软压板决定。如软压板退出，则只作普通遥信用，否则将跳开相应所有开关。装置跳闸后，进行事件记录，并可通过MMI将记录上传至后台计算机。

2.11、F-C 过流闭锁

对于熔断器-高压接触器（F-C）控制的电动机，如果任一相故障电流过了接触器的遮断电流时，保护出口被闭锁，接触器不能断开，此时，应由熔丝熔断来切除故障。

当电动机三相电流突变为零，电压正常且接触器在合位时发熔断器熔断告警信号。

2.12 数据记录

功能同SAI318D。

2.13、遥信、遥测、遥控功能

功能同SAI318D。