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微機(jī)保護(hù)測控
一、概述
WDD-1DG型微機(jī)低壓電動機(jī)保護(hù)裝置是我公司采用先進(jìn)的單片機(jī)和數(shù)字集成電路而開發(fā)的最新產(chǎn)品。本裝置功能齊全，可靠性高，操作簡單、直觀，維護(hù)方便，抗干擾性能強(qiáng)，不僅完全符合三相異步電動機(jī)的保護(hù)要求，還可根據(jù)要求配備通訊接口實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。保護(hù)裝置主要適用400V電動機(jī)，可廣泛應(yīng)用于電廠、煤礦、石油、化工、鋼鐵等廠礦企業(yè)，是替代傳統(tǒng)的感應(yīng)型、電磁型繼電保護(hù)理想的優(yōu)選產(chǎn)品。
1、裝置結(jié)構(gòu)
保護(hù)裝置由三個部分組成：互感器部件、電子部件、輸出控制部件?；ジ衅鞑考呻娏骰ジ衅骱碗娏鳌妷鹤儞Q電路組成。精密的電流互感器準(zhǔn)確感應(yīng)電動機(jī)工作電壓、電流、漏電電流等參量，再通過電流—電壓變換電路，形成保護(hù)裝置的采樣電壓信號。電子部件為單片機(jī)控制單元，對各種采樣信號進(jìn)行實(shí)時處理，實(shí)現(xiàn)各種保護(hù)特性和輔助功能，并對各種故障以不同字符提示。輸出控制部件含出口邏輯控制器、光耦、出口繼電器，并提供繼電器觸點(diǎn)作為保護(hù)用跳閘（常閉觸點(diǎn)）出口，保證電動機(jī)的正常工作。
電動機(jī)運(yùn)行時，保護(hù)裝置利用精密互感器將電動機(jī)工作電流轉(zhuǎn)換成與之成比例的電壓信號，CPU控制Ａ/Ｄ轉(zhuǎn)換電路實(shí)時對其進(jìn)行采樣、處理，根據(jù)計(jì)算的結(jié)果驅(qū)動控制電路對電動機(jī)進(jìn)行控制，從而達(dá)到保護(hù)電動機(jī)的目的。
保護(hù)裝置從電動機(jī)運(yùn)行時起以５０次/秒的采樣速度對電動機(jī)的整個運(yùn)行過程進(jìn)行全面監(jiān)視，一旦出現(xiàn)異常，CPU將在２０毫秒內(nèi)迅速響應(yīng)并計(jì)時。若電動機(jī)異常情況在相應(yīng)保護(hù)指定的動作時間之前消失，CPU便停用計(jì)時并返回監(jiān)視狀態(tài)；若電動機(jī)異?，F(xiàn)象維持到該保護(hù)的定時結(jié)束仍然存在，CPU便啟動控制電路對電動機(jī)進(jìn)行保護(hù)。
三、主要特點(diǎn)
1、設(shè)有5路開關(guān)量輸入，開關(guān)量功能可編程。
2、非易失性存儲技術(shù)：參數(shù)整定后，在掉電的情況下數(shù)據(jù)可以保存十年。
3、應(yīng)用微機(jī)和數(shù)字處理技術(shù)，因此測量精度高、線性好、故障分辨準(zhǔn)確可靠，采用元件表貼技術(shù)，提高了整機(jī)的抗干擾能力，并且具有自診斷功能。
4、RS-485通訊接口，便于與上位機(jī)或PC進(jìn)行通訊。
5、一機(jī)多用，可取代電流變送器、電流表、電壓表、熱繼電器、時間及電流等繼電器。
四、正常工作條件
1、適應(yīng)回路：AC380V、AC100V。
2、工作電壓：AC 85V－264V DC 100V－300V。
3、環(huán)境溫度：-30℃-+70℃，相對濕度：≤90％。
4、使用環(huán)境：在無足以腐蝕金屬和破壞絕緣性能的氣體環(huán)境。
5、安裝條件：安裝在無強(qiáng)烈沖擊振動和雨雪侵襲的地方，盡可能避免安裝在強(qiáng)磁場干擾的地方。
