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文档简介

CSE MDU 02E 电动机差动保护单元 HE2000 综合自动化系统用户手册 目录 目 录 1概述 1 2装置的功能简介 1 2 1 保护配置 1 2 2 通信功能 1 3主要技术指标 1 4装置硬件说明 1 4 1 硬件原理 1 4 2 电路板布置 2 4 3 电路板跳线设置 2 5保护功能 3 5 1 电动机差动保护 3 5 1 1比率制动 3 5 1 2差动速断 4 5 2 CT 断线 4 5 2 1延时差流越告警 4 5 2 2瞬时 CT 断线告警 4 5 3 非电量保护 5 6装置通信功能 5 7装置面板及操作说明 5 7 1 面板说明 5 7 2 操作说明 5 8装置背板布置及端子接线 8 8 1 装置背板端子 详见附录四 MDU 02E 背板图 8 9订货说明 9 附录一 调试大纲 10 1 精度调整 10 2 保护开入量检查 10 3 保护调试 10 3 1 差动保护曲线的测定 10 3 2 CT 断线告警 11 3 3 非电量保护 12 附录二 保护定值一览表 13 1 数值定值一览表 13 CSE MDU 02E 电动机差动保护单元 HE2000 综合自动化系统用户手册 目录 2时间定值一览表 13 3 投退定值一览表 13 附录三 MDU 02E 外回路接线图 14 附录四 MDU 02E 背板图 15 附录五 用户保修信息卡 16 CSE MDU 02E 电动机差动保护单元 HE2000 综合自动化系统用户手册 第 1 页 1 1概述概述 MDU 02E 微机电动机差动保护装置主要适用于大型 2000kW 以上 电动机的内部短路 保护 它与 MDU 02D 微机电动机保护测控装置共同构成大型电动机全套保护 本装置可根 据现场接线情况选择两相式或三相式差动保护 装置由交流输入板 保护 CPU 板 微机直流电源和 I O 板等组成 整套装置硬 软件 定型 性能稳定可靠 2 2装置的功能简介装置的功能简介 2 1保护配置 1 电动机差动保护 比率制动 2 差动速断 3 CT 断线告警 4 非电量保护 2 2通信功能 装置提供 RS 422 通讯口与通讯管理单元或公共测控单元联接 实现信息的上传 3 3主要技术指标主要技术指标 a 额定数据 直流电压 220V 或 110V 订货时说明 交流电流 5A 或 1A 订货时说明 b 功率消耗 直流回路 正常工作时 12W 保护动作时 15W 交流电流回路 IN 5A 时 1 0VA 相 IN 1A 时 0 5VA 相 c 整定值及误差 定值范围及整定步长 参见附录二 保护定值一览表 动 作 误 差 电流动作 3 瞬时动作时间 45mS 延时动作时间 45mS 或 1 d 通讯接口标准 RS422 串行口 e 输出接点容量 5A AC250V f 适用条件 环境温度 25 50 相对湿度 5 95 不凝露 不结水 大气压力 80KPa 110KPa g 抗干扰与绝缘 抗干扰性能符合 GB6162 绝缘耐压符合 DL478 4 4装置硬件说明装置硬件说明 4 1硬件原理 装置硬件原理框图如下图所示 CSE MDU 02E 电动机差动保护单元 HE2000 综合自动化系统用户手册 第 2 页 图 4 1 装置硬件原理框图 外部交流信号经 CT 及多路模拟开关送 A D 转换 经 CPU 采集后完成内部差流计算 经逻辑判断 保护出口至输出回路 4 2电路板布置 ACB DYB CPU I OB 图 4 2 插件布置图 正视图 ACB 交流板 由现场 CT 来的 5A 1A 交流信号经隔离 变换以及信号条理后形 成标准交流信号供单片机系统进行转换分析 DYB 电源板 直流 220V 或 110V 输入 经 DC DC 变换后提供 5V 15V 24V 给装置使用 CPU 保护 CPU 板 采用 INTEL 高速 16 位单片机 80C196 加以适当扩展完成所有 控制 I OB I O 与开关量输入板 装置的跳闸开关量 信号输出及外部开关量输入接 口板 MB 装置面板 采用大屏幕带背光液晶显示屏和薄膜式触摸按键 实现人机对 话 BB 装置背板 外部端子及信号转换板 其中面板和背板未在图中标识 它们分别位于装置的前面和后面 安装方向垂直于装 置内部的插件板 4 3电路板跳线设置 电路板的跳线设置见下表所述 表表 1 1 MDU 02EMDU 02E 电路板跳线设置表电路板跳线设置表 MUX A D EEPROM ROM