SPAC631电动机保护装置使用说明书.doc

SPAC631电动机综合保护装置

使用说明书 (VER1.0)

广州智光电气股份有限公司

感谢您使用广州智光电气股份有限公司的SPAC631电动机综合保护装置，为保证安全、正确、高效地使用本装置，请您详细阅读本说明书。

！注意通电前请您务必检查以下项目：

F 装置外壳是否已可靠接地。
F 装置电源为交流或直流 85～265V。
F 装置本身提供24V的直流电压，用于接入无源节点，严禁把220V电源接入装置开入量。
F 电流输入极性是否正确；电压输入相序是否正确。
F 现场调试时应注意大电流试验通电流时间不能过长。本装置交流电流回路2 倍额定电流时连续工作，10 倍额定电流时允许10s，40 倍额定电流时允许1s。
F 禁止带电插拔装置的插件。
F 若本说明书与装置有不对应的，请以装置为准。

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广州智光电气股份有限公司 SPAC631电动机综合保护装置
目 录
1 适用范围...............................................................................…….............…….5
2 装置特点...............................................................................…….............…….5
3 功能介绍...............................................................................…….............…….7
3.1 保护功能配置.......................................................................……......….....7
3.2 监控功能...............................................................................…….......…....7
3.3 事件记录功能...............................................................................……..….7
3.4 通讯功能...................…........................................................………….......7
4 技术指标...............................................................................…….............…….7
4.1 额定数据.............................................................................................….....7
4.2 功率消耗..............................................................................................…....7
4.3 测量精度和工作范围..........................................................................…....8
4.4 允许工作环境......................................................................................…....8
4.5 安全与电磁兼容..................................................................................…....9
4.6 绝缘性能..........................................................................................……....9
5 操作说明................................................................................................………10
5.1 装置正面示意图............................................................…………......…...11
5.2 人机界面说明……………………………………………………...……..12
6 装置硬件原理………………………………………………………….……...17
7 保护原理和使用.........................................………...................................……18
7.1 速断保护......................................................................................... ...........18
7.2 过流保护................................................................. .............................. ....18
7.3 负序过流保护....................................................................…………. .......19
7.4 零序过流保护....................................................................................…….19
7.5 过热保护.....................................................................................................19
7.6 低电压保护.................................................................................................20
7.7 PT断线告警….............................................................................................20
7.8 启动超时保护………..................................................................................20
7.9 非电量保护..................................................................................................20
8 SPAC631定值整定、背板端子说明、外回路接线图、安装尺寸图....…… 22
8.1 SPAC631 装置参数整定.………………………………………………....22
8.2 SPAC631 定值整定…………………………………………….………....22
8.3 SPAC631 背板端子说明………………………………………….……….23
8.4 SPAC631 外回路接线图………………………………………….……….26
8.5 SPAC631 装置安装尺寸图………………………………………….…….27

1、 适用范围
SPAC631电动机保护装置是采用计算机技术、通讯技术等多种高新技术，集保护、控制、通讯于一体，适合作为工矿企业、住宅小区、智能大厦等场合的电动机保护,具有功能齐全、抗干扰能力强、可靠性高、性价比优良及人机界面友好等特点,适用于分散式安装，也可以集中组屏。
2、 装置特点
1） 全中文汉化液晶显示，人机界面友善、操作方便。
2） 采用多层印制板、表面贴装技术及强弱电严格分离，达到高标准电磁兼容性能。
3） 重要元器件均采用进口元器件，产品质量可靠。
4） 采用软件调节交流量精度，测量精确。
5） 装置不仅适用于直流工作电源还适用交流工作电源。
6） 装置具有多个信号开出节点，部分节点可逻辑整定其开出含义，方便用户使用。
7） 装置具有完善的故障记录功能。
8） 装置具有完善自检功能，能准确定位至芯片级故障。
9） 体积小、重量轻，可集中组屏，也可分散安装在开关柜上。

