DSP-683电动机保护说明书2

ASD-211数字电动机保护测控装置使用说明书PAGE1DSP-683DSP-683数字电动机保护测控装置概述………………1技术数据…………1结构………………5装置简介…………7贮存………………11液晶MMI使用说明…………11附录………………15定货须知………18目录苏州苏继电气有限公司2003.2DSP-683数字电动机保护测控装置使用说明书PAGE15苏州苏继电气有限公司概述1.1DSP-683系列产品用途分类：DSP-683数字电动机保护测控装置适用于10KV或6KV小电流接地系统的高压电动机,为间隔层设备，完成保护、测控、通讯等功能，其功能如下：1.2主要功能如下：1.2.1保护功能正序速断和负序速断保护；堵转保护；正序反时限和负序反时限保护；过热保护；过负荷告警；小电流接地选线功能：可选用基波或5次谐波判断，选线后发告警信号；零序电流保护功能：零序电流定值0~5A，出口跳闸或告警可选择；1.2.2装置自检功能装置自动检测RAM、ROM、A/D及电源消失等故障；自动检测定值、配置、系数等参数；1.2.6显示功能面板上具有大屏幕汉字液晶显示、键盘操作，可方便的实现测量跟踪监视、在线修改定值或投退某些保护功能。面板上具有系统状态知识灯。技术数据额定直流220V；直流电流电压纹波系数不大于2%，电压波动为额定电压80~110%。额定交流交流电流：5A；交流电源波形为正弦波，畸变系数不大于2%；频率：50Hz，允许偏差为±0.5%。交流回路过载能力施加1.2In~2In装置可持续工作；施加40In持续１s后无绝缘损坏。功率消耗直流回路不大于8W；交流回路不大于0.5VA／相。输出触点在电压不大于250V的交流回路中，触点接通电流能力为5Ａ（阻性负载）；触点寿命次数为1000次。主要技术数据正序电流速断保护、负序电流速断保护、堵转保护、零序电流保护动作值整定范围1~99.99A；（零序电流为0~5A）；整定级差0.1A；动作值的准确度一致性不大于动作值的3%；平均误差不超过±3%。动作时间整定范围0~99.99s；整定级差0.01s；动作时间的准确度在2倍的动作电流下测得动作时间，一致性不大于20ms，当整定范围为0.0~9.99s动作时间平均误差不超过±20ms，当整定范围为10.00~99.99s动作时间平均误差不超过±5％。正序电流反时限保护、负序电流反时限保护动作值整定范围0.2In~2In；（零序电流为0~5A）；整定级差0.1A；动作值的准确度一致性不大于动作值的5%；平均误差不超过±5%时间特性动作时间的准确度一致性不大于20ms，当时间范围为0.1~1s时动作时间与计算时间平均误差不超过±50ms，当范围为1.00~99.99s时动作时间与计算时间平均误差不超过±5％。热保护功能热保护动作值二次额定电流整定范围0.2In~2In；整定级差0.1A；动作值的准确度一致性不大于动作值的5%；平均误差不超过±5%热告警系数整定范围0.10~1.00级差0.01误差不大于±10﹪热保护动作时间动作时间的准确度一致性不大于20ms，当时间范围为0.1~1s时动作时间与计算时间平均误差不超过±50ms，当范围为1.00~99.99s时动作时间与计算时间平均误差不超过±5％。过负荷保护功能动作值整定范围0.2In~2In；（零序电流为0~5A）；整定级差0.1A；动作值的准确度一致性不大于动作值的5%；平均误差不超过±5%时间特性动作时间的准确度在2倍的动作电流下测得动作时间，一致性不大于20ms，当整定范围为0.0~9.99s动作时间平均误差不超过±20ms，当整定范围为10.00~99.99s动作时间平均误差不超过±5％。2.6.5启动时间过长保护当电流大于有流定值时，认为电机启动，启动延时到后，若1.5Is<I1p，则认为启动时间过长。