ST智能型控制器说明书

ST智能控制器使用手册

目录

1 概述 ........................................................................................................................................................ 1 2 产品型号分类.......................................................................................................................................... 2

2.1型号说明................................................................................................................................... 2

2.2功能配置................................................................................................................................... 2 2.3分类........................................................................................................................................... 2

3 技术性能 .................................................................................................................................................. 3

3.1适用环境................................................................................................................................... 3 3.2 工作电源.................................................................................................................................. 3 3.3开关量接点输出(DO)触点容量 .............................................................................................. 3 3.4抗干扰性能............................................................................................................................... 3 3.5符合标准................................................................................................................................... 4

4. 功能说明 ................................................................................................................................................. 4

4.1保护特性................................................................................................................................... 4 4.1.1过载长延时保护............................................................................................................... 4 4.1.1.1过载长延时保护相关设定参数 ............................................................................ 4 4.1.1.2过载长延时保护动作特性 ............................................................................ 4 4.1.1.3特性曲线 ................................................................................................................ 5 4.1.2热记忆特性....................................................................................................................... 5 4.1.3短路短延时保护 ....................................................................................................... 5 4.1.3.1短路短延时保护相关设定参数 .............................................................................. 5 4.1.3.2短路短延时保护动作特性 ...................................................................................... 6 4.1.4短路瞬时保护 ............................................................................................................ 6 4.1.4.1短路瞬时保护相关设定参数 .................................................................................. 6 4.1.4.2短路瞬时保护动作特性........................................................................................... 6 4.1.5 N相保护........................................................................................................................... 7 4.1.6接地保护 ...................................................................................................................... 7 4.1.6.1接地保护相关设定参数........................................................................................... 7 4.1.6.2接地保护动作特性................................................................................................... 7 4.1.7 MCR和模拟脱扣保护(可选功能) .................................................................................. 8 4.1.7.1 MCR和模拟脱扣保护相关设置参数 ...................................................................... 8 4.1.7.2 MCR和模拟脱扣保护动作特性 .............................................................................. 8 4.1.8负载监控........................................................................................................................... 8 4.1.8.1负载监控相关设定参数........................................................................................... 8 4.1.8.2负载监控动作特性................................................................................................... 8 4.1.8.3负载监控特性公式................................................................................................... 9 4.2测量功能................................................................................................................................... 9 4.2.1电流测量........................................................................................................................... 9 4.2.1.1测量方式................................................................................................................... 9 4.2.1.2测量范围................................................................................................................... 9 4.2.1.3测量精度................................................................................................................... 9

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4.2.2电压测量(可选功能)....................................................................................................... 9 4.2.2.1测量方式................................................................................................................... 9 4.2.2.2测量范围................................................................................................................... 9 4.2.1.3测量精度................................................................................................................... 9 4.2.3测量设置........................................................................................................................... 9 4.3其他辅助功能........................................................................................................................... 9 4.3.1自诊断功能 ................................................................................................................. 9 4.3.2故障记录功能 .......................................................................................................... 10 4.3.3试验功能 .................................................................................................................... 10 4.3.4 DO信号报警功能(可选功能) ............................................................................... 10

5 ST智能控制器的面板结构、使用操作、接线方式及注意事项 ....................................................... 11

5.1 ST-L型控制器的面板结构、使用操作、接线方式及注意事项 ...................................... 11 5.1.1 ST-L型控制器面板结构说明 ...................................................................................... 11 5.1.2 ST-L型控制器使用操作说明 ...................................................................................... 12 5.1.3 ST-L型控制器参数设置说明 ...................................................................................... 12 5.1.4 ST-L型控制器接线方式 ...................................................................................... 12 5.2 ST-M型控制器的面板结构、使用操作、接线方式及注意事项 ...................................... 13 5.2.1 ST-M型控制器面板结构说明 ...................................................................................... 13 5.2.2 ST-M型控制器使用操作说明 ...................................................................................... 14 5.2.2.1 ST-M型控制器测量察看说明 .............................................................................. 14 5.2.2.2 ST-M型控制器保护参数查询和设置说明 .......................................................... 15 5.2.2.3 ST-M型控制器试验功能操作说明 ...................................................................... 17 5.2.2.4 ST-M型控制器故障检查操作说明 ...................................................................... 19 5.2.3 ST-M型控制器接线方式............................................................................................... 19 5.3运行维护及注意事项............................................................................................................. 20

