電動機綜合保護器

電動機綜合保護器

電動機綜合保護器採用先進的微機技術與高性能的集成晶片,整機功能強大、性能優越。測試精度高,線性度好,解析度高,整機抗干擾能力強,保護動作可靠。三相電流值,電壓值及各類故障代號,顯示於LED、LCD上、直觀清晰。穩定性好,長期工作無須維護。

基本信息

主要特點

採用先進的實時採樣技術、配以MCU微處理器及E2PROM存儲技術,實現參數設定,掉電後設定參數仍保存下來,勿須再設定。一機多用,可取代傳統的電流互感器、電流表、電壓表、熱繼電器和時間繼電器等。

配有RS485串列數字接口,便於上位機(PC)進行數字通迅。

主要功能

保護功能:除了具有通用的保護功能外,還有自啟動、通迅啟動和關閉,且欠流、過壓、欠壓、三相電流不平衡、自啟動等功能用戶可取可舍。

設定功能:智慧型型有設定鍵、數據鍵和移位鍵,當設定超範圍會提醒用戶重新設定,避免誤動作。基本型通過撥碼或電位電器設定。

報警功能:當電動機過流燈閃爍報警,過流倍數越大,閃爍越快,或用保護器的接點外置報警器

顯示功能:保護器通電後按設定鍵顯示整電電流值,按數據鍵顯示三相電流值。啟動後顯示故障代碼且對應的故障指示燈亮,一目了然。

通迅功能:通過串列數字接口實現信息傳送,一台上位機(PC)可接256台保護器,並可對每台電機進行參數設定,啟停操作,便於自動化管理。

保護功能

啟動保護:在啟動時間內,只對斷相、過壓、欠壓、短路及三相電流不平衡進行保護。

過壓保護:當工作電壓高於工作電壓的15%時,動作時間≤6秒。

斷相保護:當任何一相斷相時,動作時間≤2.0秒。

堵轉保護:當工作電流達到整定電流的3~8倍時,動作時間≤2秒。

短路保護:當工作電流達到整定電流的8倍以上時,動作時間≤2秒。

不平衡保護:當任何兩相間的電流值相差≥60%時,動作時間≤2秒。

欠流保護:當工作電流連續低於設定的欠流門限時,動作時間≤10秒。

過流保護:過流保護動作時間為反時限保護,(圖二)動作時間可根據用戶需要自行設定。

自啟動功能:有此功能的保護器,需用戶設定自啟動時間,此時電動機不能通迅啟動。

觸點容量:AC220V/5A AC308V/3A電壽命≥10次

觸點特性:觸點J1公共常開常閉,觸點J2常開,若需特制訂購生產。(以外殼接線圖為準)

通迅接口:RS185串列數字接口,通信距離≤1200米

允許誤差:±5%

分體顯示:距離小於5m標準配置80cm

外形尺寸:智慧型型 95*48*124 108*66*124

131*61*157 96*96*157

普通型 143*66*157 95*48*124

開孔尺寸:91*44 100*51 123*51 91*91

設定功能:根據電動機的額定電流值設定保護參數

配比功能:在200A以下的保護器不需配置互感器,大於200A以上的保護器需要配置電流互感器。

例如400A規格需要配400A/5A的電流互感器

通迅協定:支持廠內自行編制、MODBUS等各種通迅協定。

操作方法

1 基本型(A)

a.過電流保護設定方法:把面板上的撥動開關撥至設定位置,調整電流調節電位器使電流顯示器數字為該電動機的額定電流值,再把開關撥到運行位置,此時顯示器上的數字為該電動機的工作電流。

b.啟動延時設定方法:全壓啟動可調至最小,總之啟動延時時間要根據用戶設備需要自行調整。

c.復位方法:當電機發生故障跳閘後,故障指示燈亮,保護裝置處於記憶狀態,按下面板上復位健方可復。

2.基本智慧型型/豪華型(B):

1) 互感器固定在交流接觸器下方為宜,採用螺絲固定安裝方式:三相主線路分別穿過互感器的三個孔;按接線圖接好線並檢查無誤後,方可通電調式(停機時才可修改參數)。

2) 按功能鍵一次。顯示設定選單:顯示器顯示。表示進入修改功能參數設定。

3) 按功能鍵二次。顯示過載電流設定:顯示器右邊顯示爍按數據鍵選擇設定的數字,每按數據鍵一次數字遞增“1”,按移位鍵該位閃爍再按數據鍵改參數。

4) 按功能鍵三次。顯示過載序號設定:顯示器右邊顯示閃爍按數據鍵修改參數,每按數據鍵一次數字遞增“1”。

5) 按功能鍵四次。顯示啟動延時設定:顯示器右邊顯示閃爍按數據鍵選擇設定的數字,每按數據鍵一次數字遞增“1”,按移位鍵該位閃爍再按數據鍵修改參數。

6) 按功能鍵五次。顯示輕載電流設定:(預警電流值設定)顯示器右邊顯示閃爍按數據鍵選擇設定的數字,每按數據鍵一次數字遞增“1”,按移位鍵該位閃爍再按數據鍵修改參數。(設為“0”時,該功能關閉)

