CSC237A数字式电动机综合保护检修规程Word格式文档下载.docx

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GB50171-92电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范

（87）电生供字第254号继电保护和电网安全自动装置现场工作保安规定

调继[2005]222号《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》（试行）继电保护专业重点实施要求

3总则

3.1检验前的准备要求

在进行检验之前，工作（试验）人员应认真学习相关规程和CSC-237A数字式电动机综合保护测控装置的技术说明书和本检验规程，理解和熟悉检验内容和要求。

3.2试验设备及试验接线的基本要求

a）为了保证检验质量，应使用继电保护微机型试验装置，其技术性能应符合部颁DL／T624—1997《继电保护微机型试验装置技术条件》的规定。

b）试验仪表应经检验合格，其精度应不低于0.5级。

c）试验回路的接线原则，应使加入保护装置的电气量与实际情况相符合。

模拟故障的试验回路，应具备对保护装置进行整组试验的条件。

3.3试验条件和要求

a）交、直流试验电源质量和接线方式等要求参照部颁《继电保护及电网安全自动装置检验条例》有关规定执行。

b）试验时如无特殊说明，所加直流电源均为额定值（即装置上标示的电源电压等级）。

c）加入装置的试验电流和电压，如无特殊说明，均指从保护屏端子上加入。

3.4试验过程中应注意的事项

a）熟悉工程图纸及本说明书。

b）在试验前应先检查为防止TA二次回路开路的短接线是否已正确、牢固地短接好，TV二次回路确实不存在短路现象。

c）断开直流电源后才允许插、拔插件，插、拔交流插件时应防止交流电流回路开路。

d）每块插件应保持清洁，注意防尘。

e）应采用人体防静电接地措施，以确保不会因人体静电而损坏装置。

f）原则上在现场不能使用电烙铁，试验过程中如需使用电烙铁进行焊接时，应电烙铁断电后再焊接或采用带接地线的电烙铁。

g）试验过程中，应注意不要将插件插错位置；

在拔、插插件时用力适中，不要过于用力，防止插件的针脚弯曲或损坏插件的紧固件。

h）因检验需要临时短接或断开的端子，应逐个记录，并在试验结束后及时恢复。

i）使用交流电源的电子仪器（如示波器、毫秒计等）进行电路参数测量时，仪器外壳应与保护屏（柜）在同一点接地。

j）试验过程中须考虑本设备与其它运行设备的安全措施及外部运行设备与本装置有联系的相关回路的安全措施。

k）当试验过程中加入电流幅值大于3倍额定电流时，应注意通电时间不能过长。

l）在初次给装置上电时，应注意用万用表检查屏柜的电源、电压、电流回路是否正常，防止短路或开路。

m）对新建工程将屏柜所有端子排的螺丝紧固一遍，防治虚接，并将装置内所有插件重新拔、插一次防治运输、安装过程造成插件松动。

4检验项目

不同类别的检验项目参见表1

表1新安装检验、全部检验和部分检验的项目

检验项目

新安装检验

全部检验

部分检验

1二次回路清扫检查

√

2绝缘试验

3回路直阻试验

4外观及接线检查

5装置通电检查

5.1保护装置的通电自检

5.2时钟的整定与校核

5.3定值整定的检查

6采样精度检查

7屏内开入、开出传动试验

7.1屏内开入校验

7.2屏内开出校验

8保护定值和功能检验

8.1速断保护

8.2过流保护

8.3零序保护

8.4低电压保护

8.5过负荷保护

8.6非电量保护

8.7过热保护

8.8负序过流

8.9长启动保护

9.0F-C过流闭锁（接触器开关）

9整组传动试验

断路器传动试验

√

10定值最终检查、备份

注：

1.全部检验周期：

新安装保护装置1年后进行1次检查性检验，以后每隔6年（随机组大修）进行1次。

2.部分检验周期：

每隔2~3年进行1次。

3.表中有“√”符号的项目表示要求进行检验。

4.定期校验中若发现装置特性不符合标准时，检验项目应与新安装项目相同。

5检验要求

5.1二次回路清扫检查

5.1.1二次回路清扫

二次回路装置背板接线端子、端子排接线端子清洁无灰尘

二次回路检查

对照二次回路图纸，认真检查各回路接线是否正确，接线端子是否紧固，装置板件焊点是否牢固可靠，标志是否齐全正确。

5.1.2二次回路绝缘检查

在对二次回路进行绝缘检查前，必须确认被保护设备的断路器、电流互感器全部停电，交流电压回路已在电压切换把手或分线箱处与其他单元设备的回路断开，并与其他回路隔离完好后，才允许进行。

