HN-2402电动机保护测控装置调试手册.doc

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除电动机保护测控装置调试手册第1章 概述本装置适用于交流50Hz、电压至660V的各种额定功率的交流异步电动机，为其提供完善的保护、控制、测量与通信等功能。装置由“测控主体、显示单元与互感器盒”三部分组成，采用分体安装形式，方便现场的安装与使用。“测控主体”负责完成数据采集与运算分析、保护控制、网络通信、输入输出等功能；“显示单元”负责完成人机交互操作，可以查看“测控主体”所有的采集信息，可以设置“测控主体”的各种参数，可以向“测控主体”发出各种控制命令；“互感器盒”负责将电流电压转换为弱电信号并传送给“测控主体”。第2章 系统组成及原理接线图注：开入公共端为装置的开入量电路电源输出端，故不可将有源信号输入到装置的开关量接点，否则将损坏装置。第3章 开始调试第1节 装置上电正确连接“测控主体、显示单元与互感器盒”之间的连接线，接通“测控主体”的供电电源（需要注意电源的额定电压及极性，若参数与装置出厂配置不匹配将会损伤装置），装置即开始运行。第2节 人机交互简介“显示单元”的效果图如右图所示，包括一个液晶显示屏、六个按键与两个状态指示灯。确定+取消装置上电后按“确定”键，将显示主菜单，继续按“确定”键进入光标所在行的子菜单；按“取消”键可退回到上级菜单；“、”键用于移动光标的位置；“+、”用于设置参数。两个指示灯分别定义为运行状态指示灯与事件状态指示灯。运行状态指示灯每1秒钟闪烁一次，表示显示模块工作正常；事件状态指示灯亮则指示测控主体有保护或告警事件发生，或者装置自检时发现错误。第3节 电流电压输入调试注意事项：请仔细核对“互感器盒”铭牌所标识的电流电压额定，然后设置“系统参数”。装置使用穿心电流互感器，保护电流共有1A、5A、20A、50A与100A五种额定电流等级；零序电流共有1A、5A与600mA三种额定电流等级；每种等级的过载能力均为长时间10倍过载。电压互感器有100V与380V两种电压等级，每种等级的过载能力均为长时间1.5倍过载。请根据“互感器盒”铭牌的标记设置“系统参数”菜单下的“模拟量配置”的电流电压额定；若装置采集3相电流与3相电压时请设置“功率计算”为3相，否则设置为单相。1A或5A额定电流互感器是为了与一次电流互感器匹配，故当电流额定设置为1A或5A时，请设置一次电流互感器的变比（如一次电流互感器为400：5则变比设置为80）以供折算一次电流值用。若电机额定工作电流在100A以内，则电流可直接输入到20A、50A或100A等级的专用互感器，此时不需要一次电流互感器。100V额定电压互感器是为了与一次电压互感器匹配，默认一次电压互感器变比为380V：100V。将三相（单相）电流以相同的方向穿过对应的电流互感器，再接入电压，开始测试。请进入“实时测量”菜单查阅装置的采集值。装置显示的电压为线电压；只有当“功率计算”设置为“三相”时装置才计算电流不平衡与正负序电流值。当电流额定设置为1A或5A，装置可选择显示一次侧电流值或二次侧电流值，选择显示二次侧值时显示精度为0.01A；选择显示一次侧值时显示精度为0.1A。当电流额定设置为20A、50A或100A时（此时装置默认为显示一次侧值），显示精度为0.1A。零序额定设置为1A或5A时，显示精度为0.01A；设置为600mA时，显示精度为0.1mA。当选择显示1次值时若此时电压额定设置为100V，则装置固定以380V：100V的比例关系将电压值折算成一次侧电压值。若电机存在双向运行情况时，只能将A相与C相交换以实现反向旋转，装置上应设置“定值设置”菜单下“反转指示”的开入量输入，否则功率计算及正负序电流错误。