【摘 要】DYCB电动机综合保护器是精心研制并成功开发的新一代低压电动机综合保护器；是根据电网运行管理的实际情况和电动机运行的特性，而精心研制开发的新一代低压电动机综合保护器，它集保护、测量、联网通讯、故障录波、电能计量统计功能于一体。本文结合山东华星石油化工集团有限公司使用中的三台DYCB电动机综合保护器展开讨论。
【关键词】电动机 保护器 联网通讯 故障录波 电能计量
1 DYCB电动机综合保护器功能特点
1.1. 装置特点
1.1.1采用 32位高性能处理器作为 CPU，增强了保护运算和控制性能，128点高采样密度以及频率跟踪技术使保护器具有很高的保护和测量精度。
1.1.2采用模块化的程序设计思想，可灵活增减功能模块，满足用户不同配置需求，同时保护器具备远程维护及程序软件远程地面下载、升级功能。
1.1.3大容量掉电不丢失存储器保存录波数据和各种故障信息数据，实现对电网故障、谐波分析，所有数据掉电不丢失，便于分析故障原因。
1.1.4 高精度的电能计量，为用电设备能耗管理提供依据。
1.1.5内置后备电源，便于系统掉电后查询故障信息和各种参数及数据。
1.1.6红外遥控器：用红外遥控器对保护器进行参数设置，数据查询，故障信息查询等。
1.1.7保护器的机械结构简洁紧凑，接触安全可靠；从硬件到软件的设计都充分考虑了保护器的抗干扰能力和易维护的特点，电源板设计到保护器内部，使外部接线简单可靠。
1.1.8 完备的硬件自我检测，以及硬件故障自动闭锁保护功能确保保护器能够一直处于正常的工作状态，提高保护性能。
1.1.9 主要芯片采用低功耗，表面贴装技术，满足周围密闭环境的使用要求。
1.1.10具有时钟显示功能，且具有就地修改时钟和集中远方自动校时功能。
1.2. 装置主要功能
1.2.1. 保护功能
DYCB电动机综合保护器具有电流速断保护（短路保护）、过载反时限电流保护、断相保护、不平衡保护、漏电闭锁、过压保护、欠压保护等七大功能。
1.2.2. 测量及电能质量监测功能
本装置采用内部高速 ADC模块,应用频率跟踪技术和 DFT算法。能够实时精确采集电压与电流，实时计算有功功率、无功功率、功率因数以及系统频率，为分析系统电能质量提供丰富的信息。
a.系统电压 Usys；
b.电流 Ia、Ib、Ic；
c.功率 P、Q、功率因数；
d.总有功电度与总无功电度；
e.统计开关大电流跳闸次数与小电流跳闸次数，为评估开关寿命提供依据；
f.测量供电线路绝缘电阻值 R。
1.2.3. 事件记录与事件追忆功能
a.32个保护动作事件记录：故障数据有效值，动作类型及动作时间；
b.32个装置告警事件记录：告警类型及告警数据有效值
c. 32个遥信变位记录：变位状态
1.2.4. 故障录波功能
a.采用国际标准的录波文件格式存储故障前 37个周波和故障后 20个周波的故障录波数据并供随时查询，便于分析故障形成原因；
b.多种故障录波启动方式，既便于事故后查找分析故障原因，又可以指导用户进行定值整定。
1.2.5. 就地显示功能
装置配有高亮度 12864 点阵液晶显示屏作为人机交互接口,正常时显示当前电网电压数值、负载电流的数值、负载有功功率以及当前时间；当有保护动作时,则自动弹出故障告警信息画面和点亮事故告警指示灯,显示保护动作原因、故障电流(压)值及发生故障时的动作时间。
1.2.6. 系统通讯功能
装置可通过电力监控分站接入光纤以太环网，构成电力监控系统，具有响应速度快、信息查询方便灵活和远程监控自动维护特点，实现遥测、遥控、遥信、遥调和遥视的“五遥”功能。通过系统联网通讯，后台主站系统可以实现以下主要通讯功能：
a.采集电流、电压、有功、无功、功率因数及系统频率、遥信状态；
b.采集统计电度量；
c.查看修改保护定值，投退保护软压板功能；
d.SOE事件主动上传，后台系统主动召集保存在保护器存储器的事件；
e.故障录波数据主动上传或后台召唤；
2. 主要技术数据和性能指标
2.1. 工作电源 额定工作电压：交流 36V，允许偏差：-20% ～ ＋20%，功耗：< 10 W。
2.2. 交流参数
额定交流电压 Ue：380V/660V/1140V，额定交流电流 Ie：50～250A（通过配置不同的电流互感器实现）， 频率范围：45Hz ～ 55 Hz。
2.3. 直流参数
漏电闭锁回路：电压 DC12V，电流<4mA
2.4. 保护参数
2.4.1. 电流元件 动作电流：0.1Ie ～ 8Ie，级差：0.1A，误差：≤ ±5％
2.4.2. 电压元件
