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微机监测及接地保护

CXRD-MMC-III电动机微机综合保护装置

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1. 装置概述
      CXRD-MMC-III电动机微机综合保护装置是集成了电动机测量和保护为一体的先进电动机微机保护设备。它适用于电力、冶金、化工、石油等工业用三相交流异步电动机,对电动机的堵转、热过载、接地等故障予以保护,并具有电动机三相电流互感器二次侧电流参数测量与就地显示、电动机保护参数管理等功能,还可利用现场总线技术配合本公司监控软件组网成监控系统。通过监控系统实现与MMC的四遥(遥测、遥信、遥控、遥调)功能,并与电力监控中心和DCS集散控制系统联网进行实时通讯。它一改传统(MCC) 集中安装方式,可以采用现场总线方式结构,符合了工业控制向现场总线方式发展的要求,现场安装、布置更灵活。
1.1. 适用范围
       低压电动机保护;
       在泵站控制中的应用(各种水泵、油泵和气泵等)。
1.2. 产品主要技术特点
       先进的硬件电路
      采用TI公司的高档单片机,总线不出芯片,12位AD采样电路,具有高集成度、高精度、高可靠性等特点。线路板采用高精度表贴技术,使硬件整体工艺水平大幅提高;
       强大的网络化通讯
通过通讯口,可方便地就地编程、调试,并可组网将所有信号通过现场总线送到控制站;
1.3. 产品型号和规格
      CXRD-MMC-III 电动机微机综合保护装置
      保护装置本体与外置式电流互感器(二次侧额定电流5A)配合使用,保护器将此二次侧电流再次变换并调理后送入CPU进行运算,外置式电流互感器由用户准备,我公司仅提供保护装置本体。
      (注)保护装置内部配有三相电流互感器,额定输入:5A;最大输入:80A;
2. 技术特性
2.1. 使用环境条件
      运行环境温度:-20℃~+50℃;
      储存环境温度:-25℃~+70℃;
      湿度:最大湿度90%,表面无凝露;
      防护等级:IEC529-P53;
      海拔:<4000M;
2.2. 主要技术数据和技术性能
2.2.1. 工作电源
      电源工作范围:AC85V~AC265V  DC120V~DC360V;
      频率:50Hz;
      功耗:最大2.5W;
      2.2.2. 保护及测量精度
      保护精度:优于2%;
      测量精度:优于1%;
      延时误差精度:小于50ms;
2.2.3. 物理量
      最大重量:0.5 kg
      外形尺寸:96×48×106mm(宽X高X深)
2.2.4. 抗干扰性能
      装置能承受GB/T14598.14规定的严酷等级为Ⅲ级的静电放电试验;
      装置能承受GB/T14598.9规定的严酷等级为Ⅲ级的幅射电磁场干扰试验;
      装置能承受GB/T14598.10规定的严酷等级为Ⅲ级的快速瞬变干扰试验;
      装置能承受GB/T14598.13规定的频率为1MHz及100kHz衰减振荡波(第一半波电压幅值共模为2.5kV,差模为1kV)脉冲群干扰试验。
2.2.5. 绝缘性能
      绝缘耐压标准满足GB/T14598.3规定,其中开关量输入回路与地之间及电气联系的其他各电路之间承受频率为50HZ的交流校验电压2500V(有效值)历时1min的检验;
      承受5kV(有效值)的标准雷电冲击电压。
2.2.6. 机械性能
      工作条件:通过GB/T11287规定的Ⅰ级振动响应检验,及GB/T14537规定的I级冲击响应检验。
      运输条件:通过GB/T11287规定的Ⅰ级振动耐久检验,及GB/T14537规定的I级冲击耐久和碰撞检验。
2.2.7. 触点性能
      保护继电器触点性能:
      阻性负载: 8A/250VAC ,8A/30VDC;感性负载:3.5A/250VAC , 3.5A/30VDC;
2.3. 产品的外形图
      最大重量:0.5 kg;
      外形尺寸:96×48×106mm;
      屏体开孔:91×44mm;
3. 主要功能及原理
      3.1. 功能原理及使用配置
      3.1.1. 保护功能
       定时限过流保护