在直流回路和信号回路进行绝缘检查时，应断开所有相关直流电源。

在进行绝缘测试时，应注意：

a）如果被保护的所有设备都不能出现同时停电的机会时，其绝缘电阻的检验只能分段进行，即哪一个被保护单元停电，就测定这个单元所属回路的绝缘电阻。

b）试验线连接要紧固。

c）每进行一项绝缘试验后，须将试验回路对地放电。

新安装装置的验收检验：

从开关柜的端子排处将所有外部引入的回路及电缆全部断开，分别将电流、电压、直流控制、信号回路的所有端子各自连接在一起，用1000V兆欧表测量下列绝缘电阻值，要求阻值均大于10MΩ。

每次全部检验时用2500V绝缘摇表代替耐压试验。

a）各回路对地；

b）各回路之间。

定期检验：

在开关柜的端子排处将所有电流、电压、直流控制回路的端子的外部接线拆开，并将电流、电压回路的接地点拆开，用1000V兆欧表测量绝缘电阻，其绝缘电阻应大于1MΩ。

5.2新安装二次回路的验收检验

a）对回路的所有部件进行观察、清扫、检修及调整。

所述部件包括：

与装置有关的按钮、插头、灯座、及这些部件回路中端子排、电缆、熔断器等。

b）利用导通法，检查交直流至开关柜的电缆回路是否正确。

c）当设备新投入或接入新回路时，核对熔断器（和自动开关）的额定电流是否与设计相符或与所接入的负荷相适应，并满足上下级之间的配合。

d）检查开关柜上的设备与端子排内部、外部连线的接线应正确，接触应牢靠，标号应完整准确，且应与图纸相符。

检查电缆终端和沿电缆敷设路线上的电缆标牌是否正确齐全，并与设计相符。

e）检验直流回路确实没有寄生回路。

f）信号回路及设备可不进行单独的检验。

g）新安装或经更改的电流、电压回路，应直接利用工作电压检查电压二次回路，利用负荷电流检查电流二次回路接线的正确性。

5.3外观及接线检查

5.3.1新安装设备-除定期检验中的各项外，还检查下列项目：

a）保护装置的硬件配置、型号、标注、接线等应符合图纸设计要求。

b）核查直流电源电压等级、极性正确；

检查各路保护电源和操作电源的独立性。

交流电流、电压的额定值与一次设备TA、TV相符。

c）保护装置各插件上的元器件的材料质量、焊接等工艺质量应良好。

d）开关柜上的标志应正确完整清晰；

并与设计图纸相符。

5.3.2.1定期检验：

a）检查装置内、外部应清洁无积灰。

b）保护装置的各部件（包括各插件内芯片、变换器、继电器等）固定良好，无松动现象，装置外形应端正，无明显损坏及变形现象。

c）切换开关、按钮、键盘等应操作灵活、手感良好，通断位置明确、固定可靠。

d）装置接线端子紧固，压板配线连接应良好，无松动现象，且标号清晰正确。

e）送上直流电源，延时几秒钟，装置“运行”绿灯亮，无告警或保护动作灯亮（如亮可复归），液晶显示模拟量和压板状态。

5.4逆变电源检查

5.4.1自启动性能检查、直流拉合检查

合上装置电源开关，试验直流电源由零缓慢上升至80%直流额定电压，此时面板上的“运行”绿灯应常亮，装置直流消失常闭接点应断开。

将试验直流电源调至80%直流额定电压，断开、合上电源开关几次，“运行”绿灯应能相应地熄灭、点亮。

装置直流消失常闭接点相应地导通、断开。

5.4.2检查逆变电源使用年限

定期检验时核对逆变电源的出厂年限，如超过6年时应更换装置逆变电源。

5.5绝缘电阻测量

绝缘检查前，需要确保装置端子与现场二次回路无任何电气连接。

分别短接交流电压回路、交流电流回路、直流电源回路、开关/信号输入回路、开关/信号输出回路。

断开与其它保护的弱电联系回路。

