JYM绝缘监测仪用户手册.docx
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JYM绝缘监测仪用户手册
第三部分JYM-2绝缘监测仪
第八章概述
JYM-2绝缘监测仪是PowerMaster智能高频开关电力操作电源系统的组件之一，用于在线监测直流母线对地绝缘状况和各分支路的接地电阻和电容。
分主机和从机两部分。
主机监测电力操作电源系统的母线绝缘情况，从机监测系统输出支路的绝缘情况。
每个主机内部带有一个从机。
工作原理
8.1.1原理框图
绝缘监测仪工作原理框图如图8-1所示。
图8-1绝缘监测仪工作原理框图
8.1.2基本原理叙述
绝缘监测仪工作时分为常规检测和支路巡检。
常规检测是在系统正常运行时实时监测正负母线的对地电压，得到母线绝缘电阻值。
在发生母线绝缘下降时发出报警信号，点亮故障灯，并将故障标志上送监控模块，同时向各支路投入低频信号。
若支路有接地电阻，则穿套在该支路的互感器会感应出电流信号，经过放大后进入AD采样，从而能计算出该支路的接地阻抗，再从中分离出阻性和容性电流即可得出该支路的接地电阻值。
当支路接地电容较大时（超过2uF），会影响支路接地电阻的检测精度。
JYM-2绝缘监测仪采用了电容自动补偿技术解决这一问题。
通过计算出的支路电容大小，绝缘监测仪内部投入相应大小的一组电容，并通过校正线让低频交流信号反方向穿过该支路的互感器，从而抵消支路原有接地电容的影响。
特点
绝缘监测仪的主要特点如下：
1.实时监测和支路巡检相结合，保证监测的实时性。
2.RS485串行口，与监控上位机通讯。
3.可监测一段或两段独立运行的直流母线，对于母线电压等级无需额外设置。
4.采用主从结构，每个从机可监测24个支路，单段母线最多可带16个从机，两段母线最多可带32个从机，满配置时可巡检24*32=768个支路；而且从机内部自带辅助电源，可以与主机远距离工作。
5.当支路电容较大时，具有自动电容补偿功能，保证支路接地电阻检测的精度。
6.通过监控可以设置告警限，适应不同地区的气候条件；
7.可以监测正负母线绝缘等值下降情况；
8.装置内部具有自检功能，便于维护。
接口特性
8.3.1主机接口
主机接口如图8-2所示。
图8-2绝缘监测仪主机接口
主机接口说明见表8-1。
表8-1主机接口说明
接口名称
接口用途
使用说明
Ⅰ段母线输入
I段母线输入
同时也是绝缘监测仪主机的工作电源。
接合闸母线，注意极性
Ⅱ段母线输入
II段母线输入
当监测两段独立母线时接入。
接合闸母线，注意极性。
监测一段母线时不用接
母线段数拨码
母线段数拨码
监测两段母线时拨码开关的两位都拨到ON，监测一段母线都拨到OFF
告警输出
提供告警干接点输出
当I段或II段母线绝缘下降时，相应告警干接点动作。
1、5是公共接点，4、8是一组常开接点，当I段母线绝缘告警时，该组接点闭合；3、7是另一组常开接点，当II段母线绝缘告警时，该组接点闭合；
通讯接口
与上位监控通讯接口
监测一段母线时只需接一个PSM，监测两段母线时接两个PSM，两个接口可互换（PSM可接任一个）
互感器信号输入P1～P6
1～24#支路互感器信号输入端口
互感器输出的正负端要与端子的正负端相对应
校正端口
从机R校正及电容补偿时用
假定馈出支路穿过互感器的方向为正，那么校正线要从ADJ端引出，从反方向穿过互感器后接到GND端（R校正时校正线无需方向性，若电容补偿后发现电容仍然较大，则把校正线的两个接线端调换一下，再查看是否有大电容）
接从机
为从机提供校正及通讯、相位信号
与从机的级联端子“接上位机”相连。
端子上下两排连接的信号名称要相互对应
接地螺钉
主机接地用
接到机柜地上
8.3.2从机接口
绝缘监测仪从机接口如图8-3所示。
图8-3绝缘监测仪从机接口
从机接口说明见表8-2。
表8-2从机接口说明
接口名称
接口用途
使用说明
电源输入
从机工作电源
从合母或控母取电，注意极性
拨码开关
从机地址拨码
拨码范围为1～31，对应从机号为2～32#，具体拨码方法见后面说明。
运行灯
显示从机工作状态