电压范围：0.4Ue～1.4Ue （二次电压），级 差：0.1V，误 差： ≤ ±5％。
2.4.3. 保护动作时间
当延时在 0～2s时，动作误差不超过±0.05s；
当延时在 2～60s时，动作误差不超过±5％。
2.4.4. 输出接点容量
a.信号出口容量
长期通过电流：5A AC250V；
最大允许电压：AC250V；
b.保护跳闸出口容量
长期通过电流：5A AC250V；
最大允许电压：AC250V；
2.5. 测量精度
额定电流、额定电压误差： ±3%，有功、无功误差： ±5.0%， 频率分辨率： 0.01 Hz，遥信分辨率： ≤ 2 ms。
介质强度，在正常试验大气条件下，装置能承受频率为 50赫兹，历时 1分钟的工频耐压试验而无击穿闪络及元器件损坏现象。
冲击电压，在正常试验大气条件下，装置的直流电源输入回路、交流输入回路、输出触点回路对大地以及各回路之间，可能承受 5 kV 标准雷电波(1.2/50μ s)的短时冲击，装置无绝缘损坏。
2.6. 机械性能
2.6.1振动 装置能承受国标 GB 7261中规定的严酷等级为 I级的振动耐久和响应试验。
2.6.2冲击 装置能承受国标 GB 7261中规定的严酷等级为 I级的冲击耐久和响应试验。
2.6.3 碰撞 装置能承受国标 GB 7261中规定的严酷等级为 I级的碰撞试验。
3.保护器结构
保护器由机箱壳体、电流互感器、CPU控制板、前面板等构成。
4.保护器原理
4.1.短路保护
短路保护即电流速断保护，一般不设延时，动作速度快，作为主保护。短路保护只设置短路保护定值，无需设置延时时间，短路定值最大可设 10倍 Ie。该保护动作跳闸后闭锁合闸，信号复归后，解除闭锁。
4.2.过载反时限保护
有些负载允许过载电流通过的时间与其电流大小成反比，即过载电流值越大，允许通过的时间越短，而过载电流值越小，允许通过的时间越长，这就是反时限特性。对于这些负载采用反时限过载保护将优于定时限的过载保护。一般来说，电动机的过载保护宜采用反时限过载保护。保护装置的反时限过载保护符合 IEC 标准，可通过整定选择 IEC C（超反时限）反时限特性。该保护动作跳闸后闭锁合闸，信号复归后，解除闭锁。
4.3. 断相保护及不平衡保护
理想电网在正常运行时没有负序电流，当电网出现三相不平衡时，就会产生负序电流，因此通过检测负序电流分量，就可以防止供电系统因为三相不平衡故障造成损失。当发生断相或严重三相不平衡时会产生较大的负序电流，而负序电流将在电动机转子中产生两倍的工频感应电流，使转子发热大大增加，会给电动机造成灾难性的危害，俗称负序电流烧机。负序还能造成电动机的振动，危害电动机的安全运行。因此电动机综合保护器需要设置断相保护和不平衡保护。
4.4. 漏电闭锁
开关在分闸位置时对供电系统对地绝缘情况进行检测，当在各电压等级下绝缘电阻值低于7kΩ+20%（380V）、22kΩ+20%（660 V）、40kΩ+20%（11400 V）时，保护器开出闭锁合闸。当检测到系统对地绝缘电阻值上升到大于 1.5 倍闭锁定值时，保护器自动解除合闸闭锁。
4.5. 过电压告警
过电压保护是为了防止用电设备长期处于严重过电压的状态下运行，以免损坏用电设备。过电压保护采用线电压判别方式。过电压保护可选择跳闸或只发信号（标准配置中过电压保护只告警不跳闸）。
4.6. 欠压保护
利用低电压保护元件，可以实现低压控制，当系统电压低于整定电压时，此元件能够自动判定是否切除负荷。为防止低电压元件误切除非故障线路，低电压保护元件采用经过电流元件的闭锁方式，增加低电压故障切除的可靠性。
4.7. 录波功能
本保护器具备录波功能，可记录的模拟量为 Uab，Ia, Ib，Ic；当录波条件满足时，将保留启动前 37个周波的数据，且继续采样并存放 20个周波的数据。录波数据可以实时传输到监控后台机；也可以通过 PC 机下载数据。使用专用的录波分析工具软件用以再现故障时的波形并分析出故障类型。录波启动方式可为命令启动、故障自动启动和开关合闸启动。
5结束语
DYCB电动机综合保护器按照输出本安型性能进行设计，可安装在低压交流真空电磁启动器等开关中，实现对开关的各种保护、测量、计量、联网通信等功能，是低压交流真空电磁启动器等开关的理想选择。该保护器适用于380V、660V、1140V额定电压等级和最大250A额定电流的低压交流真空电磁启动器等开关，能够实现对低压磁力开关的联网检测。
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