關(guān)鍵字：微機(jī) 電動(dòng)機(jī) 繼電保護(hù)
1 引言
隨著微機(jī)在繼電保護(hù)的應(yīng)用，其快速的計(jì)算性、良好的存儲(chǔ)及強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能，為電動(dòng)機(jī)的綜合保護(hù)提供許多常規(guī)繼電保護(hù)無法完成的技術(shù)和功能。本文將介紹目前國內(nèi)外微機(jī)電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置（以下簡(jiǎn)稱保護(hù)裝置）最新的，以及常規(guī)繼電保護(hù)所不具備的技術(shù)和功能及應(yīng)用，為全面了解微機(jī)電動(dòng)機(jī)保護(hù)提供參考。
2 過負(fù)荷保護(hù)新功能
與常規(guī)機(jī)電式單曲線過負(fù)荷保護(hù)不同，保護(hù)裝置通常提供標(biāo)準(zhǔn)、I2t、防爆電動(dòng)機(jī)及自定義等多種過負(fù)荷曲線供用戶選擇，而且自定義過負(fù)荷保護(hù)曲線還可以隨著電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)機(jī)端電壓的不同，在最小允許啟動(dòng)電壓和額定電壓之間動(dòng)態(tài)變化，而目前多數(shù)保護(hù)裝置主要采用的是熱映像和溫度傳感器過負(fù)荷保護(hù)[1>。
3 接地故障保護(hù)新功能
3.1 啟動(dòng)與運(yùn)行保護(hù)功能分別設(shè)置
保護(hù)裝置可將接地保護(hù)的啟動(dòng)與運(yùn)行保護(hù)功能分別設(shè)置。例如，啟動(dòng)時(shí)設(shè)為跳閘，運(yùn)行時(shí)設(shè)為發(fā)信號(hào)。
3.2 間歇性接地故障保護(hù)
對(duì)于最初絕緣損壞由電弧作用引起的瞬時(shí)間歇性接地故障，保護(hù)裝置也可將故障保護(hù)設(shè)置為延時(shí)復(fù)歸，如在設(shè)定的復(fù)歸時(shí)間內(nèi)再次發(fā)生故障，接地保護(hù)將繼續(xù)維持啟動(dòng)狀態(tài)，這樣就加寬了瞬時(shí)間歇性接地故障的脈沖寬度，可使此類故障在崩燒前得到保護(hù)。
3.3 零序方向接地保護(hù)
保護(hù)裝置中的零序方向接地保護(hù)可以設(shè)定至0.2%IN，能滿足其繼電特征角整定為0，且整定值在小范圍內(nèi)可調(diào)的要求，所以在實(shí)際應(yīng)用中是很成功的。
3.4 零序功率方向保護(hù)
由于零序功率測(cè)量是基于VO和IO檢測(cè)得到的結(jié)果，因而其抗誤動(dòng)作的安全性大大提高，而一些鐵芯平衡式電流互感器卻常會(huì)在無接地故障時(shí)產(chǎn)生誤動(dòng)作輸出。這也是為什么零序方向接地故障保護(hù)裝置中需要設(shè)計(jì)可調(diào)極化整定值VO的原因。零序方向功率保護(hù)繼電特征角的整定與零序方向接地保護(hù)相同[11>。
4 低/過電壓保護(hù)新功能
保護(hù)裝置的低電壓和過電壓保護(hù)均可具有兩段，通常I段具有反時(shí)限或定時(shí)限跳閘特性，Ⅱ段具有定時(shí)限跳閘特性，根據(jù)電壓變化的嚴(yán)重程度動(dòng)作時(shí)間亦不同。
低電壓保護(hù)反時(shí)限特性計(jì)算公式如下：
（1）
過電壓保護(hù)反時(shí)限特性計(jì)算公式如下：
（2）
式中：
t—?jiǎng)幼鲿r(shí)間，秒；
K—時(shí)間常數(shù)整定值；
U—保護(hù)裝置輸入電壓標(biāo)幺值。
5 整定值自動(dòng)加倍功能
保護(hù)裝置是對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行綜合性保護(hù)的裝置，設(shè)有許多常規(guī)繼電保護(hù)無法完成的保護(hù)技術(shù)，自動(dòng)加倍功能就是其中之一。
5.1 電流速斷保護(hù)自動(dòng)加倍功能
該功能是將電動(dòng)機(jī)電流速斷保護(hù)的整定值，設(shè)定的低于電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流，可提高電流速斷保護(hù)的靈敏系數(shù)，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)整定值自動(dòng)加倍，可躲過Ist及其非周期分量。通常為：