五、主要功能
1、保護(hù)功能：速斷、堵轉(zhuǎn)、過熱（過負(fù)載）、斷相、不平衡、過欠壓、漏電以及外部開關(guān)量。
2、測量功能：三相電流一次值（須設(shè)定變比）、電機(jī)工作電壓、零序電流開關(guān)量狀態(tài)。
3、整定功能：以下參數(shù)可供整定：額定電流、起動時間、過、欠壓值、過流反時限、零序定值等。所有的保護(hù)功能可選擇跳閘、報(bào)警或退出。其中過流反時限有５條供選擇。
4、顯示功能：在電機(jī)運(yùn)行時循環(huán)顯示三相電流值、母線電壓、零序電流、外部模擬量?？梢酝ㄟ^按鍵使屏幕停留在其中一個數(shù)據(jù)上進(jìn)行連續(xù)觀察。
5、通訊功能：RS-485接口，MODBUS-RTU協(xié)議。用戶可以從監(jiān)控設(shè)備直接對保護(hù)裝置進(jìn)行參數(shù)整定、對電機(jī)進(jìn)行起停操作，從而實(shí)現(xiàn)自動化管理。
6、動作記錄：在裝置跳閘動作后，可以記錄下動作時電流、電壓、零序電流和模擬量。便于故障分析。
7、變送功能：裝置設(shè)有一路電流變送輸出。
8、開關(guān)量輸入：提供一付接點(diǎn)供外部開關(guān)量輸入。
六、主要技術(shù)指標(biāo)
1、測量范圍：CT二次電流輸入，量程為0－100A，電壓0～AC500V。
2、測量精度：1.5級。
3、跳閘、合閘觸點(diǎn)容量：AC250V/5A，電氣壽命≥105次。
七、保護(hù)功能
在采樣三相電流及零序電流后，與CT變比相乘，計(jì)算三相電流的一次值。分別取出最大電流值與最小電流值。取最大電流值與額定電流比較，得到過載倍數(shù)。零序電流無變比。直接與零序整定值比較。
短路：當(dāng)過載倍數(shù)≥8時（起動時間內(nèi)≥16倍）。判定電機(jī)出現(xiàn)短路故障。
堵轉(zhuǎn)：當(dāng)過載倍數(shù)≥4時（起動時間內(nèi)≥8倍），判定電機(jī)出現(xiàn)堵轉(zhuǎn)故障。
斷相：當(dāng)最大相電流＞0.1A，且最小相二次電流＜0.05A。判定為斷相故障。
不平衡：當(dāng)最大相電流與最小相電流差值大于最大相電流的百分比設(shè)定值，且最小相二次電流＞0.05A。判定為不平衡故障。不平衡百分比是可設(shè)定的，設(shè)定的范圍是10%－80%，計(jì)算方法是：
假設(shè)IA＝100A，IB＝80A，IC＝100A，不平衡百分比設(shè)定為15%，則最大相電流（IA）與最小相電流（IB）的差值為20A，其不平衡百分比為20/100＊100%＝20%。超過了設(shè)定的百分比值（15%），則不平衡保護(hù)動作；如百分比設(shè)定為25%，則不平衡保護(hù)不會動作，本保護(hù)功能，可根據(jù)用戶電機(jī)的工作情況來設(shè)定百分比值，如電機(jī)的工作情況比較復(fù)雜，允許在較大的不平衡電流下工作，則可關(guān)閉不平衡保護(hù)功能。
過載反時限：當(dāng)過載倍數(shù)介于1.2－4之間時，過載反時限動作。根據(jù)所選的曲線確定動作的時間。過載倍數(shù)越大，動作時間越短，當(dāng)電機(jī)出現(xiàn)大于4倍的故障電流時，也會滿足過載保護(hù)動作條件，動作時間為過載3.5倍的時間定值。如短路保護(hù)和堵轉(zhuǎn)保護(hù)功能被關(guān)閉，則過載保護(hù)也會跳開電機(jī)。本保護(hù)功能在電機(jī)設(shè)定的起動時間內(nèi)被閉鎖。
零序：當(dāng)零序電流大于零序整定值，零序保護(hù)起動。
電壓保護(hù)：當(dāng)線電壓大于過壓整定值或小于欠壓整定值時，判定為電壓異常。
