1、電動機保護測控裝置調試手冊第1章 概述本裝置適用于交流50hz、電壓至660v的各種額定功率的交流異步電動機，為其提供完善的保護、控制、測量與通信等功能。裝置由“測控主體、顯示單元與互感器盒”三部分組成，采用分體安裝形式，方便現場的安裝與使用。“測控主體”負責完成數據采集與運算分析、保護控制、網絡通信、輸入輸出等功能；“顯示單元”負責完成人機交互操作，可以查看“測控主體”所有的采集信息，可以設置“測控主體”的各種參數，可以向“測控主體”發出各種控制命令；“互感器盒”負責將電流電壓轉換為弱電信號并傳送給“測控主體”。第2章 系統組成及原理接線圖注：開入公共端為裝置的開入量電路電源輸出端，故不可將

2、有源信號輸入到裝置的開關量接點，否則將損壞裝置。第3章 開始調試第1節 裝置上電正確連接“測控主體、顯示單元與互感器盒”之間的連接線，接通“測控主體”的供電電源（需要注意電源的額定電壓及極性，若參數與裝置出廠配置不匹配將會損傷裝置），裝置即開始運行。第2節 人機交互簡介“顯示單元”的效果圖如右圖所示，包括一個液晶顯示屏、六個按鍵與兩個狀態指示燈。確定+取消裝置上電后按“確定”鍵，將顯示主菜單，繼續按“確定”鍵進入光標所在行的子菜單；按“取消”鍵可退回到上級菜單；“、”鍵用于移動光標的位置；“+、”用于設置參數。兩個指示燈分別定義為運行狀態指示燈與事件狀態指示燈。運行狀態指示燈每1秒鐘閃爍一次，

3、表示顯示模塊工作正常；事件狀態指示燈亮則指示測控主體有保護或告警事件發生，或者裝置自檢時發現錯誤。第3節 電流電壓輸入調試注意事項：請仔細核對“互感器盒”銘牌所標識的電流電壓額定，然后設置“系統參數”。裝置使用穿心電流互感器，保護電流共有1a、5a、20a、50a與100a五種額定電流等級；零序電流共有1a、5a與600ma三種額定電流等級；每種等級的過載能力均為長時間10倍過載。電壓互感器有100v與380v兩種電壓等級，每種等級的過載能力均為長時間1.5倍過載。請根據“互感器盒”銘牌的標記設置“系統參數”菜單下的“模擬量配置”的電流電壓額定；若裝置采集3相電流與3相電壓時請設置“功率計算”

4、為3相，否則設置為單相。1a或5a額定電流互感器是為了與一次電流互感器匹配，故當電流額定設置為1a或5a時，請設置一次電流互感器的變比（如一次電流互感器為400：5則變比設置為80）以供折算一次電流值用。若電機額定工作電流在100a以內，則電流可直接輸入到20a、50a或100a等級的專用互感器，此時不需要一次電流互感器。100v額定電壓互感器是為了與一次電壓互感器匹配，默認一次電壓互感器變比為380v：100v。將三相（單相）電流以相同的方向穿過對應的電流互感器，再接入電壓，開始測試。請進入“實時測量”菜單查閱裝置的采集值。裝置顯示的電壓為線電壓；只有當“功率計算”設置為“三相”時裝置才計算

5、電流不平衡與正負序電流值。當電流額定設置為1a或5a，裝置可選擇顯示一次側電流值或二次側電流值，選擇顯示二次側值時顯示精度為0.01a；選擇顯示一次側值時顯示精度為0.1a。當電流額定設置為20a、50a或100a時（此時裝置默認為顯示一次側值），顯示精度為0.1a。零序額定設置為1a或5a時，顯示精度為0.01a；設置為600ma時，顯示精度為0.1ma。當選擇顯示1次值時若此時電壓額定設置為100v，則裝置固定以380v：100v的比例關系將電壓值折算成一次側電壓值。若電機存在雙向運行情況時，只能將a相與c相交換以實現反向旋轉，裝置上應設置“定值設置”菜單下“反轉指示”的開入量輸入，否則功