（3）
式中：
I—電流速斷保護(hù)自動(dòng)加倍功能整定值；
Ist—電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流[2>。
5.2 差動(dòng)保護(hù)自動(dòng)加倍功能
與電流速斷保護(hù)自動(dòng)加倍功能相適，該功能是在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)過程中將差動(dòng)保護(hù)最小動(dòng)作電流和比率制動(dòng)系數(shù)自動(dòng)加倍，以防止在電動(dòng)機(jī)較大的啟動(dòng)電流下，由于始末端TA不平衡電流引起差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作。
在應(yīng)用時(shí)應(yīng)當(dāng)注意，當(dāng)距被保護(hù)電動(dòng)機(jī)較近的供配電系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，電動(dòng)機(jī)將向短路點(diǎn)饋出短路電流，饋出電流的幅值和維持時(shí)間與短路的形式及電動(dòng)機(jī)至短路點(diǎn)的電氣距離以及電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷率有關(guān)。如果發(fā)生的是近距離金屬性短路，電動(dòng)機(jī)的饋出短路電流約為Ist，并伴有非周期分量，因此，將導(dǎo)致保護(hù)誤動(dòng)。另外，如果電動(dòng)機(jī)參加再起動(dòng)，當(dāng)供配電系統(tǒng)發(fā)生瞬時(shí)失壓[3>，如果不采用閉鎖，自動(dòng)加倍功能的使用也會(huì)使保護(hù)誤動(dòng)。因此，在滿足保護(hù)靈敏系數(shù)時(shí)不宜使用自動(dòng)加倍功能。
6 不平衡保護(hù)
保護(hù)裝置具有不平衡保護(hù)，其監(jiān)測(cè)不平衡電流的方法分為負(fù)序分量法與差流法。
6.1 負(fù)序分量法
利用負(fù)序電流完成的不平衡保護(hù)有以下優(yōu)點(diǎn)：
¨ 反時(shí)限特性能夠忽略輕微的瞬時(shí)不平衡，但能快速檢出嚴(yán)重的不平衡狀態(tài)，還可選擇性地清除系統(tǒng)中出現(xiàn)的外部?jī)上喙收希?/FONT>
¨ 可以避免由于啟動(dòng)電流造成電流互感器飽和而引起的不必要的跳閘發(fā)生；
¨ 可以保證快速切除故障，而且在使用熔斷器保護(hù)電動(dòng)機(jī)時(shí)仍可與熔斷器相配合。
負(fù)序保護(hù)的反時(shí)限特性公式為：
（4）
式中：
τ一負(fù)序反時(shí)限時(shí)間常數(shù)；
I2一負(fù)序測(cè)量值；
IN一電動(dòng)機(jī)額定電流。
6.2 差流法
通過相差流完成不平衡的方法簡(jiǎn)單。
6.2.1平均差流法
平均差流法不平衡保護(hù)的計(jì)算公式如下：
當(dāng) 
；
（5）
當(dāng) 
；
（6）
式中：
Iav－平均相電流；
Imax－最大相電流；
6.2.2最大差流法
最大差流法不平衡保護(hù)的計(jì)算公式如下：
當(dāng) 
；
（7）
當(dāng) 
；
（8）
式中：
Imin一最小相電流[4>。
7 低電流保護(hù)
保護(hù)裝置設(shè)有低電流保護(hù)，對(duì)電動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)設(shè)備突然丟失負(fù)荷及傳動(dòng)帶或軸斷裂進(jìn)行保護(hù)。只有當(dāng)電動(dòng)機(jī)有功功率大于5%IN且斷路器接通時(shí)保護(hù)裝置才投入。在啟動(dòng)過程中及空載情況下，有時(shí)功率也達(dá)不到保護(hù)整定值，這時(shí)有必要在一定時(shí)間內(nèi)閉鎖該保護(hù)。
8 電動(dòng)機(jī)過熱禁止再啟動(dòng)保護(hù)
