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    WDD-1DG低压电动机保护装置

    一、概述

    WDD-1DG型微机低压电动机保护装置是我公司采用先进的单片机和数字集成电路而开发的最新产品。本装置功能齐全,可靠性高,操作简单、直观,维护方便,抗干扰性能强,不仅完全符合三相异步电动机的保护要求,还可根据要求配备通讯接口实现远程监控。保护装置主要适用400V电动机,可广泛应用于电厂、煤矿、石油、化工、钢铁等厂矿企业,是替代传统的感应型、电磁型继电保护理想的优选产品。
     
    1、装置结构
    保护装置由三个部分组成:互感器部件、电子部件、输出控制部件。互感器部件由电流互感器和电流—电压变换电路组成。精密的电流互感器准确感应电动机工作电压、电流、漏电电流等参量,再通过电流—电压变换电路,形成保护装置的采样电压信号。电子部件为单片机控制单元,对各种采样信号进行实时处理,实现各种保护特性和辅助功能,并对各种故障以不同字符提示。输出控制部件含出口逻辑控制器、光耦、出口继电器,并提供继电器触点作为保护用跳闸(常闭触点)出口,保证电动机的正常工作。
    2、基本原理
    电动机运行时,保护装置利用精密互感器将电动机工作电流转换成与之成比例的电压信号,CPU控制A/D转换电路实时对其进行采样、处理,根据计算的结果驱动控制电路对电动机进行控制,从而达到保护电动机的目的。
    保护装置从电动机运行时起以50次/秒的采样速度对电动机的整个运行过程进行全面监视,一旦出现异常,CPU将在20毫秒内迅速响应并计时。若电动机异常情况在相应保护指定的动作时间之前消失,CPU便停用计时并返回监视状态;若电动机异常现象维持到该保护的定时结束仍然存在,CPU便启动控制电路对电动机进行保护。
     
    三、主要特点
    1、设有5路开关量输入,开关量功能可编程。
    2、非易失性存储技术:参数整定后,在掉电的情况下数据可以保存十年。
    3、应用微机和数字处理技术,因此测量精度高、线性好、故障分辨准确可靠,采用元件表贴技术,提高了整机的抗干扰能力,并且具有自诊断功能。
    4、RS-485通讯接口,便于与上位机或PC进行通讯。
    5、一机多用,可取代电流变送器、电流表、电压表、热继电器、时间及电流等继电器。
     
    四、正常工作条件
    1、适应回路:AC380V、AC100V。
    2、工作电压:AC 85V-264V   DC 100V-300V。
    3、环境温度:-30℃-+70,相对湿度:≤90%。
    4、使用环境:在无足以腐蚀金属和破坏绝缘性能的气体环境。
    5、安装条件:安装在无强烈冲击振动和雨雪侵袭的地方,尽可能避免安装在强磁场干扰的地方。
     
    五、主要功能
    1、保护功能:速断、堵转、过热(过负载)、断相、不平衡、过欠压、漏电以及外部开关量。
    2、测量功能:三相电流一次值(须设定变比)、电机工作电压、零序电流开关量状态。
    3、整定功能:以下参数可供整定:额定电流、起动时间、过、欠压值、过流反时限、零序定值等。所有的保护功能可选择跳闸、报警或退出。其中过流反时限有5条供选择。
    4、显示功能:在电机运行时循环显示三相电流值、母线电压、零序电流、外部模拟量。可以通过按键使屏幕停留在其中一个数据上进行连续观察。
    5、通讯功能:RS-485接口,MODBUS-RTU协议。用户可以从监控设备直接对保护装置进行参数整定、对电机进行起停操作,从而实现自动化管理。
    6、动作记录:在装置跳闸动作后,可以记录下动作时电流、电压、零序电流和模拟量。便于故障分析。
    7、变送功能:装置设有一路电流变送输出。
    8、开关量输入:提供一付接点供外部开关量输入。
     
    六、主要技术指标
    1、测量范围:CT二次电流输入,量程为0-100A,电压0~AC500V。
    2、测量精度:1.5级。
    3、跳闸、合闸触点容量:AC250V/5A,电气寿命≥105次。
     
