CAD200系列(电动机测控保护)装置说明书

CAD200 系列电动机测控保护装置技术使用说明书版权所有：积成电子股份有限公司版本编号：D200-2005-02出版时间：2005 年 8 月 本说明书适用于 CAD200 系列以下型号的装置：装置型号 装置名称 软件版本CAD221 电动机测控保护装置 V3.10CAD211 电动机测控保护装置 V3.00 请注意本说明书适用的软件版本，版本不同，装置功能略有差异。 本说明书包含以下内容：1CAD200 系列概述 该系列装置的功能配置2CAD221 电动机测控保护装置CAD221 装置的功能使用说明3CAD211 电动机测控保护装置CAD211 装置的功能使用说明iESLab 积成电子 CAD200 系列装置概述第 1 页概述一、功能简介CAD200 系列电动机测控保护装置适用于 310kV 三相异步电动机。采用保护、测控一体化设计，保护与测控功能相对独立，测控及通讯网故障均不影响保护功能运行，可满足保护及远动双重标准的要求。CAD200 系列各型号装置的功能配置如下：装置型号功 能 CAD221 CAD211差动保护 #CT 断线判别及闭锁 磁平衡差动 #三段式过流保护 负序过流保护 过热保护 过负荷保护 低电压保护 过电压保护 非电量保护 零序过流 小电流接地选线 母线 PT 断线判别 控制断线判别 故障录波 电动机测控 断路器三相操作 注： 表示该型号装置具备此功能。 # 表示只能选用其中的一种功能，无法同时使用。二、技术数据1额定参数装置电源：直流 220V 或 110V（订货时请注明） ；交流电压：100/ V、100V；3交流电流：5A 或 1A（订货时请注明） ；额定频率：50Hz；iESLab 积成电子 CAD200 系列装置概述第 2 页2性能参数交流量测量误差：电压、电流 不大于 0.2；有功、无功、功率因数不大于 0.5；频率不大于 0.01Hz；功率消耗：交流电流回路 额定 5A 时每相不大于 1VA；交流电压回路每相不大于 1VA；过载能力：交流电流回路 2 倍额定电流时，连续工作；10 倍额定电流时，允许 10s；交流电压回路1.2 倍额定电压时，连续工作； 1.5 倍额定电压时，允许 10s； 装置经受过载电流/电压后，绝缘性能不下降。直流电压测量范围：-5V+5V；开关量：信号电平 直流 220V 或 110V；去颤时间10500ms 可选；SOE 分辨率 2ms；脉冲电度量：信号电平 直流 24V；脉冲宽度不小于 5ms；零时限电流保护动作时间：不大于 40ms；保护动作返回系数：过量保护 0.95；欠量保护1.05 ；出口接点容量：直流 250V，5A；绝缘性能：符合 DL478-92 中 4.6.4 条和 GB/T13729-92 中 3.6 条的规定；符合 DL478-92 中 4.6.3B 类和 GB/T13729-92 中 3.7 条的规定；符合 DL478-92 中 4.6.5 条和 DL/T630-1997 中 4.10 条的规定；电磁兼容性：高频干扰符合 DL478-92 中 4.7 条和 DL/T630-1997 中 4.9 条的规定。静电放电符合 GB/T 14598.14-1998 中严酷等级 III 的规定。辐射电磁场符合 GB/T14598.9-1995 中严酷等级 III 的规定。快速瞬变符合 GB/T14598.10-1996 中严酷等级 III 的规定。浪涌符合 GB/T17626.5-1999 中严酷等级 III 的规定。工作环境温度：-10+55；相对湿度：5%95；大气压力：80Kpa110Kpa；iESLab 积成电子 CAD200 系列装置概述第 3 页iESLab 积成电子 CAD221 电动机测控保护装置说明书第 4 页CAD221 电动机测控保护装置一、CAD221 测控1交流模拟量采集装置以两表法测量电动机的电流、电压、有功、无功、功率因数和频率等量。测量电流输入同保护电流输入独立。装置采用自跟踪、自校准、自补偿、免调节技术，测量精度高，使用方便。被测模拟量如下：直接采集量：Uab、Ucb、Ia 、Ic、3Uo软件计算量：Uca、P 、Q、Cos、f2开关量采集开关量采集中，装置内部使用了 05 路，第 0、1、2 路分别用于操作回路的合闸位置信号、跳闸位置信号及合后位置信号的采集。外部输入共有 10 路（ 615） ，可以任意定义。信号输入方式为无源空接点。定义 定义 定义 定义00 合闸位置 04 备用 08 YX08 12 YX1201 跳闸位置 05 备用 09 YX09 13 YX1302 合后位置 06 YX06 10 YX10 14 YX1403 备用 07 YX07 11 YX11 15 YX153直流模拟量采集两路直流模拟量测量，可测量范围：-5V+5V。