6相关附件................................................................................................................................................. 21

6.1电源模块Ⅰ和电源模块Ⅱ..................................................................................................... 21 6.2 ST电源模块（Ⅳ）............................................................................................................... 21 6.3 ST201继电器模块................................................................................................................. 22 6.4外接N相互感器的安装固定................................................................................................. 22

附录A：保护特性曲线............................................................................................................................. 24 附录B：订货规范标................................................................................................................................. 30

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1 概述

ST智能控制器是框架式空气断路器的核心部件，适用于50~60Hz电网，主要用作配电、馈电或发电保护，使线路和电源设备免受过载、短路和接地等故障的危害，可通过负载监控功能实现电网的合理运行。同时也用作电网节点的电流、电压等电网参量的测量，故障参数的记录等功能。

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2 产品型号分类

2.1产品型号

口-口口智能型控制器型保护段数：2，3，4型：空产品分类：L,M配套断路器识别号产品代号

2.2功能配置

表1：L型功能配置

基本功能 保护功能 测量功能 维护功能 L2 L3 L4 最大相电流光柱1.故障记录 指示 2.自诊断功能 过载 ? ? ? 3.脱扣试验功能 短延时 ? ? 瞬时 ? ? ? 接地 ? ? 增选功能 人机界面 1.LED灯指示 1.DO信号报警功能 2.按键操作 2.MCR和越限跳闸保3.保护参数分护 档设定 表2：M型功能配置

基本功能 增选功能 保护功能 测量功能 维护功能 人机界面 注21.负载监控（方式一） 四相电流及1.故障记录 1.数显 1.DO信号报警功能 2.过载长延时 接地电流测2.自诊断功能 2.LED灯状态指示 2.MCR和越限跳闸保护 3.短延时 量 3.特性试验功能 3.按键操作 3.电压测量 4.瞬时 4. 保护参数数字设定 5.接地 注1：保护特性缺省为配电保护特性，可选择发电机保护特性，定货时指明。注2：可选择方式二，定货时指明。

注12.3分类

a.按所配断路器型号分类

表3：配套断路器识别号

断路器型号 控制器型号 b.按保护特性分类

配电、电机保护用；发电机保护用。 c.按额定电流分类

250、400A、630A、800A、1000A、1250A、1600A、1900A、2000A、2500A、2900A、3150A,3200A、3900A、4000A、4900A,5000A、5900A、6300A。 e.按辅助电源分类

AC400V、AC230V，50HZ； DC110V、DC220V、DC24V。 f.按所配断路器的极数分类

3P；4P；3P＋N。 g.按框架等级分类

框Ⅰ、框Ⅱ、框Ⅲ。

DW45 ST45 DW40 ST40 DW48 ST48 DK5 ST30 DW15HH DW50 DW450 ST15 ST50 ST450 上海磊跃自动化设备有限公司 第 2 页 共 31 页

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3 技术性能

3.1适用环境

工作温度:－10℃～＋70℃(24h内的平均值不超过＋35℃) 储存温度: －25℃~～＋85℃

安装地点最湿月的月平均最大相对湿度不超过90%，同时该月的月平均最低温度不超过+25℃，允许由于温度变化产生在产品表面的凝露。

污染等级3级。（在和断路器装配在一起的情况下） 安装类别Ⅲ。（在和断路器装配在一起的情况下） 3.2 工作电源

由辅助电源和电源互感器同时供电，保证负载很小和短路情况下控制器都可以可靠工作,有下面3种供电方式：

a.电源CT供电

单相不低于0.8In，三相不低于0.4In时控制器能正常工作。额定电流小于等于400A时,单相不低于In，三相不低于0.6In时控制器正常工作.