當(dāng)電動(dòng)機(jī)因過熱保護(hù)切除后，保護(hù)裝置檢查電動(dòng)機(jī)的過熱比是否降低到整定的過熱閉鎖值以下，如否,則保護(hù)出口繼電器不返回，禁止電動(dòng)機(jī)再啟動(dòng)，避免由啟動(dòng)電流引起過高溫升損壞電動(dòng)機(jī)。緊急情況下，如在過熱比較高時(shí)，需啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，可以按裝置面板上的“復(fù)歸”鍵，人為清除裝置記憶的過熱比值為零。
9 堵轉(zhuǎn)保護(hù)
9.1 啟動(dòng)期間堵轉(zhuǎn)保護(hù)
該保護(hù)僅在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)期間投入，但需在電動(dòng)機(jī)上裝設(shè)轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置，輸出數(shù)字信號(hào)作為保護(hù)裝置的輸入。在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)期間，如果在該保護(hù)延遲時(shí)間結(jié)束時(shí)轉(zhuǎn)速輸入仍為零，則表明電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)。
9.2 正常運(yùn)行期間堵轉(zhuǎn)保護(hù)
該功能是在啟動(dòng)及再起動(dòng)期間以外投入，通常整定方式與超時(shí)起動(dòng)保護(hù)相同。另外，整定時(shí)間也可以小于電動(dòng)機(jī)正常啟動(dòng)時(shí)間，但必須在再起動(dòng)期間閉鎖該保護(hù)[5>。
9.3 異步電動(dòng)機(jī)自適應(yīng)堵轉(zhuǎn)保護(hù)
自適應(yīng)堵轉(zhuǎn)保護(hù)是根據(jù)異步電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)與正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)轉(zhuǎn)差率的差別，以視在阻抗的相角作為判據(jù)實(shí)現(xiàn)的。利用該方法能對(duì)起動(dòng)與正常運(yùn)行過程中發(fā)生的堵轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)快速保護(hù)，解決了常規(guī)保護(hù)不能保護(hù)堵轉(zhuǎn)時(shí)間小于起動(dòng)時(shí)間的難題[6>。
10 超時(shí)起動(dòng)保護(hù)
該保護(hù)是僅在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)投入的定時(shí)限保護(hù)，作為過負(fù)荷及啟動(dòng)期間堵轉(zhuǎn)保護(hù)的補(bǔ)充。通常電流整定值為過負(fù)荷電流整定值的兩倍，整定時(shí)間為電動(dòng)機(jī)正常啟動(dòng)時(shí)間的1.2倍，但應(yīng)小于電動(dòng)機(jī)的耐受時(shí)間。
11 磁平衡差動(dòng)保護(hù)
磁平衡差動(dòng)保護(hù)是在電動(dòng)機(jī)出線盒內(nèi)配有專用磁平衡互感器,無論電動(dòng)機(jī)容量如何互感器的變比均為50/5A，同相線圈的始端和末端共同穿過互感器，主要用于相間短路或匝間短路的主保護(hù)。在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過程中，保護(hù)增設(shè)短延時(shí)以躲過電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過程中瞬時(shí)暫態(tài)峰值電流。磁平衡差動(dòng)保護(hù)是與其他保護(hù)、控制、測(cè)量及通訊共同裝設(shè)在同一保護(hù)裝置中[8>。
12 同步電動(dòng)機(jī)保護(hù)
同步電動(dòng)機(jī)除了一些常規(guī)的保護(hù)功能外還需要一些特殊的保護(hù)功能。
12.1 失步保護(hù)
同步電動(dòng)機(jī)失步會(huì)出現(xiàn)過電流、功率因素極低和轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，導(dǎo)致最終停機(jī)。保護(hù)裝置檢測(cè)電動(dòng)機(jī)的功率因素低于整定值時(shí)，經(jīng)過一段延遲時(shí)間發(fā)出跳閘信號(hào)。
12.2 失磁保護(hù)