4脉冲量采集两路脉冲量输入接口，可以采集一条线路的有功电度和无功电度。脉冲信号的电平为+24V DC，可由本装置提供，也可由电度表提供。5控制 输出装置提供断路器的手动及遥控分合控制功能。二、CAD221 继电保护装置的保护功能配置如下： 差 动 速 断 保 护 比 率 差 动 保 护 CT 断 线 判 别 及 闭 锁 磁 平 衡 差 动iESLab 积成电子 CAD221 电动机测控保护装置说明书第 5 页 三 段 过 流 保 护 （ III 段 可 以 选 择 反 时 限 ） 两 段 负 序 过 流 保 护 （ II 段 可 以 选 择 反 时 限 ） 过 热 保 护 过 负 荷 保 护 低 电 压 保 护 过 电 压 保 护 零 序 过 流 保 护 小 电 流 接 地 选 线 （ 零 序 功 率 方 向 ） 非 电 量 保 护 母 线 PT 断 线 判 别 控 制 回 路 断 线 判 别 故 障 录 波由于差动（速断、比率差动）保护和磁平衡差动保护的模拟量均通过“中性点电流Ia2、 Ib2、Ic2 ”（A18 A23）端子输入，所以差动保护和磁平衡差动保护不能同时投入使用。装置通过设置内部定值中“磁平衡”控制字对差动保护和磁平衡差动保护进行切换：当设置为 OFF 时，可使用差动保护，磁平衡差动保护被屏蔽；当设置为 ON 时，可使用磁平衡差动保护，差动保护被屏蔽。该“磁平衡”控制字初始默认为 OFF，此时，即使在保护定值中投入“磁平衡差动保护”功能，该功能也不会起作用。使用“磁平衡”控制字对保护功能进行切换时，请注意在“保护定值”中进行“存储” 。对动作于跳闸的保护，动作时，装置同时输出“事故总信号” ，并自保持。该信号的复归可通过“保护复归”实现。 请注意：CAD221 控制输出板采用 P-OPA3，板上的跳针跳线设置：跳针 JP5/JP6 均为 1-2 短接，跳针 JP7为 2-3 短接，跳线 JP4 为 1-2 短接（常闭接点） 。1电动 机的启 动和停止本装置根据电动机的机端电流，判断电动机当前的状态：当接入的机端三相电流均小于 0.1Ie 时，装置认为电动机处于停止状态，在停止状态下，当机端电流突变或机端三相电流均大于 0.1Ie 时，装置认为电动机开始启动，在这之后的 Tqd 时间段内电动机被认为处于启动过程，在 Tqd 的时间过后，装置认为电动机处于正常运行状态。其中，Ie、Tqd 分别为电动机机端二次额定电流和电动机启动时间。某些保护功能的实现与电动机的实时状态（停止、启动、正常运行）密切相关，请注意！2差动 速断保 护差动速断保护可以在电动机内部严重故障时无制动快速动作。当任一相差动电流大于差动速断电流定值 Idzsd 时，瞬时动作于出口继电器（ H11-H12） 。动作逻辑如下图所示，CLP 为差动出口压板。差 动 速 断 投 入Idczsba CLP&差 动 跳 闸发 信iESLab 积成电子 CAD221 电动机测控保护装置说明书第 6 页在电动机启动过程中，为躲过电动机瞬时暂态峰值电流，提高保护可靠性，差动速断保护将延时120ms 出口；在启动过程结束后，差动速断保护无延时动作。3比率差动保 护本装置差动保护的动作特性如下图所示，图中阴影部分为动作区，Idzsd 以上为差动速断保护的动作区，其它为比率差动保护的动作区。比率差动与差动速断使用相同的跳闸出口（H11-H12） 。Idzqgs动 作 区 rKb1比率差动作为电动机内部故障的主保护，能保证内部故障时有较高的灵敏度，而在外部短路时不动作。该功能采用常规比率差动原理，动作方程为： )I(KIdzgrbdzq1 )I(dzgr式中， 为差动启动电流定值， 为差动拐点电流定值， 为斜率（即比率制动系数） ，dzqIzg 1bK为差动电流值， 为制动电流值。差动、制动电流的算法如下：dIr 2/IKINphTrd式中， 为电动机机端电流， 为电动机中性点电流， 为中性点平衡系数。TIN ph当电动机机端 CT 与电动机中性点 CT 的变比不一致时，可以通过设置 “中性点平衡系数” ，使两侧电流平衡。中性点平衡系数 的计算方法如下：phKNeTphI/式中， 为电动机机端二次额定电流， 为电动机中性点二次额定电流， 初始值默认TeI e phK为 1.000。在电动机启动过程中，为躲过电动机瞬时暂态峰值电流，提高保护可靠性，比率差动保护将自动iESLab 积成电子 CAD221 电动机测控保护装置说明书第 7 页抬高启动电流定值并且延时 120ms 动作；在启动过程结束后，比率差动保护恢复原来的定值且动作无延时。4CT 断线检测及闭锁装置的 CT 断线检测分为瞬时 CT 断线判别和延时 CT 断线判别。