- 详细介绍
第一章 概述
预防性监控是变压器或电动机运行和维护工作中的一个重要环节,是保证设备系统安全运行的有效手段之一。按照检定规程高压电机,重要电缆上电前都必须通过耐压测试测量其绝缘状况。针对化工厂、电厂、钢厂及泵站等高压电机运用较多的场合我们推出了高压绝缘监测装置运用于12KV及12KV以下的高压电机潜水泵绕组对地自动绝缘监测。1.1产品设计原理
高压绝缘监测仪采用直流高压注入法对电缆或电机绕组等进行绝缘测量,测试电压为DC2500V,仪器与电路接触器或断路器辅助触点联锁控制,实现电机回路通电时绝缘监测仪退出监测与电网分离,线路断电时绝缘监测仪自动开始对线路进行绝缘监测,虽然绝缘监测仪只是在母线断电后监测但考虑到其直接与高压母线连接因此绝缘监测仪还配一耦合器,用于对线路和绝缘监测仪主机的保护。
1.2 系统主要功能
a.电机停机时自动对电机绕组进行绝缘监测;
b.电机上电时对电机回路进行剩余电流监测;
c.仪表与电机开关进行连锁控制自动切换工作状态;
d.支持在线绝缘电阻监测工作模式;
e.适用于0-12KV电力系统电机或泵绕组绝缘监测;
f.独立继电器报警输出;
g.提供 1 路 RS485 通讯信号,标准 Modbus_RTU 读协议;
h.耦合器设计实现高低压分离:2500V测量高压及高压注入电阻均设计在耦合器内部,符合了高压不出高压柜的设计原;另外耦合器的体积设计小,便于现场施工;
i.高压端与注入测量信号端除了10MΩ的隔离阻抗外,还设置了两级高压真空继电器,增强了系统的安全性。
1.3主要技术参数
| 项目 | 参数指标 | 精度 | 备注 |
| 供电电源 | AC 115-265V 50Hz | DC220V直流屏 | |
| 额定功率 | 小于15W | ||
| 仪表外形尺寸 | 160mm*80mm | ||
| 开孔尺寸 | 150mm*76mm | ||
| 耦合器尺寸 | 170mm*220mm*80mm | ||
| 电网额定电压 | 0-12KV | ||
| 绝缘电阻测量范围 | 1~1000MΩ | <3% | 只有高压电机 纯电阻条件 |
| 2000MΩ~9999MΩ | <5% | ||
| 1~100MΩ | <3% | 有变频器缓启动装置 纯电阻条件 |
|
| 100MΩ~999MΩ | <5% | ||
| 漏电电流 | 10~2000mA | <10% | |
| 绝缘报警设定值 | 1MΩ~1999MΩ | 只有高压电机 | |
| 11MΩ~999MΩ | 有变频器缓启动装置 | ||
| 绝缘预警设定值 | 1MΩ~1999MΩ | 只有高压电机 | |
| 1MΩ~999MΩ | 有变频器缓启动装置 | ||
| 漏流电流报警设定值 | 10~2000mA | ||
| 漏流电流预警设定值 | 10~2000mA | ||
| 测量信号电压 | DC2500V | 只有高压电机 | |
| DC24V | 变频器、缓启动装置 | ||
| 测量内阻 | 10M | ||
| 干接点输出特性 | 常闭触点,250VAC/3A;30V/3A; | ||
| 通讯 | RS485一路RTU MODBUS | 固定波特率9600 | |
| 工作环境 | -10~50℃;无凝露 | ||
| 存储环境 | -40~75℃;无凝露 | ||
| 海拔 | 2000m |
注意:针对有变频器驱动、缓启动装置的电机,需特殊备注。
第二章 产品接口定义及外形接线
2.1绝缘仪和耦合器外形、安装尺寸图(单位/mm)
开口尺寸151*76