當(dāng)電機(jī)起動時，在起動時間內(nèi)，額定電流定值加倍，且閉鎖過載反時限保護(hù)。
八、面板布置
九、指示燈
面板上設(shè)有7個指示燈。分別為：啟動A，啟動B，停止，自動，閉鎖，通訊，信號/跳閘。
u 啟動A：在面板上按啟動A按鍵后，如電機(jī)能夠進(jìn)行A方式啟動，如檢測到A接觸器帶電，啟動A燈亮。
u 啟動B：在面板上按啟動B按鍵后，如電機(jī)能夠進(jìn)行B方式啟動，如檢測到B接觸器帶電，啟動B燈亮。
u 停止：在面板上按停止按鈕時，裝置會同時斷開啟動A和啟動B。當(dāng)A接觸器和B接觸器同時不帶電，停止燈亮
u 自動：即就地功能。當(dāng)檢測到就地接點(diǎn)閉合時，裝置上的啟動A和啟動B按鈕閉鎖，只能通過外部開關(guān)量來啟動電機(jī)。反之，如就地接點(diǎn)打開，可以用裝置上的啟動A和啟動B來啟動電機(jī)，外部開關(guān)量不能對電機(jī)進(jìn)行啟動操作。停止操作不受限制。
u 閉鎖：閉鎖保護(hù)裝置。
u 通訊：當(dāng)裝置與上位機(jī)/監(jiān)控系統(tǒng)成功的進(jìn)行了一次數(shù)據(jù)傳輸時，該燈亮，在數(shù)據(jù)傳輸完成后，該燈自動熄滅。
u 信號/跳閘：當(dāng)電機(jī)動作發(fā)生故障時，如保護(hù)沒有被退出。則該指示燈亮。同時記錄事件。
電機(jī)的A、B兩種運(yùn)行方式可以任意切換，當(dāng)電機(jī)在A方式運(yùn)行時，按啟動B按鈕時，裝置會斷開啟動A，合上啟動B。
十、按鍵
裝置共設(shè)有8個按鍵：復(fù)歸、設(shè)定、▲、＞、確定、起動A、起動B、停止。這八個按鍵的功能如下：
u 復(fù)歸：復(fù)歸所有的保護(hù)狀態(tài)、繼電器狀態(tài)、指示燈。
u 設(shè)定：進(jìn)入設(shè)定菜單，對參數(shù)進(jìn)行設(shè)定?；?qū)?shù)進(jìn)行選擇。
u ▲： 在運(yùn)行時，使顯示停留在某一參量上連續(xù)觀察；在設(shè)定時，改變輸入數(shù)值。在菜單時，選擇菜單項(xiàng)。
u ＞：在設(shè)定參數(shù)時，對閃爍數(shù)字進(jìn)行移位。
u 確定：運(yùn)行時，查看故障。無故障，此鍵無效。參數(shù)設(shè)定時，保存設(shè)定參數(shù)。
u 起動A：按方式A對電機(jī)進(jìn)行起動操作。
u 起動B：按方式B對電機(jī)進(jìn)行起動操作。
u 停止：斷開接觸器電源，停止電機(jī)運(yùn)行。
在裝置故障跳閘后，跳閘繼電器不返回，必須按“復(fù)歸”按鍵才能返回。
十一、開關(guān)量
裝置設(shè)有五路開關(guān)量輸入，以方便外部回路用接點(diǎn)通過裝置對電機(jī)進(jìn)行控制。每個開關(guān)量可設(shè)定為如下功能，當(dāng)開關(guān)量閉合時，執(zhí)行相應(yīng)的功能。
停止：斷開方式A、方式B接觸器
起動A：按方式A運(yùn)行電機(jī)
起動B：按方式B運(yùn)行電機(jī)
狀態(tài)A：接觸器A狀態(tài)
狀態(tài)B：接觸器B狀態(tài)
就地：就地開關(guān)量輸入
備用：該開入不使用
如相應(yīng)的開關(guān)量沒有被使用，可以將其功能設(shè)定為“備用”。
十二、運(yùn)行及操作說明
1、 運(yùn)行
裝置在上電后，首先進(jìn)行內(nèi)部初始化。顯示“－――――”，初始化完成后，即對電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)及開關(guān)量狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)視。