7).按功能鍵六次。顯示來電自啟動延時設定:顯示器右邊顯示閃爍按數據鍵選擇設定的數字,每按數據鍵一次數字遞增“1”,按移位鍵該位閃爍再按數據鍵修改參數。(此項功能僅對來電自啟動有效)

8)按功能鍵七次。顯示漏電保護設定:顯示器右邊顯示閃爍再按數據鍵修改參數,有關數字表示的漏電電流值(1=500mA.2=1000mA.3=1500mA.4=2000mA.5=2500mA.6=3000mA.7=3500mA.0=關閉)

9)按功能鍵八次。顯示本機地址號設定:顯示器右邊顯示閃爍按數據鍵選擇設定的數字,每按數據鍵一次數字遞增“1”,按移位鍵該位閃爍再按數據鍵修改地址號。(設為“0”時,該項功能為手動復位)

10)按功能鍵九次。顯示故障復位設定:顯示器右邊顯示閃爍按數據鍵選擇設定的數字,每按數據鍵一次數字遞增“1”,按移位鍵該位閃爍再按數據鍵修改復位時間。(設為“0”時,該功能關閉為手動復位)

11)在工作停機後,按移位鍵3秒顯示循環故障記錄,3秒後自動復位,按數據鍵查詢電動機工作時間、運轉時間統計。

12)摸擬量DC4-20mA 接口:20mA對應於保護監控器默認為規格電流值。

例:過電流設定值為30A時,所對應的電流值30A*2=60A。

13)運運狀態按數據鍵查看工作電壓,3秒後自動復位:按復位鍵輪流查看A、B、C三相工作電流;3秒後回到A相電流;按功能鍵可查閱設定參數但不能修改參數。上位機對下位機監控時面板上的通訊指示燈亮。

14)故障狀態:面板上的對應指示燈被點亮,顯示器顯示故障動作值記錄,按復位鍵保護器進入復位。

運行操作與故障指示:設定完畢或保護器再次接入工作電源後,無自啟動功能時,顯示整定電流值A,按數據鍵顯示電壓U3秒種自動返回:有自啟動功能時顯示自啟動時間倒計時。自啟動時間過後進入電動機啟動狀態,電機啟動且顯示啟動時間倒計時。啟動時間過後進入運行狀態。

在運行過程中,循環顯示A、B、C相電流值,每項顯示停留時間為2秒。循環顯示中,按任何鍵一次則鎖定顯示該項值,再按任何鍵一次則顯示工作電壓值,再按任何鍵一次則返回循環顯示。當電動機出現過流時,過流指示等閃爍,且過流倍數越大,過流燈閃爍得越快,直至跳閘。如電流恢復正常,閃爍自動消失。

當檢測到故障且到動作時間時,發出跳閘信號,相應故障指示燈亮,顯示故障代碼。無自啟動功能時,排除故障按復位鍵可自啟動電動機;有自啟動功能時,保護器必須斷電30秒後重新加電,才可再次啟動。

3.普通型(C)

1) 檢查電動機控制迴路,保護器各接線端子接線無誤後,將保護器①②端接通電源。

2) 將保護器面板上撥碼整定電動機的額定電流值。

3) 復位方法:當電動機發生故障時,LED赤示故障記憶,按復位按鈕即可復位。

4) ③④為常閉接點:④⑤為常開接點:其常閉或常開接點可以當保護控制使用,也可以當報警接點。

使用與調試

一、工作原理經典的電機星三角啟動方式主要的保護是熱繼電器。若使用熱繼電器對大型電機作保護,就會使大電線出現斷點(即進出熱繼電器的螺絲接線)問題,容易出現發熱點和故障點。

如果不用熔斷器和熱繼電器,而採用電機綜合保護器來實現,因為電機綜合保護器是穿心式,就可以減少大電線的斷點,從而減少發熱點和故障點,且價格比兩者便宜。

使用電機綜合保護器時必須注意控制線路的接線問題。以確保正常運行。

有的電機綜合保護器註明:“一定要接上負載才能正常工作,不接負載時處於缺相工作狀態。因此,綜合保護器是拒絕合閘的,電動機將無法啟動”。這說明電機綜合保護器內部,是依靠電流互感器,檢測三相電流的有無,來判斷缺相否。在未接通電源和沒有負載時。這個閉點實際上是開點,所以沒法合閘。如型號為JD-6-300A的電機綜合保護器。接線如圖1所示。

圖1電路中,利用按鈕的動作,錯開了保護器電流檢測的開閉點問題。在時間繼電器的線包前面串並接了KM01和KM02兩個輔助閉點,是為了在啟動結束後,關斷時間繼電器(因為時間繼電器繼續通電沒有意義)。 、JD-6型電機綜合保護器的原理如圖2所示。具有缺相、過載的反時限特性保護功能。

電路主要由雙時基IC晶片NE556與電壓電流取樣環節組成比較電路、多諧振盪電路、單穩態電路等。

簡述如下:

