τ＝ t
I2
ln
I
2－ I
2 ∞
τ＝ θ e × K 2 × Tstart θ0
式中：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。
3.6 速断保护
速断动作电流高值 Isdg，为电动机起动过程中速断整定值,按照躲开电动机正常起动时的最 大起动电流整定。速断动作电流低值 Isdd，按最小运行方式下电动机出口两相短路电流除以一定 灵敏系数整定。
数情况下，为了检测低的接地电流，常常需要零序电流互感器来取得零序电流。因此，本保护既
可用两相电流互感器加零序电流互感器的方式，也可用三相电流互感器的方式。
I0>I0dz
选跳闸
1
T0
跳闸
"0" 0
选告警
0
T0
告警
"0" 1
3.9 负序电流保护
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
本保护在电动机起动时，带有一小延时动作，以躲开起动开始瞬间的暂态峰值电流。
3.3 TA 断线及差流越限告警
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3.3.1 瞬时 TA 断线闭锁或告警：
正常情况下判断 TA 断线是通过检查所有相别的电流中有一相或两相无流且存在差流，即判 为 TA 断线。
在有电流突变时，判据如下： 1) 发生突变后电流减小（而不是增大） 2) 本侧三相电流中有一相或两相无流，且对侧三相电流无变化 满足以上条件时判为 TA 二次回路断线。 TA 二次断线后，发出告警信号，并可选择闭锁或不闭锁差动保护出口。
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CSC-237C 数字式电动机综合保护测控装置
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编
制： 李 莎
标准化审查： 郑 蔚
校核许健 审 定：刘志超
出 版 号：V1.00 文 件 代 号：0SF.450.060 出 版 日 期：2008 年 02 月
版权所有：北京四方继保自动化股份有限公司
动作方程为：
t = 80tp ( I )2 −1 Ip
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（0.2～1.7 I e ），为了保护电动机断相堵转或反相，宜选的定值为 1.0 I e 。
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：
t＝τ×ln
I
e2q－ I
2 p
I
e2q－I
2 ∞
式中：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 I e 的 0.80～1.30
定的系数（取为 0.7）。
Id ＝∣ I&1 + I&2 ∣ ， Ir ＝∣ I&1 - I&2 ∣/2 式中， I&1 和 I&2 分别为电动机两侧的电流，均以流入电动机为正方向。电动机两侧的电流互
感器以指向电动机为同极性。
Icd 一般整定为 0.3~1.2 I e ，I r1 一般整定为 0.8~1.2 I e ， K1 一般整定为 0.2~0.7，Ir2 取为 2 I e ， K 2 取 0.7。（ I e 为电动机额定电流）
2 主要功能
2.1 保护功能
反应保护区内故障的差动速断保护 反应保护区内故障经比率制动的差动保护 反应相间故障的速断保护（可选择相间方向元件闭锁） 反应堵转的过电流保护 过负荷保护(可选择跳闸或仅告警发信) 长起动保护 过热保护（过热跳闸、过热告警、热积累记忆功能） 不平衡保护（断相/反相，负序过流保护，可选择定时限或反时限） 接地保护（零序过流保护，可选择跳闸或仅告警发信） 低电压保护 F-C 过流闭锁 非电量保护 TA 断线闭锁保护并告警 差流越限告警检测功能
120 Ie 10
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图 1 异步电动机起动电流特性
为了降低起动电流，减少对电网的无功冲击，大型的异步电动机常常串联电抗器或者电阻， 以实现降压起动；起动完毕后短接串联电抗器或者电阻。本装置设置了专用的控制字，如果选择 “降压起动方式投入”，则装置在起动完毕以后，给出一付“投全压”的接点，以便及时短接分 压电抗器，使电动机进入额定电压运行。
2.2 测控功能
15 路开入遥信采集、装置遥信变位、事故遥信 正常断路器遥控分合 Ua、Ub、Uc、Ia、Ic、P、Q、COSф等模拟量的遥测 各种事件 SOE 等
3 保护元件
3.1 差动速断元件
当任一相差动电流大于差动速断整定值时，动作于总出口继电器。用于在电动机差动区内发
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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
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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。
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3.8 零序电流保护
电动机接地电流的大小取决于供电系统接地方式。在不接地或高阻接地系统中，故障电流仅
是几安培，在中阻接地系统中为数百安培，在直接接地系统中将是更大的数值。对于具有高的接
地故障电流水平的系统，如果三相都装有电流互感器，零序电流可由三相电流之和取得。在大多
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）；
3.7 过流保护
装置设置一段定时限过流保护，主要为电动机提供堵转保护，动作时间按最大允许堵转时间 整定。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。对于电动机起动时发生的堵转，长 起动保护可以动作，此时实际动作时间可能稍大于堵转整定时间。
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：
τ＝ t
I2
ln
I
2－ I
2 ∞
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：
当供电电源短时中断或者外部故障，引起电动机机端电压下降时，电动机的转差率逐渐变大， 转子转速降低；当电源恢复或者外部故障切除时，电动机机端电压恢复正常，进入自起动过程， 如果自起动前的机端电流大于起动判别的最小电流，起动判别将无法判断出自起动过程，对于某 些大型电动机或者一般采用降压起动的电动机，此时的起动电流仍然很大（如果机端电压已经下 降得很大，则相当于全压起动），往往导致过流保护误动作。本装置在软件上采用当电流>1.2 倍 电动机额定电流时，检测电压突变上升沿来判别自起动过程。自起动运行中退出过流保护，起动 结束后自动投入，自起动判别可由控制字投退，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。
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-237C 数字式电动机综合保护
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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。过热闭锁由控制字过热闭锁投退，此外 还有过热告警功能，由控制字过热告警投退。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。
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生严重故障情况下快速切除电动机。
3.2 比率差动元件
为了保证内部故障时差动保护灵敏动作，同时防止外部故障时及电动机起动时暂态不平衡电 流引起的误动，本装置采用三段式比率差动原理，其动作方程如下：
I d > I cd
I r < I r1
I d > K1 (I r − I r1 ) + I cd
I r1 ≤ I r ≤ I r2
3.5 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：
Ieq=
K
1
I
2 1
+
K
2
I
2 2
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