AE-6041电动机保护测控装置技术及使用说明书

1、AE-6041 电动机保护测控装置 技术及使用说明书1. 概述AE-6041电动机测控保护装置（以下简称装置），主要适应于6KV-66KV电压等级的电动机。主要功能保护功能：a) 速断保护b) 启动时间过长保护（过流I段）c) 堵转保护（过流II段）d) 过电压保护e) 低电压保护f) 定时限负序过流保护 g) 反时限负序过流保护h) 热过负荷保护i）接地保护j）过温保护遥测功能：三相电流、三相电压 、三线电压、频率，功率、功率因数、零序电流、零序电压、正序电流、负序电流。遥控功能：断路器分合闸，装置信号复归，保护软压板投退遥信功能：8路遥信开入量其它：网络对时和手动对时功能全隔离RS-485

2、通讯接口，国际标准ModBUS-RTU通讯协议2. 技术数据AC输入电流额定5A：15A连续；短时250A 1秒 极限动态范围：625A持续 1周波（正弦波） 功耗：5A 时0.16VA，15A时1.15VA额定1A：3A连续；短时100A 1秒 极限动态范围：250A 持续1周波（正弦波） 功耗：1A 时0.06VA，3A时1.18VA输出接点 符合IEC 255-0-20：1974，采用简单评估法 5A持续 30A接通符合IEEC C37.90：1989 100A持续 1秒 启动/返回时间：<5ms 分断能力（L/R = 40ms）： 24V0.75A10,000次 48V0.50A

3、10,000次 125V0.30A10,000次 250V0.20A10,000次 循环能力（L/R = 40ms）： 24V0.75A每秒2.5次 48V0.50A每秒2.5次 125V0.30A每秒2.5次 250V0.20A每秒2.5次 光隔输入在额定控制电压下，每个光隔输入的电流为5mA。额定电源 110伏：88 - 132Vdc或88 121Vac 220伏：176 - 264Vdc或176 - 242Vac 额定5.5瓦, 最大8.5瓦例行绝缘试验 电流输入端：500Vac 60秒 不小于10M 电源、光隔输入及输出接点：500Vac 60秒 不小于10M 带CE标志的装置进行下列

4、IEC255-5：1977绝缘测试； 模拟输入：500Vac 60秒 不小于10M 电源、光隔输入及输出接点：500Vac 60秒 不小于10M工作温度 -10+55（+14°F+131°F）。老化 从室温到+75（+167）每次48小时以上。一共二十（20）次温度循环。装置重量 2.5kg（5磅8盎司）。型式试验及标准 IEEE C37.90.1：1989 IEEE保护继电器及继电器系统抗冲击性能（SWC）试验标准。IEEE C37.90.2：1987 继电器系统抗电磁辐射干扰试验试用标准 IEC 68-2-30：1985 基本环境试验程序Part 2:试验，试验Db和导

5、则：湿度，周期(12+12小时循环)。湿度 95% ，温度 25-55之间 IEC 801-2：1991 工业过程测量及控制设备电磁兼容性，Part 2：静电放电要求IEC 801-3：1984 工业过程测量及控制设备电磁兼容性，Part 3：辐射电磁场要求IEC 801-4：1988 工业过程测量及控制设备电磁兼容性，Part 4：电子快速暂态要求GB/T 17626.2-1998 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗干扰度试验GB/T 17626.11-1998 电磁兼容 试验和测量技术 快速瞬变脉冲群抗度试验GB/T 14285 -93 继电保护及安全自动装置技术规程GB/T 7261-

