WDZ-431EX电动机差动保护装置检修规程WDZ-1概述1.1 适用范围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1.2 本规程编写依据和参考资料《电力工业技术管理法规》电力建设施工及验收《电气装置篇》《电力建设施工、验收及质量验评标准汇编》部颁《继电保护和电网安全自动装置现场工作保安规定》部颁《继电保护和电网安全自动装置检验条例》部颁《继电保护检验规程》部颁《微机继电保护装置运行管理规程》东大金智电气《WDZ-431EX技术说明书》东大金智电气《WDZ-431EX使用说明书》山东电力设计院提供的技术资料1.3 设备概况及参数1.3.1 WDZ-431EX电动机差动保护装置概况1.3.1.1 应用范围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1.3.2 保护配置1.3.2.1 差动速断保护1.3.2.2 分相比率差动保护1.3.2.3 整定值自动加倍1.3.2.4 CT断线闭锁差动并告警1.3.2.5 故障录波1.3.3 性能特征1.3.3.1 采用先进的32位嵌入式微处理器1.3.3.2 汉字液晶显示、操作简便直观1.3.3.3 用串行EEPROM存放保护定值1.3.3.4 可预先设定5套定值适应各种运行工况1.3.3.5 带掉电保持的SOE和自检报告1.3.3.6 软、硬件冗余设计，抗干扰性能强1.3.3.7 完善的软、硬件自检，二级看门狗1.3.3.8 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1.3.3.9 安全可靠的高速现场总线技术，支持双网和以太网接口1.3.4 通讯功能：智能通讯卡：常规配置高速RS485现场总线，通讯速率可达115.2Kbps，并支持双网。
也可选配工业以太网1.3.5 技术参数1.3.5.1 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0～999902脉冲电度一初值小数度0～9903脉冲电度一每字脉冲数脉冲数/度1～655351004脉冲电度二初值整数度0～999905脉冲电度二初值小数度0～9906脉冲电度二每字脉冲数脉冲数/度1～655351001.3.5.2 系统参数整定序号名称单位范围缺省值1装置地址1～99992密码0～999912333屏保时间S0～1800304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8CT二次额定5A、1A5A9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S0.20～10.000.2012录波信息上送退出、投入投入1.3.5.3 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IeA0.20～1.201.00～6.002差动速断电流IsdA1.00～16.005.00～80.003最小动作电流IsetA0.01～1.600.01～8.004比率制动系数K0.01～9.990.01～9.995电动机启动时间tqdS1.00～99.991.00～99.996差动保护动作时间tdzS0～9.990～9.997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10CT断线功能投入退出、投入退出、投入1.3.5.4 精度调整.精度调整序号名称范围步长备注1保护Iah0.5～20.0012保护Ibh0.5～20.0013保护Ich0.5～20.0014保护Ial0.5～20.0015保护Ibl0.5～20.0016保护Icl0.5～20.0011.4 主要保护功能及原理保护原理框图见图 WDZ-431EX保护原理框图1.4.1 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1.4.2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所示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KIe制动区动作区IdIsetI∑电动机比率差动保护动作特性1.4.3 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1.4.4 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1.4.5 通信装置的智能通讯卡支持两种现场总线通信，用户可根据工程需要选择高速RS485或工业以太网通信内容主要有：1.4.5.1 测量值（模拟量，开关量，脉冲量等）1.4.5.2 保护定值查询和修改1.4.5.3 装置状态、故障信息及录波数据等1.4.5.4 遥控1.4.5.5 远方复归1.4.6 辅助功能1.4.6.1 