    七、保护功能
    在采样三相电流及零序电流后,与CT变比相乘,计算三相电流的一次值。分别取出最大电流值与最小电流值。取最大电流值与额定电流比较,得到过载倍数。零序电流无变比。直接与零序整定值比较。
    短路:当过载倍数≥8时(起动时间内≥16倍)。判定电机出现短路故障。
    堵转:当过载倍数≥4时(起动时间内≥8倍),判定电机出现堵转故障。
    断相:当最大相电流>0.1A,且最小相二次电流<0.05A。判定为断相故障。
    不平衡:当最大相电流与最小相电流差值大于最大相电流的百分比设定值,且最小相二次电流>0.05A。判定为不平衡故障。不平衡百分比是可设定的,设定的范围是10%-80%,计算方法是:
    假设IA=100A,IB=80A,IC=100A,不平衡百分比设定为15%,则最大相电流(IA)与最小相电流(IB)的差值为20A,其不平衡百分比为20/100*100%=20%。超过了设定的百分比值(15%),则不平衡保护动作;如百分比设定为25%,则不平衡保护不会动作,本保护功能,可根据用户电机的工作情况来设定百分比值,如电机的工作情况比较复杂,允许在较大的不平衡电流下工作,则可关闭不平衡保护功能。
    过载反时限:当过载倍数介于1.2-4之间时,过载反时限动作。根据所选的曲线确定动作的时间。过载倍数越大,动作时间越短,当电机出现大于4倍的故障电流时,也会满足过载保护动作条件,动作时间为过载3.5倍的时间定值。如短路保护和堵转保护功能被关闭,则过载保护也会跳开电机。本保护功能在电机设定的起动时间内被闭锁。
    零序:当零序电流大于零序整定值,零序保护起动。
    电压保护:当线电压大于过压整定值或小于欠压整定值时,判定为电压异常。
    当电机起动时,在起动时间内,额定电流定值加倍,且闭锁过载反时限保护。
      
     
    八、面板布置
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    九、指示灯
    面板上设有7个指示灯。分别为:启动A,启动B,停止,自动,闭锁,通讯,信号/跳闸。
    u       启动A:在面板上按启动A按键后,如电机能够进行A方式启动,如检测到A接触器带电,启动A灯亮。
    u       启动B:在面板上按启动B按键后,如电机能够进行B方式启动,如检测到B接触器带电,启动B灯亮。
    u       停止:在面板上按停止按钮时,装置会同时断开启动A和启动B。当A接触器和B接触器同时不带电,停止灯亮
    u       自动:即就地功能。当检测到就地接点闭合时,装置上的启动A和启动B按钮闭锁,只能通过外部开关量来启动电机。反之,如就地接点打开,可以用装置上的启动A和启动B来启动电机,外部开关量不能对电机进行启动操作。停止操作不受限制。
    u       闭锁:闭锁保护装置。
    u       通讯:当装置与上位机/监控系统成功的进行了一次数据传输时,该灯亮,在数据传输完成后,该灯自动熄灭。
    u       信号/跳闸:当电机动作发生故障时,如保护没有被退出。则该指示灯亮。同时记录事件。
    电机的A、B两种运行方式可以任意切换,当电机在A方式运行时,按启动B按钮时,装置会断开启动A,合上启动B。
     
    十、按键
    装置共设有8个按键:复归、设定、▲、>、确定、起动A、起动B、停止。这八个按键的功能如下:
    u                      复归:复归所有的保护状态、继电器状态、指示灯。
    u                      设定:进入设定菜单,对参数进行设定。或对参数进行选择。
    u                      ▲: 在运行时,使显示停留在某一参量上连续观察;在设定时,改变输入数值。在菜单时,选择菜单项。
    u                      >:在设定参数时,对闪烁数字进行移位。
    u                      确定:运行时,查看故障。无故障,此键无效。参数设定时,保存设定参数。
    u                      起动A:按方式A对电机进行起动操作。
    u                      起动B:按方式B对电机进行起动操作。
    u                      停止:断开接触器电源,停止电机运行。
    在装置故障跳闸后,跳闸继电器不返回,必须按“复归”按键才能返回。
     
    十一、开关量
    装置设有五路开关量输入,以方便外部回路用接点通过装置对电机进行控制。每个开关量可设定为如下功能,当开关量闭合时,执行相应的功能。
    停止:断开方式A、方式B接触器
    起动A:按方式A运行电机
    起动B:按方式B运行电机
    状态A:接触器A状态
    状态B:接触器B状态
    就地:就地开关量输入
    备用:该开入不使用
    如相应的开关量没有被使用,可以将其功能设定为“备用”。
     