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3、 功能介绍
3.1 保护功能配置
装置型号
保护类型
SPAC631
启动速断保护
√
运行速断保护
√
过流保护(堵转保护)
√
零序过流保护
√
负序过流保护
√
低电压保护
√
PT断线告警
√
过热保护
√
启动超时保护
√
非电量保护
√
3.2 监控功能
1) 遥信：8 路外部遥信采集。
2) 遥测：Uab、Ubc、Uca、Ia、Ib、Ic、I0、I1、I2。
3) 遥控：正常断路器遥控分合。
4) 开出：装置具有6 对开出空节点，具体有跳闸输出、合闸输出、告警信号输出、保护动作信号输出等。
3.3 事件记录功能
装置具有故障记录功能，最大记录100条保护事件信息，可在装置上查看故障数据、时间、名称等，以便进行故障分析，也可上传当地监控或调度。
3.4 通讯功能
装置具有RS485网络通讯接口，方便与其他智能设备连接通讯。

4、 技术指标
4.1 额定数据
电源额定电压 AC/DC 85～265V
交流电流 5A或1A
线电压 100V
额定频率 50Hz
4.2 功率消耗
直 流 回 路： ≤30W；
交流电压回路：额定100V时，小于0.3VA/相
额定57.7V时，小于0.1VA/相
交流电流回路：额定5A时，小于0.3VA/相
额定1A时，小于0.1VA/相
过载能力
交流电流回路：承受15倍额定电流,冲击间隔2分钟,冲击持续5秒；
交流电压回路：1.2倍额定电压连续工作。
4.3 精度和工作范围
4.3.1 保护模拟量精度
电流、电压综合误差 ≤2%
4.3.2 采样回路精确工作范围
保护： 电流 0.2In-20In
电压 10V-120V
零序电流 0.1A-10A
4.4 允许工作环境
运行温度 -5℃-45℃
极限工作温度 -25℃-55℃
相对湿度 ≤95%
大气压力 86-106Kpa
4.5 安全与电磁兼容
4.5.1 静电放电抗干扰度
通过GB/T17626.2-1998标准、静电放电抗干扰3级试验。
4.5.2 射频电磁辐射抗干扰度
通过GB/T 14598.9-2002标准、射频电磁辐射电抗干扰3级试验。
4.5.3 快速瞬变脉冲群抗干扰度
通过GB/T 14598.10-1996标准、电快速瞬变脉冲群抗干扰4级试验。
4.5.4 浪涌（冲击）抗干扰度
通过IEC60255-22-5:2002标准、浪涌（冲击）抗干扰3级试验。
4.5.5 射频场感应的传导骚扰度
通过IEC60255-22-6:2001标准、射频场感应的传导骚扰度3级试验
4.5.6 工频磁场抗干扰度
通过GB/T17626.8-1998标准、工频磁场抗干扰度4级试验
4.5.7 振动
通过GB/T7261中16.3规定的严酷等级为I级的振动能力试验。
4.5.8 冲击
通过GB/T7261中17.5规定的严酷等级为I级的冲击能力试验。
4.5.9 碰撞
通过GB/T7261中18章规定的严酷等级为I级的碰撞试验。
4.6 绝缘性能
4.6.1 绝缘电阻
装置的带电部分和非带电部分及外壳之间以及电气上无联系的各电路之间用开路电压500V的兆欧表测量其绝缘电阻，正常试验大气条件下，各等级的回路绝缘电阻不小于100兆欧。
4.6.2 介质强度
在正常试验大气条件下，装置能承受频率为50HZ，电压为2000V历时1分钟的工频耐压试验而无击穿闪络现象。试验过程中，任一被试回路施加电压时其余回路等电位互连接地。
4.6.3 冲击电压
在正常试验大气条件下，装置的电源输入回路、交流输入回路、输出节点回路对地以及回路之间，能承受1.2/50µs的标准雷电波的短时冲击电压试验，开路试验电压为5000V。
4.6.4 耐湿热性能
装置能承受GB7261第21章规定的湿热试验。最高试验温度+55度、最大湿度为 95%，试验时间为48小时，每一周期历时24小时的交变湿热试验，在试验结束前两小时内根据3.1条的要求测量各导电电路对外露非带电金属部分及外壳之间、电气上不联系的各回路之间的绝缘电阻不小于1.5兆欧。介质耐压强度不低于3.2条规定的介质强度试验电压幅值的75%。