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1.4.6.2 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1.4.6.3 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.1.4.6.4 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10S1.5 装置原理接线图与端子名称表交流回路接线原理图见图WDZ-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WDZ-431EX电动机差动保护装置开入、开出原理图背板端子图见图WDZ-431EX电动机差动保护装置背板端子图1.5.1 背板信号指示灯名称定义名称定义5V灯（红）装置内部5V正常时常亮RUN灯（红）CPU正常时一秒闪一次24V灯（红）装置内部24V正常时常亮NUL灯（红）未使用动作灯（黄）保护跳闸时常亮TXD灯（黄）调试口通讯发送灯故障灯（绿）装置故障及24V失压时常亮RXD灯（绿）调试口通讯接收灯1.5.2 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1.5.3 开入接点端子号端子定义备注XA2-12开入124V开入XA2-13开入224V开入XA2-14开入324V开入XA2-15开入424V开入XA2-16公共端24V开入公共端XC2-9开入524V开入XC2-10开入624V开入XC2-11开入724V开入XC2-12开入824V开入XC2-13开入924V开入XC2-14开入1024V开入XC2-15公共端24V开入公共端XC2-161.5.4 信号输出接点1.5.4.1 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XA2-2XA2-3装置故障装置自检故障或24V失压时闭合接点XA2-4XA2-5信号一保护告警时闭合接点XA2-6XA2-7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XA2-81.5.4.2 现场总线端子号端子定义备注XB-1N1-A网络N1（高速RS485）XB-2N1-BXB-3N2-A网络N2（高速RS485）XB-4N2-B1.5.4.3 时钟同步信号端子号端子定义备注XB-11时钟同步XB-121.5.5 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1.5.6 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XC2-2XC2-3备用备用的输出接点XC2-4XC2-5保护联跳1保护跳闸时接点闭合XC2-6XC2-7保护联跳2保护跳闸时接点闭合XC2-81.5.7 交流量输入定义端子号端子定义备注XDL-1Iah机端A相保护电流XDR-1Iah’XDL-2Ibh机端B相保护电流XDR-2Ibh’XDL-3Ich机端C相保护电流XDR-3Ich’XDL-7Ial中性线A相保护电流XDR-7Ial’XDL-8Ibl中性线B相保护电流XDR-8Ibl’XDL-9Icl中性线C相保护电流XDR-9Icl’1.5.8 调试口通过CPU板上的调试口，可以更新程序。
1.5.9 以太网接口10M工业以太网接口图4.3 WDZ-431EX电动机差动保护装置交流回路原理图图4.4 WDZ-431EX电动机差动保护装置开入、开出原理图图4.5 WDZ-431EX电动机差动保护装置背板端子图2 检修类别及检修周期检修类别检修周期检修工期全检6年6天部检1年2天3 检修项目3.1 A级检修项目3.1.1 校验前准备3.1.2 盘柜间隔清扫检查3.1.3 外观及接线检查3.1.4 绝缘电阻测试3.1.6 交流采样精度试验3.1.7 保护装置功能试验3.1.8 保护传动3.1.9 检查恢复3.2 C级检修项目 3.2.1 外观及接线检查3.2.2 清洁处理 3.2.3 绝缘电阻检测3.2.4 检查定值及各个功能开关组3.2.5 保护传动3.2.6 断路器传动试验4 检修步骤、方法4.1 A级检修项目4.1.1 校验前准备4.1.2 盘柜间隔清扫检查对保护装置和回路接线应进行清洁处理,以防爬电、短路等不良现象出现注意对灰不能用任何溶剂进行清洗应先用电吹风进行吹灰，然后用软毛刷轻刷，再吹净对盘柜内背板插座、端子可以用电吹风吹，不能用任何物体碰触对柜子其他部分吹灰应先进行，对保护装置吹灰应放最后。