若工程应用中只采集单相电压则请将Uab输入到互感器盒，若只采集单相电流则请将Ia输入到互感器盒。装置以一次侧值计算功率，即按一次侧电流值与一次侧电压值进行计算功率，故查看功率值需要注意装置当前显示的电流电压值是否为一次侧值，否则需要将一次互感器的变比折算进来，即“显示的功率=显示的电流*显示的电压*变比”。平衡条件下功率三相计算公式： ；a为相电压与相电流的相位差，a 为A相电压与电流的相位差，c 为C相电压与电流的相位差平衡条件下功率单相计算公式：U为一次侧线电压，I为与一次侧相电流，a为相电压与相电流的相位差，测试时令U=Uab，I=Ia。第4节 420mA输入调试正确接入420mA信号，进入“实时测量”菜单查阅装置的采集值。若420mA输入端子（+/-）接反则测量结果错误。第5节 开入量输入调试装置默认情况下提供8路开关量输入（K1K8），并可扩展4路开关量（K812）。工程应用中将“开关量接点”的一端接装置的开关量输入端Kx，另一端接装置的开入公共端。当开关接点闭合时，对应开入量显示为动作状态。开入公共端为装置的开入量电路电源输出端，故不可将有源信号输入到装置的开关量接点，否则将损坏装置。“系统参数”菜单下可设置开入接点为常开或常闭状态。第6节 控制功能调试本装置具有完善的控制功能，可以通过菜单控制、通过开入量传动控制以及远程遥控。装置内置多种控制与起动方式，并能根据机构是断路器或交流接触器自动执行相应的控制功能及控制过程。故首先需要设置“系统参数”菜单下“起动方式”菜单内“机构类型”。（一）继电器输出方式设置：根据机构设置（1）机构为断路器该类应用中装置标准配置四路继电器输出，分别为合闸、分闸、保护跳与信号告警，另可扩展两路备用继电器。此时应将“系统参数”菜单下“开出方式”菜单内“合闸与分闸”继电器设置为“脉冲”输出方式；“信号告警、备用（如果存在）”继电器可根据需要设置成“脉冲”或“电平”输出方式。设置为“脉冲”输出时脉冲宽度为500ms，下同。（2）机构为交流接触器该类应用中装置标准配置四路继电器输出，分别为起动A、起动B、保护跳与信号告警，另可扩展两路备用继电器。此时应将“系统参数”菜单下“开出方式”菜单内“起动A、起动B”继电器设置为“电平”输出方式；“信号告警、备用（如果存在）”继电器可根据需要设置成“脉冲”或“电平”输出方式。注：“保护跳”继电器始终为脉冲输出方式。（二） 控制功能的应用（1）机构为断路器装置由“合闸”出口向机构发出合闸信号，由“分闸”出口向机构发出分闸信号，当有保护事件发生时，由“保护跳”出口向机构发出跳闸信号。注意，“保护跳”出口有常开与常闭两个联动接点，此类应用中应使用其中的常开接点。当有告警类事件发生时，由“信号告警”出口对外发出信号指示。注：工程中也可以只使用装置的保护功能，控制功能由其他单元完成。（2）机构为交流接触器此类应用中，装置配置有多种控制方式供选择，包括直接起动、星三角起动、降压起动、可逆起动与定时起动方式等。工程应用中电机采用直接起动则将“系统参数”菜单下“起动方式”菜单内“起动方式”设置为“直接”；电机采用双向可逆起动则将“系统参数”菜单下“起动方式”菜单内“起动方式”设置为“双向”；电机采用自藕降压起动则将“系统参数”菜单下“起动方式”菜单内“起动方式”设置为“降压”；电机采用星三角起动则将“系统参数”菜单下“起动方式”菜单内“起动方式”设置为“星三角”。使用“降压起动与星三角”起动方式时，还需要设置第一阶段的起动时间，即起动方式下方的“一态时间”。 直接起动：装置固定由“起动A”出口控制合闸或分闸，即出口接点闭合时为控制电机合闸运行，出口接点断开时为控制电机分闸停止；由“保护跳”出口发出跳闸信号；由“告警”出口发出信号指示。 双向起动：装置根据运行要求可分别由“起动A”或“起动B”出口控制合闸或分闸以控制电机旋转的方向，由“保护跳”出口发出跳闸信号；由“告警”出口发出信号指示。