AS6051A电动机保护使用说明书090623.docx

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AS6051A电动机保护使用说明书090623

AS-6051/A电动机保护测控装置技术使用说明书（3.0版）

保定澳斯达电力信息技术有限公司

BAODINGALLSTARPOWERINFORMATIONCO.,LTD.

第一章概述

1、AS-6051/A电动机保护测控装置的分类及适用范围

AS-6051/A适用于66KV及以下电压等级的高压异步电动机的保护测控装置。

其安装方式均为嵌入式，装置可集中组屏也可就地分散安装在高压开关柜上。

2、AS-6051/A电动机保护测控装置主要特点

2.1AS-6000变电站综合自动化系统采用分层分布式系统结构，按一个间隔，配一套装置设计，装置可集中组屏也可就地分散安装在高压开关柜上，各间隔功能独立，各装置之间仅通过网络联结，信息共享，这样整个系统不仅灵活性很强，而且其可靠性也得到了很大提高，任一装置故障仅影响一个局部元件。

2.2装置采用了高性能处理器（DSP）和高分辨率A/D转换器，每周波32点采样，同时能在当地实时完成有功功率、无功功率、功率因数、积分电度等的计算。

可实时完成保护、测量、谐波分析、低频减载保护、小电流接地选线、开关事故分合次数统计等复杂的功能。

2.3保护功能完全不依赖通讯网，网络瘫痪与否不影响保护正常运行。

2.4在硬件设计上，所有装置采用统一的硬件平台，为调试及维修带来了极大的方便，同时装置仍旧保留了传统微机保护所具有的独立的输入输出回路及操作回路。

2.5采用分层分布式系统是提高全站工作可靠性的重要因素，特别是功能独立于通讯网的配变保护，线路保护，馈出线保护,电容器保护,电动机保护等装置在各间隔的独立配置，它是变电站安全稳定运行的先决条件。

2.6装置采用全密封设计，加上精心设计的抗干扰组件，使抗振能力，抗电磁干扰能力有很大提高。

2.7装置的保护电流回路和测量电流回路分开设置，分别取自不同的电流互感器，设计有软硬件双看门狗功能，使整个系统同时具有较高的测量精度和抗干扰能力。

2.8友好的人机界面，装置采用全汉化大屏幕液晶显示，跳闸报告，告警报告，遥信，遥测，定值整定等都在液晶上有明确的汉字标识，便于用户使用和掌握。

2.9通讯方式采用CAN口即控制器区域网接口，其特点为：

结构简单，只有两根线与外部相连；传输速度最高可达1Mbps；传输距离最远可达10KM；采用CRC检验并可提供相应的错误处理能力；采用非破坏性总线仲裁技术，使站内通讯具有很高的效率和抗干扰能力。