绝缘性能绝缘电阻装置各导电电路对外露非带电金属部分及外壳之间，以及电气上无联系的不同电路之间，用开路电压500V的测试仪器分别测定其绝缘电阻值，应不小于500MΩ。介质强度装置所有电路与外壳的介质强度能耐受交流50HZ，电压2KV(有效值)，历时1min实验，而无绝缘击穿或闪络现象。当复查介质强度时，试验电压值为规定值的75%。表1试验部位耐压水平1.交流回路对地同一组触点对地工频2KV(有效值)2.交流回路之间同上3.交流和直流回路之间同上4.直流电源回路对地同上5.同一组触点之间工频1KV(有效值)冲击电压装置的导电部分对外露的非导电金属部分外壳之间，在规定的试验大气条件下，能耐受幅值为5KV的标准雷电波短时冲击检验。抗干扰能力装置能承受GB/T14598.13规定的频率为1MHZ及100KHZ衰减振荡波（第一个半波电压幅值共模为2.5KV，差模为1KV）脉冲干扰试验；装置能承受GB/T14598.14规定的严酷等级为Ⅲ级的静电放电干扰试验；装置能承受GB/T14598.9规定的严酷等级为Ⅲ级的辐射电磁场干扰试验；装置能承受GB/T14598.10规定的严酷等级为Ⅲ级的快速瞬变干扰试验；机械性能工作条件：装置能承受严酷等级为１级的振动响应、冲击响应检验；运输条件：装置能承受严酷等级为１级的振动耐久、冲击及碰撞检验；环境条件环境温度工作：－１０℃~＋５０℃。贮存：－２５℃~＋７０℃在极限值下不施加激励量，装置不出现不可逆变化，温度恢复后装置应能正常工作。大气压力：８０~１1０ＫＰa（相当海拨高度2km及以下）。相对湿度：不大于９０％，无凝露。其它条件：装置周围的空气中不应含有带酸、碱腐蚀或爆炸性的物质结构本装置采用插件式结构，外壳封闭；机箱采用嵌入式安装方式，箱后接线。外形尺寸：宽×高×深=230×150×208背视图背视图正视图150开孔图212侧视图13868R4×4170220安装开孔尺寸如下图所示：装置面板布置图如下所示：跳闸合闸运行合位跳位复跳闸合闸运行合位跳位复归异常告警跳闸远方就地装置后面板端子布置图如下图所示：C端子编号C端子编号名称C01装置故障C02C03信号公共端C04告警C05备用C06保留C07C08保留C09保留C10保留C11保留C12保留C13保留C14保留C15C16C17C18公共端C19合闸C20保留C21跳闸C22保留C23保留C24保留C25保留C26B端子编号名称B01保留B02保留B03保留B04保留B05保留B06保留B08保留B09保留B10保留B11保留B12保留B13保留B14保留B15保留B16保留B17保留B18保留B19保留B20220V+B21220V-B22接地A端子编号名称1保护Ia入2保护Ia出3保护Ib入4保护Ib出5保护Ic入6保护Ic出7保留8保留9零序电流入10零序电流出11保留12保留注：A端子电流互感器的输入输出端不要接反；装置简介特征代号系列代号特征代号系列代号功能代号苏继系列产品DSP―683硬件说明本装置包括2个功能插件，即CPU插件和出口插件;另外在前面板上还有一块用于人机对话的MMI板。4.2.1CPU插件CPU插件采用嵌入式数字信号处理器（DSP）构成简洁高效的数据采集和处理系统，独特的设计和先进的表面贴安装工艺大大提高了系统的可靠性和抗干扰能力；硬件具有两级看门狗保证系统在异常时能及时复位；完善的软硬件自检还能使系统在运行时保证各种参数完好无损；用具有多重写闭锁功能的串行E2PROM保存定值、系数和配置，确保这些参数不被误修改而且能够掉电保持；模数转换首先将二次交流信号隔离变换为小电流或小电压信号，经调整后输入到A/D，原理图如下：保护电流回路：保护电流回路：电流互感器去A/DR所选用的隔离变压器精度高、隔离效果好、具有很高的抗扰度。