注意：改变电机旋转方向时必须先停止电机，再起动电机；改变电机旋转必须通过交换AC两相实现，否则装置将无法正确计算功率与电流的序分量。 降压起动：装置先由“起动A”出口发出起动控制，经过设定的“一态起动时间”后“起动A”出口释放，然后由“起动B”出口动作，电机进入全压运行状态。 星三角起动：装置先由“起动A、备用出口1”动作，使电机内部绕组为星形接线，经过设定的起动时间后“起动A、备用出口1”出口释放，“起动B”出口动作，进入全压运行。另可以将“起动A、备用出口1”统一使用“起动A”控制。注：工程中也可以只使用装置的保护功能，控制功能由其他单元完成，此时可将“保护跳”出口的常闭接点串在控制回路中实现跳闸，或者使用“保护跳”出口的常开接点去跳闸上一级断路器。各种起动控制方式下的接线图见“第二章”。（三） 控制命令的执行（1）传动控制低压电机就地手动控制方法通常是将分合闸等控制信号接入装置的开入量，由装置检测相应信号后再执行对应的控制操作。因此，可以将外部分闸、合闸、禁止起动与远方就地等信号接入装置的开入量，然后设置相应的软件功能即可完成各种控制功能。本装置提供可灵活设置的具有优先级的分合闸控制功能，包括“紧急停止、紧急起动、传动起动、反向起动”控制与“禁止合闸与远方就地”闭锁功能，需要使用某项功能时，将“系统参数”菜单下“传动控制”菜单内相应的功能项设置为“投入”，并设置与之关联的开入量的输入位置，当该开入量动作时装置立即执行对应的控制命令，详细使用方法阐述如下： 远方就地：该功能投入后，装置在执行分合闸命令前会检测当前若处于就地状态再执行命令，否则将不执行任何分合闸命令。使用该功能请将“系统参数”菜单下“传动控制”菜单内“远方就地”功能项设置为“投入”，并设置与之关联的开入量。注意，该开入量实际上是“远方”状态输入（为了简化处理装置并未指定“就地”状态输入），即“远方就地”关联的开入量Kx=0时允许“传动控制”功能，Kx=1时允许遥控。下面的描述均基于“就地”状态。注：若功能不投入，则可以直接进行下面的控制。 紧急停止：优先级最高的控制命令，与之关联的开入量“动作”时则装置立即发出分闸（停止）命令。“紧急停止”推荐使用电平信号，这样可以有效防止再次误起动。 紧急起动：与之关联的开入量“动作”时，且当前时刻“紧急停止”未保持有效，则装置立即以“系统参数”菜单内“起动方式”内设置的起动类型执行起动命令。“紧急起动”可以使用脉冲信号。 传动起动：与之关联的开入量“动作”时，且当前时刻“紧急停止”未保持有效，“禁止合闸”未保持有效，则装置立即以“系统参数”菜单内“起动方式”内设置的起动类型执行起动命令。“传动起动”可以使用脉冲信号。 反向起动：是专为“双向起动”类型设置的，在该起动方式下，“传动起动”固定由“起动A”出口发出合闸控制，与反向起动关联的开入量“动作”时，装置固定由“起动B”出口发出合闸控制，可满足电机双向旋转控制。 禁止合闸：与之关联的开入量“动作”时，将闭锁“传动起动”控制，但不会闭锁“紧急起动”。“禁止合闸”需要使用电平信号。 传动复归：与之关联的开入量“动作”时，装置将继电器与事件指示灯复归。注意，当有保护事件发生后，装置会自动闭锁合闸控制，此时必须复归后装置才接受控制命令。（2）定时控制另外，装置针对楼道与道路照明等应用场合，特别设置了定时控制功能以满足无人值守的应用要求。选择定时控制功能后，当装置的系统时间与设置的起动时间匹配时装置会自动执行起动命令；当装置的系统时间与设置的停止时间匹配时装置会自动执行停止命令。使用定时控制功能：将“系统参数”菜单下“定时控制”菜单内定时控制功能设置为“投入”，设置起动时间与停止时间即可。