3、AS-6051/A电动机保护测控装置的主要技术数据

3.1额定数据

a.交、直流装置电源：

220V或110V（定货时说明）

b.交流电压：

相100/

V，线100V或线400V（定货时说明）

c.交流电流：

5A或1A（定货时说明）

d.频率：

50Hz

3.2功率消耗：

a.直流回路：

≤10W

b.交流电压回路：

<0.5VA/相

c.交流电流回路：

<1VA/相（IN=5A）或<0.5VA/相（IN=1A）

3.3精确工作范围：

a.电流：

0.2In～20In

b.电压：

2V～140V或10V～450V

c.频率：

45Hz～50Hz

d.df/dt：

0.3Hz/s～10Hz/s

e.时间：

0.00～99.99s

3.4定值误差：

a.电流及电压定值误差：

<±5％整定值

b.频率定值误差：

<0.01Hz

c.时间定值误差：

<±1％整定时间+35ms

3.5测量误差范围

a.频率：

0.1％

b.电流、电压：

1.0％

c.有功功率、无功功率：

1.0％

d.有功电度、无功电度：

1.0％

3.6遥信事件记录分辨率：

不大于2mS

3.7遥控正确率：

不低于99.99％

3.8绝缘性能

a.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，不小于100MΩ。

b.介质强度：

装置电源回路、交流回路、出口回路之间及对地能承受2kV的工频试验电压，开入量回路对地能承受1kV的工频试验电压，历时1分钟,无绝缘击穿或闪络现象。

c.冲击电压：

装置电源回路、交流回路、出口回路之间及对地能承受5kV标准雷电波的短时冲击电压试验,无绝缘击穿或闪络现象。

3.9机械性能

a.装置能承受《ZBK45020-90电力系统保护、自动继电器及装置通用技术条件》中规定严酷等级为1级的振动响应，振动耐久试验。

b.装置能承受《ZBK45020-90电力系统保护、自动继电器及装置通用技术条件》中规定严酷等级为1级的冲击响应，冲击耐久试验。

c.装置能承受《ZBK45020-90电力系统保护、自动继电器及装置通用技术条件》中规定严酷等级为1级的碰撞试验。

3.10触点性能

在电压不大于250V，电流不大于0.5A的直流有感负荷电路（τ＝5±0.75ms）中，触点断开容量为20W，或在电压不大于250V，电流不大于0.5A的交流电路（cosψ＝0.4±0.1）中触点断开容量为50VA。

电寿命次数为1000次。

3.11抗干扰性能

a.承受高频脉冲干扰能力

装置能承受《GB/T14598.13-1998量度继电器和保护装置的电气干扰试验第1部分：

1MHz脉冲群干扰试验》中严酷等级为Ⅲ级、频率为1MHz和100kHz的高频脉冲干扰。

b.承受静电放电干扰能力

装置能承受《GB/T14598.14-1998量度继电器和保护装置的电气干扰试验第2部分：

静电放电试验》中规定的严酷等级为Ⅲ级、电压为8kV的静电放电干扰。

c.承受辐射电磁场干扰能力

装置能承受《GB/T14598.9-1995电气继电器第22部分量度继电器和保护装置的电气干扰试验第三篇：

辐射电磁场干扰试验》中规定的严酷等级为Ⅲ级的辐射电磁场干扰。

d.承受快速瞬变干扰能力

装置能承受《GB/T14598.10-1996电气继电器第22部分量度继电器和保护装置的电气干扰试验第四篇：

快速瞬变干扰试验》中规定的严酷等级为Ⅲ级的快速瞬变干扰。

e.承受辅助激励量中断干扰能力

装置能承受《ZBK45020-90电力系统保护、自动继电器及装置通用技术条件》中规定的持续时间为100ms的辅助激励量中断，装置不会以错误的方式改变其输出状态。

3.12环境条件

a.环境温度：

工作温度：

-10℃～＋60℃，装置在正常工作温度-10℃～＋55℃范围内动作值因温度变化而引起的变差不大于±3%

贮运温度：

－25℃～＋70℃

b.大气压力：

80～110kPa

c.相对湿度：

不大于90％

4、硬件结构说明

4.1结构说明

AS-6051/A电动机保护测控装置采用5u机箱，嵌入式安装，整面板形式，后插拔结构,箱后接线，背插式机箱的优点是实现了真正的强弱分离。

保护测控装置内部（后视左起）设有电源CPU插件、继电器插件；机箱的前部为母板，前面板上设有薄膜键盘和液晶显示器。

保护装置的结构及开孔尺寸见附图1所示。

4.2电路介绍

4.2.1保护测控装置的电源插件将输入的直流或交流220V电压转换为+5V、+24V电压，给整套装置提供工作电源。

4.2.2保护测控装置的CPU插件上设有保护回路电流变换器。

所选用的变换器精度高、隔离效果好、具有很高的抗扰度。

CPU插件作为装置的核心，采用高速的数字信号处理器2812（DSP）作为CPU，配以高速串行模数变换器件，完成装置的11路模拟量输入和3路自检通道的实时数据采集和变换；采用flash存储保护参数和定值；设有光电隔离的8路开关量输入和8路带有快速光电隔离的开关量输出回路。

