浅谈在低压维护中对低压综保的认识

1、目 录摘 要：1关键词：1Abstract:1Keywords:1一、绪论1二、低压综保综合简介21.概述22. 构成33.工作原理34.功能5三、电动机控制电路的比较73.1传统的电动机控制电路73.2采用ST500电动机保护控制器的现代电路8四、故障排查方法101、接线错误102、辅助点异常报警103、断路器未合104、外部权限开关不能切换产品的权限105、启动命令给出无反应106、保护不动作107、产品在起动结束后报“起动超时故障”，无法进入运行状态108、无法进入参数设置10五、典型应用图11六、结束语12参考文献12浅谈在低压维护中对低压综保的认识摘 要：本文着重介绍了低压综保（以苏

2、州万龙电气集团股份有限公司生产的ST500智能型电动机控制器为例）在低压维护中对电动机保护、控制、测量、记录等方面的应用。和传统继电保护控制电动机做一对比，显示出含有综保的现代电动机控制电路的优越性，和高质量的保护、控制、测量、记录，更加提高了电气的自动化性，更好的满足了现代工业对电气的高要求。通过本文的总结，可在以后的低压维护中很好地利用综保，发挥综保的实际作用，提高维护的效率和质量。关键词：低压综保、原理、功能、控制电路。Mainly in the low pressure maintenance knowledge of lv zong baoAbstract: this paper i

3、ntroduces the low pressure zong bao (to stop electric group co., LTD. Suzhou production of ST500 intelligent motor controller as an example) in the low pressure maintenance for motor protection, control, measurement, record and other applications. And do a comparison, traditional relay protection co

4、ntrol motor shows that contains all of the advantages of modern motor control circuit, and the high quality of protection, control, measurement, record, more improved the electrical automation, better meet the high requirements of the modern industry of electric. Through the summary of this article,

5、 can be in low pressure maintenance is very good use of all, give play to the role of heald of actual, improve maintenance efficiency and quality.Keywords: lv zong bao, principle, function, control circuit.一、绪论现代工业中,电动机作为一种拖动机械,成为所有动力机械的基础,科学技术不断进步和工艺控制不断完善,尤其是自动化生产要求,迫切需要开发和完善电动机控制和保护设备,实现对生产过程和大型机

6、械遥控、遥测、遥调、故障诊断以及集中控制等功能。同时,石油化工行业特点本身就是大通量、满负荷连续运转，对电机设备可靠性和稳定性要求极高，一旦发生事故，必须马上查找故障原因并及时消除，以保证及时恢复生产。兰州石化公司过去一直采用热继电器作为电动机过载保护和控制元件，但元件质量和工艺限制，已无法满足日益发展工艺自动化要求。为此，我们的变电所选择了一种新型电动机智能综合保护器（简称为综保），作为电动机保护元件，并取得了一定的实际效果。我所在的电气二车间东维护班组所维护的十几个变电所里有不少种类的综保。比如在31/149变电所所用的是深圳市亚特尔科技有限公司生产的M60-2M低压电机智能保护控制器；3

7、1/149变电所苍南自动化仪器总厂生产的WDB系列微机监控电机保护器；23/149变电所、57/149变电所、70/149变电所所使用的LG综保；14/149变电所、34/149变电所、91/149变电所中所用的是苏州万龙电气集团股份有限公司生产的ST500智能型电动机控制器等一系列低压综保。LG综保 苏州万龙 各类低压综保的操作面板为： 亚特尔 苍南 二、低压综保综合简介（以苏州万龙电气集团股份有限公司生产的ST500智能型电动机控制器为例）1.概述苏州万龙电气集团股份有限公司生产的ST500系列智能型电动机控制器（以下简称控制器，我们电气人员统称它为综保）。用于操作交流50Hz或60Hz，

8、额定电压至690VAC,额定电流至820A的三相交流异步电动机应用场所，可实现对电动机的过载、过热、外部故障、堵转、相序、缺相不平衡、欠压、过压、欠功率、接地或漏电等故障引起的危害予以保护，并有测量、操作控制、自我诊断、维护管理、总线通讯（遥测、遥讯、遥调、遥控）等功能。控制器的使用简化了传统电动机二次控制保护电路，提供了完善的电动机控制和保护措施，作为智能化终端还可以实现基于多种多种总线方式的通讯组网，实现了分制保护盒集中管理。控制器的应用极大的提高了设计与生产效率，同时降低了现场调试和维护工作量。控制器基于微处理器技术,采用模块化设计、主体、专用电流互感器及显示模块分体安装，产品体积小,结

