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微機監測及接地保護

CXRD-MMC-III電動(dòng)機微機綜合保護裝置

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1. 裝置概述
      CXRD-MMC-III電動(dòng)機微機綜合保護裝置是集成了電動(dòng)機測量和保護為一體的先進(jìn)電動(dòng)機微機保護設備。它適用于電力、冶金、化工、石油等工業(yè)用三相交流異步電動(dòng)機,對電動(dòng)機的堵轉、熱過(guò)載、接地等故障予以保護,并具有電動(dòng)機三相電流互感器二次側電流參數測量與就地顯示、電動(dòng)機保護參數管理等功能,還可利用現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)配合本公司監控軟件組網(wǎng)成監控系統。通過(guò)監控系統實(shí)現與MMC的四遙(遙測、遙信、遙控、遙調)功能,并與電力監控中心和DCS集散控制系統聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)通訊。它一改傳統(MCC) 集中安裝方式,可以采用現場(chǎng)總線(xiàn)方式結構,符合了工業(yè)控制向現場(chǎng)總線(xiàn)方式發(fā)展的要求,現場(chǎng)安裝、布置更靈活。
1.1. 適用范圍
      ? 低壓電動(dòng)機保護;
      ? 在泵站控制中的應用(各種水泵、油泵和氣泵等)。
1.2. 產(chǎn)品主要技術(shù)特點(diǎn)
      ? 先進(jìn)的硬件電路
      采用TI公司的單片機,總線(xiàn)不出芯片,12位AD采樣電路,具有高集成度、高精度、高可靠性等特點(diǎn)。線(xiàn)路板采用高精度表貼技術(shù),使硬件整體工藝水平大幅提高;
      ? 強大的網(wǎng)絡(luò )化通訊
通過(guò)通訊口,可方便地就地編程、調試,并可組網(wǎng)將所有信號通過(guò)現場(chǎng)總線(xiàn)送到控制站;
1.3. 產(chǎn)品型號和規格
      CXRD-MMC-III 電動(dòng)機微機綜合保護裝置
      保護裝置本體與外置式電流互感器(二次側額定電流5A)配合使用,保護器將此二次側電流再次變換并調理后送入CPU進(jìn)行運算,外置式電流互感器由用戶(hù)準備,我公司僅提供保護裝置本體。
      (注)保護裝置內部配有三相電流互感器,額定輸入:5A;大輸入:80A;
2. 技術(shù)特性
2.1. 使用環(huán)境條件
      運行環(huán)境溫度:-20℃~+50℃;
      儲存環(huán)境溫度:-25℃~+70℃;
      濕度:大濕度90%,表面無(wú)凝露;
      防護等級:IEC529-P53;
      海拔:<4000M;
2.2. 主要技術(shù)數據和技術(shù)性能
2.2.1. 工作電源
      電源工作范圍:AC85V~AC265V  DC120V~DC360V;
      頻率:50Hz;
      功耗:2.5W;
      2.2.2. 保護及測量精度
      保護精度:優(yōu)于2%;
      測量精度:優(yōu)于1%;
      延時(shí)誤差精度:小于50ms;
2.2.3. 物理量
      重量:0.5 kg
      外形尺寸:96×48×106mm(寬X高X深)
2.2.4. 抗干擾性能
      裝置能承受GB/T14598.14規定的嚴酷等級為Ⅲ級的靜電放電試驗;
      裝置能承受GB/T14598.9規定的嚴酷等級為Ⅲ級的幅射電磁場(chǎng)干擾試驗;
      裝置能承受GB/T14598.10規定的嚴酷等級為Ⅲ級的快速瞬變干擾試驗;
      裝置能承受GB/T14598.13規定的頻率為1MHz及100kHz衰減振蕩波(半波電壓幅值共模為2.5kV,差模為1kV)脈沖群干擾試驗。
2.2.5. 絕緣性能
      絕緣耐壓標準滿(mǎn)足GB/T14598.3規定,其中開(kāi)關(guān)量輸入回路與地之間及電氣聯(lián)系的其他各電路之間承受頻率為50HZ的交流校驗電壓2500V(有效值)歷時(shí)1min的檢驗;
      承受5kV(有效值)的標準雷電沖擊電壓。
2.2.6. 機械性能
      工作條件:通過(guò)GB/T11287規定的Ⅰ級振動(dòng)響應檢驗,及GB/T14537規定的I級沖擊響應檢驗。
      運輸條件:通過(guò)GB/T11287規定的Ⅰ級振動(dòng)耐久檢驗,及GB/T14537規定的I級沖擊耐久和碰撞檢驗。
2.2.7. 觸點(diǎn)性能
      保護繼電器觸點(diǎn)性能:
      阻性負載: 8A/250VAC ,8A/30VDC;感性負載:3.5A/250VAC , 3.5A/30VDC;
2.3. 產(chǎn)品的外形圖
      重量:0.5 kg;
      外形尺寸:96×48×106mm;
      屏體開(kāi)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. 保護功能
      ? 定時(shí)限過(guò)流保護
      裝置設有定時(shí)限過(guò)流保護,為電動(dòng)機的堵轉和啟動(dòng)時(shí)間過(guò)長(cháng)提供保護。定時(shí)限過(guò)流保護在電動(dòng)機啟動(dòng)過(guò)程中自動(dòng)退出。其保護原理圖,如圖3-1 。