4.2.3装置的继电器插件接收CPU下发的控制命令并完成操作机构的跳闸、合闸操作及防跳跃功能；采集并上发开关的合位/跳位信号。

独特的操作回路的设计适用于不同的跳合闸电流。

4.2.4面板上设有便捷的薄膜输入键盘和丰富的液晶显示，可以方便的进行定值操作、出口实验和数据及状态查询等操作。

5、保护测控装置使用说明

5.1主菜单界面

正常运行情况下，面板运行灯为闪烁状态（闪烁频率为１秒），颜色为绿色。

当有告警或事故信号时，红色告警灯亮；断路器合闸后，红色合位灯亮；断路器跳闸后，绿色跳位灯亮。

控制回路断线时，合位、跳位灯均不亮。

正常时，液晶显示“主菜单”模式，如图5.1所示：

在“主菜单”下按“确认”键，液晶上出现光标“”，如图5.2所示；按“↑”键或“↓”键可以改变光标“”的位置，使它出现在相应项的数码右侧，再按“确认”键则显示相应项的内容。

按“取消”键则回到“主菜单”。

1、测量5、事故1、测量5、事故

2、遥信6、谐波2、遥信6、谐波

3、浏览7、传动3、浏览7、传动

4、整定8、内存4、整定8、内存

图5.1图5.2

5.1.1测量

在图5.2模式下，即“”在数字“1”处时，按“确认”键，显示当前实时测量值，按“←”键或“→”键上下翻页，装置可显示:

保护二次值、测量一次值、一次有功值、一次无功值、频率、功率因数值、有功电度、无功电度等，所有显示数据每秒刷新一次。

液晶显示界面中标明“一次”的数值为系统一次值，标明“二次”的数值为系统二次值，电压的一次值单位为千伏，二次值单位为伏特，电流的单位为安培，有功功率的单位为千瓦，无功功率的单位为千乏。

