礦用電動機綜合保護器(隔爆)說明書20081022

1、MPN-FDB08 數(shù)字型礦用電動機綜合保護器說明書 技術(shù)咨詢錄前言 .11、用途及特點 .12、主要功能 .23、工作原理 .24、技術(shù)指標(biāo) .3、安裝及裝置圖紙 .5附錄A：機械安裝尺寸.5附錄B：典型設(shè)計圖 .6附錄C：接線端子圖 .7附錄D：邏輯圖 .8、面板操作說明.8 前言 早在1994年11月22日，國家經(jīng)貿(mào)委就發(fā)出第6號令公布淘汰落后生產(chǎn)能力、工藝和產(chǎn)品的目錄中要求立即淘汰JR016系列熱繼電器。 1996年國家“八部委”聯(lián)合發(fā)出機械科（1996）768號文件關(guān)于公布機械工業(yè)第十六批淘汰落后機電產(chǎn)品的通知淘汰了（1954年）以來一直大批生產(chǎn)使用的JR

2、016系列熱繼電器。 從1982年至1998年原國家機械工業(yè)部會同國家經(jīng)貿(mào)委、計委、科委、技術(shù)監(jiān)督局等有關(guān)部委聯(lián)合公布了十七批淘汰耗能高、落后的機電產(chǎn)品項目，其中包括有JR016系列熱繼電器。通知要求1997年12月31日以前停止生產(chǎn)、銷售和使用。1998年國家“八部委”又聯(lián)合發(fā)出機械科（1998）272號文件關(guān)于公布機械工業(yè)第十八批節(jié)能機電產(chǎn)品項目的通知把電子型電動機保護器（電機保護器）列為節(jié)能機電產(chǎn)品和替代熱繼電器的更新?lián)Q代產(chǎn)品。1999年1月22日經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)，國家經(jīng)貿(mào)委第6號令公布了淘汰落后生產(chǎn)能力、工藝和產(chǎn)品的目錄中規(guī)定JR016系列熱繼電器是立即淘汰產(chǎn)品。1999年7月20日國家質(zhì)

3、量技術(shù)監(jiān)督局發(fā)出了質(zhì)技監(jiān)局監(jiān)發(fā)（1999）174號關(guān)于依法核查全國39家企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)銷國家明令淘汰產(chǎn)品的通知對還在生產(chǎn)經(jīng)銷熱繼電器的非法單位給予嚴(yán)厲的查處，凈化了電機保護市場，充分表明國家對電機保護的研究開發(fā)與應(yīng)用工作的重視，勢在必行的替代熱繼電器。中華人民共和國節(jié)約能源法和中華人民共和國產(chǎn)品質(zhì)量法，這兩部法律都明確規(guī)定不準(zhǔn)生產(chǎn)、銷售和使用國家明令淘汰的產(chǎn)品。對違反此規(guī)定生產(chǎn)、銷售的，要責(zé)令停止生產(chǎn)、銷售，沒收違法產(chǎn)品和非法所得，并處15倍罰款，直至取消營業(yè)執(zhí)照。對使用單位要沒收明令淘汰的產(chǎn)品，責(zé)令停業(yè)整頓或者關(guān)閉企業(yè)。對設(shè)計部門在工程設(shè)計時仍采用國家明令淘汰的產(chǎn)品，一律視為劣質(zhì)設(shè)計，項目審批單

4、位不予審批，違者追究設(shè)計、審批人員的責(zé)任。對各成套產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)，一律不得采購和使用淘汰產(chǎn)品作為配套產(chǎn)品、配套件。否則，按不合理產(chǎn)品處理，其產(chǎn)品不得出廠，并依法追究企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者的責(zé)任。 國內(nèi)電動機保護器（電機保護器）的狀況 熱繼電器是五十年代初引進蘇聯(lián)技術(shù)開發(fā)的金屬片機械式電動機過載保護器。它在保護電動機過載方面具有反時限性能和結(jié)構(gòu)簡單的特點。但存在功能少，無斷相保護，對電機發(fā)生通風(fēng)不暢，掃膛、堵轉(zhuǎn)、長期過載；頻繁啟動等故障不起保護作用。這主要是因為熱繼電器動作曲線和電動機實際保護曲線不一致，失去了保護作用。且重復(fù)性能差，大電流過載或短路故障后不能再次使用，調(diào)整誤差大、易受環(huán)境溫度的影響誤動或拒動