瞬时判别：在差流由接近零变化到大于 CT 断线电流定值的情况下，若某一侧（机端或中性点）电流同时满足以下条件，则认为是 CT 断线。只有一相电流为零且启动前该相电流大于 0.1Ie；各侧其余电流均没有变化。若任一相电流在过负荷保护投入时大于过负荷电流定值，或过负荷保护退出时大于 1.2Ie，则不进行瞬时 CT 断线的判别。瞬时 CT 断线的判据不考虑单侧多相或两侧同时断线的可能。通过整定控制字可选择在瞬时 CT 断线动作后，是否闭锁比率差动保护。延时判别：在差流大于 CT 断线电流定值并持续超过 10s 后，装置发差流越限报警信号，但不闭锁比率差动保护。5磁平衡差动 保护使用该功能时，内部定值“磁平衡”控制字应设置为 ON。磁 平 衡 差 动 投 入Ia2dzcphb 1&CLP差 动 跳 闸发 信注 1：Idzcph 为磁平衡差动的电流定值，CLP 为差动出口压板。注 2：磁平衡差动的保护电流通过“中性点电流 Ia2、Ib2、Ic2” （A18 A23）端子输入。注 3：磁平衡差动与差动保护使用相同的跳闸出口（H11-H12） 。6过流 I 段保 护 azcd过 流 段 投 入 0Tz1发 信跳 闸注 1：Idz1、Tdz1 分别为过流 I 段保护的电流定值和时间定值， TLP 为跳闸压板，过流 I 段保护的跳闸出口为 H16-H15。注 2：过流 I 段的保护电流通过“机端电流 Ia1、Ib1 、Ic1” （A12A17 ）端子输入。iESLab 积成电子 CAD221 电动机测控保护装置说明书第 8 页7过流 II 段保 护 过 流 I段 投 入c1dz2ba &Tdz20发 信LP跳 闸注 1：Idz2、Tdz2 分别为过流 II 段保护的电流定值和时间定值，TLP 为跳闸压板，过流 II 段保护的跳闸出口为 H16-H15。注 2：过流 II 段的保护电流通过“机端电流 Ia1、Ib1、Ic1” （A12A17）端子输入。8过流 III 段保 护过流 III 段保护可选择反时限特性。若“反时限”控制字投入则过流 III 段保护按反时限动作，否则按定时限动作。根据国际电工委员会（IEC255）和英国标准规范（BS142）的规定，反时限采用以下标准方程： 1)/(23dzfsxIT如果采用定时限特性，则过流 III 段保护只有在电动机完成启动过程进入正常运行状态之后才会投入。逻辑如下： &过 流 I段 投 入c1dz3ba反 时 限 投 入电 动 机 启 动 完 毕 0TfsxLP发 信跳 闸跳 闸发 信注 1：Idz3、Tdz3 分别为过流 III 段保护的电流定值和时间定值，TLP 为跳闸压板，过流 III 段保护的跳闸出口为 H16-H15。注 2：过流 III 段的保护电流通过 “机端电流 Ia1、Ib1、Ic1” （A12A17）端子输入。注 3：过流 III 段反时限动作时，装置的闭锁合闸出口（ H9-H10）同时动作，接点闭合，通常将该接点引入操作回路的闭锁合闸端子。该闭锁合闸信号可以自动返回，在返回之前若需要合闸，必须人工解除闭锁：选择“控制命令”“解除合闸闭锁” ，按键确认即可。9负序 I 段保 护iESLab 积成电子 CAD221 电动机测控保护装置说明书第 9 页I2dz1负 序 段 投 入 &Ti0发 信LP跳 闸注 1：I2dz1、Ti2dz1 分别为负序 I 段保护的电流定值和时间定值，TLP 为跳闸压板，负序 I 段保护的跳闸出口为 H16-H15。注 2：负序 I 段的保护电流通过“机端电流 Ia1、Ib1 、Ic1” （A12A17 ）端子输入。使用时，应保证三相电流全部输入。当只有 A、C 两相 CT 时，可将 CT 的“In ”按“-Ib”接入。注 3：负序电流由电动机机端三相电流合成，计算方法如下： 360602 jcjbaeIII 10负序过流 II 段负序 II 段“跳闸”控制字投入时：负 序 段 投 入反 时 限 投 入Idz跳 闸 投 入 Ti2dz&fsx0跳 闸发 信LP发 信跳 闸负序 II 段“跳闸”控制字退出时： 0Tfsxi2dzI2z负 序 段 投 入反 时 限 投 入 发 信发 信注 1：I2dz2、Ti2dz2 分别为负序 II 段保护的电流定值和时间定值，TLP 为跳闸压板，负序 II 段保护的跳闸出口为 H16-H15。注 2：负序 II 段的保护电流通过“机端电流 Ia1、Ib1、Ic1” （A12A17）端子输入。使用时，应保证三相电流全部输入。当只有 A、C 两相 CT 时，可将 CT 的“In ”按“-Ib”接入。注 3：负序 II 段保护可选择反时限特性。若“反时限”控制字投入则负序 II 段保护按反时限动作，否则按定时限动作。