4.1.3 外观及接线检查4.1.3.1 检查保护装置的硬件配置、标注及接线，应符合图纸的要求4.1.3.2 检查各盘柜电气元件的外观质量、焊接质量，保护装置的后面端子排连接应可靠，且标号应清晰正确各元件固定良好4.1.3.3 检查保护装置的内部接线是否有断线、短路、焊接不良等现象，无松动现象，装置外形端正，无明显损坏及变形现象接线紧固，焊接质量良好，无虚接、过热现象4.1.3.4 核查电源模块的额定工作电压，直流电压220V4.1.3.5 检查按钮操作，核查信号、显示窗情况，操作灵活、手感良好；信号灯正常，显示正确4.1.3.6 各插件应插、拔灵活，各插件和插座之间定位良好，插入深度合适，插件的安装符合要求，一般要求电子元件、印刷线路、焊点等导电部分与金属框架间距应大于3mm4.1.3.7 核查各个电气元件的型号和类型，应与设计图纸的设备元件相符4.1.4 绝缘电阻测试4.1.4.1 拆除各盘柜的全部接地点，断开直流电源、交流电流、电压等回路并断开柜内保护装置与其他装置的有关的连线在保护屏端子排处，将所有外部引入的回路及电缆全部断开，并做好记录4.1.4.2 在各盘柜保护端子排内侧用500V摇表分别测量交流电流回路、直流电源回路、跳闸和合闸回路、开关量输入回路及信号回路各组回路间及各组回路对地的绝缘电阻，测量直流电源回路、跳闸回路、信号回路各组回路间及各组回路对地的绝缘电阻应大于10MΩ。
4.1.4.3 各盘柜在保护端子排处将所有电流、电压及直流回路的端子连接在一起，并将电流回路的接地点拆开，用1000V摇表测量整个回路对地的绝缘电阻，整个二次回路的绝缘电阻应大于1.0MΩ4.1.5 WDZ-440EX保护交流采样精度试验4.1.5.1 电压采样精度测试：在模入板XD的XDL-1、XDR-1、XDL-2施加电压A相电压、B相电压、C相电压，在“测值显示”→“保护量显示”里可以查看到保护电压的实时值显示,观察显示是否在允许范围内，要求保护装置的采样精度稳定在5%范围内4.1.5.2 测量电流采集精度测试：在模入板XD的XDL-3、XDR-3、XDL-4、XDR-4 、XDL-5、XDR-5分别接A相电流（进）、A相电流（出）、B相电流（进）、B相电流（出）、C相电流（进）、C相电流（出）在“测值显示”→“测量量显示”里可以查看到测量电流MIa、MIb、MIc的实时值显示，观察显示值是否在下列的允许范围内，要求保护装置的采样精度稳定在5%范围内4.1.5.3 保护电流采样精度测试：在模入板XD的XDL-7、XDR-7、XDL-8、XDR-8 、XDL-9、XDR-9、XDL-11、XDR-11端子分别接A相电流（进）、A相电流（出）、B相电流（进）、B相电流（出）、C相电流（进）、C相电流（出）、低压侧零序电流（进）、低压侧零序电流（出）。
在“测值显示”→“保护量显示”里可以查看到保护电流Ia、Ib、Ic、I0l的实时值显示，观察显示值是否在下列的允许范围内如在此范围内，要求保护装置的采样精度稳定在5%范围内4.1.6 WDZ-430EX保护装置功能试验4.1.6.1 差动速断保护：4.1.6.1.1 保护动作特性：整定差动速断保护投跳，其它保护均退出，差动速断电流Isd整定为5.00A，电动机的额定电流整定为2.00A在XDL-1、XDR-1（机端保护电流A相）施加4.50A，在XDL-5、XDR-5（中性线保护电流A相）施加0A，以0.01A为步长升高机端保护电流A相电流，直至保护动作，动作电流在4.85～5.15之间，则认为装置动作特性合格 4.1.6.1.2 保护时间特性：在XDL-1、XDR-1（机端保护电流A相）施加6.00A，在XDL-5、XDR-5（中性线保护电流A相）施加0A，记录跳闸时间，跳闸时间小于40ms，则认为装置时间特性合格4.1.6.2 比率差动保护：（试中，最小动作电流Iset 整定为0.5A，比率制动系数K整定为0.5）4.1.6.2.1 启动结束后的比率差动保护：4.1.6.2.1.1 保护动作特性：整定比率差动保护投跳，其它保护均退出，差动保护动作时间tdz整定为0.1s，电动机启动时间tqd整定为10S，在XDL-5、XDR-5端子（中性线保护电流A相）施加电流5.00A，固定该电流不变。
在XDL-1、XDR-1端子（机端保护电流A相）施加同相位电流5.00A，若以0.01A为步长升高机端保护电流，直至保护动作；以0.01A为步长降低机端保护电流，直至保护动作，动作电流在7.44～7.90A（7.67）之间；动作电流在3.30～3.50A（3.4）之间；以上两项均满足，则认为装置动作特性合格4.1.6.2.1.2 保护时间特性：差动保护动作时间tdz整定为0.1s，电动机启动时间tqd整定为10S，在XDL-5、XDR-5端子（中性线保护电流A相）施加电流5.00A，固定该电流不变在XDL-1、XDR-1端子（机端保护电流A相）施加同相位电流5.00A，持续10S以后，将电流幅值升高至9.00A,记录跳闸时间；将电流幅值降低至2.00A,记录跳闸时间，若两项试验跳闸时间均在100ms和141ms之间，则认为装置时间特性合格4.1.6.2.2 过程中的比率差动保护（定值自动加倍投入）：4.1.6.2.2.1 保护动作特性：整定比率差动保护投跳，定值自动加倍投入，其它保护均退出，差动保护动作时间tdz整定为0.1s，电动机启动时间tqd整定为90S，在XDL-5、XDR-5端子（中性线保护电流A相）施加电流5.00A，固定该电流不变。