TIMER RAM 光电隔离 I O CPU BUS RS422 光电隔离 开入输入 输出回路 开入开出板 键盘 LCD 面板 保护CT 交流板 220V 220V 24V 24VD 15V AGND 15V VCC GND 电源板 CPU板 CSE MDU 02E 电动机差动保护单元 HE2000 综合自动化系统用户手册 第 3 页 电路板名称跳线用 法 MM 面板 S1 S2 S3 面板 复归 键有效跳线接法 S1 1 2 短接 S2 2 3 短接 S3 2 3 短接 保护 CPU 板 PX 液晶显示跳线 保护 CPU 板接面板液晶显示时跳上或 不跳都可以 图 4 3 面板跳线布置图 5 5保护保护功能功能 5 1电动机差动保护 电动机差动保护采用比率制动差动保护原理 还包括不带比率制动的差流速断保护 本装置采用 CT 二次的全 Y 型接法 进线侧与中性点侧的 CT 二次额定电流可独立整定 不要求两侧 CT 变比相同 内部自动完成计算转换 5 1 1比率制动 装置比率制动原理比率制动原理为 2 2121 IIKII 其中 I1 为进线侧电流 I2 为中性点侧电流 K 为比率制动系数 注 参与差流计算的电流 I1 I2为经额定值转换 折算到进线侧的电流 比率制动特性曲线如下图所示 Isd Icd Ii k IpIzd 动作区 非动作区 制 动 区 图 5 1 比率制动特性曲线图 Icd 为差动电流 Izd 为制动电流 Ii 为差动门坎定值 Isd 为差动速断定值 Ip 为差动拐点定值 K 为比率制动系数定值 2 1 3 2 1 3 2 1 S1 S3 S2 面板背面 CSE MDU 02E 电动机差动保护单元 HE2000 综合自动化系统用户手册 第 4 页 差动门坎差动门坎整定值的整定应躲过电动机最大负荷情况下的不平衡电流 一般取 0 3 0 5 倍 In 差动速断差动速断整定值的整定应躲过外部故障时的最大不平衡电流和电动机启动时引起的最 大差流 一般取 0 3 0 5 倍 In 比率制动比率制动系数的整定可按下式计算 1phitxzd FFKKK Kzd 为制动系数 K1 为可靠系数 取 1 3 1 5 Ktx 为同型系数 取 1 0 Fi 为电流互感器最大相对误差 一般取 0 1 Fph 为因电流互感器引起电流不平衡而引起的相对误差 取 0 1 5 1 2差动速断 差流速断为不带比率制动 当差流大于差动速断定值时 直接出口跳闸 图 5 2 差流速断逻辑图 5 2CT 断线 具有 CT 断线检测功能 并可选择是否闭锁差动保护 装置的 CT 断线检测功能分为延 时 差流越限 告警和瞬时断线告警功能 5 2 1延时差流越告警 装置在采样程序中进行判别 当任一相差流大于差动门坎定值 Ii 的 1 2 的时间超过 10 秒时 则发 差流越限 告警信号 但不闭锁差动保护 这也兼起保护装置交流回路 的自检功能 5 2 2瞬时 CT 断线告警 瞬时 CT 断线告警逻辑图如下 某侧任一相电流 0 1某侧额流 某侧另两相电流 0 1某侧额流 任一相差流ICD 1 2 动差门坎Ii CT断线信号 差动保护压板投入 CSE MDU 02E 电动机差动保护单元 HE2000 综合自动化系统用户手册 第 5 页 图 5 3 瞬时 CT 断线逻辑图 CT 断线只判断一相断线 电流小于 0 1 In 某侧额定电流整定值 超过一相便不判 断 CT 断线 在差动保护投入条件下 任一相差流大于 0 5 倍差动门坎时 若此时有一相 电流为零 小于 0 1 In 其它两相大于 0 1 In 才认为该侧 CT 断线 发 CT 断线 预 告信号 同时根据 CT 断线闭锁差动保护 定值的投退决定是否闭锁差动保护 不闭锁差 动速断 但若某侧相电流大于设定值 CT 断线投入上限 一般可整定为 1 2 In 则 认为发生了区内或区外故障 不再进行该侧 CT 断线判别 5 3非电量保护 在电动机保护中还设有非电量保护或工艺连锁 装置采集从其它外部来的接点 通过 光耦隔离后由 CPU 将信号读入 并通过本装置从动或发出口进行跳闸并发信号 做事件记 录 如可包括 同步电动机的失 励磁故障等跳闸 工艺连锁跳闸 油泵跳闸信号 DCS 跳闸信号等 本装置可作事件记录 发中央信号 并可通过通信管理单元送到向监控系统 6 6装置通信功能装置通信功能 本装置最大优点之一是满足变电站综合自动化的需要 这是由其强大的通信功能支 持的 装置可以 RS 422 通信接口与其他智能装置通讯 装置 RS 422 口的通讯规约均采用本公司自定义的规约 7 