在正常運(yùn)行時，裝置顯示監(jiān)測的各種參量及開關(guān)量狀態(tài)，按下列次序進(jìn)行輪顯示（間隔為5秒）：
（1） A 120.5 –––– 顯示A相電流
（2） B 120.4 –––– 顯示B相電流
（3） C 120.6 –––– 顯示C相電流
（4） F 0010 –––– 顯示1－4開關(guān)量狀態(tài)
（5） L 01 –––– 顯示5－6路開關(guān)量狀態(tài)
在（5）顯示完后，會自動轉(zhuǎn)回（1）顯示。
三相電流的顯示為乘以CT變比后的一次電流值。
裝置共設(shè)有六路開關(guān)量狀態(tài)輸入監(jiān)視功能，并在數(shù)碼管上顯示相應(yīng)的狀態(tài)。開關(guān)量的顯示如（4）和（5）。
在（4）中，4個數(shù)字分別表示對應(yīng)的開關(guān)量狀態(tài)：1表示開關(guān)量閉合，0表示開關(guān)量斷開。如4個數(shù)字0010表示：第一路斷開，第二路斷開，第三路閉合，第四路斷開。
在（5）中，顯示最后一路開關(guān)狀態(tài)。后三個數(shù)字不顯示。顯示的含義與（4）相同。數(shù)字1表示：第五路閉合。
在正常的輪顯過程中，按“▲”鍵，可對某一參量進(jìn)行連續(xù)觀察。此時，輪顯功能失效，在連續(xù)顯示300秒（5分鐘）時間內(nèi)，如不按“▲”鍵，裝置自動返回輪顯狀態(tài)。
2、保護(hù)查看
當(dāng)裝置檢測到電機(jī)發(fā)生故障，且相應(yīng)的保護(hù)方式?jīng)]有被退出時，裝置會記錄下故障的類型及相應(yīng)的故障電流信息。但斷相、不平衡保護(hù)不會顯示故障電流值。
當(dāng)電機(jī)發(fā)生故障后。裝置的跳閘/信號燈被點(diǎn)亮，此時可按下面板上“確定”鍵，來查看發(fā)生的故障信息。在顯示故障信息時，首位數(shù)碼管會閃爍，顯示的代號為故障類型，如故障類型有電流信息，后四位數(shù)碼管會顯示出故障電流值。按“▲”鍵對所有故障進(jìn)行逐一查看，按“確定”鍵返回輪顯狀態(tài)。
可記錄的故障類型如下表
|
首位數(shù)碼管
|
后四位數(shù)碼管
|
||
|
符號
|
故障類型
|
顯示內(nèi)容
|
故障信息
|
|
Γ
|
短路
|
XXXX
|
最大電流值
|
|
E
|
堵轉(zhuǎn)
|
XXXX
|
最大電流值
|
|
H
|
過載
|
XXXX
|
最大電流值
|
|
P
|
不平衡
|
――――
|
無
|
|
d
|
斷相
|
――――
|
無
|
|
1－6
|
開關(guān)量
|
――――
|
無
|
注：開關(guān)量跳閘時，符號顯示的數(shù)字為相應(yīng)的開關(guān)量路數(shù)。如符號為2，則表示第二路開關(guān)量跳閘。
3、參數(shù)整定
在裝置運(yùn)行時，按“設(shè)定”鍵，進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)定主菜單。在設(shè)定菜單中，共有5個菜單項(xiàng)，分別是：
“1 BASE”菜單：基本參數(shù)菜單。在這個菜單中，可設(shè)定：額定電流整定、零序電流整定、反時限曲線和CT變比。
“2 TYPE”菜單：控制方式菜單。設(shè)定所有保護(hù)的控制方式：可設(shè)定的保護(hù)類型有：短路、堵轉(zhuǎn)、過載、零序、斷相和不平衡。這些類型保護(hù)的控制方式均可設(shè)定為：退出、跳閘或報(bào)警。