該保護(hù)以電動(dòng)機(jī)機(jī)端視在阻抗反映低勵(lì)或失磁故障，由兩個(gè)阻抗圓構(gòu)成，一個(gè)為靜穩(wěn)邊界阻抗圓，另一個(gè)為穩(wěn)態(tài)異步邊界阻抗圓。電動(dòng)機(jī)發(fā)生低勵(lì)或失磁故障后，總是先通過靜穩(wěn)邊界進(jìn)入穩(wěn)態(tài)異步運(yùn)行。根據(jù)失磁過程中機(jī)端阻抗的變化軌跡，采用阻抗原理作為電動(dòng)機(jī)的低勵(lì)或失磁故障保護(hù)。
12.3 逆功率保護(hù)
當(dāng)饋線斷電時(shí)，由于負(fù)載的慣性，同步電機(jī)變成了發(fā)電機(jī)，感應(yīng)電機(jī)開始以發(fā)電機(jī)的形式工作。逆功率保護(hù)的目的是檢測(cè)逆向的能量流，避免電機(jī)把出現(xiàn)的故障饋送到電網(wǎng)上。
12.4 低頻率保護(hù)
保護(hù)裝置的低頻率保護(hù)的整定取決定于實(shí)際的系統(tǒng)，因?yàn)榧幢闶窃谡＿\(yùn)行狀態(tài)下，系統(tǒng)頻率也是可能存在偏差的。為了使電動(dòng)機(jī)在電源頻率發(fā)生波動(dòng)時(shí)不會(huì)產(chǎn)生不必要的跳閘，應(yīng)確定最低電源頻率并將保護(hù)整定到該值以下。
12.5 轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)
該保護(hù)采用乒乓式開關(guān)切換原理，由微機(jī)控制的電子開關(guān)閉合或斷開時(shí)，測(cè)得的測(cè)量電阻上電壓差，通過求解兩個(gè)不同的接地回路方程，實(shí)時(shí)計(jì)算轉(zhuǎn)子接地電阻和接地位置。當(dāng)接地電阻小于或等于整定值時(shí)，經(jīng)延時(shí)發(fā)出信號(hào)或動(dòng)作于跳閘。
13 可編程方案邏輯
保護(hù)裝置可以實(shí)現(xiàn)豐富的可編程方案邏輯功能，用戶可以根據(jù)需要自己編程電動(dòng)機(jī)起動(dòng)次數(shù)限制、工藝聯(lián)鎖控制、緊急起動(dòng)、跳閘輸出接點(diǎn)自保持、接點(diǎn)輸入、輸出參數(shù)、LED指示燈等定義保護(hù)和控制的邏輯功能，滿足獨(dú)特需要的特殊功能的保護(hù)。
14 多套整定值的切換
保護(hù)裝置可設(shè)有多套整定值，通過輸入接點(diǎn)或遠(yuǎn)程控制可在各套整定值之間切換，可完成降壓?jiǎn)?dòng)及雙速電動(dòng)機(jī)等精確保護(hù)。
15 負(fù)荷終端保護(hù)
將電動(dòng)機(jī)、變壓器及線路等的各種保護(hù)綜合為統(tǒng)一的負(fù)荷終端保護(hù)是保護(hù)裝置方向的發(fā)展。利用模塊化技術(shù)，負(fù)荷終端保護(hù)裝置不但可完成上述各種電動(dòng)機(jī)保護(hù)，而且可作為各種變壓器、線路及其他電器設(shè)備的保護(hù)。
16 報(bào)警及控制功能
保護(hù)裝置除保護(hù)功能外還具有報(bào)警及控制功能等其它功能。
16.1 過熱預(yù)報(bào)警
當(dāng)熱狀態(tài)達(dá)到過熱預(yù)報(bào)整定值時(shí)保護(hù)裝置將發(fā)出報(bào)警信號(hào)，通常，過熱預(yù)報(bào)整定值用電動(dòng)機(jī)熱狀態(tài)的百分比表示。
16.2 控制回路異常報(bào)警
保護(hù)裝置采集斷路器的跳位和合位，當(dāng)控制電源正常、斷路器位置輔助接點(diǎn)正常時(shí)，必有一個(gè)跳位或合位，否則，經(jīng)延時(shí)控制回路發(fā)出異常報(bào)警信號(hào)。
16.3 啟動(dòng)時(shí)閉鎖過熱跳閘
當(dāng)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)條件較為惡劣時(shí)，如較長(zhǎng)的啟動(dòng)時(shí)間或很大的啟動(dòng)電流，這種情況下，有可能需要閉鎖保護(hù)裝置的熱過負(fù)荷功能。當(dāng)投入該功能后，如果在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)結(jié)束前，計(jì)算得出的熱狀態(tài)達(dá)到90%，那么在剩余的啟動(dòng)時(shí)間內(nèi)，該值將被一直保持為90%。直到啟動(dòng)結(jié)束后，保護(hù)裝置才解除閉鎖。需要注意的是，該禁止功能不影響過熱報(bào)警動(dòng)作。