根据国际电工委员会（IEC255）和英国标准规范（BS142）的规定，反时限采用以下标准方程：iESLab 积成电子 CAD221 电动机测控保护装置说明书第 10 页122)I/(Tdzifsx注 4：负序电流由电动机机端三相电流合成，计算方法如下： 360602 jcjbaeIII 注 5：负序 II 段反时限跳闸动作时，装置的闭锁合闸出口（H9-H10）同时动作，接点闭合，通常将该接点引入操作回路的闭锁合闸端子。该闭锁合闸信号可以自动返回，在返回之前若需要合闸，必须人工解除闭锁：选择“控制命令”“解除合闸闭锁” ，按键确认即可。11过热保护过热保护采用了英国 GEC 公司提出的一个反应电动机发热效应的方程，综合计及电动机正序和负序电流的热效应，引入“等效电流” 。即eqI2212IKeq在电动机正常启动过程中，式中 ，防止正常启动中保护误动；启动结束后，进入正常运501.K行状态， 的值不再故意减小，此时 ； 用来模拟 的增强发热效应，在 310 范围内21I .22I可整定，一般取为 6。以上各电流均以电动机额定电流 Ie 为基值。过热保护的 特性，采用如下形式：eqItt).I(eq22051过热保护投入时，装置实时计算 ，并对【 】的值不断进行累加，累加结果记e t.eq2为 Ht。在累加过程中，如果 Ht 大于 （ 为过热告警参数，在 01 范围内可整定） ，则装置发过热告警信号；如果 Ht 增大到 ，在过热保护跳闸投入时，过热保护将跳闸出口（H16-H15） ，同时输出闭锁合闸（H9-H10） 。过热保护跳闸动作，电动机状态变为“停止”后，过热保护跳闸出口立即返回，过热保护热量积累模型开始以【 】的方式累加，其中 为电动机散热时).I(tHeqt 2251间系数（ ） 。在以上情况下，直至 Ht 小于 （ 为过热保护闭锁合闸返回参数，在510.100.95 范围内可整定） ，闭锁合闸出口返回。过热保护的过热告警信号，在 Ht 下降到小于 0.9 倍的过热告警水平定值时返回。正序电流由电动机机端三相电流合成，计算方法如下：iESLab 积成电子 CAD221 电动机测控保护装置说明书第 11 页360601 jcjbaeII过热保护跳闸动作时，装置的闭锁合闸出口（H9-H10）同时动作，接点闭合，通常将该接点引入操作回路的闭锁合闸端子。该闭锁合闸信号可以自动返回，在返回之前若需要合闸，必须人工解除闭锁：选择“控制命令”“解除合闸闭锁” ，按键确认即可。12过负荷保护 过 负 荷 投 入Iadz4bc1过 负 荷 跳 闸 投 入 0Tdz4&跳 闸发 信LP发 信注 1：Idz4、Tdz4 分别为过负荷保护的电流定值和时间定值，TLP 为跳闸压板，过负荷保护的跳闸出口为 H16-H15。注 2：若过负荷跳闸控制字投入，动作将跳开断路器，否则仅发信。注 3：过负荷的保护电流通过“机端电流 Ia1、Ib1、Ic1” （A12 A17）端子输入。13低电压保护 低 压 跳 闸UcagycHWJ 1&Tgy0发 信发 信LP跳 闸注 1：Ugy、Tgy 分别为过电压保护的电压定值和时间定值，TLP 为跳闸压板，过电压保护的跳闸出口为 H16-H15。注 2：HWJ 为断路器合闸位置接点，过电压保护只在断路器处于合位时有效。注 3：Uca 由实际接入的 Uab、Ucb 计算得到。注 4：若跳闸控制字投入，动作后将跳开断路器，否则仅发信。15零序过流保护 零 序 过 流 投 入I0dz零 序 过 流 跳 闸 投 入 Tz0发 信发 信跳 闸LP注 1：Idz0、Tdz0 分别为零序过流保护的电流定值和时间定值，TLP 为跳闸压板，零序过流保护的跳闸出口为 H16-H15。注 2：若零序过流跳闸控制字投入，动作将跳开断路器，否则仅发信。16接地选线 零 序 功 率 方 向 投 入正 方 向零 序 过 压 投 入3U0dzTu0&.5 s发 信 “母 线 单 相 接 地发 信 零 序 方 向注 1：Udz0 、 Tdzu0 分别为零序过压的电压定值和时间定值。注 2：零序功率方向动作角度：5175 （零序电压超前零序电流的角度） 。17非电量保护iESLab 积成电子 CAD221 电动机测控保护装置说明书第 13 页装置提供对两路独立的非电量信号的保护。其中，第一路直接动作于跳闸，第二路可以选择发信报警。使用时，需要对内部定值的有关参数进行设置，即必须指定非电量信号的对应遥信（开关量序号：615 设定有效） 。非 电 量 保 护 I投 入非 电 量 信 号 存 在 Tfdl1&0LP跳 闸发 信注 1：Tfdl1 为非电量保护 I 的时间定值。非 电 量 跳 闸 投 入非 电 量 信 号 存 在非 电 量 保 护 投 入 fl2发 信跳 闸发 信注 2：Tfdl2 为非电量保护 II 的时间定值。注 3：TLP 为跳闸压板，非电量保护的跳闸出口为 H16-H15。