开关量输入（包括断路器工作状态、断路器压力信号、事故总信号等）/输出。CPU通过RS232口与液晶MMI板通讯。CPU插件构成整个装置功能的核心。系统原理框图如下所示：4.2.2出口插件该插件接收CPU下发的控制命令并完成操作机构的跳闸、合闸操作功能。4.2.3人机对话板（MMI板）人机对话板配有便捷的薄膜输入键盘和丰富的液晶显示，为用户提供了良好的操作界面；该板与CPU插件以串行通讯的方式相连接，接收主系统的测量数据、开关量数据及各种故障告警信息供用户浏览，同时用户还可以调整系统开入量的去抖时间、修改电压电流的变比、设置装置的通讯地址、做遥控的传动实验、整定保护的定值和系统的时间等，增加了系统使用的灵活性。装置的功能原理简介保护启动本保护启动采用突变量启动和有效值辅助启动两种方式。突变量启动判别每相电流采样值的突变量，判据为：Iqd=∣|I(t)-I(t-T)|-|I(t-T)-I(t-2T)|∣≥IqdsetIqd为计算的启动电流，Iqdset为启动电流的定值。当任一相电流连续两个采样值的突变量大于启动定值时，保护启动并进入故障处理程序做故障计算判别。若无故障，10秒后整组复归。若有故障，则保护跳闸，10秒后复归。保护还采用有效值作为辅助启动判别量，以便在没有明显突变量情况下保护能可靠启动。保护后启动并通过故障处理程序进行故障计算判断：若有故障，条件满足则保护跳闸，动作后若故障消失则保护快速返回；若无故障，或条件不满足，保护最多延时10秒后整组复归。负序电流速断保护、正序电流速断保护33I2大于定值延时KG1出口跳闸&跳闸信号图中KG1为控制字，跟据Iap和Icp计算出负序电流及正序电流分量,当负序电流大于定值时延时跳闸，负序电流速断保护可通过修改软件控制字投退，正序电流速断保护原理同负序电流速断，当装置判断CT开路时退去负序电流速断保护。负序电流计算公式：3I2=Ia+α2Ib+αIc其中α=ej120º堵转保护本装置可判别电动机处于运行状态或启动状态,根据计算出的正序电流和电动机的运行状态判断电动机是否堵转,电动机启动和运行状态的堵转定值可分别整定。负序电流反时限保护、正序电流反时限保护将负序电流与定值比较，如大于定值则延时t=2τ/I动作出口，其中I为负序电流对负序电流定值的倍数，τ为负序反时限时间常数。当装置判断CT开路时退去负序电流反时限保护。正序电流反时限保护原理如同负序电流反时限保护。当电机启动时退出反时限，实验时，投入CTL1BIT12；正常运行时退掉该位，这样做实验较为方便。过热保护根据正序电流和负序电流计算出等效电流Ieq，从而获得正序电流和负序电流总的热效应电流，Ieq的表达式如下：Ieq2=K1*I12+6*I22，电动机的运行时间/电流曲线由下式表示t=τ1/(（Ieq2/Is2）-1.052)，其中Ieq运行的等效电流，I1正序电流分量，I2负序电流分量，Is额定电流，K1在启动时为0.5正常运行时为1，τ1发热时间常数。一旦电动机过热，装置可以按整定的范围提前告警，如果继续过热，则时间到时动作出口。当装置判断CT开路时Ieq为最大的相电流。零序过流保护3I03I0大于零序定值零序延时KG2出口跳闸&跳闸信号可选择跳闸或告警，图中KG3为控制字，KG3=1时投零序过流保护。小电流接地选线小电流接地选线采用零序功率方向原理，可选五次谐波或基波电压﹑电流计算，零序功率方向可选为零序保护的闭锁条件。过负荷保护过负荷保护主要起告警作用，有独自控制字、电流定值及延时。过负荷告警过负荷告警&Ibp>过负荷定值Iap>过负荷定值Icp>过负荷定值或CTL2.bit12=1过负荷以保护电流中的最大值为依据。4.3.11启动时间过长保护当电流从无到有或断路器为分位变合位时，认为电机启动，当启动时间达到启动延时时，若1.5Is>I1p，（Is有流定值，I1p为正序电流）则认为电机进入运行状态，否则认为启动时间过长。