6、2000 继电器及装置基本试验方法3. 保护原理说明3.1 速断保护 装置设速断保护，无时限，可通过软压板投退，其动作方程：ImaxIdz式中： Imax：A、B、C三相电流中最大值 Idz：速断电流定值保护逻辑框：3.2 过流保护根据电动机的运行特点，过电流保护分为过流段和过流段保护。分别反映电动机起动时间过长和堵转保护。其特性曲线如下图所示。起动时间过长保护特性曲线 堵转保护特性曲线起动时间过长保护（过流段）在电动机起动过程中对电动机提供保护，电动机正常运行过程中，该保护自动退出。在电动机起动过程中，任一相电流大于整定值至整定时间，保护跳闸。其动作方程为：IdI2式中，Id为动作电流，I2

7、为过电流保护定值。由于该保护在电动机起动过程中才投入，其延时整定值应小于电动机正常起动时间。过流保护原理逻辑图如下：电动机过流段保护原理逻辑图堵转保护（过流段）电动机堵转主要由于机械故障、负荷过大、电压过低等因素，堵转保护在电动机运行过程中对电动机提供保护，在电动机起动过程中自动退出。任一相电流大于整定值至整定时间，保护跳闸。其动作方程为：IdI3式中，Id为动作电流，I3为过电流保护定值。其原理逻辑图与过流段保护原理逻辑图相同。3.3 定时限负序过流保护当电动机定子线圈内发生不对称短路或正常情况下三相负荷平衡时，在电动机定子线圈中将出现负序电流，该电流在电动机空隙中建立负序旋转磁场，正序电流

8、同时也产生旋转磁场，它们将同时作用在转子大轴和定子机座上，从而引起振动和电动机内部高温灼伤，从而导致重大事故。负序过流保护采用两段式负序过流保护。段反映断相等严重不对称故障；段反映三相负荷不平衡。负序电流计算公式如下：I2=（Ia+Ibe-120j+Ice+120j）/3推荐负序过流定值整定如下：I21=0.12 IeI22=0.06 Ie式中： I21: 为段负序过流定值I22: 为段负序过流定值Ie: 为电动机额定电流其动作方程为：I2>I21 I2>I22定时限负序过流保护原理逻辑图如下：电动机定时限负序过流保护原理逻辑图3.4 反时限负序过流保护由于定时限负序过流保护不能反

9、应负序电流变化时电动机转子的热积累过程，当出现负序电流连续升降或在较大的负序电流下持续一段时间后，又降到比较小的数值时，定时限保护来不及动作，可能使电动机遭受损坏。因此为了防止电动机遭受负序电流的损坏，电动机除设有定时限负序过流保护还常设有反时限负序过流保护。当负序电流大于一定值(负序启动电流)，启动转子热量积累的运行。当热量积累至定值时,保护跳闸。其动作方程如下：I2>I2t At> I22式中：I2: 为负序电流，计算公式与3相同。I2t为负序启动电流定值。推荐负序启动电流定值整定为：I2t=0.03 IeA为反时限时间常数，整定范围为 550。具体参数设置根据电动机的容量和工

10、艺类型而定。I22为电动机负序电流标么值的平方，其中I2等于：（Ia+Ib-120j+Ic+120j）/3I2= Ie负序反时限动作特性曲线如下：电动机反时限负序过流保护动作曲线反时限负序过流保护原理逻辑图如下：电动机反时限负序过流保护原理逻辑图3.5 热过负荷保护热过负荷保护反映定子、转子绕组的平均发热状况，防止电动机因过负荷及不对称过负荷而过热。反时限动作特性为： t> K1I12+K2I22-If2I1 为正序电流，I2 为负序电流，If 为过负荷电流值。K1I12+K2I22 为模拟正、负序电流发热效应的等效电流。K1在电动机起动过程中为0.5，起动完毕后为1。K2=6。为电动机