16.4 短時(shí)重復(fù)啟動(dòng)閉鎖
該項(xiàng)功能用于防止運(yùn)行人員在較短的時(shí)間內(nèi)頻繁地起動(dòng)電動(dòng)機(jī)。閉鎖熱狀態(tài)整定值宜根據(jù)電動(dòng)機(jī)的熱再啟動(dòng)承受能力而定。當(dāng)熱狀態(tài)回落至整定值以下時(shí)，將解除啟動(dòng)閉鎖功能。
16.5 低電壓?jiǎn)?dòng)閉鎖
該功能用于防止電動(dòng)機(jī)在低電壓時(shí)啟動(dòng)。典型整定是為80% - 90%Vn。
16.6 逆相序閉鎖
保護(hù)裝置可檢測(cè)電動(dòng)機(jī)輸入電壓的相序及幅值。在正常情況下，電動(dòng)機(jī)正序電壓應(yīng)大于負(fù)序電壓，且三相電壓應(yīng)大于整定值，如果不滿足將發(fā)出報(bào)警，并閉鎖控制回路。只有當(dāng)供電相序正確，電壓幅值符合要求時(shí)才能啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)。
16.7 接觸器互鎖控制功能
保護(hù)裝置可以對(duì)兩臺(tái)接觸器的控制，實(shí)現(xiàn)保護(hù)裝置內(nèi)部互鎖，可以安全可靠地保證電動(dòng)機(jī)的正、反轉(zhuǎn)運(yùn)行。
16.8 熔斷器閉鎖
對(duì)于采用F-C柜控制的電動(dòng)機(jī)，當(dāng)保護(hù)電流超過熔斷器遮斷電流整定值時(shí)，保護(hù)裝置閉鎖電流保護(hù)出口，并發(fā)出閉鎖信息，而后，如電流突變?yōu)榱愣佑|器仍吸合，即發(fā)出熔斷器熔斷指示信號(hào) [9>。
16.9 差流越限告警
當(dāng)任一相差電流大于0.08In，持續(xù)時(shí)間超過10 秒時(shí)，保護(hù)裝置發(fā)出差流越限告警信息。在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過程中，不判斷差流越限[10>。
16.10 差動(dòng)保護(hù)TA斷線檢測(cè)功能
延時(shí)差流越限告警功能：裝置實(shí)時(shí)檢測(cè)差流，當(dāng)任一相差流大于0.2倍門檻電流整定值時(shí)間超過10秒時(shí)，發(fā)差流越限告警信號(hào)，但不閉鎖差動(dòng)保護(hù)，這也兼起保護(hù)裝置交流回路的自檢功能。
瞬時(shí)TA斷線告警在差流越限或差流大于差動(dòng)門坎時(shí)投入，當(dāng)此時(shí)最大相電流大于“TA斷線投入上限”定值時(shí)（此定值由用戶給定，一般為1In），不進(jìn)行該側(cè)TA斷線判別，某側(cè)三相電流中只有一相為零時(shí)，才認(rèn)為是TA斷線。
16.11 差動(dòng)保護(hù)TA斷線閉鎖功能
與常規(guī)的保護(hù)不同，保護(hù)裝置的TA斷線報(bào)警和閉鎖功能是在差動(dòng)組件動(dòng)作后進(jìn)行判別的。為防止瞬動(dòng)時(shí)TA斷線的誤閉鎖，下述任意一個(gè)條件滿足均不進(jìn)行TA斷線判別：
¨ 比率差動(dòng)保護(hù)起動(dòng)前各側(cè)最大相電流小于0.08In；
¨ 比率差動(dòng)保護(hù)起動(dòng)后最大相電流大于1.2In；
¨ 比率差動(dòng)保護(hù)起動(dòng)后電流比起動(dòng)前電流增加。
機(jī)端與中性點(diǎn)兩側(cè)六路電流同時(shí)滿足下列條件認(rèn)為是TA斷線：
¨ 一側(cè)TA的一相或兩相電流減小至比率差動(dòng)保護(hù)起動(dòng)；
¨ 其余各路電流不變。
可選擇TA斷線發(fā)報(bào)警信號(hào)的同時(shí)是否閉鎖差動(dòng)保護(hù)。如果保護(hù)裝置中的差動(dòng)保護(hù)退出運(yùn)行，則TA斷線的報(bào)警和閉鎖功能自動(dòng)退出。當(dāng)TA斷線條件不滿足后，TA斷線信號(hào)及指示燈自動(dòng)復(fù)歸，并自動(dòng)解除保護(hù)出口閉鎖[7>。
16.12 跳閘回路監(jiān)視
保護(hù)裝置可以在斷路器開斷和合閘狀態(tài)下，對(duì)跳閘回路進(jìn)行監(jiān)視。監(jiān)視是通過光電隔離輸入接點(diǎn)和可編程的方案邏輯來實(shí)現(xiàn)。