6、率計算及正負序電流錯誤。若工程應用中只采集單相電壓則請將uab輸入到互感器盒，若只采集單相電流則請將ia輸入到互感器盒。裝置以一次側值計算功率，即按一次側電流值與一次側電壓值進行計算功率，故查看功率值需要注意裝置當前顯示的電流電壓值是否為一次側值，否則需要將一次互感器的變比折算進來，即“顯示的功率=顯示的電流*顯示的電壓*變比”。平衡條件下功率三相計算公式： ；a為相電壓與相電流的相位差，a 為a相電壓與電流的相位差，c 為c相電壓與電流的相位差平衡條件下功率單相計算公式：u為一次側線電壓，i為與一次側相電流，a為相電壓與相電流的相位差，測試時令u=uab，i=ia。第4節 420ma輸入調試

7、正確接入420ma信號，進入“實時測量”菜單查閱裝置的采集值。若420ma輸入端子（+/-）接反則測量結果錯誤。第5節 開入量輸入調試裝置默認情況下提供8路開關量輸入（k1k8），并可擴展4路開關量（k812）。工程應用中將“開關量接點”的一端接裝置的開關量輸入端kx，另一端接裝置的開入公共端。當開關接點閉合時，對應開入量顯示為動作狀態。開入公共端為裝置的開入量電路電源輸出端，故不可將有源信號輸入到裝置的開關量接點，否則將損壞裝置。“系統參數”菜單下可設置開入接點為常開或常閉狀態。第6節 控制功能調試本裝置具有完善的控制功能，可以通過菜單控制、通過開入量傳動控制以及遠程遙控。裝置內置多種控制與

8、起動方式，并能根據機構是斷路器或交流接觸器自動執行相應的控制功能及控制過程。故首先需要設置“系統參數”菜單下“起動方式”菜單內“機構類型”。（一）繼電器輸出方式設置：根據機構設置（1）機構為斷路器該類應用中裝置標準配置四路繼電器輸出，分別為合閘、分閘、保護跳與信號告警，另可擴展兩路備用繼電器。此時應將“系統參數”菜單下“開出方式”菜單內“合閘與分閘”繼電器設置為“脈沖”輸出方式；“信號告警、備用（如果存在）”繼電器可根據需要設置成“脈沖”或“電平”輸出方式。設置為“脈沖”輸出時脈沖寬度為500ms，下同。（2）機構為交流接觸器該類應用中裝置標準配置四路繼電器輸出，分別為起動a、起動b、保護跳與

9、信號告警，另可擴展兩路備用繼電器。此時應將“系統參數”菜單下“開出方式”菜單內“起動a、起動b”繼電器設置為“電平”輸出方式；“信號告警、備用（如果存在）”繼電器可根據需要設置成“脈沖”或“電平”輸出方式。注：“保護跳”繼電器始終為脈沖輸出方式。（二） 控制功能的應用（1）機構為斷路器裝置由“合閘”出口向機構發出合閘信號，由“分閘”出口向機構發出分閘信號，當有保護事件發生時，由“保護跳”出口向機構發出跳閘信號。注意，“保護跳”出口有常開與常閉兩個聯動接點，此類應用中應使用其中的常開接點。當有告警類事件發生時，由“信號告警”出口對外發出信號指示。注：工程中也可以只使用裝置的保護功能，控制功能由其

10、他單元完成。（2）機構為交流接觸器此類應用中，裝置配置有多種控制方式供選擇，包括直接起動、星三角起動、降壓起動、可逆起動與定時起動方式等。工程應用中電機采用直接起動則將“系統參數”菜單下“起動方式”菜單內“起動方式”設置為“直接”；電機采用雙向可逆起動則將“系統參數”菜單下“起動方式”菜單內“起動方式”設置為“雙向”；電機采用自藕降壓起動則將“系統參數”菜單下“起動方式”菜單內“起動方式”設置為“降壓”；電機采用星三角起動則將“系統參數”菜單下“起動方式”菜單內“起動方式”設置為“星三角”。使用“降壓起動與星三角”起動方式時，還需要設置第一階段的起動時間，即起動方式下方的“一態時間”。 直接起

11、動：裝置固定由“起動a”出口控制合閘或分閘，即出口接點閉合時為控制電機合閘運行，出口接點斷開時為控制電機分閘停止；由“保護跳”出口發出跳閘信號；由“告警”出口發出信號指示。 雙向起動：裝置根據運行要求可分別由“起動a”或“起動b”出口控制合閘或分閘以控制電機旋轉的方向，由“保護跳”出口發出跳閘信號；由“告警”出口發出信號指示。注意：改變電機旋轉方向時必須先停止電機，再起動電機；改變電機旋轉必須通過交換ac兩相實現，否則裝置將無法正確計算功率與電流的序分量。 降壓起動：裝置先由“起動a”出口發出起動控制，經過設定的“一態起動時間”后“起動a”出口釋放，然后由“起動b”出口動作，電機進入全壓運行狀