当从机整定或支路巡检时每切换一个支路闪烁一次，其它时间常亮
互感器信号输入端口
1～24#支路互感器信号输入端口
互感器输出的正负端要与P1的正负端相对应
校正端口
从机R校正及电容补偿时用
假定馈出支路穿过互感器的方向为正，那么校正线要从ADJ端引出，从反方向穿过互感器后接到GND端（R校正时校正线无需方向性，若电容补偿后发现电容仍然较大，则把校正线的两个接线端调换一下，再查看是否有大电容）
从机级联接上位机端口
从主机或前一个从机取得校正及通讯、相位信号
与主机的接从机端子或前一个从机的级联接下位机端子相连。
端子的上下两排接线点要相互对应
从机级联接下位机端口
为后一个从机提供校正及通讯、相位信号
与从机的级联端子“接上位机”相连。
端子上下两排连接的信号名称要相互对应。
（两个端子的相同信号名称是相连的，可互换）
接地螺钉
从机接地用
接到机柜地上
8.3.3从机地址拨码说明
绝缘监测仪主机内部带了一块从机板，默认为1#从机，对应地址为0，挂在I段母线上，并且不能改动。
绝缘监测仪从机的地址通过拨码开关设置，地址设置范围为1~31，对应从机号为2~32。
挂在I段母线上的从机地址设置范围为1~15，对应从机号为2~16#。
包括主机所带的1#从机，I段母线满配置时的从机为1~16#，共16个从机。
共检测16×24=384个支路。
挂在II段母线上的从机地址设置范围为16~31，对应从机号为17~32#。
II段母线满配置时共16个从机，共检测16×24=384个支路。
两段母线满配置时总共可带32个从机，可监测32×24=768个支路。
设置从机地址时，要从小到大连续设置，例如：
绝缘监测仪监控两段母线，I段带8个从机，包括主机内所带的1#从机，II段也带8个从机，则挂在I段上的从机地址应设为1~7（主机内所带从机地址为0，不用设置），挂在II段母线上的从机地址应设为16~23。
从机地址拨码开关如图8-4所示。
拨码位置在OFF时为1，拨码位置在ON时为0。
标号为X的拨码暂时不用。
拨码位置与从机地址的对应关系见表8-3。
图8-4从机地址拨码开关
表8-3拨码位置与从机地址的对应关系
拨码位置
二进制值
地址
5
4
3
2
1
ON
ON
ON
ON
OFF
00001
1
ON
ON
ON
OFF
ON
00010
2
ON
ON
ON
OFF
OFF
00011
3
ON
ON
OFF
ON
ON
00100
4
ON
ON
OFF
ON
OFF
00101
5
ON
ON
OFF
OFF
ON
00110
6
ON
ON
OFF
OFF
OFF
00111
7
ON
OFF
ON
ON
ON
01000
8
ON
OFF
ON
ON
OFF
01001
9
ON
OFF
ON
OFF
ON
01010
10
ON
OFF
ON
OFF
OFF
01011
11
ON
OFF
OFF
ON
ON
01100
12
ON
OFF
OFF
ON
OFF
01101
13
ON
OFF
OFF
OFF
ON
01110
14
ON
OFF
OFF
OFF
OFF
01111
15
OFF
ON
ON
ON
ON
10000
16
OFF
ON
ON
ON
OFF
10001
17
OFF
ON
ON
OFF
ON
10010
18
OFF
ON
ON
OFF
OFF
10011
19
OFF
ON
OFF
ON
ON
10100
20
OFF
ON
OFF
ON
OFF
10101
21
OFF
ON
OFF
OFF
ON
10110
22
OFF
ON
OFF
OFF
OFF
10111
23
OFF
OFF
ON
ON
ON
11000
24
OFF
OFF
ON
ON
OFF
11001
25
OFF
OFF
ON
OFF
ON
11010
26
OFF
OFF
ON
OFF
OFF
11011
27
OFF
OFF
OFF
ON
ON
11100
28
OFF
OFF
OFF
ON
OFF
11101
29
OFF
OFF
OFF
OFF
ON
11110
30
OFF
OFF
OFF
OFF
OFF