11、发热时间常数（120-2400）。正序电流I1、负序电流I2、过负荷电流值均为标么值，计算公式分别为：（Ia+Ibe+120j+Ice-120j）/3I1= Ie（Ia+Ibe-120j+Ice+120j）/3I2= IeI_rIf= Ie推荐过负荷电流定值I_r整定为I_r =1.051.2 Ie。当等效电流大于过负荷电流，即 K1I12+K2I22 > If2 时，电动机开始热量积累；当等效电流小于过负荷电流，即 K1I12+K2I22 < If2 时，热积累通过散热逐渐减少。过热跳闸后，跳闸接点仍保持闭合，等热量散发到一定程度时才释放，允许再次合闸。若需要紧急起动电动机，按下

12、装置的复归键，方可再次起动。热过负荷保护原理逻辑图如下：电动机热过负荷保护原理逻辑图3.6 过电压保护装置设过电压保护，定值、时间可独立整定，其保护方程为：UmaxUdz式中： Umax：三相线电压中的最大值 Udz：过电压保护定值保护逻辑框：3.7 低电压保护装置设低电压保护，定值、时间可独立整定，其保护方程为：UmaxUdz式中： Umax：三相线电压中的最大值 Udz：低电压保护定值保护逻辑框：3.8 接地保护装置设零序电压闭锁零序电流保护，零序电流和零序电压定值、时间可独立整定，其保护方程为：I0I0dz and U0U0dz式中： I0：零序电流I0dz：零序过流定值U0：零序电压U

13、0dz：零序电压定值保护逻辑框：3.9 过温保护 电动机绕组绝缘寿命基本决定于运行温度，温度保护直接反应：重复短时运行电动机的过负荷、机械损耗剧增、通风不良、电压或频率过高造成的铁损增加、不对称电压下的过负荷、转子过热。本装置共设五个过温保护，动作于跳闸或信号（由控制字选择）。输入为05V（或420mA）直流信号。其动作方程为：Tn > TnzdTn为某一个输入温度测量值Tnzd为对应该温度保护的整定值n=12温度保护原理逻辑图如下：电动机温度保护原理逻辑图4. 系统参数、定值清单序号 项目 说明1通讯地址范围：12252波特率1200/2400/4800/96003保护电流系数出厂整定

14、为1230 （缺省值）4测量电流系数出厂整定为12300 （缺省值）5零序电流系数出厂整定为12300 （缺省值）6电压系数出厂整定为1160 （缺省值）7直流I系数出厂整定为1160 （缺省值）8直流II系数出厂整定值为49000（缺省值）9线路号用户可自己调整10PT变比反映系统一次电流和二次电流的比例关系11CT变比反映系统一次电流和二次电流的比例关系12直流I变比反映系统一次电流和二次电流的比例关系13直流II变比反映系统一次电流和二次电流的比例关系14额定电流范围：0100A15电机启动延时范围：0100S16速断保护投/退17速断延时范围：0100S18过流I保护投/退19过流I定

15、值范围：0100A20过流I延时范围：0100S21过流II投/退22过流II定值范围：0100A23过流II延时范围：0100S24负序I保护投/退25负序I定值范围：0100A26负序I延时范围：0100S27负序II保护投/退28负序II定值范围：0100A29负序II延时范围：0100S30负序反时限投/退31负序反时限定值范围：0100A32反时限曲线范围：0600033热过负荷范围：0100S34热过负荷系数范围：0600035热过负荷定值范围：0100A36低电压保护投/退37低电压定值范围：0200V38低电压延时范围：0100S39过电压保护投/退40过电压定值范围：0200

16、V41过电压延时范围：0100S42接地保护投/退43接地出口方式信号/跳闸44接地定值0100A45接地延时范围：0100S46温度I保护投/退47温度I出口方式信号/跳闸48温度I定值范围：0600049温度I延时范围：0100S50温度II保护投/退51温度II出口方式信号/跳闸52温度II定值范围：0600053温度II延时范围：0100S5. 装置接线说明5.1 装置对外接线图参考附图1（背面端子图）参考附图2（装置接线原理图）5.2 装置电源端子201、202为装置电源输入端，电源为直流时，201接正极，202接负极，为交流时不分极性；端子203为装置屏蔽接地端子。5.3 交流电流