“3 ES ”菜單：開關(guān)量菜單。設(shè)定外部開關(guān)量的控制方式：最多可設(shè)定6個外部開關(guān)量，分別由序號1－6來代替。每個開關(guān)量的控制方式可設(shè)定為：跳閘、起動A、起動B、閉鎖、自動、狀態(tài)或備用。
“4 ADDR”菜單：通訊菜單。設(shè)定裝置的地址編號及通訊波特率。
“5 SJ ”菜單：時間菜單。設(shè)定所有保護(hù)的動作時間和起動時間?？稍O(shè)定的保護(hù)類型有：短路、堵轉(zhuǎn)、過載、零序、斷相和不平衡
l 基本參數(shù)設(shè)定：
在主菜單上按“▲”鍵，直到顯示“1 BASE”，按“設(shè)定”鍵選擇基本參數(shù)菜單。這個菜單共可設(shè)定4個參數(shù)：額定電流整定、零序電流整定、反時限曲線和CT變比。在設(shè)定完某一參數(shù)后，按“設(shè)定”鍵進(jìn)行下一參數(shù)設(shè)定，按“確定”鍵保存設(shè)定并返回主菜單。
參數(shù)的顯示代碼及設(shè)定范圍見下表：
|
代碼
|
參數(shù)
|
范圍
|
出廠值
|
數(shù)值單位
|
|
┛
|
額定電流
|
1－1000
|
100
|
A
|
|
P
|
不平衡（%）
|
10－80
|
60
|
%
|
|
H
|
過壓值
|
100－460
|
450
|
V
|
|
L
|
欠壓值
|
60－380V
|
320
|
V
|
|
o
|
零序電流
|
0.1－5.0
|
1.0
|
A
|
|
7
|
反時限曲線
|
1－5
|
2
|
------
|
|
S
|
CT變比
|
1－9999
|
100
|
:5A
|
l 控制方式設(shè)定
在主菜單上按“▲”鍵，直到顯示“2 TYPE”，按“設(shè)定”鍵選擇控制方式設(shè)定菜單。這個菜單共可設(shè)定6個參數(shù)：短路控制、堵轉(zhuǎn)控制、過載控制、零序控制、斷相控制和不平衡控制。在設(shè)定完某一參數(shù)后，按“設(shè)定”鍵進(jìn)行下一參數(shù)設(shè)定，按“確定”鍵保存設(shè)定并返回主菜單。每個參數(shù)共有三個控制選項(xiàng)，用“▲”鍵在三個控制選項(xiàng)之間進(jìn)行切換?？刂七x項(xiàng)含義如下：
OFF ––––– 退出
TRIP ––––– 跳閘
ALAR ––––– 報(bào)警
參數(shù)的顯示代碼如下表：
|
代碼
|
參數(shù)
|
出廠值
|
|
Γ
|
短路
|
TRIP
|
|
E
|
堵轉(zhuǎn)
|
TRIP
|
|
d
|
斷相
|
TRIP
|
|
P
|
不平衡
|
TRIP
|
|
H
|
過載
|
TRIP
|
|
o
|
零序
|
TRIP
|
|
U
|
電壓
|
ALAR
|
l 開關(guān)量設(shè)定
在主菜單上按“▲”鍵，直到顯示“3 ES ”。按“設(shè)定”鍵選擇開關(guān)量菜單。這個菜單共可設(shè)定6個參數(shù)，分別對應(yīng)6路外部開關(guān)量的控制方式。在設(shè)定完某一參數(shù)后，按“設(shè)定”鍵進(jìn)行下一參數(shù)設(shè)定，按“確定”鍵保存設(shè)定并返回主菜單。每個參數(shù)共有七個控制選項(xiàng)，用“▲”鍵在三個控制選項(xiàng)之間進(jìn)行切換?？刂七x項(xiàng)含義如下：
STOP –––––– 停止
STRA –––––– 起動A
STRB –––––– 起動B
STAA –––––– 狀態(tài)A
STAB –––––– 狀態(tài)B
LOCA –––––– 就地
BS –––––– 閉鎖
---- –––––– 備用
參數(shù)的顯示代碼如下表：
|
代碼
|
參數(shù)
|
出廠值