b.辅助电源供电

额定电压：DC24V，允许变动范围：±5%；

DC110V,DC220V,AC230V，AC400V允许变动范围：±15%； 额定功耗：＜7W。

注：（1）对于辅助电源为直流时控制器1、2脚输入只能为DC24V，当用户要求为DC110V/DC220V时必须外配电源模块变换为DC24V；

（2）对于须在断路器断开或电源CT无法满足供电的情况下工作的功能（如：信号单元、接地保护和热记忆等功能）必须配置辅助电源。 c.面板电源

额定电压：DC24V，允许变动范围：±5%。

3.3开关量接点输出(DO)触点容量

AC250V 5A 阻性 DC110V 0.5A 阻性

3.4抗干扰性能

满足GB14048.2-2001附录F要求。 EMC电磁兼容试验参数如下：

（1）谐波引起的非正弦电流抗扰度； 电流导通时间≤42%； 峰值系数≥2.1；

（2）电流暂降和中断的抗扰度； （3）快速瞬变脉冲群抗扰度；

信号回路，电源回路都按等级4； 频率5KHz，共模4KV； （4）浪涌抗扰度；

等级4，共模6KV，差模3KV； （5）静电放电；

等级4，空气放电8KV，接触放电8KV； （6）射频电磁场辐射抗扰度；

频率26MHZ~1000MHz，场强10V/m；

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不动作特性 动作特性 方式二 不动作特性 动作特性 4.1.8.3负载监控特性公式 ≤0.9I/Ic1 ＞1.1I/Ic1 ≤0.9I/Ic2 ＞1.1I/Ic2 不动作 延时动作 不动作 延时动作 ±10% ±10%

表21：负载监控特性公式 工作坊式 负载 电流倍数 特性曲线 2（1.5Ir1）Ic1 1.5Ic1 t??tc1 2I方式一 2（1.5Ir1）Ic2 1.5Ic2 t??tc2 2I2（1.5Ir1）方式二 Ic1 1.5Ic1 t??tc1 I24.2测量功能

控制器实时测量四相和接地电流和线电压。 4.2.1电流测量 4.2.1.1测量方式

控制器测量瞬时电流值（RMS）包括：I1、I2、I3和IN，接地电流Ig，适用于50/60Hz电网。 4.2.1.2测量范围

四相电流I1、I2、I3和IN大于0.1In小于50KA（框I）/75KA（框II）/100KA（框III），接地电流Ig大于0.1In（最小100A）小于10KA（框I）/20KA（框II）/30KA（框III）。 4.2.1.3测量精度

0.1In到2In以内误差为±2%，2In以上误差为±5%。 4.2.2电压测量(可选功能) 4.2.2.1测量方式

控制器测量线电压：UAB、UBC、UCA和UMAX，适用于50/60Hz电网。 4.2.2.2测量范围

线电压（相—相之间的电压）：0V～1200V。 4.2.1.3测量精度

±1%。 4.2.3测量设置

断路器极数：三极或四极。 4.3其他辅助功能 4.3.1自诊断功能

控制器的自诊断功能主要用于对自身工作运行的检查和维护。E2ROM数据出错、断路器拒动等故障出现时显示对应出错信息。自诊断信息为实时检测，故障排除时自动退出，但若出现自诊断故障时需查看故障代码后方可退出清除故障指示，以提醒用户进行相关处理工作。故障代码如下：

（1）E2ROM数据出错，当控制器的整定值丢失或出错，显示“E0”； （2）A/D采样出错，显示“E1”； （3）环境温度超过+85℃,显示“E2”。

注：（1）自诊断功能无故障记忆； （2）自诊断功能断电自动复位； （3）可输出DO报警信号，需订DO信号报警功能。 上海磊跃自动化设备有限公司 第 9 页 共 31 页

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（4）部分自诊断故障如：E2ROM数据出错或A/D采样出错时，如故障不能复位清除请断电测试清除。

4.3.2故障记录功能

当电网发生故障，控制器可按规定的保护特性进行保护动作，动作后显示故障电流和故障时间，同时记录发生故障现场值。控制器故障复位或断电故障记忆不丢失，控制器保留作后一次历史记录，以便于事后分析。

注：（1）由于电网参数一直在变化，故控制器显示的故障电流为发出动作指令时的故障电流值； （2）而故障时间是指出现故障直到动作的时间，但针对过载和短延时保护，当设置有热记忆特性时，控制器显示的故障时间仅指动作前持续故障状态的一段时间。