11111
31
技术参数
绝缘仪技术参数见表8-4。
表8-4绝缘仪技术参数
序号
项目
技术条件
1
环境温度
－5～＋40℃
2
相对湿度
≤90%
3
工作电源
80～320Vdc
4
功耗
<20W
5
重量
主机：
<4kg从机：
<1.5kg
6
电压测量精度（0～320V）
1%（满量程）
7
绝缘电阻告警门限
～50kΩ（省缺为20kΩ）
8
单段母线可带从机数
0～16个
9
可监测支路数
单段384路，两段768路
10
系统接地电阻测量精度
0～2kΩ：
1kΩ
2～50kΩ：
15%
11
支路接地电阻测量精度
（单条支路接地电容不超过30uF）
纯阻性支路
0～2kΩ：
1kΩ
2~25kΩ：
15%
容性支路
0～25kΩ：
2kΩ或30%
12
支路巡检时间
2～4s
13
低频信号幅频
约4V，10±
14
通讯接口
RS485
15
结束告警回差
40%
第九章安装设计
安装尺寸
9.1.1主机安装尺寸
绝缘监测仪主机尺寸如图9-1所示。
图9-1绝缘监测仪主机外形尺寸
面板上四个安装孔位尺寸如图9-2所示。
图9-2主机安装尺寸
9.1.2从机安装尺寸
绝缘监测仪从机外形尺寸如图9-3所示。
图9-3绝缘监测仪从机外形尺寸
从机安装尺寸见图9-4。
图9-4从机安装尺寸
设计参考
9.2.1电源选取
一般情况下，绝缘监测仪主从机电源推荐从合闸母线引入。
由于绝缘监测仪主机工作电源的输入端口同时也是母线绝缘情况监测信号的输入端口，因此，绝缘监测仪监测的母线也就是合闸母线。
在母线无特殊结构的情况下，是可以同时监测到控制母线输出回路的绝缘电阻的。
9.2.2互感器
绝缘监测仪支路电阻的测量精度很大程度上决定于互感器的精度。
艾默生绝缘监测仪必须选择艾默生专用的互感器。
互感器的连接必须采用双线方式。
设计时参考图9-5。
图9-5互感器接线图
绝缘监测仪互感器信号线应采用屏蔽电缆，屏蔽层单端接地。
布线时信号线应远离功率线。
9.2.3校正线的连接
校正线有两个用途：
一是刚上电整定时让各个支路互感器流过一个已知大小的交流信号，从而校正各通道的放大倍数及相移，称为R校正。
二是支路巡检时若某支路有较大的接地电容，进行电容补偿，称为C校正。
接线时，主机下的所有互感器必须用同一根校正线穿过。
同一个从机下的所有互感器也必须用同一根校正线穿过。
不同的从机用各自的校正线。
校正线的连接见图9-6。
如果将馈出支路从输出支路空开到负载的方向视为正方向的话，那么校正线要从ADJ端引出，从反方向穿过该从机所有支路互感器后接到GND端。
C校正的原理是先计算出某一支路的接地电容，然后让校正线在绝缘仪内部串连一个相同大小的电容，由于馈出支路和校正线穿过互感器的方向相反，校正线上串连的电容就能抵消原有接地电容。
若支路存在大电容，则校正线必须按图9-6所示接线。
若支路电容补偿后发现电容更大，则把校正线的两个接线端即ADJ和GND端调换一下。
图9-6校正线的连接（以两个互感器为例）
接线图
监测一段母线时绝缘监测仪的接线如图9-7所示。
图9-7监测一段母线时绝缘监测仪的接线图
监测两段母线时绝缘监测仪的接线如图9-8所示。
图9-8监测两段母线时绝缘监测仪的接线图
第十章调试及故障处理
调试步骤
检查主机和从机的电源输入极性是否正确
根据监测母线是一段还是两段将主机的S1拨码开关拨到ON或OFF位置。
若接了从机，则要对从机的地址进行设置。
例如：
绝缘仪监控一段母线且带有4个从机（包括JYM-II主机内部自带的从机和3个JYM-S2从机），则将主机的S1拨码开关拨到ON，3个JYM-S2从机地址分别拨成1、2、3，PSM-E20中设置绝缘仪从机个数为4个；又如：
绝缘仪监控两段母线，I段带有8个从机（包括JYM-II主机内部自带的从机和7个JYM-S2从机），II段带有9个JYM-S2从机，则将主机的S1拨码开关拨到OFF，I段上的7个JYM-S2从机地址分别拨成1~7，II段上的9个JYM-S2从机地址分别拨成16~24，监控I段的PSM中绝缘仪从机个数设为8个，监控II段的PSM中绝缘仪从机个数设为9个。