18母线 PT 断线UbcinI1.e & 10 s发 信注 1：Ie 为电动机二次额定电流。注 2：Uca 由实际接入的 Uab、Ucb 计算得到。19控制回路断线 TWJ、 H位 置 相 同控 制 回 路 断 线 投 入 0.5s发 信iESLab 积成电子 CAD221 电动机测控保护装置说明书第 14 页20故障录波在“故障录波”功能投入的情况下，CAD221 装置可以通过以下方式启动录波：差动速断、比率差动、磁平衡差动保护，电流大于定值时将进行录波。过流 I 段、II 段、III 段保护及负序 I 段保护，电流大于定值时将进行录波。人工启动录波，即通过菜单选择“控制命令”“强制录波” （要求输入正确的“保护密码” ） 。录波启动后，将对 Uab、Ucb、Ia1、Ic1、Ia2、Ic2 共 6 路交流量，记录 20 个周波的采样数据（12 点/周波） 。同时进行记录的还有保护动作状态及相关的时间。装置可保存最新的 10 次故障录波（组号 09，0 为最新组） 。故障录波记录可通过装置液晶进行查看。具体说明请参见产品手册中的“操作说明” 。三、CAD221 定值整定1定值 表定值种类 定值名称 整定范围 整定步长电动机额定电流（机端二次侧）Ie 16 A 0.01 A电动机启动时间 0600 S 0.02 S电动机参数中性点平衡系数 0.15.0 0.001差动速断投入/退出 ON/OFF 差动速断差动速断电流定值 112 Ie 0.01 Ie比率差动投入/退出 ON/OFF 比率差动启动电流定值 0.12 Ie 0.01 Ie比率差动拐点电流定值 0.81.2 Ie 0.01 Ie比率差动比率制动系数 Kb1 0.11.0 0.01CT 断线投入/退出 ON/OFF CT 断线闭锁比率差动投入/退出 ON/OFF CT 断线CT 断线电流定值 0.11 Ie 0.01 Ie磁平衡差动投入/退出 ON/OFF 磁平衡差动电流定值 110 A 0.01 A磁平衡差动磁平衡差动时间定值 0100 S 0.02 S过流 I 段投入/退出 ON/OFF 过流 I 段过流 I 段电流定值 1100 A 0.01 AiESLab 积成电子 CAD221 电动机测控保护装置说明书第 15 页过流 I 段时间定值 0600 S 0.02 S过流 II 段投入/退出 ON/OFF 过流 II 段电流定值 1100 A 0.01 A过流 II 段过流 II 段时间定值 0600 S 0.02 S过流 III 段投入/退出 ON/OFF 过流 III 段按反时限动作投入/退出 ON/OFF 过流 III 段电流定值 1100 A 0.01 A过流 III 段过流 III 段时间定值 0600 S 0.02 S负序过流 I 段投入/退出 ON/OFF 负序过流 I 段电流定值 0.5100 A 0.01 A负序 I 段负序过流 I 段时间定值 0100 S 0.02 S负序过流 II 段投入/退出 ON/OFF 负序过流 II 段反时限投入/退出 ON/OFF 负序过流 II 段跳闸投入/退出 ON/OFF 负序过流 II 段电流定值 0.5100 A 0.01 A负序 II 段负序过流 II 段时间定值 0100 S 0.02 S过热保护投入/退出 ON/OFF 过热保护跳闸投入/退出 ON/OFF 负序电流发热系数 310 1电动机发热时间常数 0.53000 S 0.1 S电动机过热报警水平 0.31.0 0.01电动机散热时间系数 1.05.0 0.1过热保护合闸闭锁返回水平 0.100.95 0.01过负荷投入/退出 ON/OFF 过负荷跳闸投入/退出 ON/OFF 过负荷电流定值 1100 A 0.01 A过负荷过负荷时间定值 0600 S 0.02 S低电压投入/退出 ON/OFF 低电压电压定值（线电压） 2100 V 0.01 V低电压低电压时间定值 0100 S 0.02 SiESLab 积成电子 CAD221 电动机测控保护装置说明书第 16 页过电压投入/退出 ON/OFF 过电压跳闸投入/退出 ON/OFF 过电压电压定值（线电压） 100120 V 0.01 V过电压过电压时间定值 0100 S 0.02 S零序过流投入/退出 ON/OFF 零序过流跳闸投入/退出 ON/OFF 零序过流电流定值 0.025 A 0.001 A零序过流零序过流时间定值 0600 S 0.02 S零序过压发信投入/退出 ON/OFF 零序功率方向投入/退出 ON/OFF 零序过压电压定值 2100 V 0.01 V接地选线零序过压时间定值 060 S 0.02 S非电量保护 I 投入/退出 ON/OFF 非电量保护 I非电量保护 I 时间定值 0600 S 0.02 S非电量保护 II 投入/退出 ON/OFF 非电量保护 II 跳闸投入/退出 ON/OFF 非电量保护 II非电量保护 II 时间定值 03000 S 0.1 S母线 PT 断线 母线 PT 断线判别投入/退出 ON/OFF 控制回路断线 控制回路断线判别投入/退出 ON/OFF 故障录波 故障录波功能投入/退出 ON/OFF 转存 将本组定值转存到其它组存储 保存定值修改结果注 1：定值表中，Ie 为电动机机端二次额定电流，差动保护及 CT 断线的电流定值均以该额定电流的倍数表示。