贮存包装好的装置应当保存在相对湿度不大于80%，周围空气不含有酸、碱性或其他腐蚀及爆炸性气体的防雨、雪的室内。液晶MMI使用说明DSP-683装置设计了便捷的键盘操作和丰富的液晶显示，为用户提供了友好的使用界面。借助该界面可以很方便地浏览测量数据、修改定值系数、进行传动实验。除此之外，系统还提供了详尽的故障告警信息和追忆SOE的功能，帮助用户及时准确地处理问题。6.1键盘操作合闸跳闸复归装置共有九个操作按键,分别为：左键（）、上键（）、右键（）、下键（）、退出键（）、确认键（）、复归键（）、跳闸（）、合闸（）。其中由左键、上键、右键、退出键、下键、确认键完成液晶菜单的操作。复归键用于保护动作信号的复归。跳闸、合闸键用于本地控制可操作的电力设备，如断路器的分合操作。合闸跳闸复归6.2LCD显示器LCD为128×64点阵式图文液晶显示器,显示方式为绿底黑字,显示特点为全中文菜单结构,可显示各种功能菜单6.3LED指示灯面板上的各种指示灯用来表明系统的各种状态。6.4循环工作界面模块上电后即进入有背光循环工作状态。在没有键盘操作和故障告警情况下该背光灯保持3分钟，然后转入无背光循环工作状态。循环工作界面有两个循环项：重要数据界面（如图1-1所示）和SOE界面（限于有SOE发生时，类似图1-2）。如果不想循环显示SOE画面，则按一下复归键，SOE界面将不再进行循环显示，但该SOE信息仍将保存在SOE记录中。按除去跳闸、合闸、复归键外的任意键，可由该界面进入用户操作界面；当有故障出现时可从该界面进入故障告警界面。同时点亮背光灯。跳闸、合闸键只在循环界面中起作用，按下该键可分别进入与之对应的界面；在其它菜单中按这两个键不起作用。1测量数据1测量数据2传动实验3读写数据4SOE数据2-0xx:xx:xxIa=xxx.xxAIc=xxx.xxAUab=xxx.xxKVUbc=xxx.xxKVP=xxxxxxKWQ=xxxxxxKWCosQ=x.xx1-12000-11-2118：59：30333msA/D故障！1-26.5用户操作界面用户操作界面是一个多级菜单结构，从循环工作界面按键首先进入主菜单（图2-0）；在主菜单按“退出键”或在所有的用户操作界面下保持无按键一分钟，便可从用户操作界面回到循环工作界面。主菜单有四个选项，可通过按“上键”或“下键”在其中做循环选择，黑色条块标示了所选的项；选好项后按“确认”便进入相应项的下级工作内容。测量数据包括电流、电压、功率和开关量四项内容（如图2-1-1~2-1-4），可通过按“上键”或“下键”循环选择；对于电流、电压和功率还可通过按“左键”或“右键”选择显示其一次值（①）或二次值（②）；也可按“退出”返回到主菜单。电电² Ia=xxx.xxxA流Ic=xxx.xxxAIap=xxxx.xxAIbp=xxxxxxAIcp=xxxx.xxAI1=xxxx.xxAI2=xxxx.xxA3I0=xxx.xxA2-1-1电² 压U1=xxx.xxVU2=xxx.xxVUab=xxx.xxVUbc=xxx.xxVUca=xxx.xxV3U0=xxx.xxV2-1-2F=50.00P²=xxxxxx.xWQ²=xxxxxx.xWCos=x.xxx+wh=xxxxxxx-wh=xxxxxxx+var=xxxxxxx-var=xxxxxxx2-1-30000000000110000000000000000000000000000000000000000000000000000开关状态：系统故障：告警状态：装置故障：2-1-4请输入密码：0002-2-1跳闸：告警：合闸：备用：储能：2-2-2跳闸：OK告警：合闸：ER备用：储能：2-2-3传动实验用来在调试过程中检查模块的控制通道是否畅通，为避免出现不可预测的结果，实验前需要对实验人员做安全性资格审查：验证密码（见图2-2-1）。