16.13 TV斷線檢測(cè)
TV 斷線后，閉鎖低電壓保護(hù)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，待電壓恢復(fù)正常后保護(hù)返回。
16.14 緊急重啟動(dòng)
如果電動(dòng)機(jī)對(duì)生產(chǎn)工藝和安全比電動(dòng)機(jī)保護(hù)更為重要，即使在嚴(yán)重過載條件下也必須持續(xù)運(yùn)行，可投入本功能。此時(shí)清除保護(hù)裝置中的熱記憶。
16.15 再起動(dòng)功能
當(dāng)供配電系統(tǒng)發(fā)生電壓驟降時(shí)，保護(hù)裝置可以將停運(yùn)的電動(dòng)機(jī)在設(shè)定的時(shí)間自動(dòng)恢復(fù)至運(yùn)行狀態(tài)。
16.16 斷路器狀態(tài)監(jiān)視功能
對(duì)于斷路器的每一次跳閘，保護(hù)裝置都將予以記錄。每當(dāng)保護(hù)裝置發(fā)出一次跳閘指令，斷路器狀態(tài)監(jiān)視計(jì)數(shù)器就會(huì)更新一次。
16.16.1 斷路器分?jǐn)嚯娏鞅O(jiān)視
油斷路器換油周期根據(jù)故障跳閘次數(shù)來確定，氣體/真空斷路器需要測(cè)試壓力。保護(hù)裝置監(jiān)視故障電流的平方和的累計(jì)值，以便于對(duì)斷路器狀態(tài)作出更準(zhǔn)確的判斷。
16.16.2 斷路器操作次數(shù)監(jiān)視
斷路器的每一次操作都會(huì)使其部件受到一定程度的磨損。所以，應(yīng)根據(jù)斷路器的操作次數(shù)來確定定期維護(hù)。適當(dāng)?shù)脑O(shè)定維護(hù)整定值可以讓保護(hù)裝置在斷路器達(dá)到預(yù)設(shè)的動(dòng)作次數(shù)后發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提醒維護(hù)人員適時(shí)對(duì)斷路器進(jìn)行常規(guī)維護(hù)。
某些斷路器如油開關(guān)，在不進(jìn)行維護(hù)的情況下，只允許動(dòng)作一定的次數(shù)。這是因?yàn)槊恳淮蔚墓收咸l都會(huì)使油炭化，從而降低絕緣性能。此時(shí)，應(yīng)設(shè)定合適的維護(hù)報(bào)警整定值，以提醒維護(hù)人員及時(shí)對(duì)斷路器進(jìn)行油樣絕緣測(cè)試或全面的維護(hù)保養(yǎng)。
16.16.3 斷路器動(dòng)作時(shí)間監(jiān)視
斷路器動(dòng)作遲緩也是操作機(jī)構(gòu)需要維護(hù)的征兆之一。所以保護(hù)裝置設(shè)計(jì)報(bào)警整定值，可變范圍在5–500ms之間。該時(shí)間的整定取決于斷路器本身的設(shè)計(jì)動(dòng)作時(shí)間。
16.17 斷路器的控制
斷路器用就地/遠(yuǎn)程選擇開關(guān)可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制及保護(hù)跳閘。斷路器合、跳閘控制脈沖寬度可以由合、跳閘脈沖持續(xù)時(shí)間來進(jìn)行整定，以保證在控制脈沖消失前，斷路器已經(jīng)完成合閘和跳閘操作。如果在出現(xiàn)合閘命令的同時(shí)，出現(xiàn)了保護(hù)跳閘信號(hào)，保護(hù)跳閘信號(hào)優(yōu)先于合閘命令。如果斷路器未能響應(yīng)控制命令，那么當(dāng)相應(yīng)的合閘或跳閘控制脈沖消失后，保護(hù)裝置將產(chǎn)生斷路器跳閘失敗或斷路器合閘失敗的報(bào)警信號(hào)。
16.18 遠(yuǎn)方和就地控制功能
保護(hù)裝置面板上裝有就地控制按鈕，通過面板上的控制按鈕可以方便地對(duì)電動(dòng)機(jī)實(shí)施啟、?？刂疲涣硗馔ㄟ^保護(hù)裝置的外接端子，可以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的遠(yuǎn)方硬手操的啟、停控制；通過現(xiàn)場(chǎng)通訊總線方式，也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的遠(yuǎn)方軟手操的啟、?？刂?。保護(hù)裝置面板上設(shè)有遠(yuǎn)方和就地控制切換開關(guān)，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方和就地控制的互為閉鎖。