17、和电压输入端子104、105、106、107、108、109分别为保护电流IA、IB、IC输入；端子110、111、112、113、114、115分别为测量电流Ia、Ib、Ic输入；端子116、117、118、119分别为电压UA、UB、UC、UN输入；端子121、122为零序电流输入；端子123、124为零序电压输入。5.4 开入量装置共有8路开入，端子223为合位位置信号、224为跳位位置信号。端子225、226、227、228、229、230为备用开入信号；端子231为公共端。接线见附图3。5.5 信号及控制回路端子 204、205端子为装置异常告警出口；206、207为事故告警出口；2

18、08、209为故障告警出口；210、211，212、213，214、215为三组跳闸出口；216端子为遥控输入端；218端子接合闸线圈；219端子接跳闸线圈；220端子为手动合闸端子；221端子为手动跳闸端子；217、222端子接-KM、+KM，该操作电源可交直两用。（注：控制回路电源为交流电源时装置不带防跳继电器）5.6 通讯端子232、233端子为RS-485通讯端子。6. 显示及键盘操作说明6.1 键盘及信号灯说明信号灯：RUN：运行信号灯COMM：通讯信号灯 ON：合位信号灯OFF：跳位信号灯FAULT：事故信号灯EVENT：故障信号灯 6.2 运行说明 正常运行时显示模拟量，线路号，

19、断路器位置。如下图所示6.3 正常显示及菜单说明在正常显示方式下或显示动作时，按下ENT键弹出主菜单，如下：5. 就地遥控6. 版本号1设置参数2查看报告3时钟日历 4开入检测 按 进入主菜单按 键使光标在菜单之间切换，按ENT键进入所选的菜单，进入某些菜单需要密码，出厂整定密码为000000 6.4 设置参数菜单说明进入设置参数菜单时，输入装置密码，装置出现以下界面5. 设置密码6. 修改系统参数 设置密码可以设置装置密码进入修改系统参数按ENT键进行修改第一项定值，可用 键进行整定，定值整定后按ENT键会弹出如下界面 修改菜单？否 是 按键或键选择否或是，按ENT键确认。按或进行下一个定值

20、修改。6.5 历史报告菜单说明进入历史报告菜单弹出如下界面1. 查看报告2. 删除报告 查看报告：显示所记录的事件报告，按键和键进行查看，查看报告时按键或键可查看对应此报告的动作数据。装置可记录31个事件，且掉电不丢失。删除报告：按ENT键可删除所有报告。6.6 时钟日历菜单说明时钟日历菜单可查看和修改时钟日历，修改时钟日历可按 键进行修改6.7 开入检测菜单说明 进入开入检测菜单弹出如下界面开入8 开入10 0 0 0 0 0 0 1 有开入信号对应的开入显示为1，反之则为06.8 就地遥控菜单说明进入就地遥控菜单弹出如下界面继电器1 分 合 按键和键选择要检测的继电器号，按ENT键确认，然

21、后按键或键使光标处在合的位置上，按ENT键确认。6.9 版本号菜单说版本号菜单显示的是此装置的版本信息。7. 调试及异常处理说明7.1 开关量输入检查在开入检测菜单下对开关量进行检查，将开关量输入端子231接-220V直流电源 ，223、224、225、226、227、228、229、230分别接+220V直流电源，对应的开关量显示为1，否则显示为0。如装置的控制电源为交流只需把端子231分别与其余各端子短接，对应的开关量显示为1，否则显示为0。7.2 继电器回路检查在就地遥控菜单下对继电器回路进行检查，详细操作见就地遥控菜单说明。7.3 模拟量输入检查在装置交流电流、电压输入端加入额定值，在正常显示界面下查看模拟量，显示值误差分别是：保护电流不超过±5%，电压不超过±5%，测量电流不超过±0.5%。如果某一路误差