1.缺相保護L1~L3.三個電流互感器取樣,經三個三極體U9~U11組成的與門,在電阻R4上獲得門限電位。

缺相時,只要其中一個三極體截止,在R4上形成低電位時,紅色發光二極體亮,便表示缺相。同時電容C6快速充電,NE556的左邊555時基組成比較單元。

NE556的OUT1輸出端⑤腳是高電位,繼電器K1斷開,對外的保護點也斷開,從而使接觸器迴路跳開,電機斷電而受到缺相保護。

不缺相時,在R4上形成高電位時,電容C6不能充電,NE556的OUT1輸出端⑤腳變成低電位,K1吸合。對外的保護點是閉點,電機具備啟動的條件。

2.正常運行電機啟動後,在正常運行時,電流互感器的取樣電位不會高於時基內部比較電位。多諧振盪電路也變成一個比較電路。NE556的OUT2輸出端⑨腳變成高電位,綠色發光二極體常亮,表示運行正常。

3.過載保護過載時,R4上的取樣電位高於時基內部比較電位。隨著過載量的加重或時間的增長,R4上的取樣電位會相對增加。因而,多諧振盪電路頻率也會隨著增高。對應NE556的OUT2輸出端⑨腳電位,高低交替變化(唯一不足的是:這種電機綜合保護器的電流取樣只有一相),一旦⑨腳電位變低,單穩態電路電容C6開始充電,按照變化的頻率充電。當電動機過載電流倍數較大時,對應多諧振盪脈衝中,低電平所占時間相對較長,這時C6充電速度較快;相反,當過載電流倍數較小時,C6充電速度較慢。這使得電動機的過載保護具有反時限特性。達到整定的電流和時間後.

單穩態翻轉,NE556的OUT1輸出端⑤腳變成高電位,繼電器K1斷開,即對外的保護點也斷開。使接觸器迴路跳開,電機不能再運轉而受到過載保護。

電位器r1對過載保護電流進行整定,電位器r2可對過載保護的反時限特性進行調整。在啟動時,電動機的啟動電流比正常運行後的過載電流倍數大得多.很容易使單穩態翻轉。按正常過載的整定。往往不能兼顧啟動(這也是這種保護器的又一缺陷)。

所以,調節好星三角啟動方式的切換時間,限制啟動電流,才能使電機綜合保護器定性的使用好。

過載時,NE556的OUT2輸出端⑨腳電位不斷地進行高低變化。使接在輸出端的峰鳴器B1和黃色過載指示燈開始間歇鳴叫或閃光,可提示電動機過載。

二、整定與調整電機綜合保護器的使用必須有一個整定過程.以JD-6-300A電機綜合保護器為例介紹如下。

1.按照說明書方法進行位置整定

(1)將代表時間和電流的兩個電位器順時針鏇到底。即時間值和電流值最大。

(2)在電機和控制線路均為正常的前提下。啟動電動機,待其運轉正常後,綠色指示燈亮。這時,將右邊電流電位器反時針緩慢減小,直至過載黃色報警燈閃爍。然後,再稍微順時針增加一點,在1分鐘內黃色過流指示燈不閃爍一次的臨界狀態為止。

(3)將左邊時間電位器反時針逐漸減小。大於電機的實際啟動時間。

2.大電機的過流整定有條件時可用低電壓大電流整定,如圖3所示。

圖1 T1為1kVA單相調壓器,12為500VA、380W36V工作燈變壓器。導線在電機綜合保護器內纏繞10圈.用鉗形電流表卡在變壓器T2的36V二次則內.緩慢增加電壓.並觀察鉗形電流表讀數。如對應電機為110kW,為250A左右。

從220A到250A的變化中過載黃色指示燈由閃爍變為長亮,達到了過流保護。電機過流倍數整定在額定電流的1.25~1.5倍間,時間整定為反時限特性。即電流大時間就短些,但整個時間長度應大於啟動時間。

整個調試過程時間要短,因為變壓器、調壓器元件是處在安全短路狀態的。使用電機綜合保護器終歸是有些麻煩。所以,有些人就喜歡用熱繼電。器這種熟悉的形式。作成圖4的形式,雖然是熱繼電器的結構形式。但是“以小代大”的。克服了大熱繼電器必須使大線“斷點”這一缺點。這種方式,是以電流互感器採樣電流信號。來表征電機的啟動和運行時的電流情況。與電機的大電線是非接觸式的。

再通過小熱繼電器來實現熱過載保護功能。還是做到了減少大線的“斷點”發熱和故障多的問題。

這種方式和電機綜合保護器一樣,也具備非接觸式的特點,而且節能。這裡順帶提一句,生產廠家能否把大熱繼電器改成這種形式呢?如生產廠家把它作成一體化,再把熱繼電器容量減小到0.1—1A,這樣既方便又節能。因為,熱繼電器中的熱雙金屬片在動作的過程中,具有反時限的功能。

完全正好作電機的過流熱保護。

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