注：传动控制与定时控制功能可以同时兼容，不会发生冲突，更不会导致控制紊乱，但使用者必须明了当前所有已使用的控制功能之间的逻辑关系，以免发生意外。第7节 保护功能调试注意：因本装置可以选择显示一次侧值或二次侧值，故执行保护功能测试前必须确知装置当前显示值是一次侧值还是二次侧值，装置显示一次侧电流电压值时保护定值请按一次侧值整定；显示二次侧电流电压值时保护定值请按二次侧整定。另装置始终计算一次侧的功率值，故“欠功率”的保护定值应按一次侧值整定。然后核对互感器盒的铭牌与“系统设置”菜单下“模拟量配置”菜单的设置是否一致。建议在完成“第三节 电流电压输入调试”工作后再进行保护功能测试。装置可支持断路器或交流接触器的保护控制，进行保护功能测试前请设置“系统参数”菜单下“起动方式”菜单中“机构类型”为断路器或接触器；然后设置“保护定值”菜单下的电机额定工作电流Ie与电机起动时间Ts（额定电流Ie请根据电机功率确定）。装置为电机“起动”与“运行”两种状态均配置了多种保护功能，能自动完成由“起动”状态向“运行”状态的转化，并能自动切换保护定值。若Ia Ib Ic的值全部小于Ie的20%则装置判定为当前无电流，当有一相或多相的值大于Ie的20%时装置判定电机发生了起动，并从该时刻开始记时，装置执行“起动”状态下的保护功能，经过Ts时间后装置认为电机转入“运行”状态，执行“运行”状态下的保护功能。若在Ts时间内电流消失，则装置自动退出当前“起动/运行”状态的判断，并重新开始监视电机起动。“保护定值”菜单内选择保护功能“投入”，设置出口类型（跳闸/告警），设置保护整定值I（或U）与动作时间T，保存修改。输入电流电压测试。当保护动作时，保护出口动作，事件指示灯亮。“运行统计”菜单下“事件记录”菜单内可以查看保护动作时的参数（共保存16个事件记录，查询序号0为查询距离当前时间最近的记录，查询序号15为查询距离当前时间最遥远的记录）。（1） 起动状态下的保护功能 起动短路：若电流i（i为Ia Ib Ic三中的1相或多相）大于保护整定值I，状态持续时间大于动作时间T则保护动作。i1.1I，保护应可靠动作。 起动堵转：原理及判据同“起动短路”。 起动低电压：当Uab Ubc Uca3相线电压全小于保护整定值U，且Ia Ib Ic三相电流中的任何1相电流iIe/5，状态持续时间大于动作时间T则保护动作。 起动超长：从装置判定电机发生起动开始（见上），若持续时间到达动作时间T时3相电流依然全部大于保护整定值则保护动作。（2） 运行状态下的保护功能首先模拟电机起动过程，然后进入“运行”状态，再进行下面的测试。 短路：若电流i（i为Ia Ib Ic三相中的1相或多相）大于保护整定值I，状态持续时间大于动作时间T则保护动作。i1.1I，保护应可靠动作。 堵转：原理及判据同“短路”。 过负荷：原理及判据同“短路”。 过电压：若Uab Ubc Uca 三相电压中的1相或多相大于保护整定值U，状态持续时间大于动作时间T则保护动作。 低电压：当Uab Ubc Uca三相线电压全小于保护整定值U，且Ia Ib Ic三相电流中的任何1相电流Ie/5，状态持续时间大于动作时间T则保护动作。 电流不平衡：“系统设置”菜单下“模拟量配置”菜单内“功率计算”设置为“三相”时才执行本保护，即采集三相电流时。Ia Ib Ic三相中至少要有1相电流Ie/5，并满足Imin/Imax小于设定的不平衡定值A%，状态持续时间大于动作时间T则保护动作。Imin为三相中的最小值，Imax为三相中的最大值。 接地：若零序电流i0大于保护整定值I，状态持续时间大于动作时间T则保护动作。零序电流为外部输入电流。 反时限过热：“系统设置”菜单下“模拟量配置”菜单内“功率计算”设置为“三相”时才执行本保护。本保护综合考虑电机的正、负序电流的发热效应，模拟电动机的发热与散热过程，保护动作后必须经散热才允许再次合闸。