此外，保護(hù)裝置還具有兩次起動(dòng)間的最小時(shí)間間隔及允許再起動(dòng)控制功能，以及電動(dòng)機(jī)全部運(yùn)行時(shí)間（包括啟動(dòng)條件下）及最后一次成功啟動(dòng)過程中的最大平均電流監(jiān)視和記錄等功能。
17 非保護(hù)功能
保護(hù)裝置還集成許多常規(guī)保護(hù)不具備的非保護(hù)功能。
17.1 測(cè)量功能
保護(hù)裝置內(nèi)部設(shè)有高速采集芯片，通過對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波計(jì)算之后，顯示各序電流、各序電壓、熱狀態(tài)、功率因數(shù)、頻率、功率、電度、軸承溫度及累計(jì)運(yùn)行時(shí)間等物理量，實(shí)現(xiàn)就地監(jiān)測(cè)；同時(shí)，這些量也可以通過通訊總線或其它輸入接口傳送到控制中心，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方監(jiān)測(cè)功能。
17.2 通訊功能
保護(hù)裝置具有標(biāo)準(zhǔn)的ProfiBus-DP接口或雙線ModBus@RTU協(xié)議RS485通訊接口。無論哪種總線接口，都可以方便、快捷地實(shí)現(xiàn)與監(jiān)控系統(tǒng)、PLC通訊聯(lián)網(wǎng)，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方智能管理，完成遙測(cè)、遙信及遙控等功能。
串口的作用是在保護(hù)裝置和各種遠(yuǎn)端的計(jì)算機(jī)、可編程控制器（PLC）以及分散控制系統(tǒng) (DCS)之間進(jìn)行通信?？梢杂脕戆惭b在計(jì)算機(jī)查看電動(dòng)機(jī)的狀態(tài)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，查看或者修改設(shè)置。
17.3 自檢功能
保護(hù)裝置設(shè)有自檢功能，在開機(jī)及正常運(yùn)行中不斷對(duì)硬件及軟件進(jìn)行自檢，監(jiān)視運(yùn)行時(shí)的故障狀態(tài)，如果自檢系統(tǒng)檢測(cè)到內(nèi)部故障或控制電源消失等異?，F(xiàn)象，所有保護(hù)功能和輸出接點(diǎn)都將被閉鎖，以防止保護(hù)裝置誤動(dòng)作，此時(shí)，狀態(tài)指示燈熄滅或閃爍，并在顯示屏上顯示故障信息，實(shí)現(xiàn)快速故障分析，同時(shí)維護(hù)端子打開（看門狗電路），接點(diǎn)接至適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)信號(hào)輸入，將根據(jù)故障類型做出相應(yīng)的處理，故障消失后可以迅速復(fù)位并恢復(fù)正常運(yùn)行。
17.4 固件升級(jí)
嵌入保護(hù)裝置內(nèi)系統(tǒng)最底層的工作軟件稱為固件。通過面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)和編程技術(shù)設(shè)計(jì)各種功能模塊方式，生成保護(hù)類。在這個(gè)保護(hù)類中，保護(hù)組件如延時(shí)過電流、瞬時(shí)過電流、電流差動(dòng)、低電壓、過電壓、低頻、距離等都是類中的對(duì)象?？梢园惭b在任何保護(hù)裝置中，用于測(cè)量、I/O 控制、HMI、通信，或者系統(tǒng)中的其它任何功能體，獲得與硬件構(gòu)造一樣的模塊性、可測(cè)量性和靈活性。固件可通過軟件就地或遠(yuǎn)程進(jìn)行升級(jí)[8>。
電動(dòng)機(jī)監(jiān)控和統(tǒng)計(jì)功能
保護(hù)裝置記錄下各種數(shù)據(jù)以供電動(dòng)機(jī)維修保養(yǎng)計(jì)劃作參考。由電動(dòng)機(jī)統(tǒng)計(jì)功能所存儲(chǔ)的信息包括：
¨ 運(yùn)轉(zhuǎn)和停止時(shí)間；
¨ 總的兆瓦小時(shí)；
¨ 啟動(dòng)次數(shù)；
¨ 啟動(dòng)時(shí)間和電流的平均值和峰值；
¨ 運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)電流和功率的平均值和峰值；