打开电源开关，若电源接线正确，则主机面板指示灯会亮，从机运行灯也亮；若输入极性接反或输入没电，则指示灯不亮。
绝缘监测仪正常工作后，通过监控模块查看与绝缘监测仪的通信是否正常。
若出现绝缘仪通讯中断告警，则检查通讯线连接是否正常，监控模块设置的绝缘仪通讯口是否与实接的通讯口一致，绝缘仪地址（应为96）是否正确。
通过监控模块设置绝缘仪相关参数，见节。
复位监控模块，重新开启绝缘监测仪主机。
当要设置的参数较多时，为了减少复位监控模块的次数，可等所有参数设置完成后，再复位监控模块以使所有设置生效。
绝缘仪主机和从机通讯都正常后，再查看所有支路互感器及校正线是否接好。
具体办法是：
所有参数都设好后，让从机和主机都上电（为节省整定时间，先让所有从机上电，再让主机上电），先不用电阻做接地故障，等所有从机都整定完后（上电后约2分钟），通过PSM-E20查看绝缘仪各支路数据，若显示111k，则表示该支路互感器接线正确；若显示117k，则表明该支路互感器信号受到干扰，可能是信号线屏蔽电缆的屏蔽层未接地或者与强电（馈出支路线）距离太近受干扰所致；若显示100k，则表明未监测到该支路互感器，可能原因有：
校正线未穿过该支路互感器、互感器信号输出线未接好、互感器已坏（正常情况用万用表量互感器输出端的电阻为2~3欧，可与相邻互感器比较，若明显偏大或偏小则表明该互感器不正常）。
按上述方法检查所有支路互感器都接好后，就可以用电阻（1k~10k）做模拟接地故障，查看PSM-E20是否能正确报出接地支路。
为加快调试速度，可同时做2~3路模拟接地。
参数设置
下面简单介绍在PSM-E20中如何设置绝缘仪参数，详细的设置信息参见PSM-E20监控模块使用部分。
10.2.1设置绝缘仪地址、通信口、从机检测路数以及支路号
在PSM-E20监控主界面下对绝缘仪地址、通信口、从机检测路数以及支路号等参数进行设置，按如下顺序操作：
1．在如图10-1所示的主信息屏下按F2键进入到主菜单屏，如图10-2所示。
图10-1主信息屏
图10-2主菜单屏
2．在主菜单屏下按数字键8进入密码设置界面，如图10-3所示。
图10-3密码设置界面
3．输入维护级密码：
640275，按ENT键，则进入系统配置选择菜单，如图10-4所示。
图10-4系统配置选择菜单
4．按数字键5进入到绝缘仪配置菜单中。
将绝缘仪地址设为96，串口号根据实际连接的串口来设置。
如图10-5所示。
图10-5绝缘仪配置菜单
5．按下页显示绝缘仪从机配置菜单，如图10-6所示。
推荐使用默认值。
图10-6绝缘仪从机配置菜单
10.2.2设置绝缘仪从机个数
1．在如图10-1所示的主信息屏下按F2键进入到主菜单屏，如图10-2所示。
2．在主菜单屏下按数字键8进入密码设置界面，如图10-3所示。
3．输入维护级密码：
640275，按ENT键，则进入系统配置选择菜单，如图10-4所示。
4．按数字键1进入系统配置菜单的第一页，如图10-7所示。
图10-7系统配置菜单第一页
1．按下页键直到进入绝缘仪配置界面，如图10-8所示。
图10-8绝缘仪配置界面
2．设置绝缘仪主机、从机个数以及从机检测的母线号。
10.2.3设置绝缘告警门限
1．在如图10-1所示的主信息屏下按F2键进入到主菜单屏，如图10-2所示。
2．在主菜单屏下按数字键8进入密码设置界面，如图10-3所示。
3．输入用户级密码：
123456。
按ENT键，则进入用户参数设置选择菜单，如图10-9所示。
图10-9用户参数设置选择菜单
4．按数字键1进入告警限设置菜单第一页，如图10-10所示。
图10-10告警限设置菜单第一页
5．按下页键直到进入绝缘告警门限电阻设置菜单，如图10-11所示。
设置范围为～50k。
图10-11绝缘告警门限电阻设置菜单
10.2.4查看绝缘仪实时数据
1．在如图10-1所示的主信息屏下按F2键进入到主菜单屏，如图10-2所示。
2．按数字键4进入绝缘数据查看菜单第一页，如图10-12所示。
图10-12绝缘数据查看菜单第一页
3．按下页键查看其它绝缘数据。
10.2.5查看绝缘告警信息