注 2：保护功能投入/ 退出控制字设为“ON”时，此项保护功能投入；设为 “OFF”时，此项保护功能退出。注 3：整定操作时，按键“1”代表“ON” （功能投入） ，按键“0”代表“OFF ”（功能退出） 。注 4：CAD221 装置可存储十组保护定值，各组定值互不影响，通过组号 09 区分和应用，任意时刻只能选择使用其中的一组定值（称为“当前组” ） ，其它组称为“非当前组” 。装置初始默认“当前组”为 0 号定值组。2电动 机启动时间 的整定iESLab 积成电子 CAD221 电动机测控保护装置说明书第 17 页电动机启动时间 Tqd，为电动机从开始启动到转速达到额定转速的时间。考虑一定的裕度，可整定为最长启动时间的 1.2 倍。3差动 保护的整定比率差动拐点电流 Idzg 推荐整定为 1Ie。比率差动启动电流 Idzqd 推荐整定范围：0.21.2Ie，应躲过正常运行时的最大不平衡差流。比率差动制动系数 Kb1 推荐整定范围：0.3 0.5。4三段式过流保 护的整定过流 I 段一般用作电流速断保护，一般整定为高电流定值和极短动作时限，对电动机的相间短路提供保护，故障电流远大于正常工作电流、启动或堵转电流以及电动机向外部短路点的反馈电流。过流 II 段保护一般用作电动机的启动时间过长保护。过流 III 段保护一般用作电动机堵转保护，保护在全电压下堵转的电动机（电动机堵转时，散热条件极差，电流很大，特别容易烧坏） 。过流 II 段和过流 III 段可以配合使用，一般按照如下方式整定：设电动机带负荷升速所需的启动时间为 ，允许的堵转时间为 。当 时，可以方便地应st LRtst用过流 III 段的反时限特性构成堵转保护，一旦发生堵转，反时限过流继电器在 之前动作，保证电LR动机不因堵转而烧坏；同时，过流 III 段还可以起到“启动时间过长保护”的作用，省去了对过流 II 段的整定。当 时，过流 III 段的反时限特性就不能满足要求了，过流 III 段作为“堵转保护”只能sLRt选择定时限特性，且只在电动机正常运行时投入；此时，通过整定过流 II 段，可以起到“启动时间过长保护”的作用。5两段式负序 过流保护的整定当电动机的三相电流出现较大不对称时，会出现较大的负序电流，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。装置增设两段负序电流过流保护，分别对电动机反相、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。（1）负序 I 段负序过流 I 段主要用于保护电动机运行过程中的三相电流严重不对称。负序过流 I 段定值 I2dz1 的推荐整定范围为 0.61.2Ie（Ie 为电动机二次额定电流） ，典型的I2dz1 取 Ie 比较合适。负序过流 I 段时间 Ti2dz1 按躲过开关三相合闸不同步的时间整定，推荐整定范围为 0.060.1S ，一般可取 0.06S。（2）负序 II 段负序过流 II 段作为灵敏的不平衡电流保护，可通过控制字选择定时限或反时限以及跳闸或报警。iESLab 积成电子 CAD221 电动机测控保护装置说明书第 18 页若选择采用定时限，负序过流 II 段定值 I2dz2 按躲开正常运行的最大负序电流整定，即， 取 1.21.3， 为正常运行的最大负序电流；此时，负序过流 II 段时间maxkdzIKI22kmaxI2T2dz2 推荐整定范围为 0.5 10S。若选择采用反时限， ， 取 1.051.1， 为正常运行的最大负序电流；axfdzIKI22f maxI2此时，负序过流 II 段时间定值 T2dz2 推荐整定范围为 080S。6过热 保护过热保护可以看作是电动机的综合保护。负序电流发热系数 整定范围为 310，一般取 6。2K电动机发热时间常数 一般由电动机厂家提供，如果厂家没有提供，可考虑按下述方法整定：【方法一】如果厂家提供了电动机的热限曲线或一组过负荷能力的数字，则可根据下式求出一组T 的值，取其中较小的值作为 。 2051.I/tTe【方法二】 02/)K(qde式中， 为电动机额定温升， 为启动电流对额定电流的倍数， 为电动机启动时的温升，Tqde 0为整定的电动机启动时间。