9、构紧凑,安装方便，在1/4模数及以上各种抽屉柜中可直接安装使用。控制器一般采用内置电流互感器，超过250A时采用外部保护级电流互感器，互感器为0.5级,保护精度要求5P10（但当采用外部标准0.5级电流互感器时，互感器一次额定电流建议选用3-4倍的电动机额定电流）。控制器的使用取代了传统的塑壳断路器（仅用刀熔开关即可）、热继电器、电流互感器、多种信号灯、电流表、大电流按钮（仅需信号按钮）、大量中间继电器和时间继电器、变送器、PLC和电缆等。2. 构成控制器由三部分组成：控制器本体、ST522E显示操作模块、ST500手持编程器。控制器本体可以独立运行，因此ST522、ST500手持编程器作为控

10、制器的辅助产品，不是必用的，可根据具体要求选择。我所在的电气二车间东维护班组所维护的变电所中的低压综保都是由控制器本体、ST522E显示操作模块两部分组成。ST522显示模块用在设备现场和控制器一对一配套使用，通过ST522可以显示测量信息，报警信息，故障信息，可以进行参数设定(保护定值，系统参数等)，可以输入操作控制命令（如起动，停车等）。ST500手持编程器是一种手持设备，可用来对控制器进行参数整定和各种信息查询，其功能类似于ST522显示模块，但不需和控制器一对一配套，仅是在现场调整参数或维护查询时才用。ST522显示模块，ST500手持编程器，均不能独立运行，只能和控制器本体配合才起作

11、用，当设备各种运行参数，管理信息，保护参数等信息需在运行现场实时显示时，可选配ST522。如不需要在运行现场作实时显示时，每个工程仅需少数ST500手持编程器进行参数设定，运行参数、故障参数和管理信息的查询即可。（现场选用了ST522显示模块后则无需再选用ST500手持编程器，我们电气二车间东维护班组所维护的变电所现场选用的都是ST522显示模块）3.工作原理ST500系列智能型电动机控制器基本工作原理如下图:4.功能1.4.1保护功能ST500智能型电动机控制器具有过载、欠（轻）载、阻塞/堵转、三相电流不平衡、起动加速超时、接地/漏电、欠/过压、欠功率 等保护功能。ST500装置通过装在柜门

12、上的ST522显示模块，实时的显示当前电动机的运行情况（当前过载、过流等情况）和三相平均电流；当电动机发生任一故障时，装置延时一段时间后断开主接触器，电动机停车，ST522显示模块上实时的显示当前发生的故障信息（故障原因、故障时间、故障时电动机电流电压值）。带通讯功能时还可以通过通讯将保护数据实时传送到计算机后台系统中进行监控管理。特别是ST500智能型电动机控制器漏电保护在化工行业中有非常重要的使用价值，它解决了电气维护人员经常到电动机旁用“摇表”测绝缘的问题，既保证了电动机设备的安全，又保证了生产连续运行。1.4.2测量功能ST500智能型电动机控制器可以对当前电动机回路的三相电流、三相电

13、流不平衡、接地电流、电压、功率、功率因数、频率、电能进行测量，并且实时的在盘柜显示模块ST522上显示。带通讯功能时可通过通讯将实时数据传送到计算机后台或者SCADA系统中进行监控管理。 1.4.3控制功能 ST500智能型电动机控制器可以满足各种起动方式，如直接起动、双向起动、双速起动、星三角起动、电阻降压起动、自耦变压器降压起动、自起动和晃电、欠压失压重起动控制方式。 ST500智能型电动机控制器支持12路开关量输入，6路继电器输出，可以在盘柜上方便的进行起停操作、调试等工作，带通讯功能时还可以通过计算机后台实现“四遥”功能，对电动机进行监视管理，控制器还内置了4-20mA变送功能。.1特

14、殊控制功能a.外部停车电动机处于运行状态时，若吸合的接触器在控制器未发指令时断开，此时控制器的控制继电器自动释放，同时报送外部停车信息，但不影响电动机的再次起动操作。（例：工程应用中接触器线圈回路串联一只行程限位开关，则当电动机正向运转到位时控制器虽未发指令停车，由于接触器电源被限位开关切断而释放，此时控制器内的控制继电器自动释放。此时操作工可进行正常的反向控制操作。）b.上电自起动在上电过程中，控制器将按照系统设置判断是否允许实现自动起动功能。可实现电源恢复后的分时自动起动功能。若系统上电自起动功能设置为“允许”，自起动模式设置为“起动”时，那么控制器在上电时可按照设定的延时时间自动起动运行