|
MA
|


2.2产品接线图

图2.2绝缘监测接线图
2.3绝缘仪主机端子定义功能说明

| 端子号 | 功能说明 | 备注 |
| 1、2 | 仪表工作电源AC/DC 220V | |
| 2、3 | 耦合器工作电源接线端 | |
| 4、5、6 | 绝缘电阻报警继电器 4公共端、5常闭、6常开, |
一开一闭 |
| 7、8 | 漏电电流报警继电器 7、8常开 |
常开 |
| 9 | 高压断路器常闭辅助触点和手动触动开关公共端 | |
| 9、10 | 手动启动电阻测量触动开关 | 自复位按键开关 |
| 9、11 | 高压断路器常闭辅助触点 | |
| 11 | 接耦合器测量控制端L#(+) | 耦合器测量控制端子 |
| 12 | 接耦合器测量控制端N#(-) | |
| 13 | 接耦合器检测信号端子L# | 高压绝缘电缆 |
| 14 | 测量信号接地端子 | 绝缘电阻测量地端 |
| 15、16 | 连接零序互感器二次侧(200:1) | 不使用时建议短接 |
| 17、18 | RS485的A、B端匹配电阻 | 一般通讯正常无需短接 |
| 19、20 | 19是RS485的A端、20是RS485的B端 | 上位机通讯 |
2.3 耦合器端子定义功能说明
| 端子及指示灯 | 端子号 | 备注 |
| 测量控制航插 | L#接主机11#端子(+) | 2芯航插 |
| N#接主机12#端子(-) | ||
| 检测信号航插 | L#接主机13#端子 | 3单芯航插 |
| 电源输入航插 | 接主机2#、3#端子 | 4芯航插只用1#、2# |
| 测量指示灯 | ------------------------- | 黄色LED亮表示正在进行电阻测量 |
| 测量指示灯 | ------------------------- | 绿色LED亮表示耦合器供电正常 |
第三章 面板说明和设置操作
3.1 LCD显示面板说明

a.指示灯
运行:运行指示灯,装置通电状态绿灯常亮;
绝缘:报警指示灯,绝缘小于设定报警值红灯亮;
漏电:报警指示灯,漏电大于设定报警值红灯亮;
通讯:通讯指示灯,数据通讯时绿灯闪亮。
b.按键
复位:绝缘仪复位;
设置:绝缘仪参数设置按键,长按约6秒进入设置状态,点触约0.5秒进行不同参数设置;在设置状态长按约6秒,退出设置状态,或者不按设置按钮,约3分钟自动退出设置;
确认:确认按键,在设置状态下,参数设置好后,按下确认键约0.5秒,把设置好的参数储存;当绝缘仪处于正常工作状态,按下确认按钮约1秒LCD背光关闭,再次按下LCD背光点亮,当机器复位或整机重新上电时,LCD背光默认点亮;
+ :设置按键数字加,在设置状态下闪烁的数字从当前数字开始,当按下按钮1次,数字加1;
手测:手动测试按键,绝缘仪在绝缘电阻测量模式下,当处于冷机等待状态、自动测量模式等待、手动测量模式等待三种情况下,按下该键约0.5秒启动绝缘电阻测量;
3.2参数设置

- 绝缘电阻值设置:

注:当在上述显示状态没有数字闪烁时,这时是提醒用户确认绝缘电阻的报警和预警值是否正确。
- 漏电电流设置:

c.ID地址、绝缘电阻测量时间、 绝缘电阻自动测量模式等待时间设置:
LCD上面的一行数字,左边两个数字是ID地址1-31,右边两个数字是绝缘电阻测量时间0-20分钟;LCD下面的一行数字四位数是绝缘电阻自动测量模式等待时间0-9999分钟;修改参数、储存参数、刷新LCD、确认参数同上。

d.冷机等待测量时间设置:
LCD上面的一行显示cool,下面一行两个数字0-60分钟;修改参数、储存参数、刷新LCD、确认参数同上。
e.工作模式设置:
LCD上面的一行显示SEL.(SELECT), 下面一行1个数字,0表示绝缘电阻自动测量模式,1表示绝缘电阻手动测量模式(包括通过RS485进行远程测量);出厂默认设置为自动模式即SEL.= 0;修改参数、储存参数、刷新LCD、确认参数同上。

注:当设置仪表为手动测量模式时,需要把冷机等待测量时间设置为0分钟。
f.电流校准设置:
当需要对零序互感器(200:1)校准时,需要有一个标准电流源0-2000mA,来按照以下步骤进行设置:
- 进入电流设置页面:把7个数字该为零,保存重启仪表。

- 调节标准电流源到1950Ma,然后调节仪表主板的VR1,使得仪表电流读数也为1950mA。
- 把电流源调小到xxxmA,使得仪表电流显示值为275Ma,注意这时275Ma>xxxmA,然后做除法, 275/xxx=1.ABC然后把ABC三个数字从左到右顺序输入到150-2000mA曲线补偿三位数,储存,重启主机。
- 把电流源调小到120mA,仪表读数为xmA,然后做减法:|x-120|=y:
如果x-120<0,75-150mA补偿50+y
然后把y数字输入到75-150mA曲线补偿2位数,储存,重启主机。
- 把电流源调小到40mA,仪表读数为xmA,然后做减法:|x-40|=y:
如果x-40<0,0-75mA补偿50+y
然后把y数字输入到0-75mA曲线补偿2位数,储存,重启主机
g.默认出厂设置:
| 绝缘电阻报警值:10M | 漏电电流报警值:1000mA | ID:01 |
| 绝缘电阻预警值:20M | 漏电电流预警值:500mA | 绝缘电阻测量时间:1分钟 |
| 冷机等待测量时间30分钟 | 自动测量模式等待时间:30分钟 | 工作模式:自动模式0 |
3.3 主机运行LCD显示状态
a.下面是正常运行时的几个状态,电阻和电流预设值是预设置的相应报警值