5、 操作说明
5.1 装置正面说明

5.1.1 装置上电自检
装置上电后会对装置相关参数和面板指示灯进行检查，若参数出错或超出本装置参数设置范围，系统将自动列出相关错误信息，并在屏幕上显示错误报告，如图：

若屏幕右上角显示“”图标表示有超过3条错误信息，可通过“下移”键翻页查看。若重要定值，如：保护定值，通道校正系数，继电器逻辑等出错，装置保护功能将失效，需要调试人员更正相关错误参数后保护功能才会生效。
5.1.2 装置有“运行、“备用”、“告警”、“动作”、“合位”、“分位”指示灯
运行：装置正常运行时，该灯闪烁；
告警：装置故障或即将达到故障动作值时该灯点亮；只有人为（远方或调度）复归后，灯才熄灭。
动作：装置正常运行时，该灯熄灭；当保护动作并出口时该灯长亮；只有人为（远方或调度）复归后，灯才熄灭。
合位：当开关处于合位时该灯常亮，当开关断开时该灯熄灭。
分位：当开关处于分位时该灯常亮，当开关合上时该灯熄灭。
5.1.3 装置上的各种功能键含义
确认：用于操作确认或保存数据或进入下一级菜单。
返回：用于取消错误操作或返回上一级菜单。
下移：表示增加数值或菜单条目选择。
右移：表示光标右移或翻页。。
复归：用于对“故障”、“告警”灯、出口继电器和保护动作信号的复归。
5.1.4 装置操作密码
定值整定密码: 1010
装置调试密码: 1010
厂家功能密码: 1111
清零功能密码：1010
以上密码不能更改，由继保调试人员掌握；有密码的菜单内容，需谨慎操作！

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5.2 人机界面说明
5.2.1 人机界面主菜单图解
命令菜单为树形结构多级菜单，按键盘“确认”键可以进入装置的主菜单，用 “下移”键移动光标选择相应的条目，按“确认”键可进入下一级菜单，按“返回”键返回上一级菜单。如下一级菜单仍为菜单选择，可继续按“下移”键选择相应的条目按“确认”键进入下一级画面。对一般的菜单界面“下移”、“ 右移”键为光标调整，对可以修改的数据用“下移”键对数据进行修改，按“确认”键把相应的数值写入存储器中。对于选择菜单，当光标移到指定位置后，按“确认”键即可进入选中的菜单。

5.2.2 正常运行界面内容说明

A.表示循环显示的模拟量,可通过“其他功能”菜单内容说明中的“监视设置”菜单来设置要循环显示的模拟量。
B.此图形表示开关状态,框内开关标志打开表示开关在跳位，框内开关标志闭合表示开关在合位。
C.表示该装置内部的时间，“11-08”表示装置的日期是11月8日。“10：30”表示10点30分。
5.2.3 运行监视菜单内容说明

A．保护监视
保护监视菜单显示的内容为装置采集的保护交流量幅值。在“运行监视”菜单中用“下移”键选择中“保护监视”按“确认”键进入“保护监视” 界面，通过按“下移”键可翻页查看到保护的三相电流、线电压的幅值、零序电流、正负序电流的幅值等。

B．开入监视
开入监视菜单显示的内容为装置采集的相应开关量实际状态，采入到信号时显示为“1”, 否则显示为“0”。在“运行监视”菜单中用“下移”键选中“开入监视”按“确认”键进入“开入监视”界面，可查看到采集的各种开关量状态。