电动机停转时，散热效果变差，为补偿这种情况，散热时间常数 可取 1.54.5 ，具体数值视环境条件而定。电动机过热报警水平 一般取 80，即 0.80。电动机过热保护动作跳闸后，一般不允许立即重新启动电动机，要等到电动机散热冷却到允许启动的温度时，才可以再次启动。允许闭锁合闸返回的热量积累水平 ，一般取比 低的数值，建议取0.70。iESLab 积成电子 CAD221 电动机测控保护装置说明书第 19 页附图：CAD221 装置背板端子接线示意图 机端 C相T中性点A相 中性点B相 中性点 C相T机端B相机端A相零序 CT测控相测控A相开口三角 PTUcbaDYJBSCJPT低压跳闸出 故障闭锁合闸出 差动跳闸出 一般跳闸出Ia1PbIc2IP3D21操作电源+遥控跳闸出遥控合闸出事故总信号装置异常告警 GZ电动机测控保护装置操作电源+保护合闸入 外部合闸入 外部跳闸入 保护跳闸入 闭锁跳闸 闭锁合闸 操作总闭锁 操作电源-合闸线圈 跳闸线圈 公共端备用跳位 备用合后 闭锁合闸信号 闭锁跳闸信号 控制回路断线 信号公共端ECBHFK脉 冲有 功无 功脉 冲直 流 遥 测 1直 流 遥 测 地直 流 遥 测 地2直 流 遥 测网 络 线1 1234567890432567890MIc测 量 护保4V+PQG0CANHL358761654329136542028764531 816753428156432091675342装 置 地18765432169543210遥 信 地 -装 置 +KMQDLTWPT-KMWHX-DG+K-MYXGYXH 遥信输入电 源度 电电 度 脉 冲电 度 脉 冲电 度 地 电 源装 置 电 源TJiESLab 积成电子 CAD221 电动机测控保护装置说明书第 20 页附图：CAD221 装置接线原理图DYJH4FLP 合后位置内 部 集采YX012跳闸位置15YX43E716DLHBJHBJE1+KMTW1-KME416FT8SetRsBJE10BTJHQ TWJ2装置电源 闭锁跳闸信号闭锁合闸信号 TWJHF5BH控制回路断线信号 信号公共端-+KMK8910K321546KYX7遥信公共地装置地 遥 信 入输 -MD239E5DLTQTB512S9BLPH0HWWE34合闸位置 HJTW合后位置跳闸位置 公共端F36784V+2 用备C127KM16POWER3iESLab 积成电子 CAD211 电动机测控保护装置说明书第 21 页CAD211 电动机测控保护装置一、CAD211 测控1交流模拟量采集装置以三表法测量电流、电压、有功、无功、功率因数和频率等量。测量电流输入同保护电流输入独立。装置采用自跟踪、自校准、自补偿、免调节技术，测量精度高，使用方便。被测模拟量如下：直接采集量：Ua、Ub 、Uc、Ia、 Ib、Ic、3Uo软件计算量：Uab、Ubc、Uca、 P、Q、Cos、f（仅 A、C 两相 CT 时，将 CT 的 In 按Ib 接入装置即可）2开关量采集开关量采集中，装置内部使用了 05 路，第 0、1、2 路分别用于操作回路的合闸位置信号、跳闸位置信号及合后位置信号的采集。外部输入共有 10 路（ 615） ，可以任意定义。信号输入方式为无源空接点。定义 定义 定义 定义00 合闸位置 04 备用 08 YX08 12 YX1201 跳闸位置 05 备用 09 YX09 13 YX1302 合后位置 06 YX06 10 YX10 14 YX1403 备用 07 YX07 11 YX11 15 YX153直流模拟量采集两路直流模拟量测量，可测量范围：-5V+5V。4脉冲量采集两路脉冲量输入接口，可以采集一条线路的有功电度和无功电度。脉冲信号的电平为+24V DC，可由本装置提供，也可由电度表提供。5控制 输出装置提供断路器的手动及遥控分合控制功能。二、CAD211 继电保护装置的保护功能配置如下： 三 段 过 流 保 护 （ III 段 可 以 选 择 反 时 限 ） 两 段 负 序 过 流 保 护 （ II 段 可 以 选 择 反 时 限 ） 过 热 保 护iESLab 积成电子 CAD211 电动机测控保护装置说明书第 22 页 过 负 荷 保 护 低 电 压 保 护 过 电 压 保 护 零 序 过 流 保 护 小 电 流 接 地 选 线 （ 零 序 功 率 方 向 ） 非 电 量 保 护 母 线 PT 断 线 判 别 控 制 回 路 断 线 判 别 故 障 录 波对动作于跳闸的保护，动作时，装置同时输出“事故总信号” ，并自保持。该信号的复归可通过“保护复归”实现。 