注:当绝缘电阻测量值小于绝缘电阻预设置报警值时,绝缘仪处于绝缘电阻故障状态,这时需要通过面板复位按钮或者通过RS485远程对主机进行重置;绝缘电阻手动测量模式时,LCD下面一行显示的是上一次测量的绝缘电阻值。
b.下面是绝缘电阻测量时的状态

3.4 按照上面3.2预设的参数设置好仪表,测量系统按照2.2产品接线图,连接好仪表;具备上位机的用户,可以把RS-485硬件连接及上位机软件配置合适。
3.5 绝缘电阻的自动测量
- 仪表电源220VAC正常,按下面板电源开关,此时绿色电源指示灯点亮;待仪表复位完成,仪表预热约10分钟后,即可投入正常使用。
- 当高压真空断路器断开时,高压电机停止工作,这时常闭辅助触点处于闭合状态,这个开关闭合的信号传递到仪表接线端子9、11,则仪表进入冷机等待测量时间(在1-60分钟内可设置),这个时间是电机刚刚断电后的冷却时间。这个冷机等待时间计时结束后,进入下一步4.3
3.6冷机等待时间结束后,仪表则进入绝缘电阻测量状态,电阻测量时间1分钟(在1-20分钟内可设置),同时,测量电压窗口会显示2500V,这时绝缘电阻显示当前的阻值,测量时间计时结束后,仪表停止电阻测量,绝缘电阻显示的是满1分钟后的阻值(这个测量时间的值,符合采用摇表测量的结果),这时仪表转入下一步3.5。
3.7绝缘电阻测量结束后,绝缘电阻自动测量模式等待时间(在1-9999分钟内可设置),耦合器内的测量电压随着电阻测量的结束同时关闭。待这个停止测量时间计时结束后,仪表即进入下一步4.5。
绝缘电阻测量期间,仪表就可以在4.3和4.4之间循环,在循环中可能会有如下情况发生:
当绝缘电阻低于预设报警值时,仪表会报警输出,这时就需要人为重置仪表,重置可以通过长按面板复位按钮约0.5秒,仪表会从4.1.2开始运行,即从测量延时计时开始执行。当仪表在绝缘电阻自动测量模式等待时间未结束时,用户需要进行绝缘电阻测量时,这时可以按下面板手测按钮,或者与仪表接线端子9、10并接的按钮开关约0.5秒,等待时间计时会立刻结束,仪表会从4.3开始运行,即执行绝缘电阻的测量;这两个操作均可以通过RS485进行远程操作。
3.8当高压真空断路器闭合,高压电机开始工作,这时常闭辅助触点处于断开状态,这个开关断开的信号传递到仪表接线端子9、11,则仪表进入漏电电流测量状态。通过零序互感器采集到的漏电电流,通过接线端子15、16进入仪表,LCD显示的是实时漏电电流值,约0.5秒处理一次电流是否故障。LCD会显示‘电流’字样,表示高压电机在运行当中。
3.9绝缘电阻或漏电电流发生报警值时,LCD和面板的LED,以及仪表的接线端子相应的绝缘电阻、漏电电流干接点输出均会同时动作。仪表工作中的绝缘电阻测量和漏电电流过程中各个状态和运行参数均可通过RS-485上传给上位机。
第四章 注意事项
4.1离线检测:
高压绝缘监测仪和耦合器对被监测系统进行的绝缘检测方式是离线检测方式!主要侧重线路检修或维护的时候,在停电不打开柜门的情况下能通过数LCD直观显示当下电缆、电机(ABC三相)的对地绝缘阻值,误差要求在允许范围内,这样能减少检修工作量,保证施工作业人员的安全。
4.2在线停止工作:
当所检测的电机回路正常送电时,通过连锁信号切断本装置的2500VDC的测量电源,不影响电机系统正常运行。
4.3隔离防护:
由于进行绝缘监测的时候可能会接触到12KV高压带电部分,故需要用耦合器来隔离监测仪和12KV高电源两个部分。
4.4设备的运行:
设备在投入使用前,各项应该预先设置好参数都必须设置好,这样设备才能正常发挥出它的使用效果。设置好的设备按照《产品接线图》正确连接好线路,开机即可投入正常运行,且设备的工作完全处于自动运行状态。
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