5.2.4定值整定菜单内容说明
定值整定菜单中用“下移”“ 右移”键输入密码“1010”，即可进入定值修改菜单，可通过“下移”键选择需要整定的保护，按“确认”键进入修改界面，用“下移”“ 右移”键完成定值的修改，按“确认”键将定值写入存储器。
5.2.5参数设置菜单内容说明
A. 时间设置
在“参数设置”菜单中选中“时间设置”按“确认”键进入“时间设置”界面；用“下移”键选择时间或日期，按“确认”键进入日期或时间修改菜单，“下移”和“ 右移”键可修改日期或时间数据，用“确认”键将新设置的参数写入时钟芯片。

B. 变比设置
可以设置相CT、相PT、零序CT的实际变比。在“参数设置”菜单中选中
“变比设置”按“确认”键进入“变比设置”界面；用“下移”“ 右移”“确认”键可分别设置CT、PT以及零序CT的实际变比,范围：1-1000；

C. 通讯设置
可以设置装置地址及通讯波特率。 485波特率有2400B/S、4800B/S、9600B/S、19200B/S四种设置，可通过“下移”来选择切换，保存时按“ 确认”键。

5.2.6事件记录菜单内容说明：
可以分别显示相应保护动作类型、相别、时间，可动态显示保护事件。当有多条保护事件时，可用“下移”键进行翻页查看。

A.表示当前查看的保护事件的编号，按“下移”或“右移”键会自动更新。
B.表示本装置当前故障记录总数。
C.故障出现的日期和时间。
D.表示故障数据及相别。

没有保护事件信息时，显示“无事件信息”。

5.2.7装置调试菜单内容说明：
A. 传动调试：输入密码 “1010”进入“装置调试”菜单，选择“传动调试”，传动调试时保护将处于退出状态。按“下移”键选中要调试的项，按“确认”键，光标处显示为“1” 表示该继电器有需出口，再按“确认”键，光标处显示为“0” 表示该继电器已退出；只有当光标处显示为“0”时光标才可向上、向下移动、当所有调试项均为“0”时，即：调试完毕所有继电器返回原始状态才可以返回上级菜单。

B．通信监视：输入密码 “1010”进入“装置调试”菜单，选择“通信监视”菜单，可查看485发送和接收的数据信息，通过下移键切换发送和接收监视界面。
5.2.8其他功能菜单内容说明
A. 记录清零：清零功能用于将历史事件清除，需要输入密码“1010”通过“右移”和“确认”键实现清零。

B．厂家功能：厂家功能供生产厂家调试时使用，有密码保护，用户无需进入此菜单；在此可设定各保护动作信号的出口（0表示不出口，1表示出口）、调节模拟量采样精度等。

C. 监视设置可以设置在主运行界面循环显示的模拟量，通过“下移”、“右移”、“确认” 完成设置。1表示显示，0表示不显示。

D. 版本信息：显示版本信息和版本日期信息。

6、 装置硬件原理
功能单元由主板（CPU、开入信号采集）、电源板（包括电源、继电器输出）、交流采样板（包括PT/CT、运放等）、背板（包括端子等）、面板（包括键盘、LCD、指示灯）及外壳和接线端子组成。
从电网一次设备CT 及PT 采样来的电压电流信号经精密电压电流变换器转换，经低通滤波后再经高精度运算放大器放大、限幅保护，变换成一定幅度的交流电压信号，经A/D 转换后的数字量通过CPU运算、处理，同时，CPU接收经光电隔离的外部开关信号，所有信息经CPU 运算、综合处理、判断，对于故障则发出相应的跳合闸信号和告警信号，出口继电器接通断路器的跳合闸回路，告警信号继电器接通告警回路。同时CPU发出相应的位置、状态信号，所有信号测量、保护动作值、跳合闸变位记录、时间等信息均能在显示屏上显示。本产品带有RS485 通信接口，可与远方调度中心通信，实现遥测、遥信、遥控、遥调、定值的远方查询及整定以及远方保护压板投退等远方控制功能。
硬件配置见图6-1：