5、，功耗大、耗材多、性能指標(biāo)落后等缺陷。 溫度繼電器是采用雙金屬片制成的盤式或其他形式的繼電器，具有結(jié)構(gòu)簡單、動作可靠，保護范圍廣泛等優(yōu)點，但動作緩慢，返回時間長，3KW以上的三角形接法電動機不宜使用。目前在電風(fēng)扇、電冰箱、空調(diào)壓縮機等方面大量使用。溫度繼電器與熱繼電器不同。溫度繼電器是裝在電動機內(nèi)部，靠溫度變化時期動作的。而熱繼電器裝在動力線上，靠電流熱效應(yīng)動作的。 電子式電動機保護器已由晶體管發(fā)展到集成電路至今已發(fā)展到微處理芯片厚模電路，從功能上一般分為斷相保護、綜合保護（多功能保護）、溫度保護和智能保護。此類保護器具有節(jié)能、動作靈敏、精確度高、耐沖擊振動，重復(fù)性好、保護功能齊全、功耗小等優(yōu)

6、點。 數(shù)字型電動機保護器是以檢測線電流的變化（包括采取、正序、負(fù)序、零序和過流）為原則，可檢測斷相或過載信號。除具有斷相保護功能外，還具有過負(fù)荷、堵轉(zhuǎn)保護功能。集保護、遙測、通訊、遙控與一體的電動機保護裝置，對電動機發(fā)生斷相、過載、短路、欠壓、過壓和漏電等故障時實現(xiàn)保護，還具有電流電壓顯示，時間控制，軟件自診斷，來電自恢復(fù)，自啟動順序，故障記憶，自鎖和遠(yuǎn)傳報警，顯示故障時的電流、電壓故障前后用代號閃爍示警，配置RS485通訊接口，實現(xiàn)計算機聯(lián)網(wǎng)。同時可監(jiān)控、監(jiān)測256臺電動機工作等功能。 中華人民共和國節(jié)約能源法規(guī)定：“節(jié)能是指加強用能管理，采取技術(shù)上可行、經(jīng)濟上合理以及環(huán)境和社會可以承受的措

7、施，減少從能源生產(chǎn)到消費各個環(huán)節(jié)中的損失和浪費，更加有效、合理地利用能源”；“節(jié)能發(fā)展經(jīng)濟的一項長遠(yuǎn)戰(zhàn)略方針”。節(jié)能是系統(tǒng)工程。 據(jù)不完全統(tǒng)計，全國運行的1KW-320KW低壓電動機數(shù)量為6000萬臺，占電網(wǎng)用電量的70%以上，是工農(nóng)業(yè)及商業(yè)系統(tǒng)中應(yīng)用最為廣泛的動力設(shè)備。全國每年燒毀電動機數(shù)量約300萬臺，容量為10億千瓦，每年僅電動機在燒毀過程中就耗電為數(shù)億萬度，修理費高達(dá)數(shù)100億元左右，造成停工停產(chǎn)損失竟達(dá)數(shù)100億元。僅上述費用不算，還會造成電機修理后功率下降，耗電量大，性能變差直接影響企業(yè)正常生產(chǎn)。 1. 用途及特點1.1 概述：MPN-FDB08數(shù)字型礦用電動機保護器主要用于380

8、V、660V、1140V電動機，體積小，可以象電流表或電壓表一樣安裝在低壓開關(guān)屏或低壓MCC抽屜柜上。既適用于采用空氣開關(guān)控制的電動機保護，也適用于采用接觸器控制的電動機保護。裝置采用高速32位DSP芯片作為核心運算單元，運算速度快，可靠性高，抗干擾能力強；人機接口可實現(xiàn)測量參數(shù)的顯示、定值的查詢整定等。裝置通訊功能強大，具有一路光電隔離的RS485通訊口（或CAN），支持開放式的通訊協(xié)議，便于構(gòu)成高效經(jīng)濟的保護測控網(wǎng)絡(luò)。1.2 控制器特點l 采用高性能的32位高速DSP單片數(shù)字信號處理控制器作為主控單元；l 采用高速浮點數(shù)運算，極大提高測量精度。保護通道定值在0.3Ie20Ie時誤差小于&#

9、177;1%，在00.3Ie時誤差小于±1A；測量范圍在0.3Ie1.5Ie時誤差小于±0.5%；動作時間定值大于1000 ms誤差小于±2%, 動作時間定值小于1000 ms，誤差小于±20ms。l 采用全交流采樣，軟件數(shù)字濾波，徹底消除了硬件電路零漂的影響；l 裝置具有完善的自檢功能；三級Watchdog及電源監(jiān)視功能，保證裝置可靠運行；l 采用高精度的測量CT，可測量三相電流；絕緣電阻采用霍爾隔離，測量精度高。l 人機接口友好，所有界面與菜單都用LCD顯示。同時，面板指示燈能實時顯示保護器各種狀態(tài)。所有參數(shù)通過鍵盤輸入。人機接口方便直觀。l 具有一