    十二、运行及操作说明
    1、 运行
    装置在上电后,首先进行内部初始化。显示“-――――”,初始化完成后,即对电机的运行状态及开关量状态进行实时监视。
    在正常运行时,装置显示监测的各种参量及开关量状态,按下列次序进行轮显示(间隔为5秒):
    1) A 120.5 –––– 显示A相电流
    2) B 120.4 –––– 显示B相电流
    3) C 120.6 –––– 显示C相电流
    4) F 0010 –––– 显示1-4开关量状态
    5) L 01  –––– 显示5-6路开关量状态
        在(5)显示完后,会自动转回(1)显示。
    三相电流的显示为乘以CT变比后的一次电流值。
    装置共设有六路开关量状态输入监视功能,并在数码管上显示相应的状态。开关量的显示如(4)和(5)。
    在(4)中,4个数字分别表示对应的开关量状态:1表示开关量闭合,0表示开关量断开。如4个数字0010表示:第一路断开,第二路断开,第三路闭合,第四路断开。
    在(5)中,显示最后一路开关状态。后三个数字不显示。显示的含义与(4)相同。数字1表示:第五路闭合。
    在正常的轮显过程中,按“▲”键,可对某一参量进行连续观察。此时,轮显功能失效,在连续显示300秒(5分钟)时间内,如不按“▲”键,装置自动返回轮显状态。
    2、保护查看
    当装置检测到电机发生故障,且相应的保护方式没有被退出时,装置会记录下故障的类型及相应的故障电流信息。但断相、不平衡保护不会显示故障电流值。
    当电机发生故障后。装置的跳闸/信号灯被点亮,此时可按下面板上“确定”键,来查看发生的故障信息。在显示故障信息时,首位数码管会闪烁,显示的代号为故障类型,如故障类型有电流信息,后四位数码管会显示出故障电流值。按“▲”键对所有故障进行逐一查看,按“确定”键返回轮显状态。
    可记录的故障类型如下表
    首位数码管
    后四位数码管
    符号
    故障类型
    显示内容
    故障信息
    Γ
    短路
    XXXX
    最大电流值
    E
    堵转
    XXXX
    最大电流值
    H
    过载
    XXXX
    最大电流值
    P
    不平衡
    ――――
    d
    断相
    ――――
    1-6
    开关量
    ――――
    注:开关量跳闸时,符号显示的数字为相应的开关量路数。如符号为2,则表示第二路开关量跳闸。
    3、参数整定
    在装置运行时,按“设定”键,进入参数设定主菜单。在设定菜单中,共有5个菜单项,分别是:
    1 BASE”菜单:基本参数菜单。在这个菜单中,可设定:额定电流整定、零序电流整定、反时限曲线和CT变比。
    2 TYPE”菜单:控制方式菜单。设定所有保护的控制方式:可设定的保护类型有:短路、堵转、过载、零序、断相和不平衡。这些类型保护的控制方式均可设定为:退出、跳闸或报警。
    3  ES ”菜单:开关量菜单。设定外部开关量的控制方式:最多可设定6个外部开关量,分别由序号1-6来代替。每个开关量的控制方式可设定为:跳闸、起动A、起动B、闭锁、自动、状态或备用。
    4 ADDR”菜单:通讯菜单。设定装置的地址编号及通讯波特率。
    5  SJ ”菜单:时间菜单。设定所有保护的动作时间和起动时间。可设定的保护类型有:短路、堵转、过载、零序、断相和不平衡
    l         基本参数设定:
    在主菜单上按“▲”键,直到显示“1 BASE”,按“设定”键选择基本参数菜单。这个菜单共可设定4个参数:额定电流整定、零序电流整定、反时限曲线和CT变比。在设定完某一参数后,按“设定”键进行下一参数设定,按“确定”键保存设定并返回主菜单。
    参数的显示代码及设定范围见下表:
    代码
    参数
    范围
    出厂值
    数值单位
    额定电流
    1-1000
    100
    A
    P
    不平衡(%)
    10-80
    60
    %
    H
    过压值
    100-460
    450
    V
    L
    欠压值
    60-380V
    320
    V
    o
    零序电流
    0.1-5.0
    1.0
    A
    7
    反时限曲线
    1-5
    2
    ------
    S
    CT变比
    1-9999
    100
    :5A
     