在XDL-1、XDR-1端子（机端保护电流A相）施加同相位电流5.00A,若以0.01A为步长升高机端保护电流，直至保护动作，以0.01A为步长降低机端保护电流，直至保护动作，动作电流在12.61～13.65A（13.00）之间；动作电流在2.26～2.40A（2.33）之间（以上操作应在90S之内完成）；以上两项均满足，则认为装置动作特性合格4.1.6.2.2.2 保护时间特性：整定比率差动保护投跳，定值自动加倍投入，其它保护均退出，差动保护动作时间tdz整定为0.1s，电动机启动时间tqd整定为90S，在XDL-5、XDR-5端子（中性线保护电流A相）施加电流5.00A，固定该电流不变在XDL-1、XDR-1端子（机端保护电流A相）施加同相位电流15.00A，记录跳闸时间；在XDL-1、XDR-1端子（机端保护电流A相）施加同相位电流1.80A,记录跳闸时间，若两项试验跳闸时间均在170ms和211ms之间，则认为装置时间特性合格4.1.6.3 CT断线检测：整定CT断线功能投入，其它保护均退出，在XDL-1、XDR-1、XDL-2、XDR-2 、XDL-3、XDR-3、XDL-4、XDR-4、XDL-5、XDR-5 、XDL-6、XDR-6、端子分别施加机端和中性线端A相、B相、C相保护电流1.50A，将XDL-6、XDR-6端子电流降到0.25A以下，发出CT断线信号，则认为装置动作特性合格。
4.1.7 保护传动4.1.7.1 保护自身的传动按顺序逐个地让模块的报警信号和跳闸信号动作，并试验其在保护内部功能组投退的情况下各个保护出口的情况，查看保护动作时动作灯是否亮,检查保护功能组投退保护的正确性4.1.7.2 保护带断路器传动模拟保护动作，查看所带开关能否跳闸，并分别试验保护压板在投和退两种情况下检查回路接线的正确性4.1.8 检查恢复4.1.8.1 检查试验完成后，应该正确完整的恢复所有接线4.1.8.2 对照定值单检查各项定值设置是否正确无误4.2 质量标准上述所有的检修工艺均应符合以下规程标准：4.2.1 继电保护和电网安全自动装置现场工作保安规定；4.2.2 继电保护和电网安全自动装置检验条例；4.2.3 继电保护检验规程；4.2.4 微机继电保护装置运行管理规程 ；4.2.5 继电器及继电保护装置基本试验方法；4.2.6 继电保护和安全自动装置技术规程；4.2.7 电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范；4.2.8 静态继电保护及安全自动装置通用技术条件5 安全、健康、环保要求5.1安全5.1.1 进入现场必须按《安规》规定着装和使用安全防护用具5.1.2 两人及以上工作时必须明确一名工作负责人。
5.1.3 现场应设有足够的照明，并符合《安规》要求5.4 使用电动工具必须使用漏电保护器，并遵守电动工具的使用规定不得使用有缺陷的工器具5.5 需接地的电气设备，应接到接地牌上，禁止使用暖气管道、钢、梁等5.6 若电源发生越级掉闸，应查明原因，方可重新送电5.1.7 高处作业必须正确使用安全带、工具5.1.8 认真遵守起重、搬运的安全规定搬运较长材料时要有人专护，不得碰触运行设备5.1.9 工作结束应及时恢复工作过程拆除的栏杆、防护罩、沟盖板等防护设施5.1.10 工作结束清点人员、工具，收回剩余的材料，清扫工作现场5.1.11 清理工作现场易燃易爆杂物5.1.12 隔离施工区与生产区域5.1.15 工作结束清理现场，不遗留任何火种5.2健康5.2.1 工作人员应无防碍工作的病症，有一个健康的体魄5.2.2 对工作中的危险因素进行识别，确保职业健康5.2.3 建立健全职业安全与健康风险评估管理制度5.2.4 确立正确标准的检修程序，不发生工伤和危及人身安全的事件5.2.5 建立员工康复管理制度5.3 环境5.3.1 从事工作的环境应有充足的照明5.3.2 工作结束后必须做到“工完、料净、场地清”。
5.3.2 在有危险因素的环境下（如危险气体等）工作，应有保护措施6 二十五项反措6.1 继电保护应设全过程的技术监督6.2 继电保护的配置和整定都应充分考虑系统可能出现的不利情况，同时还应考虑系统运行方式变化对继电保护带来的不利影响6.3 严格执行《继电保护及安全自动装置反事故技术措施要点》中有关保护及二次回路抗干扰的规定，提高保护抗干扰能力6.4 应选用具有良好抗干扰性能的、并符合电力行业电磁兼容及相关的抗干扰技术标准的继电保护装置6.5 应重视继电保护装置与接地网的可靠连接6.6 在发电厂房内的保护、控制二次回路均应使用屏蔽电缆6.7 规范继电保护专业人员在各个工作环节上的行为，及时编制、修订继电保护运行规程和典型操作票，在检修工作中必须严格执行各项规章制度及反事故措施和安全技术措施通过有秩序的工作和严格的技术监督，杜绝继电保护人员因为责任造成的“误碰、误整定、误接线”事故6.8 检修设备在投运前，应认真检查各项安全措施，特别是有无电压二次回路短路、电流二次回路开路和不符合运行要求的接地点的现象6.9 在运行中的保护上进行定值修改前，应认真考虑防止保护不正确动作的有效措施，并做好事故预想和防范措施。
在实施过程中要特别注意现场设备的安全性。