图 6-1 SPAC631电动机保护装置硬件原理图
7、 保护原理和使用
7.1 速断保护
速断保护主要用于对电动机的短路保护，分为启动速断保护和运行速断保护：
启动速断保护用于电动机启动过程中保护；
运行速断在电动机启动后(以电动机正常运行后作标志，不以设定的启动时间作标志)才投入，用于电动机运行过程中的速断过流保护；

注： SW：速断保护投退软压板；
Iset：速断保护电流定值；
Tset：速断保护时间定值；
7.2 过流保护
过流保护为电动机的堵转提供保护。该保护在电动机的启动过程中自动退出。
注：SW：过流保护投退软压板；
Iset：过流保护电流定值；
Tset：过流保护时间定值；
7.3 负序过流保护
当电动机三相电流有较大的不对称时，会出现较大的负序电流，而负序电流将在转子中产生2倍的工频电流，使转子的发热大增，危及电动机的安全运行。装置设置负序保护，分别对电动机反相、断相、匝间短路以及较严重的电压不对称等异常运行情况提供保护。

注：SW：负序过流保护投退软压板；
Iset：负序过流保护电流定值；
Tset：负序过流保护时间定值；
7.4 零序过流保护
注：SW：零序过流保护投退软压板；
Iset：零序过流保护电流定值；
Tset：零序过流保护时间定值；
7.5 过热保护
过热保护主要为了防止电动机过热，考虑了电动机正序电流和负序电流产生的综合热效应、热积累和散热过程，引入了等值发热电流Ieq，其表达式为：

式中：K1 = 0.5(启动过程中)；K1 = 1.0(启动结束后)；
K2 = 3～10，负序发热系数，一般可取为6；
I1为正序电流分量，I2为负序电流分量。
过热保护方程为：

其中：Ie—电动机额定电流定值 Ieq—等值发热电流
1—发热时间常数 t—动作时间
过热预告警：过热预告警由控制字进行投退，当热积累值达到热跳闸值的75％时发过热告警信号。
电动机的散热：当电动机实际运行的等效电流小于额定电流的1.05倍时，装置进入散热过程，散热方程按下列公式进行：

散热时间常数2 = Ksr x 1 ，Ksr为散热系数，整定范围1～10，视电动机的工作环境而定。本保护用衰减指数过程模拟电动机的散热过程。过热保护跳闸后，不能立即再次启动，等散热结束后方可再次启动。在需要紧急启动的情况下，可按住“复归”建3秒钟进行热强制复归。
7.6 低电压保护
当电源电压短时降低或短时中断时，为了保证重要电动机自启动，要断开次要电动机，就需要配置低电压保护。
注：SW： 低电压保护投退软压板；
Uset： 低电压保护电压定值；
Tset： 低电压保护时间定值；
7.7 PT 断线告警
母线PT断线后发告警信号。母线PT断线告警可以用控制字进行投退。母线PT断线告警以后，只有当线电压都恢复到80V以上时，母线PT断线告警信号才返回。
母线PT断线原理框图:

7.8 电动机超时保护(启动过长保护)
本保护能自动识别电动机的启动过程，当整定的启动时间到达后，电动机的任一相电流仍大于额定电流的105％时，启动过长保护动作。
7.9 非电量保护

注：
Tset：非电量保护出口延时时间。

8、 SPAC631定值整定、背板端子说明、外回路接线图、安装尺寸图
8.1 SPAC631装置参数整定
序号
名 称
范 围
建议整定值
备注
1
交流CT变比参数
0001～1000

2
交流PT变比参数
0001～1000

3
交流零序CT变比参数
0001～1000

4
通讯地址
001～254

5
RS485波特率
2400～19200B/S
9600B/S

注意:装置参数同定值一样重要,请务必按照实际情况整定。
8.2 SPAC631定值整定
序号
名称
整定范围
整定步长
定值种类
1
电动机额定电流(Ie)
0.2In～4In
0.01A
启动超时保护