用500V摇表分别测量各组回路对地及相互间的绝缘电阻，要求不小于100MΩ。

测试后，应将各回路对地放电。

6通电前的检查

拔出所有插件，逐一检查插件上的机械零件、元器件是否松动、脱落，有无机械损伤，接线是否牢固。

检查各插件连接器是否能插入到位、锁紧是否可靠。

检查人机接口（MMI）和面板连接是否可靠。

7通电后检查

a）装置通电后按照以下步骤检查是否正常。

b）LCD显示屏显示正常画面，无告警呼唤信息；

c）LED指示灯显示正常状态，无告警呼唤指示；

d）键盘应接触良好，操作灵活；

e）检查装置的软件信息和配置信息，应和装置型号一致；

f）检查装置的日历时钟，应该是准确的，否则需要校准；

g）按定值单输入各组定值到相应的定值区，然后将运行定值区切换为需要的定值区；

h）通过压板设置操作投入所需要的各种保护功能，装置应没有任何异常显示信息。

i）依据具体的工程技术要求，检查核对出厂菜单中各模块是否已经设置和现场一致，不一致的地方要了解清楚用户需求并进行正确的设置。

8模拟量采样精度检查

将装置各相电流输入端子串联，接5A/1A电流，各相PT并联接50V电压（需要确保装置端子与现场二次回路无任何电气连接），用0.5级以上测试仪，将测试仪电压、电流回路分别连接至装置对应输入端装置应准确显示输入值并且各相一致，同时检验各模拟量通道的相位应正确，电流、电压模拟量精度满足±

3%。

9开入、开出校验

开入回路校验，可通过装置操作界面中的开入测试命令进行。

开出回路校验，可通过装置操作界面中的开出测试命令进行，也可配合定值校验进行。

每路接点输出只检测一次即可，其它试验可以只观察信号灯及液晶显示。

应带断路器作一次合闸传动和一次跳闸传动试验，并确认断路器正确动作。

10装置通信检验

需要检验本地监控或FECS与装置间通信网络的完好性以及信息传输的正确性。

检验可通过装置操作界面中的远动测试功能进行，也可配合定值校验或二次接线校验进行。

11保护功能试验

11.1速断保护

投入电流速断软压板

从任一项电流回路加入试验电流，实测并记录电流速断保护动作电流值；

从电流回路通入电流>

1.2倍电流定值，突加以上交流量进行时间测试。

动作条件：

a）任意相电流大于定值；

b）延时到；

c）故障相电流的方向满足正方向条件（速断过流保护中增加相间方向元件，可由控制字2.4投退，内部故障时，电动机为负荷状态，电流方向从母线流向电动机，方向元件满足；

母线故障或者其它电动机故障时，方向元件配合过流元件可以保证不误动。

）

速断带方向逻辑图如下：

注：

Isdg为速断动作电流高值（电动机起动过程中速断整定值）；

Isdd为速断动作电流低值（电动机起动结束后运行中速断整定值）；

图1速断保护逻辑图

11.2过流保护

投入过流保护软压板

从任一项电流回路加入试验电流，实测并记录电流过流保护动作电流值；

当控制字选择“马达起动判别投入”时，过流保护在电动机马达起动时自动退出，起动结束后自动投入。

当控制字选择“马达起动判别退出”时，装置不判马达起动，同时也不闭锁过流保护。

当控制字选择“自起动判别退出”时，装置不判自起动，同时也不闭锁过流保护。

当控制字选择“自起动判别投入”时，自起动运行中退出过流保护，起动结束后自动投入。

图2过流保护逻辑图

11.3零序电流保护

投入零序保护软压板

从零序电流回路加入试验电流，实测并记录保护动作电流值；

分别整定零序过流保护的延时，从电流回路通入电流>

图3零流保护逻辑图

11.4低电压保护

投入低电压保护软压板.