频率的单位为赫兹。

有功电度、无功电度为二次侧有效值，单位为千瓦时,千乏时。

按“取消”键，回到主菜单。

5.1.2遥信

在“主菜单”下，当“”在数字“2”处时，按“确认”键，显示8路遥信状态及2路分合状态。

按“取消”键，回到主菜单。

5.1.3浏览

在“主菜单”下，当“”在数字“3”处时，按“确认”键，进入浏览状态。

（此状态只能浏览，不能修改）

➣按“确认”键，选中1.定值，再按“确认”键进入定值浏览。

按“←”键或“→”键上下翻页。

可依次浏览装置的定值。

按“取消”键，回到子菜单。

➣按“确认”键，选中2.系数，再按“确认”键进入系数浏览。

按“←”键或“→”键上下翻页。

可依次浏览各模拟量输入的通道系数。

按“取消”键，回到子菜单。

➣按“确认”键，选中3.时间，再按“确认”键可浏览时间。

时间显示年、月、日、时、分、秒。

按“取消”键，回到子菜单。

➣按“确认”键，选中4.版本，再按“确认”键可浏览版本信息。

按两次“取消”键，回到主菜单。

5.1.4整定

在“主菜单”下，当“”在数字“4”处时，按“确认”键，进入整定状态。

➣按“确认”键，选中1.定值，再按“确认”键屏幕显示“请输入密码：

XXXX”，按“确认”键和“↑”或“↓”输入密码“6000”，再按“确认”键进入定值整定。

整定时，先按“确认”键选中要修改的值，再按“↑”或“↓”键修改，按“←”键或“→”键移动光标。

修改完成后，按“确认”键，再按“↑”固化定值。

若固化成功，则屏幕显示“写成功”，若固化失败，则屏幕显示“写失败”，需再固化一次。

按“←”键或“→”键上下翻页。

可依次整定装置的各项定值。

按“取消”键，回到子菜单。

➣按“确认”键，选中2.系数，再按“确认”键屏幕显示“请输入密码：

XXXX”，按“确认”键和“↑”或“↓”输入密码“6000”，再按“确认”键进入系数整定。

整定时，先按“确认”键选中要修改的值系数，再按“↑”或“↓”键修改，按“←”键或“→”键移动光标。

修改完成后，按“确认”键，再按“↑”固化定值。

若固化成功，则屏幕显示“写成功”，若固化失败，则屏幕显示“写失败”，需再固化一次。

按“←”键或“→”键上下翻页。

可依次整定各模拟量输入的通道系数。

按“取消”键，回到子菜单。

➣按“确认”键，选中3.时间，再按“确认”键进入时间整定。

按“确认”键和“↑”或“↓”键可整定时间。

按“←”键或“→”键移动光标。

可依次整定年、月、日、时、分、秒。

修改完成后，按“确认”键，再按“↑”固化定值。

若固化成功，则屏幕显示“写成功”，若固化失败，则屏幕显示“写失败”，需再固化一次。

按“取消”键，回到子菜单。

➣按“确认”键，选中4.表底，再按“确认”键屏幕显示“请输入密码：

XXXX”，按“确认”键和“↑”或“↓”键输入密码“6000”，再按“确认”键进入电度整定。

整定时，先按“确认”键选中要修改的值，再按“↑”或“↓”键修改，按“←”键或“→”键移动光标。

修改完成后，按“确认”键，再按“↑”固化定值。

若固化成功，则屏幕显示“写成功”，若固化失败，则屏幕显示“写失败”，需再固化一次。

按“←”键或“→”键上下翻页。

按两次“取消”键，回到主菜单。

5.1.5事故

在“主菜单”下，当“”在数字“5”处时，按“确认”键，进入事故信息记录状态。

装置可以记录最近20次的动作信息。

若信息记录累计超过20次，则最旧的信息将被覆盖，事故信息记录能保存从最新信息开始的前20次报告，按“↑”键或“↓”键可在事故信息报告0至报告19之间翻阅。

当系统有故障报告时，液晶首先显示最新的报告。

阅读完报告后，按“取消”键，回到主菜单，最新的8次事故报告掉电后不丢失。

5.1.6谐波

在“主菜单”下，当“”在数字“6”处时，按“确认”键，进入谐波分析状态。

装置可以观察电流或电压的1-8次谐波。

按“取消”键，回到主菜单。

5.1.7传动

在“主菜单”下，当“”在数字“7”处时，按“确认”键，屏幕显示“请输入密码：

XXXX”，按“确认”键和“↑”或“↓”键输入密码“6000”，再按“确认”键进入传动状态。

按“确认”键和“↑”或“↓”键选定传动序号，再按“确认”键，进入传动试验，按“确认”键和“←”或“→”键选择“执行”或是“撤消”。

传动完毕后，按“取消”键，回到主菜单。

5.1.8内存