请注意：CAD211 控制输出板采用 P-OPA3，板上的跳针跳线设置：跳针 JP5/JP6 均为 1-2 短接，跳针 JP7为 2-3 短接，跳线 JP4 为 1-2 短接（常闭接点） 。1电动 机的启 动和停止本装置根据电动机的机端电流，判断电动机当前的状态：当接入的机端三相电流均小于 0.1Ie 时，装置认为电动机处于停止状态，在停止状态下，当机端电流突变或机端三相电流均大于 0.1Ie 时，装置认为电动机开始启动，在这之后的 Tqd 时间段内电动机被认为处于启动过程，在 Tqd 的时间过后，装置认为电动机处于正常运行状态。其中，Ie、Tqd 分别为电动机二次侧额定电流和电动机启动时间。某些保护功能的实现与电动机的实时状态（停止、启动、正常运行）密切相关，请注意！2过流 I 段保 护 Tdz1&0过 流 段 投 入baLP跳 闸发 信c注：Idz1、Tdz1 分别为过流 I 段保护的电流定值和时间定值， TLP 为跳闸压板，过流 I 段保护的跳闸出口为 H16-H15。3过流 II 段保 护 发 信0dz2I过 流 段 投 入 跳 闸注：Idz2、Tdz2 分别为过流 II 段保护的电流定值和时间定值，TLP 为跳闸压板，过流 II 段保护的跳闸出口为 H16-H15。iESLab 积成电子 CAD211 电动机测控保护装置说明书第 23 页4过流 III 段保 护过流 III 段保护可选择反时限特性。若“反时限”控制字投入则过流 III 段保护按反时限动作，否则按定时限动作。根据国际电工委员会（IEC255）和英国标准规范（BS142）的规定，反时限采用以下标准方程： 1)/(23dzfsxIT如果采用定时限特性，则过流 III 段保护只有在电动机完成启动过程进入正常运行状态之后才会投入。逻辑如下： &电 动 机 启 动 完 毕反 时 限 投 入Iadz3bc过 流 段 投 入 发 信TLP跳 闸跳 闸发 信0fsx注 1：Idz3、Tdz3 分别为过流 III 段保护的电流定值和时间定值，TLP 为跳闸压板，过流 III 段保护的跳闸出口为 H16-H15。注 2：过流 III 段反时限动作时，装置的闭锁合闸出口（ H9-H10）同时动作，接点闭合，通常将该接点引入操作回路的闭锁合闸端子。该闭锁合闸信号可以自动返回，在返回之前若需要合闸，必须人工解除闭锁：选择“控制命令”“解除合闸闭锁” ，按键确认即可。5负序 I 段保 护 dz负 序 段 投 入 i210发 信跳 闸注 1：I2dz1、Ti2dz1 分别为负序 I 段保护的电流定值和时间定值，TLP 为跳闸压板，负序 I 段保护的跳闸出口为 H16-H15。注 2：使用时，应保证三相电流全部输入。当只有 A、C 两相 CT 时，可将 CT 的“In”按“-Ib”接入。注 3：负序电流由三相电流合成，计算方法如下： 360602 jcjbaeIII iESLab 积成电子 CAD211 电动机测控保护装置说明书第 24 页6负序 过流 II 段负序 II 段“跳闸”控制字投入时：负 序 I段 投 入反 时 限 投 入2dz跳 闸 投 入 &Ti2dzfsx0跳 闸发 信LP发 信跳 闸负序 II 段“跳闸”控制字退出时： 0Tfsxi2dzIz负 序 段 投 入反 时 限 投 入 发 信发 信注 1：I2dz2、Ti2dz2 分别为负序 II 段保护的电流定值和时间定值，TLP 为跳闸压板，负序 II 段保护的跳闸出口为 H16-H15。注 2：使用时，应保证三相电流全部输入。当只有 A、C 两相 CT 时，可将 CT 的“In”按“-Ib”接入。注 3：负序 II 段保护可选择反时限特性。若“反时限”控制字投入则负序 II 段保护按反时限动作，否则按定时限动作。根据国际电工委员会（IEC255）和英国标准规范（BS142）的规定，反时限采用以下标准方程： 122)I/(Tdzifsx注 4：负序电流由三相电流合成，计算方法如下： 360602 jcjbaeIII 注 5：负序 II 段反时限跳闸动作时，装置的闭锁合闸出口（H9-H10）同时动作，接点闭合，通常将该接点引入操作回路的闭锁合闸端子。该闭锁合闸信号可以自动返回，在返回之前若需要合闸，必须人工解除闭锁：选择“控制命令”“解除合闸闭锁”项，按键确认即可。7过热 保护iESLab 积成电子 CAD211 电动机测控保护装置说明书第 25 页过热保护采用了英国 GEC 公司提出的一个反应电动机发热效应的方程，综合计及电动机正序和负序电流的热效应，引入“等效电流” 。即eqI2212IKeq在电动机正常启动过程中，式中 ，防止正常启动中保护误动；启动结束后，进入正常运501.K行状态， 的值不再故意减小，此时 ； 用来模拟 的增强发热效应，在 310 范围内21I .22I可整定，一般取为 6。以上各电流均以电动机额定电流