WDZ431EX技术说明书V25.docx

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WDZ431EX技术说明书V25

第四章WDZ-431EX电动机差动保护装置

1.产品用途及特点

WDZ-431EX电动机差动保护装置（以下简称装置）主要用于大型（2000KW及以上，或主保护灵敏度校验不合格）三相异步电动机的差动保护，与配套的WDZ-430EX电动机综合保护测控装置共同构成大型电动机的全套保护。

完备的保护功能：

●差动速断保护

●分相比率差动保护

●整定值自动加倍

●CT断线闭锁差动并告警

●故障录波

通讯功能：

●多种通讯接口：

RS485、CAN、以太网，可支持双网

本装置具有如下特点：

●采用先进的32位嵌入式微处理器

●汉字液晶显示、操作简便直观

●用串行EEPROM存放保护定值

●可预先设定5套定值适应各种运行工况

●带掉电保持的SOE和自检报告

●软、硬件冗余设计，抗干扰性能强

●完善的软、硬件自检，二级看门狗

●全密封嵌入式机箱设计，体积小，重量轻，可直接安装在开关柜上

●

●安全可靠的高速现场总线技术，支持RS485、CAN、以太网，支持双网

2.主要保护功能及原理

保护原理框图见图4.1。

图4.1WDZ-431EX保护原理框图

2.1.差动保护

2.1.1.差动速断保护

当电动机内部发生严重故障的时候，差动电流大于电动机启动时的暂态峰值差流，此时差动保护应立即动作，故本装置设置了差动速断保护，以提高电动机内部严重短路时保护的动作速度，可通过控制字投退该保护。

其动作判据为：

Ida＞Isd

或Idb＞Isd

或Idc＞Isd

式中，Ida：

A相差动电流

Idb：

B相差动电流

Idc：

C相差动电流

Isd：

差动速断电流整定值（A）

整定时，应躲过电动机启动开始瞬间最大的不平衡差电流。

2.1.2.分相比率差动保护

装置分相采集电动机的端电流和中性线电流，计算出差动电流和制动电流。

式中：

：

电动机差动电流

：

电动机制动电流

：

电动机端电流

：

电动机中性线电流

动作判据为：

Id＞Iset当IΣ≤Ie时

t＞tdz

或者，

Id-Iset＞K（IΣ-Ie）当IΣ＞Ie时

t＞tdz

式中，Ie：

电动机额定电流值（A）

Id：

电动机差动电流幅值（A）

IΣ：

电动机制动电流幅值（A）

Iset：

整定的差动保护最小动作电流值（A）

K：

整定的比率制动系数

tdz：

整定的差动保护动作时间（s）

t：

差动保护实际动作时间（s）

从动作判据中可以看出，本保护的动作特性如图4.2所示。

保护动作后故障电流消失，比率差动保护返回。

本保护在电动机启动时，可以避开启动开始瞬间的暂态峰值电流。

K

Ie

制动区

动作区

Id

Iset

I∑

图4.2电动机比率差动保护动作特性

2.2.整定值自动加倍

为防止在电动机较大的启动电流下，由于始末端CT不平衡电流引起本保护误动作，本装置提供了整定值自动加倍功能，即在电动机启动过程中将整定的差动保护最小动作电流值Iset和比率制动系数K值自动加倍。

本功能可投入或退出。

2.3.CT断线检测

装置设有CT断线判断功能，当发生CT断线时闭锁保护出口。

CT断线判断逻辑为：

六个电流中仅有一个电流小于0.125倍额定电流，且其它五个电流均大于0.125倍额定电流但小于额定电流时，才认为发生了CT断线，此时闭锁保护出口并发出CT断线信号。