7装置面板及操作说明装置面板及操作说明 7 1面板说明 MDU 系列采用统一模式面板 面板上设有大屏幕液晶显示器 指示灯 键盘等 a 液晶显示屏 液晶显示屏用于显示系统信息 整定参数或执行控制命令 b 指示灯 运行 灯 装置正常运行时 该灯闪烁 故障 灯 装置正常运行时 该灯熄灭 装置故障时 该灯长亮 c 键盘 复归 键 对信号进行复归 取消 键 取消键盘输入或返回上一级菜单 确认 键 确认数据或进入下一级菜单 键 光标上移一行 或上翻一页 键 光标下移一行 或下翻一页 键 光标左移 键 光标右移 键 数据加 1 键 数据减 1 7 2操作说明 下图为装置的操作菜单界面结构图 装置的正常运行时显示主要界面如下 18 28 28 ICDA 00 01A ICDB 00 01A ICDC 00 01A CSE MDU 02E 电动机差动保护单元 HE2000 综合自动化系统用户手册 第 6 页 18 28 28 表示 18 时 28 分 28 秒 ICDA 00 01A A 相差流 ICDB 00 01A B 相差流 ICDC 00 01A C 相差流 运行监视 1 交流监视 IA1 IB1 IC1 进线侧三相电流 IA2 IB2 IC2 中性点侧三相电流 ICDA ICDB ICDC 三相差流 2 开入监视 开入 1 外部开入 1 开入 2 外部开入 2 开入 3 外部开入 3 开入 4 外部开入 4 开入 5 外部开入 5 复归按钮 信号复归 差动保护压板 差动保护投入压板 注 0 表示无开入 1 表示有开入 定值整定 定值整定 输入密码 0000 3 交流监视 1 IA1 03 02A 000 IB1 03 01A 242 IC1 03 03A 123 3 交流监视 2 IA2 03 04A 000 IB2 03 02A 245 IC2 03 00A 121 3 交流监视 3 ICDA 00 02A ICDB 00 02A ICDC 00 04A 开入监视 开入 10 开入 20 开入 30 开入 40 开入 50 复归按钮0 差动保护压板0 CSE MDU 02E 电动机差动保护单元 HE2000 综合自动化系统用户手册 第 7 页 在 操作功能 菜单下 按 把光标移至 定值整定 按 确认 键进入如下 画面 输入密码 按 确认 键进入如下画面 定值整定 数值定值 时间定值 投退定值 1 数值定值 6 数值定值 1 差动速断 018 0 安 2 系数定值 1 系数 定值 1 比率制动系数 50 1 系数定值 1 1 表示总系数定值数量为 1 个 1 为第一个整定值 按 或 键翻阅不同定值 比率制动系数 系数定值名称 50 系数定值数值 按 或 键更改数值 按 确认 键确 认修改 3 投退定值 1 投退定值 1 CT 断线闭锁差动 投 退 1 投退定值 1 前一个 1 表示总投退定值数量为 1 个 按 或 键翻 阅不同定值 CT 断线闭锁差动 保护定值名称 投 退 保护投退定值 按 或 键更改 按 确认 键确认修 改 其他功能 1 事件追忆 事件 13 30 03 015 追忆 1 03 12 2001 CT 断线 6 数值定值 1 6 表示数值定值总数量为 6 个 1 为第一个整定值 按 或 键翻阅不同定值 差动速断 定值名称 018 0 安 定值数值 按 或 键更改数值 按 确认 键确认 修改 如果整定值越限 显示 定值越限 按 取消 键重 新整定 CSE MDU 02E 电动机差动保护单元 HE2000 综合自动化系统用户手册 第 8 页 13 30 03 015 表示事件发生时间为 13 时 30 分 03 秒 015 毫秒 1 第一条事件 03 12 2001 表示事件发生日期为 2001 年 3 月 12 日 CT 断线 事件名称 2 时间调整 时间调整 01 年 09 时 03 月 38 分 12 日 55 秒 按 或 确认 键任意一键 进入时间调整状 态 按 或 换行 按 或 左右移动光标 按 或 更改时间 按 确认 键确认修改 按 取消 键放弃修改并返回上一级菜单 3 传动试验 在其他功能菜单下 按 或 键移动光标至 传动试验 按 确认 键进 入传动试验 传动调试 此操作将退出保护 是 否 按 或 键选择 是 或 否 选 是 按 确认 键进入 传动调试 菜单 选 否 按 确认 或直接按 取消 键 返回上一级菜单 侧开关 等各项为传动调试名称 按 键选择要调试的项目 按 确认 键确认 0 变为 1 表示传动信号保持 相应接点出口 再按 确认 键 1 变为 0 表示传动信号收回 相应接点返回 