密码由三位十进制数字组成，用下划线’_’标注编辑位，编辑位可通过按“左键”或“右键”左右循环移动；编辑位的值可通过按“上键”或“下键跳闸：OK告警：合闸：ER备用：储能：2-2-3密码验证通过后便进入传动实验界面（图2-2-2），黑色条块标注了选择的实验项目，实验项目可通过按“上键”或“下键”循环选择；对所选项按“确认键”实验开始。实验成功在相应位置显示OK,失败则显示ER（见图2-2-3）。选择：1内存4系数2选择：1内存4系数2时间5配置3定值2-3(实验时请注意断路器开关的状态)读写数据可用于阅读和修改时间、定值、系数、配置等数据，也可用于追忆SOE事件。为了工程人员调试方便，此处还设置了读内存数据的功能。请输入请输入内存地址：8888H字数：002-3-1读写数据菜单如2-3所示，共有五个选项，可通过按“上键”或“下键”在其中做循环选择，黑色条块标示了所选的项；选好项后按“确认键”便进入相应项的下级工作内容；按“退出键”回到主菜单。ADDR：8888HDATA：0000FFFF22221A1A5555ADDR：8888HDATA：0000FFFF22221A1A55552-3-2用下划线’_’标注编辑位，编辑位可通过按“左键”或“右键”左右循环移动；编辑位的值可通过按“上键”或“下键”改变。输入结束后按“确认键”确认。（其它数据的输入方法与此相同，相关部分不再一一说明）。2-3-3内存地址和字数输入确认后便进入画面2-3-2，这是从8888H2-3-32-3-4读写时间：在读写数据菜单中选择了第二项“时间”便进入画面2-3-3，黑块指示了要编辑的项，按“上键”或“下键”黑块顺次循环移动，按“确认键”后便进入相应项的编辑状态：黑块消失，用下划线’_’标注编辑位，编辑位可通过按“左键”或“右键”在本项数据的所有位间循环移动；编辑位的值可通过按“上键”或“下键”2-3-4如数据无改变则回到读写数据菜单，否则进入2-3-5画面：按“退出键”作废修改直接退出；按“确认键”可确认修改，修改成功显示“OK”，失败则显示“ER”，再按“退出键”退回到读写数据菜单。2-3-5读写定值：在读写数据菜单中选择了第三项“定值”便进入画面2-3-6，该画面提供了两项操作功能：修改当前定值组号和修改某组定值，用户可通过按“上键”或“下键”选择。修改当前组号在当前状态即能完成，读定值需先输入组号。定值一般有多项，需要先选择后修改，方法与修改时间类同，此处不再详述。读写系数：在读写数据菜单中选择了第四项“系数”便进入画面2-3-7，修改方法与修改时间类同，此处不再详述。当前组号：00读写00组定值2-3-6系数：AI00：0100AI01：0050AI02：0050AI03：0050AI04：0050AI06：0050AI07：00502-3-7通讯地址：控制字3：0000H遥信延时1：0.01S遥信延时2：0.02S2-3-8读写配置：在读写数据菜单中选择了第五项“配置”便进入画面2-3-8，修改方法与修改时间类同，此处不再详述。SOE数据：在主菜单中选择了第四项“SOE数据”便进入读“SOE”状态，如没有事故报告便显示2-3-9画面，否则将以类似2-3-10的方式报告故障（2-3-10表示2000年11月21日18时59分30秒333毫秒装置发生了A/D故障）。按“上键”可继续向前查询SOE，按“下键”则向后查询。无SOE！2-3-92000-11-2118：59：30333msA/D故障！2-3-10A/D故障！3-1-16.6故障告警状态当系统发生了故障或有开关动作时，系统便进入故障告警状态，用类似画面3-1-1的方式向用户报警。