15、电动机；若系统上电自起动功能设置为“允许”，自起动模式设置为“恢复”，那么控制器将根据掉电前的状态，判断系统是否重新起动，若掉电前系统处于运行状态，则上电后按规定的延时时间自动起动运行；若掉电前系统处于停车状态则上电时系统将不会自动起动。若自起动功能设置为“禁止”，系统不会自动起动。c. 欠压或失压重起动功能c.1欠压或失压重起动功能需设定以下参数（如下表）欠/失电压重起动重起动电压整定值（7595）Ue +OFF立即重起动失电时间0.10s 0.50s延时重起动失电时间0.50s10.00s延时重起动延时时间1.00s60.00sc.2欠压或失压重起动特性该功能只有在带电压功能时有效，且欠压

16、重起动功能需设置为“允许”状态。当电动机处于运行状态，若控制器发生欠压故障跳闸后，控制器报欠压故障信息；或由于电动机电压波动或消失导致接触器断开，同时控制器检测到电源跌落到欠压设定值以下（欠压设定值打开），或检测到电源低于额定电压的70%以下（欠压设定值关闭），控制器则自动断开控制继电器触点，报控制器失压停车信息。以上两种情况停车后控制器立即开始累计失电时间,当电动机电源恢复重起动设定电压以上时，如失电累计时间在设定的立即重起动时间内，则电动机立即重起动；如失电累计时间超过立即重起动延时时间，但在设定的延时重起动时间内，电动机则再按设定的延时重起动时间进行自动延时起动；如失电累计时间超过设定的

17、失电延时重起动时间，则电动机清除相关信息,不再自动起动。控制器的动作特性为失压重起动动作电压值误差在±10% 范围内，延时特性为时间值误差在±10% 范围内。d.控制器的控制权限电动机的起停控制功能有三种方法：通过ST522面板上按键操作、信号按钮或无源接点通过状态输入端操作、通过通讯接口进行远程“软操作”。三种操作方法通过控制器上32#端子来切换控制权限，当32#与1#端子短接时控制权为“远程”，断开时控制权为“本地”。端子（连接信号按钮或无源接点）权限根据需要可调整（远程/本地），控制器缺省默认权限为“本地”我所在电气二车间东维护班组所维护的变电所中的综保就是使用的这种

18、控制权限。ST522按键为“本地”权限，但其控制功能根据需要可锁定。通讯端口的“软操作”权限为“远程”。 1.4.4在线监视功能电气工作师站操作人员可以在后台系统上，完成所有保护整定数据的查看、修改设定。并且可在线监测电动机的运行情况和供电电源的质量，及早的发现问题。同时后台系统强大的管理功能可以有效的实时记录各台电动机的型号、历史维护记录、故障波形，为保证工艺系统的安全生产提供了有力的依据。由于种种原因，我所在电气二车间东维护班组所维护的变电所中的综保没有连接计算机。三、电动机控制电路的比较3.1传统的电动机控制电路3.1.1传统的电动机控制电路如下图：为了实现电动机的控制和相应功能，通过选

19、择相关电气设备，组成下图抽屉柜，从而完成上图电动机回路的控制。3.1.2传统典型控制方案在应用过程中存在以下问题：.热继电器回路只能实现对电动机的过载保护，保护功能单一，要实现其它保护（如三相电流不平衡保护、缺相保护、接地/漏电保护、起动加速超时保护、 欠载、欠压、过压保护、欠功率保护、抗晃电、欠压失压重起动保护），则必须靠在抽屉柜增加其它电气设备来实现。.当电动机过载时，是靠热继电器本身的双金属片过流发热膨胀顶开触点来断开电气回路实施保护的，因此，热继电器无论是金属片还是输出的触点都无法做到与强电电气回路分开独立运行，其金属片和触点都要承受大电流的负载，特别是在过载情况下，金属片和触点会长期

20、发热变形，从而使金属片产生机械疲劳失效现象和触点沾滞现象，导致保护拒动或误动. 热继电器没有控制功能、没有测量且变送为420mA输出功能（三相电流、三相电压、功率、功率因素、频率、电能、热容量、电流不平衡率、漏电流值）、没有故障记录功能（当前运行时间、当前停车时间、累计运行时间、累计停车时间、起动电流、起动时间、操作次数、输入输出状态、故障记录、故障时标、运行状态指示）、没有控制回路电源检测、不带通讯功能，因此在DCS系统中要监视电动机的运行状态和参数，必须要在抽屉柜柜附加相应设备和回路，并通过硬接线方式把信号反馈至DCS系统，既增加了设备又使回路构成变得复杂。.传统电动机控制回路由于采用热继