厂家调试 1 通讯地址 厂家调试 通讯地址 16 16 通讯地址号 十进制数 按 或 更改数值 按 确认 键确认修改 2 事件清零 厂家调试 事件清零 是 否 选 是 按 确认 键 把事件记录清零 传动调试 侧开关 0 中央信号 0 复归信号 0 保护退出 CSE MDU 02E 电动机差动保护单元 HE2000 综合自动化系统用户手册 第 9 页 8 8装置背板布置及端子接线装置背板布置及端子接线 8 1装置背板端子 详见附录四 MDU 02E 背板图 a 模拟量 本装置模拟量输入有进线侧三相电流 中性点侧三相电流 b 开入量 开入量均为直流 220V 110V 正电平 以空接点方式输入的开关量 接点一端 应取本装置保护正电源 KM 电源 KM 接 E1 端子 另一端接入开关量输入回路 不允许空接点就近取其它装置的正电源 c 信号接点输出 本装置中央信号输出接点有 动作信号 预告信号 装置故障 信号 和 控制回路断线 信号 其中 动作信号 和 预告信号 继电器为磁保持继 电器 其余继电器均不保持 d 装置出口 本装置配备有 4 路跳闸出口 均为空接点 9 9订货说明订货说明 订货时请告知装置电源 操作电源 直流电源电压 交流额定电流 CSE MDU 02E 电动机差动保护单元 HE2000 综合自动化系统用户手册 第 10 页 附录附录一一 调试大纲调试大纲 1 精度调整 本项目检查交流回路接线 调节装置测量通道和保护通道精度 检查交流量的极性 本装置通过调节交流板的精密电位器来调节相应交流量的幅值与相位 其对应列表如下 表表 4 4 MDU 02EMDU 02E 交流板精密电位器与交流输入量精度调节对照表交流板精密电位器与交流输入量精度调节对照表 序号精密电阻标号调节功能 1RP305Iah 进线侧 IA 幅值 2RP301Ibh 进线侧 IB 幅值 3RP308Ich 进线侧 IC 幅值 4RP312Iam 中性点侧 IA 幅值 5RP302Ibm 中性点侧 IB 幅值 6RP309Icm 中性点侧 IC 幅值 按 附录四 MDU 02E 背板图 将交流量接入装置 上电后 外加交流量大小为额定 值 交流量精度为 3 2 保护开入量检查 按 附录四 MDU 02E 背板图 在开入量对应点加入正电源 查看装置开入量是否 输入可查看 运行监视 2 开入监视 菜单画面 0 1 其中 0 表示无输入 1 表示有输入 3 保护调试 3 1 差动保护曲线的测定 为便于计算 保护整定值如下 差动速断差动门槛差动拐点 CT 断线投 入上限流 I 侧 额定电流 II 侧额定 电流 比率制动 系数 10 00A1 00A2 00A6 00A5 00A5 00A50 注意 1 制动电流必须大于拐点电流才能进入制动区 2 可固定一侧或两侧电流 调节另一侧电流 直至差动护动作 分别在 A 相进线侧和中性点侧通入相位相反的电流 Ih 和 Il 固定 Ih 减小 Il 使差动保护动作 差动电流 Icd Ih Il 制动电流 Izd K Ih Il 2 差动门槛值 Ii Iiset 差动制动拐点电流 Ip Ipset 由公式 K tg Isd Ii Izd Ip 得 Izd Isd Ii K Ip 10 1 0 5 2 20A 比率制动曲线验证 第 1 点 制动电流 Izd 0 5Ip 1A 逐渐增大差流 使差动动作 差动动作 电流值应为 1 0A CSE MDU 02E 电动机差动保护单元 HE2000 综合自动化系统用户手册 第 11 页 第 2 点 制动电流 Izd Ip 2A 逐渐增大差流 使差动动作 差动动作电流 值应为 1 0A 第 3 点 制动电流 Izd 10A 逐渐增大差流 使差动动作 差动动作电流值 应为 5 0A 第 4 点 制动电流 Izd 20A 逐渐增大差流 使差动动作 差动动作电流值 应为 10 0A 第 5 点 制动电流 Izd 25A 逐渐增大差流 使差动动作 差动动作电流值 应为 10 0A 以上 5 个点如下图所示 IzdIp Isd Ii K Ip Ii Isd Izd K 0 5 动作区 非动作区 制动区 20A2A 1A 10A 2 3 54 1 25A 1A 10A 5A 3 2 CT 断线告警 3 2 1 延时差流越告警 当任一相差流大于差动门坎定值 Ii 的 1 2 的时间超过 10 秒时 则发 差流越限 告 警信号 但不闭锁差动保护 这也兼起保护装置交流回路

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