金智WDZ-5234变频电动机差动保护装置

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。