用户收到告警，可按“退出键”回到操作界面对系统做相应处理，2分钟后如故障仍未排除则重新进入故障告警界面，报警状态或处理故障期间，如有更严重的故障或更重要的动作，则用新告警信息进入故障告警状态。复归复归3-1-2保护动作后，面板上信号指示灯亮并保持直到复归。复归可通过按面板上的“复归键”来就地复归，也可远方复归。或者如前所述在循环界面中如果有SOE画面循环时，不想让SOE画面循环，则可以通过按“复归键”使之不再循环显示。按下“复归键”，可瞬间显示3-1-2画面。6.8跳闸、合闸键操作跳闸、合闸键操作必须是在装置正常运行，无故障的情况下进行。如果装置有故障或者没在循环界面下操作，则为安全期间，与之对应的界面不弹出。不能进行跳闸、合闸操作。操作过程分为操作预令和操作动令两个步骤，按键按第一下时起动操作预令，LCD背光闪烁并弹出提示画面，单元处于“操作预令”状态。此间，第二次按动同一操作按键（动令确认），单元方可执行相应操作。预令与动令操作时间必须在0.5-5秒内,当时间少于0.5秒时动令不被确认,当时间超过5秒,预令过程将自动结束，动令确认不被认可，操作过程必须重新开始。跳闸操作？跳闸操作？确认按跳闸退出按4-1在循环显示界面下,按“跳闸”键，背光灯点亮（如果背光灯灭的话），同时弹出提示画面，如图4-1所示。如果确认要进行“跳闸”操作，则再按下“跳闸”键，装置出口动作，同时弹出提示画面，如图4-2所示。如果执行成功，则闪过4-2所示的画面后，立即弹出“执行成功！”画面，否则弹出“执行失败！”画面。如图4-3、4-4所示。3秒后自动返回循环显示界面。跳闸执行！4-2执行成功！4-3执行失败！4-4合闸操作的过程与跳闸操作相同，相关部分不再一一说明。7．附录以下状态字及控制字的位定义如下：D15D14D13D12D11D10D09D08D07D06D05D04D03D02D01D00附录1：DSP-683故障状态字说明系统故障状态字（INT-FLAG1）位定义位定义D0正序速断动作D8保留D1负序速断动作D9运行堵转保护动作D2正序反时限动作D10启动堵转保护动作D3零序保护跳闸D11启动时间过长D4低频跳闸动作D12备用D5负序反时限动作D13跳闸不成功D6热保护动作D14保护正发跳闸令D7保留D15保留告警状态字（INT-FLAG2）位定义位定义D0热保护告警D8过负荷告警D1保留D9保留D2零序告警D10保留D3保留D11保留D4保留D12保留D5保留D13保留D6保留D14保留D7保留D15总告警标志装置故障状态字位定义位定义D0保留D8配置参数错D1保留D9补偿系数错D2保留D10传定值出错D3E2故障D11写定值出错D4电源故障D12切换定值出错D5A/D故障D13修改配置失败D6保留D14修改系数失败D7保护定值错D15CAN总线故障附录2：DSP-683控制字说明CTL1控制字1位置0定义置1定义D0正序速断保护退出正序速断保护投入D1负序速断保护退出负序速断保护投入D2正序反时限退出正序反时限投入D3负序反时限退出负序反时限投入D4热保护退出热保护投入D5保留保留D6保留保留D7保留保留D8保留保留D9保留保留D10保留保留D11保留保留D12正常运行实验用（测反时限）D13小电流接地选线退出小电流接地选线投入D14小电流接地选线用基波判断小电流接地选线用5次谐波判断D15小电流接地选线极性为正小电流接地选线极性取反CTL2控制字2位置0定义置1定义D0本体保护1告警本体保护1跳闸D1本体保护2告警本体保护2跳闸D2CT断线检测退出CT断线检测投入D3保留保留D4保留保留D5启动堵转保护退出启动堵转保护投入D6运行堵转保护退出运行堵转保护投入D7备用备用D8零序过流告警零序过流跳闸D9零序过流不受零序方向闭锁零序过流受零序方向闭锁D10PT断线退出PT断线投入