1．在如图10-1所示的主信息屏下按F2键进入到主菜单屏，如图10-2所示。
2．按数字键6进入告警数据查看菜单，如图10-13所示。
图10-13告警数据查看菜单
3．按数字键1查看当前告警，数字键2查看历史告警。
故障处理
10.3.1主机故障处理
正常情况下，主机面板的电源指示灯在上电之后将一直常亮；运行灯在整定或支路巡检时隔2秒闪烁一次，其它运行状态下为常亮；告警灯在报出I段或II段母线绝缘下降时常亮，否则熄灭。
如果主机出现以下异常情况，请按照提示排除故障。
如果故障仍然不能排除，请联系艾默生公司。
主机上电后，主机前面板的指示灯都不亮。
绝缘仪内部辅助电源没有输出。
查看I段输入接线是否正确，正负极性有没有接反。
然后用万用表检测I段输入是否有80~320Vdc的电压。
监控模块出现绝缘仪主机通讯故障告警
查看监控模块和主机的通讯线连接是否正常；T+、T-端是否对应；监控模块中关于绝缘仪主机的通讯口、主机地址（应为96）设置是否正确，如果不正确，重新设置后复位监控模块。
模拟接地故障时，绝缘仪主机不报系统绝缘故障
检查绝缘仪主机的机壳是否与机柜地（大地）可靠连接；绝缘告警门限设置值是否过小；实际模拟接地电阻是否大于告警门限。
监控模块出现母线交流过大告警
母线对地存在较大的工频交流信号，请用示波器查看并排除交流干扰。
10.3.2从机故障处理
正常情况下，从机的运行灯在整定或支路巡检时每切换一个支路（约2S）闪烁一次，其它时间为常亮。
如果从机出现以下异常情况，请按照提示排除故障。
如果故障仍然不能排除，请联系艾默生公司。
从机上电后，运行灯不亮
从机内部辅助电源没有输出。
查看电源输入接线是否正确；正负极性有没有搞反；用万用表检测电源输入是否存在80～320Vdc的电压。
监控模块出现某一从机通讯中断告警
绝缘仪主机与从机的通讯线连接是否正确；有多个从机时要确认从机与从机的级联端子接线是否正确；从机地址拨码是否正确，从机地址要连续设置，且任意两个从机地址不能重复。
例如绝缘仪只监控一段母线，所带从机数为5个（包括主机自带的地址为0的从机），则其余4个从机地址要连续拨码为1～4；若绝缘仪监控两段母线，两段母线上所带从机都为10个（包括主机自带的地址为0的从机），则I段上其余从机地址要连续拨码为1～9，II段上的从机地址要连续拨码为16～25。
模拟接地故障时，监控模块出现系统绝缘故障告警，但未出现支路接地故障告警
先确认接地支路的互感器连接是否正常，整定完后若支路互感器连接正常，则支路电阻会显示为，否则会显示为；查看是否有母线交流过大告警，母线对地存在较大工频交流电压时，不执行支路巡检，故查不出接地支路。
若前两个原因都不是，再用监控模块查看该支路的接地电阻和电容数据。
若显示有较大电容（>3uF），则将校正线的ADJ和GND端互换。
1～2分钟后再查看能否检测出接地支路，若支路接地电阻显示为113k或117k，表示该支路互感器信号受到干扰，须复位从机以便重新整定并检测。
表10-1为绝缘电阻特殊显示值的含义，维护人员可据此排查问题。
表10-1绝缘电阻特殊显示值含义
电阻值
含义
100kΩ
表示该支路未检测到互感器。
如果连接了互感器，没有将R校准线穿过互感器后接地，该支路将显示同样的值。
111kΩ
表示该支路有互感器，且无接地故障发生
113kΩ
零点错误。
支路互感器信号可能受到干扰。
检查布线是否满足支路互感器信号线接地屏蔽以及与其他信号线的距离要求
117kΩ
频率错误。
支路互感器信号可能受到干扰。
检查布线是否满足支路互感器信号线接地屏蔽以及与其他信号线的距离要求
200kΩ
初始值。
上电整定完之前，显示支路电阻为200kΩ
400kΩ
正在整定。
主机正在检测支路互感器
999kΩ
支路接地电阻很大。
若做完模拟接地故障后又去除，系统绝缘恢复正常显示此值。
或者母线交流过大时，所有支路电阻都赋值为999kΩ
100uF
表示支路接地电容大于30uF，超过补偿范围
其他值
表示的是实际检测的值
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