4.3.3试验功能

控制器可以试验三段保护和接地保护特性，试验时控制器模拟故障电流来模拟过载长延时、短路短延时、短路瞬时和接地故障发生时控制器的保护情况，用于动作特性设置值的检查。

试验分脱扣和不脱扣两种形式，脱扣方式适用于调试时动作特性设置值的检查模拟实际故障发生时的保护动作特性，此方式断路器会由控制器动作分开，控制器有试验脱扣界面报警；不脱扣方式适用于正常运行时断路器不能随便分闸时动作特性设置值的检查模拟实际故障发生时的保护动作特性，此方式断路器不会由控制器动作分开，只有控制器有试验脱扣界面报警。

注：控制器试验动作时可输出对应的DO信号，需订DO信号报警功能。 4.3.4 DO信号报警功能(可选功能)

控制器可输出8组DO信号，用于控制或声光电报警指示。对应的功能有：过载预报警信号、短路脱扣信号（短延时和瞬时）、长延时脱扣信号、接地脱扣或报警信号、负载监控1信号、负载监控2信号、自诊断报警信号和OCR故障跳闸信号。

注：（1）DO信号报警功能必须接控制器辅助电源才可正常工作； （2）DO信号报警功能输出端有一个公共端。

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5 ST智能控制器的面板结构、使用操作、接线方式及注意事项

5.1 ST-L型控制器的面板结构、使用操作、接线方式及注意事项 5.1.1 ST-L型控制器面板结构说明

ST-L型控制器采用编码开关和拔动开关整定方式，操作简单，直观方便，适用于配电、电机保护等一般工业应用场合。

1.复位按钮

2.额定电流标贴 3.运行指示灯

4.40%～100%Ir1电流光柱指示灯 5.过载指示灯

6.接地保护电流设定编码开关

7.过载长延时保护电流设定编码开关 8.短路短延时保护电流设定编码开关 9.短路瞬时保护电流设定编码开关 10.短路瞬时保护故障指示灯 11.短路短延时保护故障指示灯 12.过载长延时保护故障指示灯 13.接地保护故障指示灯

14.短路短延时保护时间设定拔动开关 15.过载长延时保护时间设定拔动开关 16.接地保护时间设定拔动开关 17.复位键

18.试验脱扣键 19.故障检查键

图2：ST40/45-L4型控制器面板说明

注：（1）ST-L型各种控制器面板均可参考图2，控制器各种保护功能均设有“OFF”关闭功能，用户可根据实际应用重新组合保护特性； （2）MCU灯：当控制器正常工作时闪烁，出现自诊断故障时则恒亮； 上海磊跃自动化设备有限公司 第 11 页 共 31 页

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（3）40%～100%灯：实时显示最大相电流相对于Ir1的百分比，级差10%； （4）过载灯：电网电流达到1.15Ir1时过载灯亮，当Ir1=OFF时，达到1.15In时过载灯亮； （5）故障类别指示灯：故障保护动作后用以显示故障原因；故障跳闸后，如辅助电源正常工作，可指示当前故障类型，按复位键退出；如辅助电源撤除，、再次上电后，按故障检查键可显示上次故障跳闸的原因； （6）L型其他型号请参考本图。 5.1.2 ST-L型控制器使用操作说明 故障状态：“过载”灯亮时为故障状态，此时按钮和整定开关被锁定，整定无效。当控制器进入故障状态时，“过载”灯亮，在故障延时过程中指示灯为闪烁指示故障报警类型，当故障动作后“故障类别指示灯”恒亮指示故障类别。当控制器MCU灯恒亮时，说明控制器有自诊断故障。 查询状态：当控制器正常工作时按一下“故障检查”键，控制器进入故障查询状态。 试验状态：当控制器正常工作时按一下“试验”键，则控制器发出瞬时动作指令分断断路器，同时面板指示瞬动故障，但不作故障记录。 5.1.3 ST-L型控制器参数设置说明 当对ST－L型控制器各种保护电流值和时间值设置时，应由专业人员操作，用专用工具（小型钟表用螺丝刀）旋转编码开关或移动拨动开关使其指向对应保护参数的刻度值或图示位置即可（见图3）。 图3：ST-L型控制器设置图 例：设计参数为：Ir1=1In，TL =60S；Ir2=8Ir1，TS =0.4S；Ir3=16In；Ir4=0.8In，TG =0.4S。具体操作步骤如下，整定好后编码开关和拨动开关如下图4所示（其中拨动开关中的小黑点对应其下面图示的短线）。 图4：图3：ST40/45-L型控制器设置例图 注意：（1）所用的螺丝刀应为较小的钟表螺丝刀，旋转或拨动时不得停留在两刻度值的中间位置； （2）保护参数不得交叉设定，要求Ir1< Ir2< Ir3。 5.1.4 ST-L型控制器接线方式 ST40/45-L型控制器外接端子（详见下图）： 上海磊跃自动化设备有限公司 第 12 页 共 31 页 ST智能控制器使用手册