21、电器构成回路，使抽屉柜电气元器件多，回路构成复杂，无法实现设备的一体化，且故障点多。3.2采用ST500电动机保护控制器的现代电路采用ST500起动控制回路如下图：3.2.1 采用ST500智能型电动机保护控制器后的现代电路优点.用ST500智能型电动机保护控制器代替热继电器，构成马达控制回路，不仅能完全实现传统热继电器回路的过载保护功能，而且在不增加任何设备情况下轻松实现其它保护功能（如三相电流不平衡保护、缺相保护、接地/漏电保护、起动加速超时保护、 欠载、欠压、过压保护、欠功率保护、抗晃电、欠压失压重起动保护）。.在抽屉柜中采用ST500智能型电动机保护控制器，在不增加任何设备和回路情况下

22、就可实现各种控制功能、测量且变送为420mA输出功能（三相电流、三相电压、功率、功率因素、频率、电能、热容量、电流不平衡率、漏电流值）、故障记录功能（当前运行时间、当前停车时间、累计运行时间、累计停车时间、起动电流、起动时间、操作次数、输入输出状态、故障记录、故障时标、运行状态指示）和通讯功能，很方便地通过硬接线或通讯方式把抽屉柜的运行状态和各种参数传至DCS系统，满足集控需求。.采用ST500智能型电动机保护控制器，可以实现弱电（由互感器变为弱电回路）控制回路与电动机强电主电路分开，实现触点的完全独立，互不干扰，最大程度地降低了保护拒动和误动的发生率. 采用ST500智能型电动机保护控制器，

23、可实现溢出故障保护功能，和塑壳开关配合，更好的保护设备：当电动机的故障电流超过2倍以上的额定电流时，ST500增加了短路故障输出触点去选择分断塑壳断路器（通过分励线圈）。而不是让接触器执行分断，有效保护延长接触器的使用寿命。. 采用ST500智能型电动机保护控制器，可实现抗晃电功能：在主回路电源波动(小于1S)恢复后电动机能持续运行的一种控制方式，有效防止了电动机因主回路电源波动而导致不必要的停车，大大提高了运行可靠性。. 采用ST500智能型电动机保护控制器，可实现欠压/失压延时重起动功能:电动机主回路发生电源故障后，如果在设定的时间内主回路电源恢复正常，电动机将自动分时起动，大大提高了系统

24、运行效率。. 采用ST500智能型电动机保护控制器，当接触器发生故障时，装置可直接驱动断路器分断。四、故障排查方法1、接线错误1）停车时报“接线错误”，无法起动，这是由于控制器检测到接入1DI的接触器辅助触点的状态与控制器初始设置的状态不一致造成的。排除方法：接触器的常闭辅助触点应该接入控制器，可以通过“运行数据”菜单下的DI状态查看DI1是否为实心点（实心点代表已经接入）。2）停车时正常，外部起动按钮按下，起动失败，报“接线错误” ，这是由于外部起动没有打开造成的。排除方法：将“参数设置”菜单下的“起动参数”中的“外部起动”设为允许。 2、 辅助点异常报警起动以后报警灯亮，有“辅助点异常”报

25、警，是由于起动以后控制器检测到接触器辅助触点没有变化造成的。排除方法：请仔细检查接入控制器的接触器状态是否正确，或者该触点没有变化的原因。3、断路器未合在控制器工作状态为运行时，断路器状态没有改变的情况下报出“断路器未合”。排除方法：试验时，在“参数设置”菜单中将“工作状态”改为“试验”；工作时，控制器工作状态为运行，将断路器合上，改变接入控制器的断路器辅助触点的状态就可以消除。4、 外部权限开关不能切换产品的权限1）查看“参数设置”菜单中的“控制权限”是否为“禁止”。2）接入9DI或者10DI的转换开关切换是否正常，可以通过“运行数据”菜单下的DI状态查看。5、 起动命令给出无反应1）如果界面报出“接线错误”或“断路器未合”，按照上述方法先清除。2）查看有没有电流。3）查看是否有故障，如有故障先清除并复位。4）查看显示模块右下角控制权限是否正