      装置设有定时限过流保护,为电动机的堵转和启动时间过长提供保护。定时限过流保护在电动机启动过程中自动退出。其保护原理图,如图3-1 。
      定值范围:过流定值Iset (0.1-10)In,误差不大于1%;
      时间定值T (0.1s-60s),延时误差不大于±5%。
      过流保护定值应按(4~6)Ie整定,推荐为5Ie电流值。(注)Ie为电动机正常运行时互感器二次侧电流。
       过负荷(过热、反时限过流)
      CXRD-MMC-III始终对电动机已用热容量进行监视,当热容量值达到100%时会引起过负荷。热容量是从计算I2t 选择过负荷曲线得到的。电流真RMS(有效值)检测保证了谐波对发热影响的正确响应。有多种不同的过负荷曲线可供选择。此外,MMC能自动躲过启动电流,防止启动过程的误动作。
      综合计及电动机正序电流和负序电流的热效应,引入了等值发热电流Ieq ,其表达式为:
      Ieq2 = K1 × I12 + K2 × I22
      式中:
      I1 为电动机正序电流(经互感器变比换算);
      I2 为电动机负序电流(经互感器变比换算);
      K1 为正序电流发热系数
      在整定的启动时间以内取值 0.5 , 防止电动机正常启动中保护误动;
      在整定的启动时间以后取值 1.0 ,I1的值不再人为降低;
      K2 为负序电流发热系数
      取值 3 ~ 10 ,模拟I2的发热效应,通常取为 6 。
      保护动作方程: [(Ieq/Ie)2 – (1.05)2] × t ≥ Tfr
      式中:Tfr为电动机热积累定值,即发热时间常数;
      当实际热积累值达到定值的 100 % 时,发跳闸信号;
      定值范围:热积累定值Tfr(10-600);互感器二次侧电流Ie(1-5A)
      延时时间误差:不超过理论值的±3%
      电动机启动后过负荷反时限保护特性曲线对照表(时间单位秒)
      发热常数Tfr的整定:
      该常数应由电动机制造厂提供,若制造厂没有提供该值,则可按下列方法进行估算:
      a. 由制造厂提供的电动机过负荷能力数据进行估算
      如在X倍过负荷时允许运行t秒,则可得
      如有若干组数据,则取算出的最小值。
      b. 若以知电动机的温升值和电流密度,可得
      tst 电动机启动时间
      θIst 电动机启动时的定子温升
      d. 根据电动机运行规程估算Tfr
      例如:电动机规定从冷态启动到额定转速的连续启动次数不超过两次,又已知该电动机的启动电流倍数Ist和启动时间tst,则可得:
       接地保护
      装置设有接地保护功能,可选择动作于跳闸或告警。其保护原理图,如图3-3。
      定值范围:零序定值I0set (0.02-5A),误差不大于1%;
      时间定值T (0.1s-60s),延时误差不大于±5%。
      零序电流定值应躲过电动机外部单相接地时的零序电流来整定。
      零序保护的动作时间可整定为较短的延时,推荐为1-3秒。
      3.1.2. 测量功能
      可测量电动机三相电流互感器二次侧电流,可代替仪表。
      3.1.3. 管理功能
       定值管理
      可在线修改和查看定值。
       报警及报警记录
      当电动机有非常情况发生,MMC会发出报警信息,显示窗口自动弹出报警信息。
      3.1.4. 通讯功能
      CXRD-MMC-III电动机微机综合保护装置具有标准的RS485通讯接口,实现与PLC、RTU或计算机监控软件之间的通讯,速率为2400bps-19200bps可设定。通讯网络最长距离可达1200米,通过双绞屏蔽电缆连接,每条通讯线路最多可连接128台控制器。
      4. 安装、接线和操作方法
      4.1. 安装条件及安装的技术要求
      保护器本体与电流互感器配合使用,拆装方便,便于用户的设计使用。本体安装于抽屉柜前面板上由卡条加紧。
      4.2. 端子图及典型接线图
      控制器背后端子排图4-2
      注:说明书中的配置更改恕不另行通知,以随货说明书为准。
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