    l         控制方式设定
    在主菜单上按“▲”键,直到显示“2 TYPE”,按“设定”键选择控制方式设定菜单。这个菜单共可设定6个参数:短路控制、堵转控制、过载控制、零序控制、断相控制和不平衡控制。在设定完某一参数后,按“设定”键进行下一参数设定,按“确定”键保存设定并返回主菜单。每个参数共有三个控制选项,用“▲”键在三个控制选项之间进行切换。控制选项含义如下:
             OFF  ––––– 退出
            TRIP    ––––– 跳闸
            ALAR    ––––– 报警
    参数的显示代码如下表:
    代码
    参数
    出厂值
    Γ
    短路
    TRIP
    E
    堵转
    TRIP
    d
    断相
    TRIP
    P
    不平衡
    TRIP
    H
    过载
    TRIP
    o
    零序
    TRIP
    U
    电压
    ALAR
     
    l         开关量设定
    在主菜单上按“▲”键,直到显示“3  ES ”。按“设定”键选择开关量菜单。这个菜单共可设定6个参数,分别对应6路外部开关量的控制方式。在设定完某一参数后,按“设定”键进行下一参数设定,按“确定”键保存设定并返回主菜单。每个参数共有七个控制选项,用“▲”键在三个控制选项之间进行切换。控制选项含义如下:
       STOP    –––––– 停止
       STRA    –––––– 起动A
       STRB    –––––– 起动B
       STAA    –––––– 状态A
       STAB    –––––– 状态B
       LOCA    –––––– 就地
        BS     –––––– 闭锁
    ----   –––––– 备用
    参数的显示代码如下表:
    代码
    参数
    出厂值
    1
    开关量1
    STRA(启动A)
    2
    开关量2
    STRB(启动B)
    3
    开关量3
    STOP(停止)
    4
    开关量4
    STAA(状态A)
    6
    开关量5
    LOCA(状态B)
                   
    l         通讯设定
    在主菜单上按“▲”键,直到显示“4 ADDR”。按“设定”键选择通讯菜单。这个菜单共可设定2个参数:地址编号和波特率。在设定完某一参数后,按“设定”键进行下一参数设定,按“确定”键保存设定并返回主菜单。其中地址编号可以直接设定,波特率用“▲”键在4个波特率之间进行选择,4个波特率别为1200,2400,4800,9600。
    参数的显示代码及设定范围如下表:
    代码
    参数
    设定范围
    出厂值
    d
    地址编号
    1-200
    顺序编号
    b
    波特率
    1200-9600
    9600
       
     
    l         时间设定
    在主菜单上按“▲”键,直到显示“5  SJ ”,按“设定”键选择时间设定菜单。这个菜单共可设定6个参数:短路时间、堵转时间、断相时间、不平衡时间、零序时间和起动时间。在设定完某一参数后,按“设定”键进行下一参数设定,按“确定”键保存设定并返回主菜单。每个参数共有三个控制选项,用“▲”键在三个控制选项之间进行切换。控制选项含义如下:
    参数的显示代码如下表:
    代码
    参数
    范围
    出厂值(秒)
    Γ
    短路
    0-9.9
    0
    E
    堵转
    0-9.9
    0.2
    d
    断相
    0-9.9
    2.0
    P
    不平衡
    0-9.9
    2.0
    o
    零序
    0-99
    3.0
    U
    电压
    0-99
    15
    S
    起动
    0-99
    20
     
            过载动作时间根据反时限设定来确定,反时限时间见下表:

    曲线
    过载倍数
          

    1
    2
    3
    4
    5
    1.2
    24
    60
    120
    180
    240
    1.3
    20
    48
    96
    144
    192
    1.4
    15
    36
    72
    108
    144
    1.5
    3
    8
    16
    32
    48
    2.0
    2
    5
    10
    20
    30
    3.0
    1
    2
    4
    8
    12
    3.5
    0.5
    1
    2
    4
    6
     
     
    十三、端子接线
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    十四、装置安装开孔尺寸图(mm)
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    十五、定货须知
    1、定货时请说明是否带通讯功能
    2、跳闸输出接点类型或详细指出电机工作方式
    3、母线电压大小(100V或380V,默认为380V),660V电机需加PT转换为100V。
    4、增加开关量路数请特别说明
    5、有特殊要求请说明
     
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