在“主菜单”下，当“”在数字“8”处时，按“确认”键，进入读内存状态。

按“←”键或“→”键选择8000时，是对保护系统的内存1进行相应的监视；选择003F时，是对保护系统的内存2进行相应的监视。

按“确认”键和“←”键或“→”键改变光标位置,按“↑”键或“↓”键修改数值,修改正确后，按“确认”键。

按“取消”键，可以回到主菜单。

第二章主要功能简介

1、主要功能简介

1.1保护功能

（1）启动时间过长保护

（2）二段定时限过流保护（速断、过流）

（3）过热保护（过热报警或跳闸，告警系数可整定）

（4）过负荷保护告警

（5）负序过流保护

（6）零序过流保护、零序过压保护（告警/跳闸，可分别整定）

（7）低电压保护（带PT断线闭锁功能）

（8）PT断线报警

（9）4路非电量保护（跳闸/告警，可整定）

以上各种保护均有软件开关，可分别投入和退出。

1.2测控功能

（1）遥测：

Ia、Ib、Ic、P、Q、COSΦ、F、Ua、Ub、Uc、I0、U0

（2）遥信：

8路遥信开入量采集（断路器位置，弹簧未储能等）

（3）遥脉：

有功脉冲、无功脉冲电度（或积分电度）

（4）遥控：

遥跳、遥合及4路遥控备用

1.3录波功能

装置具有故障录波功能，记录并保存IA、IC、I0三个通道故障前4周波、故障后4周波的数据。

2、保护逻辑原理描述

2.1二段式定时限过电流保护

设有速断、过流保护功能，动作电流和延时时间可分别整定和投退。

其动作条件如下：

➣MAX（IØ）>Idn;Idn为n段电流定值，IØ为相电流

➣T>Tdn;Tdn为n段延时定值

若有故障，条件满足则保护跳闸

此功能可由用户通过软件控制字方便的投退。

2.2过热保护

考虑了电动机正序、负序电流所产生的综合热效应、热积累过程，装置可在整定的范围提前告警,可模拟不同的反时限特性曲线。

动作方程：

2

c电动机发热时间常数

I1电动机实际运行电流的正序分量

I2电动机实际运行电流的负序分量

Ie电动机实际额定电流

Ieq电动机实际运行电流的等效电流

K1正序电流发热系数，电动机启动过程中K1＝0。

25，

电动机运行过程中K1＝1

K2负序电流发热系数，K2＝6

2.3过负荷报警

过负荷元件监视三相电流，其动作条件为：

MAX（IØ）>PHL

其中PHL为过负荷电流定值。

过负荷电流定值和过负荷报警的延时定值都有单独控制字投退。

2.4负序过流保护

其动作条件如下：

3I2>I2;I2为负序电流定值

T>T2;T2为负序延时定值

此功能可由用户通过软件控制字方便的投退。

2.5零序电流保护

其动作条件如下：

3I0>I0;I0为零序电流定值

T>T0;T0为零序延时定值

此功能可由用户通过软件控制字方便的投退,并且跳闸或告警可选择。

2.6定子零序电压保护

零序电压保护功能，动作值和动作时间也可分别整定和投退。

其动作条件如下：

3U0>U0;U0为零序电压定值

T>T0;T0为零序延时定值

此功能可由用户通过软件控制字方便的投退,并且跳闸或告警可选择。

2.7低电压保护

可经PT断线闭锁,无闭锁时,其动作条件如下：

开关位置在合位

MAX（U线）

T>Td;Td为延时定值

若有故障，条件满足则保护跳闸

此功能可由用户通过软件控制字方便的投退。

2.8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、电流计算进行判别。

此功能可由用户通过软件控制字方便的投退。

2.9非电量保护

装置设有四路非电量保护,可整为跳闸或告警,且非电量1、2的延时时限可整定。

此功能可由用户通过软件控制字方便的投退。

2.10PT断线检测

判据如下：

①正序电压小于18V，且任一相电流大于0.5A,用于检测三相失压；

②负序电压大于18V，用于检测一相或两相断线。

当检测到PT断线时，发出告警信号。

此功能可由软件控制字方便地投退。

3、故障录波功能

突变量启动故障录波：

突变量电流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）||≥Iqdset

Iqd为计算的启动电流，Iqdset为故障录波启动电流的定值。

当任一相电流连续

两个采样值的突变量大于启动定值时（连续三次），保护启动判别。

装置能记录并保存IA、IC、I0三个通道的数据。

4、整定定值清单