¨ RTD溫度的平均值和峰值；
¨ 所檢測(cè)到的電動(dòng)機(jī)參數(shù)；
¨ 保護(hù)元件發(fā)出警告和跳閘次數(shù)。
17.5 負(fù)荷和事件記錄及故障錄波
保護(hù)裝置投用后，負(fù)荷記錄、事件記錄及故障錄波對(duì)電動(dòng)機(jī)故障的分析非常重要。
保護(hù)裝置負(fù)荷記錄功能可以跟蹤記下電動(dòng)機(jī)的相電流和中心點(diǎn)電流的幅值、熱容的百分?jǐn)?shù)、不平衡電流的百分?jǐn)?shù)、相間電壓值、有功功率值、無功功率值、視在功率值及系統(tǒng)頻率等負(fù)荷及使用情況[12>。
保護(hù)裝置可以存儲(chǔ)帶時(shí)標(biāo)的事件記錄，并由電池備電。這些記錄可通過通訊端口提取或通過面板上的液晶顯示器顯示。保護(hù)裝置內(nèi)的故障錄波器可錄入故障前后的波形，每個(gè)周波為32點(diǎn)采樣，記錄內(nèi)容包括模擬數(shù)據(jù)通道、邏輯開入、開出數(shù)據(jù)通道以及系統(tǒng)頻率。錄波的觸發(fā)方式為任一被選保護(hù)報(bào)警信號(hào)、動(dòng)作越限信號(hào)、邏輯開入信號(hào)以及遠(yuǎn)控命令，所有通道和觸發(fā)源均可由用戶設(shè)置，并存儲(chǔ)在有電池備電的內(nèi)存中，也可以經(jīng)遠(yuǎn)程通信從保護(hù)裝置中提取。
17.6 GPS 對(duì)時(shí)
各保護(hù)裝置內(nèi)的時(shí)標(biāo)對(duì)事件記錄和故障錄波非常重要，通過與變電站自動(dòng)化主站通信可得到年月日時(shí)分秒的信息，也可通過GPS接收器實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)對(duì)時(shí)，精度可小于1ms。
18 保護(hù)裝置調(diào)試
18.1 密碼保護(hù)；
保護(hù)裝置的整定值、延時(shí)、通信參數(shù)、輸入輸出的功能分配等受密碼保護(hù)。保護(hù)裝置訪問級(jí)別通常分為二級(jí)。讀取所有的設(shè)定、預(yù)警、事件記錄和故障記錄不需要密碼。輸入第一級(jí)密碼，授權(quán)操作者可將LEDs、故障和預(yù)警狀況復(fù)位，并可將事件和故障記錄清除。輸入第二級(jí)密碼，授權(quán)操作者可在第一級(jí)的基礎(chǔ)上完成所有其它的設(shè)定。用戶可自行修改密碼，如果密碼不小心遺忘，用戶可與制造商聯(lián)系，提供保護(hù)裝置的序列號(hào)，以獲得該保護(hù)裝置的備用密碼。
18.2 安全鑰匙開關(guān)
除了密碼保護(hù)外，安全鑰匙開關(guān)是另一種典型的設(shè)置允許接線方式。設(shè)置允許接線端必須被短接，才能通過控制面板的鍵盤存儲(chǔ)新的設(shè)置，但通過串口傳來的設(shè)置命令不受安全鑰匙開關(guān)的控制。
18.3 保護(hù)裝置設(shè)置
保護(hù)裝置可存儲(chǔ)多套保護(hù)定值。在運(yùn)行保護(hù)裝置以前，必須先進(jìn)行系統(tǒng)參數(shù)以及保護(hù)參數(shù)的設(shè)置，有以下幾種方法可以進(jìn)行設(shè)置：
¨ 通過前面的控制面板，利用上面的各種按鍵以及顯示屏進(jìn)行設(shè)置；
¨ 通過通訊接口，利用保護(hù)裝置調(diào)試軟件進(jìn)行設(shè)置。
19 結(jié)束語
本文僅介紹了目前國內(nèi)外微機(jī)電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置采用的部分最新技術(shù)和功能，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展以及在繼電保護(hù)的應(yīng)用，將會(huì)有更多的電動(dòng)機(jī)保護(hù)新技術(shù)和新功能供您使用。
參考文獻(xiàn)
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[11> AREVA電力自動(dòng)化有限公司，MiCOM P240電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置典型應(yīng)用說明書
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（轉(zhuǎn)載）