12、態。 星三角起動：裝置先由“起動a、備用出口1”動作，使電機內部繞組為星形接線，經過設定的起動時間后“起動a、備用出口1”出口釋放，“起動b”出口動作，進入全壓運行。另可以將“起動a、備用出口1”統一使用“起動a”控制。注：工程中也可以只使用裝置的保護功能，控制功能由其他單元完成，此時可將“保護跳”出口的常閉接點串在控制回路中實現跳閘，或者使用“保護跳”出口的常開接點去跳閘上一級斷路器。各種起動控制方式下的接線圖見“第二章”。（三） 控制命令的執行（1）傳動控制低壓電機就地手動控制方法通常是將分合閘等控制信號接入裝置的開入量，由裝置檢測相應信號后再執行對應的控制操作。因此，可以將外部分閘、合閘

13、、禁止起動與遠方就地等信號接入裝置的開入量，然后設置相應的軟件功能即可完成各種控制功能。本裝置提供可靈活設置的具有優先級的分合閘控制功能，包括“緊急停止、緊急起動、傳動起動、反向起動”控制與“禁止合閘與遠方就地”閉鎖功能，需要使用某項功能時，將“系統參數”菜單下“傳動控制”菜單內相應的功能項設置為“投入”，并設置與之關聯的開入量的輸入位置，當該開入量動作時裝置立即執行對應的控制命令，詳細使用方法闡述如下： 遠方就地：該功能投入后，裝置在執行分合閘命令前會檢測當前若處于就地狀態再執行命令，否則將不執行任何分合閘命令。使用該功能請將“系統參數”菜單下“傳動控制”菜單內“遠方就地”功能項設置為“投入

14、”，并設置與之關聯的開入量。注意，該開入量實際上是“遠方”狀態輸入（為了簡化處理裝置并未指定“就地”狀態輸入），即“遠方就地”關聯的開入量kx=0時允許“傳動控制”功能，kx=1時允許遙控。下面的描述均基于“就地”狀態。注：若功能不投入，則可以直接進行下面的控制。 緊急停止：優先級最高的控制命令，與之關聯的開入量“動作”時則裝置立即發出分閘（停止）命令。“緊急停止”推薦使用電平信號，這樣可以有效防止再次誤起動。 緊急起動：與之關聯的開入量“動作”時，且當前時刻“緊急停止”未保持有效，則裝置立即以“系統參數”菜單內“起動方式”內設置的起動類型執行起動命令。“緊急起動”可以使用脈沖信號。 傳動起動

15、：與之關聯的開入量“動作”時，且當前時刻“緊急停止”未保持有效，“禁止合閘”未保持有效，則裝置立即以“系統參數”菜單內“起動方式”內設置的起動類型執行起動命令。“傳動起動”可以使用脈沖信號。 反向起動：是專為“雙向起動”類型設置的，在該起動方式下，“傳動起動”固定由“起動a”出口發出合閘控制，與反向起動關聯的開入量“動作”時，裝置固定由“起動b”出口發出合閘控制，可滿足電機雙向旋轉控制。 禁止合閘：與之關聯的開入量“動作”時，將閉鎖“傳動起動”控制，但不會閉鎖“緊急起動”。“禁止合閘”需要使用電平信號。 傳動復歸：與之關聯的開入量“動作”時，裝置將繼電器與事件指示燈復歸。注意，當有保護事件發生

16、后，裝置會自動閉鎖合閘控制，此時必須復歸后裝置才接受控制命令。（2）定時控制另外，裝置針對樓道與道路照明等應用場合，特別設置了定時控制功能以滿足無人值守的應用要求。選擇定時控制功能后，當裝置的系統時間與設置的起動時間匹配時裝置會自動執行起動命令；當裝置的系統時間與設置的停止時間匹配時裝置會自動執行停止命令。使用定時控制功能：將“系統參數”菜單下“定時控制”菜單內定時控制功能設置為“投入”，設置起動時間與停止時間即可。注：傳動控制與定時控制功能可以同時兼容，不會發生沖突，更不會導致控制紊亂，但使用者必須明了當前所有已使用的控制功能之間的邏輯關系，以免發生意外。第7節 保護功能調試注意：因本裝置可