图5：ST40/45-2L型控制器外接端子图

引脚功能：

1＃、2＃：辅助电源输入端，当辅助电源为直流时，1＃为正端； 3＃、4＃、5＃：故障跳闸触点输出（五为公共端），触点容量：AC380V、16A； 6＃、7＃和8＃、9＃：两组断路器状态辅助触点，触点容量：AC380V、16A；

12＃、19＃：DO信号报警输出，功能为：常开、过载预报警，触点容量：AC240V、5A，DC24V、7A；

16＃、19＃：DO信号报警输出，功能为：常开、接地脱扣或报警，触点容量：AC240V、5A，DC24V、7A；

20＃、19＃：DO信号报警输出，功能为：常闭、自诊断报警，触点容量：AC240V、5A，DC24V、7A；

21＃、19＃：DO信号报警输出，功能为：常开、OCR故障跳闸，触点容量：AC240V、5A，DC24V、7A；

25＃、26＃：外接互感器输入端（3P+N时有）； PE＃：保护接地线（连接到和大地相连的金属部位）。

注：（1）19＃为DO信号报警输出的公共线，接线时请注意不要短路； （2）过载预报警、接地脱扣或报警和OCR故障跳闸信号为常开触点，报警时为常闭；自诊断报警信号为常闭触点，控制器上电正常工作为常开，报警时为常闭；

（3）PE＃为控制器的接地线，连接到大地有助于争强断路器EMC电磁兼容方面的特性，此线最好直接接到断路器内部的和大地相连的金属部位，如内部接线不方便请考虑在断路器二次端子接线； （4）控制器互感器的接线请参照控制器下部的互感器分布标牌。 5.2 ST-M型控制器的面板结构、使用操作、接线方式及注意事项 5.2.1 ST-M型控制器面板结构说明

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附录A：保护特性曲线

图1：ST－L2长延时和瞬时保护特性曲线

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图 2：ST－L3/ST-L4长延时、短延时和瞬时保护特性曲线

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图3：ST－L4接地保护特性曲线

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图4：ST-M长延时和短延时保护特性曲线

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图5：ST-M接地保护特性曲线

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图6：ST-M负载监控特性曲线

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ST智能控制器使用手册 附录B：订货规范标 上海磊跃自动化设备有限公司

ST系列智能型控制器订货规格表

（请在订货项目编号下填写或打“√”，非先项打“X”）

用户单位： 订货编号： 订货日期： 要求交货时间： 规 格 项 目 台数（套） 规格型号 额定电流和框架电流等级（In/Inm） 辅助工作电源（AC380V/220V，50HZ；DC24V） 断路器极数（3P、4P） 过载热记忆特性 短延时热记忆特性 ON/OFF ON/OFF 发电机保护 MCR和模拟脱扣 电压测量 增选功能 DO信号报警功能 3P＋N 负载监控（方式二） ST电源模块Ⅰ/ ST电源模块Ⅱ 增选附件 ST电源模块IV ST201 N相外接互感器 1 2 3 4 范 例 20 ST45－M 1600A/1000A AC220V 3P ON ON √ √ √ √ × × √ × × × × 上海磊跃自动化设备有限公司 第 30 页 共 31 页

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