当CT断线条件不满足后，CT断线信号及指示灯自动复归，并自动解除保护出口闭锁。

此功能可通过控制字投入或退出。

2.4.通信

装置的智能通讯卡支持多种现场总线通信，用户可根据工程需要选择高速RS485、CAN或工业以太网。

通信内容主要有：

●测量值（模拟量，开关量，脉冲量等）

●保护定值查询和修改

●装置状态、故障信息及录波数据等

●远方复归

装置的通信功能请在定货时加以说明。

2.5.辅助功能

2.5.1.当某一保护动作后，若故障未切除，则其它保护若满足条件会相继动作。

2.5.2.装置保护动作后，在未复归情况下，若再有故障保护仍能动作。

即保护能多次动作。

2.5.3.装置能自动记录装置和电动机的各种运行信息，包括：

●64个保护SOE事件记录

●256个遥信变位SOE记录

●16个装置自诊断信息记录

2.5.4.装置故障录波功能能自动记录最近一次故障的所有模拟量和开关量，包括：

●故障前2个周波、装置跳闸后4个周波和故障中数据，最长录波时间为10S

3.参数设定

3.1.脉冲电度整定

序号

名称

单位

范围

缺省值

1

脉冲电度一初值整数

度

0～9999

0

2

脉冲电度一初值小数

度

0～99

0

3

脉冲电度一每字脉冲数

脉冲数/度

1～65535

100

4

脉冲电度二初值整数

度

0～9999

0

5

脉冲电度二初值小数

度

0～99

0

6

脉冲电度二每字脉冲数

脉冲数/度

1～65535

100

3.2.系统参数整定

序号

名称

单位

范围

缺省值

1

装置地址

1～99

99

2

密码

0～9999

1233

3

屏保时间

S

0～1800

30

4

网络N1通讯

退出、投入

退出

5

网络N2通讯

退出、投入

退出

6

调试口通讯

退出、投入

投入

7

电能方式

退出、电能板电能、积分电度

退出

8

CT二次额定

5A、1A

5A

9

保护电流相数

2相、3相

3相

10

继电器输出方式

I/O板

I/O板

11

录波调试时间

S

0.20～10.00

0.20

12

录波信息上送

退出、投入

投入

3.3.保护定值整定

序号

名称及含义

符号

单位

整定范围（额定1A）

整定范围（额定5A）

1

电动机额定电流

Ie

A

0.20～1.20

1.00～6.00

2

差动速断电流

Isd

A

1.00～16.00

5.00～80.00

3

最小动作电流

Iset

A

0.20～1.60

1.00～8.00

4

比率制动系数

K

0.10～0.75

0.10～0.75

5

电动机启动时间

tqd

S

1.00～99.99

1.00～99.99

6

差动保护动作时间

tdz

S

0～9.99

0～9.99

7

差动速断保护投入

退出、投跳

退出、投跳

8

比率差动保护投入

退出、投跳

退出、投跳

9

定值加倍投入

退出、投入

退出、投入

10

CT断线功能投入

退出、投入

退出、投入

3.4.精度调整

序号

名称

范围

步长

备注

1

保护Iah

0.5～2

0.001

2

保护Ibh

0.5～2

0.001

3

保护Ich

0.5～2

0.001

4

保护Ial

0.5～2

0.001

5

保护Ibl

0.5～2

0.001

6

保护Icl

0.5～2

0.001

4.背板端子及接线原理图

●交流回路接线原理图见图4.3WDZ-431EX电动机差动保护装置交流回路原理图。

●开入、开出接线原理图见图4.4WDZ-431EX电动机差动保护装置开入、开出原理图。

●背板端子图见图4.5WDZ-431EX电动机差动保护装置背板端子图。

4.1.背板信号指示灯

名称

定义

名称

定义

5V灯（绿）

装置内部5V正常时常亮

RUN灯（红）

CPU正常时一秒闪一次

24V灯（绿）

装置内部24V正常时常亮

NUL灯（红）

未使用

动作灯（红）

保护跳闸时常亮

TXD灯（黄）

调试口通讯发送灯

故障灯（黄）

装置故障及24V失压时常亮

RXD灯（绿）

调试口通讯接收灯

4.2.工作电源

端子号

端子定义

备注

XA1-1

工作电源＋

工作电源正

XA1-2

工作电源－

工作电源负

XA1-3

大地

大地

4.3.开入接点

端子号

端子定义

备注

XA2-12

开入1

24V开入

XA2-13

开入2

24V开入

XA2-14

开入3

24V开入

XA2-15

开入4

24V开入

XA2-16

公共端

24V开入公共端

XC2-9

开入5

24V开入

XC2-10

开入6

24V开入

XC2-11

开入7

24V开入

XC2-12

开入8

24V开入

XC2-13

开入9

24V开入

XC2-14

开入10

24V开入

XC2-15

公共端

24V开入公共端

XC2-16

4.4.信号输出接点

4.4.1.中央信号输出

端子号

端子定义

备注

XA2-1

动作信号

保护跳闸时闭合接点

XA2-2

XA2-3

装置故障

装置自检故障或24V失压时闭合接点

XA2-4

XA2-5

信号一

保护告警时闭合接点

XA2-6

XA2-7

信号二

保护跳闸或保护告警时闭合接点，

可在相应菜单中选择，详见使用说明书

XA2-8

4.4.2.现场总线

端子号

端子定义

备注

XB-1

N1-A

网络N1（高速RS485、CAN）

XB-2

N1-B

XB-3

N2-A

网络N2（高速RS485、CAN）

XB-4

N2-B

4.4.3.时钟同步信号

端子号

端子定义

备注

XB-11

时钟同步

XB-12

4.5.遥跳／遥合

端子号

端子定义

备注

XA2-9

遥合

通讯遥合

XA2-10

遥跳

通讯遥跳

XA2-11

公共端

4.6.保护跳闸输出

端子号

端子定义

备注

XC2-1

保护跳闸

保护跳闸时接点闭合

XC2-2

XC2-3

备用

备用的输出接点

XC2-4

XC2-5

保护联跳1

保护跳闸时接点闭合

XC2-6

XC2-7

保护联跳2

保护跳闸时接点闭合

XC2-8

4.7.交流量输入定义

端子号

端子定义

备注

XDL-1

Iah

机端A相保护电流

XDR-1

Iah’

XDL-2

Ibh

机端B相保护电流

XDR-2

Ibh’

XDL-3

Ich

机端C相保护电流

XDR-3

Ich’

XDL-7

Ial

中性线A相保护电流

XDR-7

Ial’

XDL-8

Ibl

中性线B相保护电流

XDR-8

Ibl’

XDL-9

Icl

中性线C相保护电流

XDR-9

Icl’

4.8.调试口

通过CPU板上的调试口，可以更新程序。

4.9.以太网接口

10M工业以太网接口。

可选配双网。

图4.3WDZ-431EX电动机差动保护装置交流回路原理图

图4.4WDZ-431EX电动机差动保护装置开入、开出原理图

图4.5WDZ-431EX电动机差动保护装置背板端子图