17、以選擇顯示一次側值或二次側值，故執行保護功能測試前必須確知裝置當前顯示值是一次側值還是二次側值，裝置顯示一次側電流電壓值時保護定值請按一次側值整定；顯示二次側電流電壓值時保護定值請按二次側整定。另裝置始終計算一次側的功率值，故“欠功率”的保護定值應按一次側值整定。然后核對互感器盒的銘牌與“系統設置”菜單下“模擬量配置”菜單的設置是否一致。建議在完成“第三節 電流電壓輸入調試”工作后再進行保護功能測試。裝置可支持斷路器或交流接觸器的保護控制，進行保護功能測試前請設置“系統參數”菜單下“起動方式”菜單中“機構類型”為斷路器或接觸器；然后設置“保護定值”菜單下的電機額定工作電流ie與電機起動時間ts

18、（額定電流ie請根據電機功率確定）。裝置為電機“起動”與“運行”兩種狀態均配置了多種保護功能，能自動完成由“起動”狀態向“運行”狀態的轉化，并能自動切換保護定值。若ia ib ic的值全部小于ie的20%則裝置判定為當前無電流，當有一相或多相的值大于ie的20%時裝置判定電機發生了起動，并從該時刻開始記時，裝置執行“起動”狀態下的保護功能，經過ts時間后裝置認為電機轉入“運行”狀態，執行“運行”狀態下的保護功能。若在ts時間內電流消失，則裝置自動退出當前“起動/運行”狀態的判斷，并重新開始監視電機起動。“保護定值”菜單內選擇保護功能“投入”，設置出口類型（跳閘/告警），設置保護整定值i（或u）

19、與動作時間t，保存修改。輸入電流電壓測試。當保護動作時，保護出口動作，事件指示燈亮。“運行統計”菜單下“事件記錄”菜單內可以查看保護動作時的參數（共保存16個事件記錄，查詢序號0為查詢距離當前時間最近的記錄，查詢序號15為查詢距離當前時間最遙遠的記錄）。（1） 起動狀態下的保護功能 起動短路：若電流i（i為ia ib ic三中的1相或多相）大于保護整定值i，狀態持續時間大于動作時間t則保護動作。i1.1i，保護應可靠動作。 起動堵轉：原理及判據同“起動短路”。 起動低電壓：當uab ubc uca3相線電壓全小于保護整定值u，且ia ib ic三相電流中的任何1相電流iie/5，狀態持續時間大

20、于動作時間t則保護動作。 起動超長：從裝置判定電機發生起動開始（見上），若持續時間到達動作時間t時3相電流依然全部大于保護整定值則保護動作。（2） 運行狀態下的保護功能首先模擬電機起動過程，然后進入“運行”狀態，再進行下面的測試。 短路：若電流i（i為ia ib ic三相中的1相或多相）大于保護整定值i，狀態持續時間大于動作時間t則保護動作。i1.1i，保護應可靠動作。 堵轉：原理及判據同“短路”。 過負荷：原理及判據同“短路”。 過電壓：若uab ubc uca 三相電壓中的1相或多相大于保護整定值u，狀態持續時間大于動作時間t則保護動作。 低電壓：當uab ubc uca三相線電壓全小于保

21、護整定值u，且ia ib ic三相電流中的任何1相電流ie/5，狀態持續時間大于動作時間t則保護動作。 電流不平衡：“系統設置”菜單下“模擬量配置”菜單內“功率計算”設置為“三相”時才執行本保護，即采集三相電流時。ia ib ic三相中至少要有1相電流ie/5，并滿足imin/imax小于設定的不平衡定值a%，狀態持續時間大于動作時間t則保護動作。imin為三相中的最小值，imax為三相中的最大值。 接地：若零序電流i0大于保護整定值i，狀態持續時間大于動作時間t則保護動作。零序電流為外部輸入電流。 反時限過熱：“系統設置”菜單下“模擬量配置”菜單內“功率計算”設置為“三相”時才執行本保護。本