10、路隔離的RS485通訊口，支持國際流行的MODBUS通信協(xié)議，實現(xiàn)信息的上傳和下發(fā)；l 有電流保護和漏電保護，保護范圍動作時間均可自由設(shè)定。l 系統(tǒng)參數(shù)可以通過面板按鍵或上位機通訊設(shè)置，并具有兩級密碼管理權(quán)限；l 所有關(guān)鍵數(shù)據(jù)（系統(tǒng)參數(shù)等）在失電情況下可保存十年以上；l 完善的事故記錄及自檢功能，友好的人機界面。2. 主要功能過載對電網(wǎng)出現(xiàn)斷續(xù)、持續(xù)過載時，實施定反時限保護，過載保護在1.05倍過載電流時啟動，采用反時限特性動作，過載保護利用熱積累實現(xiàn)斷續(xù)過載情況下的過載保護，當(dāng)負(fù)荷電流小于1.0倍整定電流時，熱積累能量開始散熱。過載動作時間與理論計算值誤差小于±2%短路防止電機短路

11、、堵轉(zhuǎn)和啟動時間過長等故障，用A、B、C相電流完成保護功能。斷相用A、B、C三相電流中任一相無電流，立即跳閘。漏電漏電閉鎖采用了附加直流電源原理對負(fù)載側(cè)三相對地絕緣監(jiān)視保護。絕緣下降到動作門檻值時閉鎖開關(guān)不容許合閘，閉鎖阻值可以自行設(shè)定。事故追憶指示保護動作原因。運行統(tǒng)計統(tǒng)計電動機起停次數(shù)、保護動作次數(shù)。通訊接口高速RS485現(xiàn)場總線。3. 工作原理MPN-FBD08數(shù)字型礦用電動機綜合保護器首先通過互感器將、B、三相電流引入信號調(diào)理電路，經(jīng)交流采樣后按給定的數(shù)學(xué)模型進行計算、分析，并與各參數(shù)整定值自動比較，以判斷電動機是否發(fā)生故障，若有故障發(fā)生，則控制相應(yīng)出口繼電器動作。3.1過載保護裝置可

12、以在各種運行工況下，建立電動機的熱模型，對電動機提供準(zhǔn)確的過載保護。反時限過載保護動作時間按電流/時間反時限動作特性，用過載保護時間常數(shù)(整定范圍為1.00600秒,級差1秒)來表示。過載保護動作時間t和過載保護時間常數(shù)的關(guān)系可用下面的公式表示： 說明：I為實際電流，當(dāng)I1.05（可以整定）倍電機額定電流Ie時，啟動過載保護，為電流倍數(shù)。舉例：設(shè)=300秒，反時限過載保護曲線如下表：實際電流/額定電流1.051.21.536保護動作時間2小時不動作1520分鐘13分鐘2040秒816秒3.2短路、堵轉(zhuǎn)和啟動時間過長的保護（I, t1） 過流保護通過監(jiān)測電動機A、B、C相電流實現(xiàn)保護目的。保護動

13、作的判據(jù)為： MAX(IA，IB，IC)Izd tt1其中，Izd和t1為短路保護的動作電流和動作時限整定值。為了躲過電動機啟動電流和提高電動機運行時的保護靈敏度，該保護定值在啟動前后按階梯形設(shè)置，當(dāng)電動機啟動時，短路定值自動提高到整定值的2倍，啟動時間過后（t>ts），短路定值自動恢復(fù)到1倍的整定值。短路保護動作時間為t1。一般情況下對于用斷路器控制的電動機選擇快速動作(t1 =0.04S)，而對于用熔斷器加接觸器（FC開關(guān)）控制的電動機，由于接觸器的動作應(yīng)該躲過熔斷器的熔斷時間，因此短路保護應(yīng)延時0.3S。電動機運行狀態(tài)判斷：檢測三相電流連續(xù)小于0.06Ie 1秒鐘，認(rèn)為電動機處于停

14、止?fàn)顟B(tài)，面板“狀態(tài)”燈熄滅；電動機處于停機狀態(tài)時檢測到電流大于0.12 Ie 100mS，認(rèn)為電動機啟動，面板“狀態(tài)”燈閃爍。當(dāng)啟動時間大于啟動設(shè)定時間，認(rèn)為電動機處于運行狀態(tài)，面板“狀態(tài)”燈恒亮。3.3 斷相保護 斷相保護判據(jù)為同時滿足以下條件： MAX(IA，IB，IC) Ie ； IA，IB，IC中有2個大于0.2 Ie ； IA，IB，IC中有1個小于0.1 Ie ；3.4 漏電保護 在饋電開關(guān)合閘前，能對供電線路對地絕緣電阻進行檢測（電阻測量范圍5K99K），當(dāng)絕緣電阻低于標(biāo)準(zhǔn)值時（380V為7K，660V為22K，1140V為40K），能實現(xiàn)漏電閉鎖功能，使饋電開關(guān)不能合閘。當(dāng)主電