|
|
1
|
開關(guān)量1
|
STRA（啟動A）
|
|
2
|
開關(guān)量2
|
STRB（啟動B）
|
|
3
|
開關(guān)量3
|
STOP（停止）
|
|
4
|
開關(guān)量4
|
STAA（狀態(tài)A）
|
|
6
|
開關(guān)量5
|
LOCA（狀態(tài)B）
|
l 通訊設(shè)定
在主菜單上按“▲”鍵，直到顯示“4 ADDR”。按“設(shè)定”鍵選擇通訊菜單。這個菜單共可設(shè)定2個參數(shù)：地址編號和波特率。在設(shè)定完某一參數(shù)后，按“設(shè)定”鍵進(jìn)行下一參數(shù)設(shè)定，按“確定”鍵保存設(shè)定并返回主菜單。其中地址編號可以直接設(shè)定，波特率用“▲”鍵在4個波特率之間進(jìn)行選擇，4個波特率別為1200,2400,4800,9600。
參數(shù)的顯示代碼及設(shè)定范圍如下表：
|
代碼
|
參數(shù)
|
設(shè)定范圍
|
出廠值
|
|
d
|
地址編號
|
1-200
|
順序編號
|
|
b
|
波特率
|
1200－9600
|
9600
|
l 時間設(shè)定
在主菜單上按“▲”鍵，直到顯示“5 SJ ”，按“設(shè)定”鍵選擇時間設(shè)定菜單。這個菜單共可設(shè)定6個參數(shù)：短路時間、堵轉(zhuǎn)時間、斷相時間、不平衡時間、零序時間和起動時間。在設(shè)定完某一參數(shù)后，按“設(shè)定”鍵進(jìn)行下一參數(shù)設(shè)定，按“確定”鍵保存設(shè)定并返回主菜單。每個參數(shù)共有三個控制選項(xiàng)，用“▲”鍵在三個控制選項(xiàng)之間進(jìn)行切換?？刂七x項(xiàng)含義如下：
參數(shù)的顯示代碼如下表：
|
代碼
|
參數(shù)
|
范圍
|
出廠值（秒）
|
|
Γ
|
短路
|
0－9.9
|
0
|
|
E
|
堵轉(zhuǎn)
|
0－9.9
|
0.2
|
|
d
|
斷相
|
0－9.9
|
2.0
|
|
P
|
不平衡
|
0－9.9
|
2.0
|
|
o
|
零序
|
0－99
|
3.0
|
|
U
|
電壓
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0-99
|
15
|
|
S
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起動
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0－99
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20
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過載動作時間根據(jù)反時限設(shè)定來確定，反時限時間見下表：
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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
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十三、端子接線
十四、裝置安裝開孔尺寸圖（mm）
十五、定貨須知
1、定貨時請說明是否帶通訊功能
2、跳閘輸出接點(diǎn)類型或詳細(xì)指出電機(jī)工作方式
3、母線電壓大小（100V或380V，默認(rèn)為380V），660V電機(jī)需加PT轉(zhuǎn)換為100V。
4、增加開關(guān)量路數(shù)請?zhí)貏e說明
5、有特殊要求請說明