先在电压回路施加三相正常的额定电压；

然后逐渐降低相间电压，直到保护动作，（开关或接触器处于合位时）实测并记录保护动作时的电压值

图4低电压保护逻辑图

11.5过负荷保护

投入过负荷保护软压板.用控制字选择过负荷是否动作于跳闸。

在相电流通道通入单相电流，直到保护出口，信号灯亮。

将动作电流及相应的动作的时

间记录。

过负荷元件监视三相的电流，其动作条件为：

MAX（I）>

Ifh且时间延时到；

其中Ifh为过负荷电流定值。

由控制字选择决定过负荷动作于跳闸还是仅发告警信号。

图5过负荷保护逻辑图

11.6非电量保护元件

投入相应非电量的保护软压板.从装置非电量1、非电量2、非电量3输入端模拟开关量输入,根据控制字决定跳闸或告警。

发告警信号的同时查看事件记录。

图6非电量保护逻辑图

11.7PT失压检测

PT回路监视用以检测PT回路单相断线、两相断线和三相失压故障，在下面三个条件之一得到满足的时候，装置报告“PT断线或失压”事件并驱动相应信号节点和LED指示灯。

PT回路监视功能可以由用户选择是否投入。

1、三相电压均小于8V，某相（a或c相）电流大于无流门槛（内部定值可以整定），判为三相失压。

2、三相电压和大于8V，最小线电压小于16V，判为两相PT断线。

3、三相电压和大于8V，最大线电压与最小线电压差大于16V，判为单相PT断线。

11.8过热保护

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：

式中：

Ieq－等效电流

I1－正序电流

I2－负序电流

K1－正序电流发热系数，电动机起动过程中取0.5，电动机起动结束后取1.0

K2－负序电流发热系数

根据电动机的发热模型，电动机的动作时间t和等效运行电流Ieq之间的特性曲线由下列公式给出：

Ip-过负荷前的负载电流，若过负荷前处于冷态，则Ip＝0；

I∞－起动电流，即保护不动作所要求的规定的电流极限值，I∞可按额定电流Ie的0.80～1.30倍整定；

τ－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。

图7过热保护逻辑图

根据电动机可连续起动两次的原则，每次起动其热积累不应大于50%跳闸值，所以当热积累值达到50%以上时，装置合闸闭锁接点动作。

热积累值（过热比率）可从装置运行工况测量值中查询，面板循环显示中也可看到。

过热保护跳闸后，装置的热记忆功能起动，合闸闭锁输出接点一直保持，直到热积累值下降到50％以下，过热合闸闭锁接点才返回，这时电动机可以重新起动。

紧急情况，要求立即起动时，可对装置进行热复归操作。

过热闭锁由控制字1.1投退，此外还有过热告警功能，由控制字1.0投退。

用户可以通过投退压板来选择过热是否跳闸，而过热告警和闭锁功能不受压板控制。

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：

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：

3.按下式计算τ：

θe为电动机的额定温升，K为起动电流倍数，θ0为电动机起动时的温升，Tstart为电动机的起动时间。

11.9F-C过流闭锁

对于采用F-C（高压熔断器-接触器），如果任何一相故障电流超过接触器的遮断电流，保护出口被闭锁，由熔断器切除故障。

当熔断器未能及时切除故障，故障电流一直保持时，若本装置其他保护动作延时到达，则其他保护报文仍然发出，但实际上并不出口跳闸。

FC过流闭锁功能由控制字选择投退，投入该功能时，外部熔断器熔断接点接入装置DI6（8X6），当DI6开入高电平时，装置发出熔断跳闸告警信号，当FC过流闭锁功能投入时，DI6可通过控制字选择是否跳闸；

当该功能退出时，DI6只作为普通遥信。

图8熔断器跳闸逻辑图

图9F-C过流闭锁功能逻辑图

11.10负序过流

负序电流保护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。

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，极端反时限动作方程为：

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

整定值部分“负序过流反时限时间”为上面表达式中分子（80tp）的乘积值，单位是秒。

Ip整定范围为（0.2～1.7eI），为了保护电动机断相堵转或反相，宜选的定值为1.0eI。

外部发生短路故障时，电动机的反馈负序电流可能引起负序电流保护误动。

根据异步电动机区内、外发生不对称短路时I2/I1的比值不同，当满足下列条件时，闭锁负序电流保护：

I2≥1.125I1，其中，I1为正序电流，I2为负序电流。

而电动机内部发生短路故障时，本条件不满足，自动解除闭锁，保证了可靠动作。

闭锁条件可由控制字投退，如用作同步电动机保护时可将其退出。

图10负序过流保护逻辑图

当外部保护CT为两相式时，因其将影响内部软件的负序电流计算，需通过接线合成B相电流。

11.11长起动保护

装置测量电动机起动时间Tstart的方法：

当电动机的最大相电流从零突变到10%Ie时开始计时，直到起动电流过峰值后下降到120%Ie时为止，之间的历时称为Tstart。

（Ie为电动机额定电流。

）电动机起动时间过长会造成转子过热，当装置实际测量的起动时间超过整定的允许起动时间Tstart时，保护动作于跳闸，长起动保护可由控制字“马达起动判别”投退。

图11一步电动机起动电流特性

为了试验方便，当CSC237A保护装置检测到电动机在“起动过程中”时（即上图中的Tstart时段），面板MMI最下一指示绿灯（备用）点亮。

装置还备有电动机起动录波的功能，通过控制字1.9投退。

装置录波的模拟量为直接接入装置的各个电气量：

IA，IB，IC，I0，UA，UB，UC，从起动开始时刻，录7次波形，同时装置发出“马达起动运行中”的报文，以供现场测试时查看电动机起动运行时刻的模拟量变化。

装置的运行工况测量值中还可以查询到上次马达起动运行的时间Tstart，Istart。

Istart为起动运行过程中的最大电流值。

11.12保护定值核对

保护定期部分检验及全部检验时，经保护端子排通电检验定值是否正确，并与保护最新整定通知单核对，确认正确无误。