      定值范圍:過(guò)流定值Iset (0.1-10)In,誤差不大于1%;
      時(shí)間定值T (0.1s-60s),延時(shí)誤差不大于±5%。
      過(guò)流保護定值應按(4~6)Ie整定,推薦為5Ie電流值。(注)Ie為電動(dòng)機正常運行時(shí)互感器二次側電流。
      ? 過(guò)負荷(過(guò)熱、反時(shí)限過(guò)流)
      CXRD-MMC-III始終對電動(dòng)機已用熱容量進(jìn)行監視,當熱容量值達到99.99%時(shí)會(huì )引起過(guò)負荷。熱容量是從計算I2t 選擇過(guò)負荷曲線(xiàn)得到的。電流真RMS(有效值)檢測保證了諧波對發(fā)熱影響的正確響應。有多種不同的過(guò)負荷曲線(xiàn)可供選擇。此外,MMC能自動(dòng)躲過(guò)啟動(dòng)電流,防止啟動(dòng)過(guò)程的誤動(dòng)作。
      綜合計及電動(dòng)機正序電流和負序電流的熱效應,引入了等值發(fā)熱電流Ieq ,其表達式為:
      Ieq2 = K1 × I12 + K2 × I22
      式中:
      I1 為電動(dòng)機正序電流(經(jīng)互感器變比換算);
      I2 為電動(dòng)機負序電流(經(jīng)互感器變比換算);
      K1 為正序電流發(fā)熱系數
      在整定的啟動(dòng)時(shí)間以?xún)热≈?0.5 , 防止電動(dòng)機正常啟動(dòng)中保護誤動(dòng);
      在整定的啟動(dòng)時(shí)間以后取值 1.0 ,I1的值不再人為降低;
      K2 為負序電流發(fā)熱系數
      取值 3 ~ 10 ,模擬I2的發(fā)熱效應,通常取為 6 。
      保護動(dòng)作方程: [(Ieq/Ie)2 – (1.05)2] × t ≥ Tfr
      式中:Tfr為電動(dòng)機熱積累定值,即發(fā)熱時(shí)間常數;
      當實(shí)際熱積累值達到定值的 100 % 時(shí),發(fā)跳閘信號;
      定值范圍:熱積累定值Tfr(10-600);互感器二次側電流Ie(1-5A)
      延時(shí)時(shí)間誤差:不超過(guò)理論值的±3%
      電動(dòng)機啟動(dòng)后過(guò)負荷反時(shí)限保護特性曲線(xiàn)對照表(時(shí)間單位秒)
      發(fā)熱常數Tfr的整定:
      該常數應由電動(dòng)機制造廠(chǎng)提供,若制造廠(chǎng)沒(méi)有提供該值,則可按下列方法進(jìn)行估算:
      a. 由制造廠(chǎng)提供的電動(dòng)機過(guò)負荷能力數據進(jìn)行估算
      如在X倍過(guò)負荷時(shí)允許運行t秒,則可得
      如有若干組數據,則取算出的小值。
      b. 若以知電動(dòng)機的溫升值和電流密度,可得
      tst 電動(dòng)機啟動(dòng)時(shí)間
      θIst 電動(dòng)機啟動(dòng)時(shí)的定子溫升
      d. 根據電動(dòng)機運行規程估算Tfr
      例如:電動(dòng)機規定從冷態(tài)啟動(dòng)到額定轉速的連續啟動(dòng)次數不超過(guò)兩次,又已知該電動(dòng)機的啟動(dòng)電流倍數Ist和啟動(dòng)時(shí)間tst,則可得:
      ? 接地保護
      裝置設有接地保護功能,可選擇動(dòng)作于跳閘或告警。其保護原理圖,如圖3-3。
      定值范圍:零序定值I0set (0.02-5A),誤差不大于1%;
      時(shí)間定值T (0.1s-60s),延時(shí)誤差不大于±5%。
      零序電流定值應躲過(guò)電動(dòng)機外部單相接地時(shí)的零序電流來(lái)整定。
      零序保護的動(dòng)作時(shí)間可整定為較短的延時(shí),推薦為1-3秒。
      3.1.2. 測量功能
      可測量電動(dòng)機三相電流互感器二次側電流,可代替儀表。
      3.1.3. 管理功能
      ? 定值管理
      可在線(xiàn)修改和查看定值。
      ? 報警及報警記錄
      當電動(dòng)機有非常情況發(fā)生,MMC會(huì )發(fā)出報警信息,顯示窗口自動(dòng)彈出報警信息。
      3.1.4. 通訊功能
      CXRD-MMC-III電動(dòng)機微機綜合保護裝置具有標準的RS485通訊接口,實(shí)現與PLC、RTU或計算機監控軟件之間的通訊,速率為2400bps-19200bps可設定。通訊網(wǎng)絡(luò )長(cháng)距離可達1200米,通過(guò)雙絞屏蔽電纜連接,每條通訊線(xiàn)路多可連接128臺控制器。
      4. 安裝、接線(xiàn)和操作方法
      4.1. 安裝條件及安裝的技術(shù)要求
      保護器本體與電流互感器配合使用,拆裝方便,便于用戶(hù)的設計使用。本體安裝于抽屜柜前面板上由卡條加緊。
      4.2. 端子圖及典型接線(xiàn)圖
      控制器背后端子排圖4-2
      注:說(shuō)明書(shū)中的配置更改恕不另行通知,以隨貨說(shuō)明書(shū)為準。
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