22、保護綜合考慮電機的正、負序電流的發熱效應，模擬電動機的發熱與散熱過程，保護動作后必須經散熱才允許再次合閘。“緊急起動”開入信號可以清除熱累積并執行合閘命令。因本保護使用正、負序電流進行保護判斷，故當電機存在雙向旋轉情況時裝置必須調整序分量才能保證保護功能的正常執行，為了完成這一調整功能，裝置默認通過交換a相與c相實現電機的反向旋轉控制（正常為abc接線順序），所以工程應用中應與此保持一致，否則裝置將無法正確的調整序分量并最終導致“反時限過熱”保護不能正確執行。當電機存在雙向旋轉時請設置“定值設置”菜單下“反轉指示”為“投入”，并設置指示反轉運行（cba接線順序）的開入量位置。反時限過熱保護是一

23、個積分過程，其動作時間t由下面的公式確定：公式中105為散熱系數，保護動作后散熱時間（tsr=t/1052）也由其確定，i1、i2分別為裝置根據ia ib ic三相電流計算的正序、負序電流值，t為反時限過熱保護設置的時間常數，i為反時限過熱保護的整定值。 欠電流：“系統設置”菜單下“模擬量配置”菜單內“功率計算”設置為“三相”時才執行本保護。若ia ib ic三相電流全部小于保護整定值，且至少有一相電流ie/5，狀態持續時間大于動作時間t則保護動作。 欠功率：“系統設置”菜單下“模擬量配置”菜單內“功率計算”設置為“三相”時才執行本保護。若有功功率p小于保護整定值，且ia ib ic三相中至少

24、有一相電流ie/5，狀態持續時間大于動作時間t則保護動作。（注：功率為一次值） 反時限過流：本保護是一個積分過程，選取ia ib ic三相電流中的最大值imax進行保護判斷，并有四種特性曲線方程供選擇，其動作時間t由下面的公式確定（公式中i由imax代替）： 特性方程為k1時動作時間特性方程為k2時動作時間特性方程為k3時動作時間特性方程為k4時動作時間 直流量保護：裝置可以輸入兩路420ma 信號，并為其配置了保護功能，以實現裝置針對設備的溫度保護。任何一路420ma輸入的值大于保護整定值i，狀態持續時間大于動作時間則保護動作。 開入量保護：裝置共提供4路獨立的可以靈活設置的開入量保護功能。

25、設置某一“開入保護”投入，選擇本保護的開入量的輸入位置，設置保護的出口類型與動作時間，當選定的開入量有效則保護動作。 失壓跳閘：當uab ubc uca3相線電壓全小于低電壓的保護整定值u，且ia ib ic電流全部ie/5，狀態持續時間大于100ms，則本保護動作且僅動作一次。失壓跳閘與低電壓保護功能配合使用，可實現不重要的電機在失壓后被切除，重要的電機在電壓恢復后可以直接起動。不重要的電機請將失壓跳閘保護功能設置為投入；重要的電機請將失壓跳閘保護功能設置為退出。 fc閉鎖功能：當“系統參數”菜單下“起動方式”菜單內“機構類型”設置為接觸器時，請將“保護定值”菜單下的“fc檢測”功能設置為投

26、入，并設置接觸器的最大分斷電流if，裝置在跳閘前會將當前的最大電流與接觸器的最大分斷電流if進行比較，若小于則直接執行跳閘，若大于則閉鎖跳閘，告警繼電器動作，并在“備用出口2”單獨出口（如果備用出口2有效）。此時可以利用熔絲實現跳閘功能，也可以利用“備用出口2”跳上級斷路器（或分離脫扣器）。第8節 電能計量功能調試裝置具有電量計量功能，并配置有3個“可設置時間段”的電量計量功能。裝置會將運行過程中的有功電量與無功電量統計到“總電量”計量中，而只將發生在指定的時間段內的有功電量與無功電量統計到“相應時間段的電量”中。使用時間段電量計量功能時需要設置“系統參數”菜單下的“電量計量”菜單內的統計開始時間與截止時間，時間范圍顯示形式如“hh：mmhh：mm”所示，hh：mm為時間段起始時刻的時：分；hh：mm為時間段截止時刻的時：分。電能量由功率積分得來，裝置顯示的功率為一次側值，若裝置當前顯示的電流電壓值為二次側值則“顯示的功率=顯示的電流*顯示的電壓*變比”。第9節 420ma輸出調試裝置具有