“紧急起动”开入信号可以清除热累积并执行合闸命令。因本保护使用正、负序电流进行保护判断，故当电机存在双向旋转情况时装置必须调整序分量才能保证保护功能的正常执行，为了完成这一调整功能，装置默认通过交换A相与C相实现电机的反向旋转控制（正常为ABC接线顺序），所以工程应用中应与此保持一致，否则装置将无法正确的调整序分量并最终导致“反时限过热”保护不能正确执行。当电机存在双向旋转时请设置“定值设置”菜单下“反转指示”为“投入”，并设置指示反转运行（CBA接线顺序）的开入量位置。反时限过热保护是一个积分过程，其动作时间t由下面的公式确定：公式中105为散热系数，保护动作后散热时间（Tsr=T/1052）也由其确定，i1、i2分别为装置根据Ia Ib Ic三相电流计算的正序、负序电流值，T为反时限过热保护设置的时间常数，I为反时限过热保护的整定值。 欠电流：“系统设置”菜单下“模拟量配置”菜单内“功率计算”设置为“三相”时才执行本保护。若Ia Ib Ic三相电流全部小于保护整定值，且至少有一相电流Ie/5，状态持续时间大于动作时间T则保护动作。 欠功率：“系统设置”菜单下“模拟量配置”菜单内“功率计算”设置为“三相”时才执行本保护。若有功功率P小于保护整定值，且Ia Ib Ic三相中至少有一相电流Ie/5，状态持续时间大于动作时间T则保护动作。（注：功率为一次值） 反时限过流：本保护是一个积分过程，选取Ia Ib Ic三相电流中的最大值imax进行保护判断，并有四种特性曲线方程供选择，其动作时间t由下面的公式确定（公式中i由imax代替）： 特性方程为K1时动作时间特性方程为K2时动作时间特性方程为K3时动作时间特性方程为K4时动作时间 直流量保护：装置可以输入两路420mA 信号，并为其配置了保护功能，以实现装置针对设备的温度保护。任何一路420mA输入的值大于保护整定值I，状态持续时间大于动作时间则保护动作。 开入量保护：装置共提供4路独立的可以灵活设置的开入量保护功能。设置某一“开入保护”投入，选择本保护的开入量的输入位置，设置保护的出口类型与动作时间，当选定的开入量有效则保护动作。 失压跳闸：当Uab Ubc Uca3相线电压全小于低电压的保护整定值U，且Ia Ib Ic电流全部Ie/5，状态持续时间大于100mS，则本保护动作且仅动作一次。失压跳闸与低电压保护功能配合使用，可实现不重要的电机在失压后被切除，重要的电机在电压恢复后可以直接起动。不重要的电机请将失压跳闸保护功能设置为投入；重要的电机请将失压跳闸保护功能设置为退出。 FC闭锁功能：当“系统参数”菜单下“起动方式”菜单内“机构类型”设置为接触器时，请将“保护定值”菜单下的“FC检测”功能设置为投入，并设置接触器的最大分断电流If，装置在跳闸前会将当前的最大电流与接触器的最大分断电流If进行比较，若小于则直接执行跳闸，若大于则闭锁跳闸，告警继电器动作，并在“备用出口2”单独出口（如果备用出口2有效）。此时可以利用熔丝实现跳闸功能，也可以利用“备用出口2”跳上级断路器（或分离脱扣器）。第8节 电能计量功能调试装置具有电量计量功能，并配置有3个“可设置时间段”的电量计量功能。装置会将运行过程中的有功电量与无功电量统计到“总电量”计量中，而只将发生在指定的时间段内的有功电量与无功电量统计到“相应时间段的电量”中。使用时间段电量计量功能时需要设置“系统参数”菜单下的“电量计量”菜单内的统计开始时间与截止时间，时间范围显示形式如“HH：MMhh：mm”所示，HH：MM为时间段起始时刻的时：分；hh：mm为时间段截止时刻的时：分。电能量由功率积分得来，装置显示的功率为一次侧值，若装置当前显示的电流电压值为二次侧值则“显示的功率=显示的电流*显示的电压*变比”。第9节 420mA输出调试装置具有一路