1.1应用范围
WDZ-5234变频电动机差动保护装置主要用于10KV及以下2000KW及以上三相异步变频电动机的差动保护,能够适应变频电动机频率变化范围为10Hz~70Hz的运行工况。
1.2保护配置
(1)差动速断保护
(2)比率差动保护
(3)CT断线告警
保护配置方案
以一变频器驱动一电动机为例,一次系统接线示意图如上所示:K1、K2开关保证变频器检修时,和主回路无接触点;K3为旁路开关,不使用变频器时闭合;增加变频器下方、电动机机端一组CT2(Ia2、Ib2、Ic2)。
对于CT2和CT3两组CT,需要满足在10~70Hz范围下均能线性传变的要求,为此,提供专用宽频电流互感器WDZ-CT-10,具体参数详见宽频电流互感器描述。
2.1工频状况
电动机工频运行时,旁路开关K3闭合,K1、K2断开,差动保护装置采用CT1与CT3构成常规相量差动保护。
2.2变频状况
电动机变频运行时,旁路开关K3断开,K1、K2闭合,差动保护装置采用CT2与CT3构成差动保护。变频情况下,需要采用特殊的频率测量算法进行频率跟踪,以适应变频器从10Hz~70Hz的频率输出变化。
2.3保护模式的自动识别
通过K3开关位置切换装置的保护模式,当K3闭合时,装置为工频模式,当K3打开时,为变频模式。
WDZ-5234装置可通过K3开关的合位接点或跳位接点实现两种保护模式的自动切换:
(1)当K3开关提供的“合位”接点时,该接点通过硬接线引入装置的“电机模式切换”开入,该开入为1时,在工频保护模式下;开入为0时,在变频保护模式下。
(2)当K3开关提供的“跳位”接点时,该接点通过硬接线引入装置的“变频模式切换”开入,该开入为1时,在变频保护模式下;开入为0时,在工频保护模式下。
(3)“电机模式切换”和“变频模式切换”均为装置内部开入,装置默认提供的是“电机模式切换”开入,也就是默认情况下,请接入K3开关的“合位”接点。如果外部提供的是K3开关的“跳位”接点,可在装置开入自定义中设置为“变频模式切换”。
2.4硬压板
装置提供开入作为保护的硬压板,保护压板对所有保护有效。在开入自定义中可关联任一开入为保护压板,不关联则保护压板无效。当保护压板对应的开入为1时, 所有保护有效;当保护压板对应的开入为0时, 所有保护退出。
如果WDZ-5234仅负责变频器工作情况下电动机的差动保护,装置选用“电机模式切换”,开入不接入,始终为0,即在变频保护模式下,并且使用K3开关“跳位”接点作为硬压板来进行装置保护的投退。
3保护功能及原理
3.1差动保护原理
3.1.1差动起动元件
装置差动速断和比率差动采用突变量起动元件和过流起动元件,当差动电流发生突变或者差动电流的*大值大于相应的过流定值时,起动元件动作并展宽10s,开放起动继电器。
3.1.2差动电流制动电流计算公式
按照同名端同在一侧的原则,进行差动电流的计算,即为两侧电流的矢量和;制动电流按照两侧电流矢量和的一半计算。
电机两侧CT可能存在变比不一致的情况,利用折算至电机中性侧的平衡系数Kph1或Kph2来修正此影响。