AS-6051/A电动机保护测控装置整定定值清单

定值项目

定值名称

定值范围

1、装置通讯地址

装置通讯地址

1～99

2、电动机起动定值

起动电流

1.0A～50A

起动时间定值

0.5s～99.99s

起动时间过长保护跳闸投退

1（投入）或0（退出）

3、速断

速断保护电流

1A～100A

速断保护时间

0.00s～1.00s

速断保护投退

1（投入）或0（退出）

4、过流

过流保护电流

1A～100A

过流保护时间

0.00s～99.99s

过流保护投退

1（投入）或0（退出）

5、过热保护

电动机额定电流

按实际整定

发热时间常数

1～9999s

热告警系数

0.01～1.00

过热保护投退

1（投入）或0（退出）

6、过负荷

过负荷保护电流

1A～10.0A

过负荷保护时间

0.00s～99.99s

过负荷保护投退

1（投入）或0（退出）

7、负序过流

负序过流保护电流

1A～50A

负序过流保护时间

0.00s～99.99s

负序过流保护投退

1（投入）或0（退出）

8、零序电流

零序电流保护电流

0.02A～5.00A

零序电流保护时间

0.00s～99.99s

零序电流保护投退

1（投入）或0（退出）

零序电流保护跳闸投退

1（投入）或0（退出）

9、零序电压保护

零序电压

5.0V～100.0V

零序电压保护时间

0.00s～99.99s

零序电压保护投退

1（投入）或0（退出）

零序电压保护跳闸投退

1（投入）或0（退出）

10、低电压保护

低电压定值

10.0V～100.00V

低电压保护时间

0.00s～99.99s

低电压保护投退

1（投入）或0（退出）

11、小电流接地选线

接地选线电压

10.0V～100.00V

接地选线电流

0.02A～5.00A

接地选线时间

1s～9999s

接地选线谐波选择

1（五次谐波）或0（基波）

接地选线功能投退

1（投入）或0（退出）

12、非电量保护一、二

非电量保护延时时间

0.01s～99.99s

非电量保护投退

1（投入）或0（退出）

13、非电量保护三、四

非电量保护投退

1（投入）或0（退出）

14、突变量启动故障录波电流

突变量起动电流

1.0A～20.0A

15、PT断线检测

PT断线检测投退

1（投入）或0（退出）

16、电度每度脉冲

有功电度每度脉冲

100～10000

无功电度每度脉冲

100～10000

17、测量变比

测量CT变比

1～1000

测量PT变比

1～1100

第三章调试说明及注意事项

1、保护测控装置安装调试说明

1.1装置通电前检查

检查装置外观有无破损，内部插件是否齐全，插件是否插到位；检查箱体、装置接地是否良好；检查装置通讯线与变电站通讯管理单元的接线是否连好。

1.2绝缘及耐压试验

以500V摇表检查直流回路、交流回路、开关量输入回路、开关量输出回路对地及之间的绝缘电阻，应不小于100MΩ。

工频情况下，以耐压测试仪对交流回路和地之间加2KV电压，历时1分钟；对直流及开出回路和地之间加2KV电压，历时1分钟；对交直流回路之间加2KV电压，历时1分钟；对24V及开入回路之间加1KV电压，历时1分钟；应无超漏或报警现象。

1.3电源检查

仅插入电源板，检查输入电压（n19~n20）是否正常（变化范围-20%-+15%）。

1.4通电检查

插入全部插件后，装置上电。

液晶显示正常，运行灯闪烁，告警、合位、跳位灯均不亮。

1.5开入量检查

从端子n17或n18分别点n9-n16开关量输入端子，则主菜单遥信下的遥信状态相应位由“0”变“1”。

（遥信状态说明表见相应装置的技术使用说明书）

1.6开出传动

在“主菜单”下选择传动命令，依次进行传动试验，如传动成功，测试装置背后相应端子应该导通；传动失败，则提示传动失败及失败原因。

1.7电流电压通道检查

将保护和测量电流串联，外加5A,零序电流加1A,相电压57.7V,选择主菜单中的测量项检查,若保护电流误差超过±3%,测量电流误差超过±1.5%,电压误差范围超过±3%,则选择整定系数调节,使各电流电压量在规定范围内。

1.8保护功能调试（按照保护逻辑进行调试）

1.9遥信、遥控和出口回路测试

将保护装置的出口回路和测试仪正确连接，通过显示界