电机启动时间
1～60S
0.001S
2
启动超时保护投退定值
投/退

3
启动速断保护电流定值
0.2In～20In
0.01A
启动速断保护
4
启动速断保护时间定值
0～60.00S
0.001S
5
启动速断保护投退定值
投/退

6
运行速断保护电流定值
0.2In～20In
0.01A
运行速断保护
7
运行速断保护时间定值
0～60.00S
0.001S
8
运行速断保护投退定值
投/退

9
过流保护电流定值
0.2In～20In
0.01A
过流保护
10
过流保护时间定值
0～60.00S
0.001S
11
过流保护投退定值
投/退

12
负序过流保护电流定值
0.2In～4In
0.01A
负序过流保护
13
负序过流保护时间定值
0～60.00S
0.001S
14
负序过流保护投退定值
投/退

15
零序过流保护电流定值
0.1A～10A
0.01A
零序过流保护
16
零序过流保护时间定值
0～60.00S
0.001S
17
零序过流保护投退定值
投/退

18
发热时间常数
100～6000S
1S
过热保护
19
负序发热系数
3～10
0.01
20
散热系数
1～10
0.01
21
电机额定电流
0.2In～4In
0.01A
22
过热保护投退定值
投/退

23
过热预告警投退定值
投/退

24
低电压保护电压定值
0.3Un～1.0Un
0.01V
低电压保护
25
低电压保护时间定值
0～60.00S
0.001S
26
低电压保护投退定值
投/退

27
PT断线告警投退定值
投/退

PT断线告警
28
非电量1出口延时
0～60.00S
0.001S

29
非电量2出口延时
0～60.00S
0.001S

8.3 背板端子说明

8.3.1 交流端子（1X）说明
说明
名称
编号
名称
说明
A相电压输入
UA
1
2
IA
A相电流输入
B相电压输入
UB
3
4
IA*
C相电压输入
UC
5
6
IB
B相电流输入

7
8
IB*

9
10
IC
C相电流输入

11
12
IC*

13
14
I0
零序电流输入

15
16
I0*
8.3.2 电源/开出（2X）端子说明
编号
名称
说明
1
跳闸出口+
跳闸控制输出
2
跳闸出口－
3
备用出口1+
合闸控制输出
4
备用出口1-
5
告警信号+
保护告警信号
6
告警信号-
7
跳闸信号+
保护动作信号
8
跳闸信号-
9
备用信号2+
禁止过热再启动辅助接点
10
备用信号2-
11
备用信号3+
接地告警
12
备用信号3-
13
24V+
24V电源正
14
24V-
24V电源负
15
装置电源+
装置电源正或交流电源L
16
装置电源-
装置电源负或交流电源N
17
装置地
外壳地
说明：
跳闸控制输出：跳闸出口脉冲输出继电器接点；
合闸控制输出：合闸出口脉冲输出继电器接点；
保护告警信号：保护告警信号继电器出口接点；
保护动作信号：保护动作信号继电器出口接点；
禁止过热再启动辅助接点：该接点可用于电动机的禁止过热再启动回路，正常时为常开接点，过热保护动作后接点闭合，直到电动机的热积累衰减到安全范围后接点自动重新打开。如需要紧急启动电动机，可按住“复归”键3秒来复归该接点；
接地告警：接地保护告警信号继电器出口接点。

8.3.3 信号输入/通讯（3X）端子说明
编号
名称
说明
1
S1
开关位置
2
S2
信号复归
3
S3
非电量1
4
S4
非电量2
5
S5

备用信号

6
S6
7
S7
8
S8
启动结束信号输入(调试用)
9
SCOM
信号输入公共端负（接至-24V端子2X14）
10
485A
485通讯正
11
485B
485通讯负
12
485R
485通讯地

8.4 外回路接线图

8.5 装置安装尺寸图

地址：广州市黄埔区云埔工业区埔南路51号
电话：[phone]
传真：[phone]
邮编：510760
网址：
Add：51#Punan Road, Guangzhou, China
Tel：[phone]
Fax：[phone]
Zip：510760

28