15、路絕緣電阻值上升到標(biāo)準(zhǔn)值的1.5倍時，自動解除漏電閉鎖狀態(tài)?？赏ㄟ^設(shè)置菜單設(shè)定為380V、660V或1140V電壓等級。漏電保護在電動機啟動后自動退出運行。為確保漏電保護正確動作，裝置上電后需等待5秒鐘才能啟動電動機。 4. 技術(shù)指標(biāo)4.1 三相電流：額定電流：300A 過載能力：300A（CT二次電流100mA）連續(xù);1200A,10秒;3000A,1秒 功率消耗（二次）：小于1VA 精確工作范圍(1%誤差)：103000A4.2 工作電源： 交流或直流40V150V 功率消耗：小于10VA4.3 頻率：額定：50Hz； 工作范圍：±24.4 輸出接點：1對動合接點，容量250VA

16、C 20A； 4.5 整定誤差：保護通道定值在0.3Ie20Ie時誤差小于±1%，在00.3Ie時誤差小于±1A；測量范圍在0.3Ie1.5Ie時誤差小于±0.5%；動作時間定值大于1000 ms誤差小于±2%, 動作時間定值小于1000 ms，誤差小于±20ms。4.6 額定一次電流（基準(zhǔn)電流）Ie整定范圍：103000A, 級差1A4.7 啟動時間整定范圍：199S, 級差1.00S4.8 短路保護電流整定：啟動時：1Ie20.0Ie, 級差0.1時間整定：啟動時：0.049.99S, 級差0.01S啟動時電流定值自動變?yōu)閱又档?倍。4.

17、9過載保護反時限過載：電流定值1.009.99Ie，缺?。?.05Ie過載保護時間常數(shù)19999S, 級差1S4.10斷相保護電壓等級：380V、660V、1140V。 動作延時：0.59.99S，級差0.01S4.11漏電保護漏電閉鎖保護：380V，7K； 660V，22K；1140V，40K。4.12整定保護參數(shù)表序號內(nèi) 容單位整定范圍級 差出廠值1基準(zhǔn)電流IeA10300013002啟動時間tsS199110.3短路保護定值Per1.0Ie20Ie0.110Ie4短路保護時間S0.049.990.010.305過載電流啟動值A(chǔ)1.0 Ie9.99Ie0.011.05Ie6過載時間常數(shù)S1

18、999913007斷相保護延時S0.59.990.0118漏電監(jiān)視的電壓等級V38011403804.13 絕緣性能 絕緣電阻: 帶電部分對地應(yīng)不小于100兆歐(500V搖表) 介質(zhì)強度: 交流回路對地和交流回路之間耐壓水平為工頻2KV4.14 抗電磁干擾性能高頻脈沖干擾試驗：能承受頻率為1MHz及100KHz衰減震蕩波（第一半波電壓幅值共模2500V，差模1000V）脈沖干擾試驗。 快速瞬變干擾試驗：能承受IEC255-22-4標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的IV級（4KV±10%）快速瞬變干擾試驗。4.15 溫度 基準(zhǔn)環(huán)境溫度：20±2 運行范圍：-10+50 儲藏溫度：-20+704.16

19、 濕度： 5%95%，不結(jié)露5. 安裝MPN-FBD08數(shù)字型礦用電動機綜合保護器安裝位置應(yīng)盡量遠(yuǎn)離熱源和強電磁環(huán)境，安裝尺寸和開孔尺寸及端子排等見附圖。 附錄A：機械安裝尺寸 附錄B：典型設(shè)計圖 附錄C：接線端子圖 附錄D：邏輯圖 6、面板操作說明6.1鍵盤液晶操作指示說明 圖1.1裝置面板示意圖本型保護裝置面板上如圖1.1配有 16x 2 點陣的字符型液晶顯示器，有8個LED指示燈、6個按鍵。鍵盤l “”、“”鍵分別是 “上”、“下”移動鍵，“”同時兼做“+” 鍵，“”鍵同時兼做 “右”移動鍵。l “確認(rèn)”鍵，為確認(rèn)先前的操作并進入下一步操作。l “返回”鍵，為取消先前的操作并退回上一級菜

20、單。l “復(fù)歸”鍵，按該鍵起到復(fù)歸保護動作信號的作用。l 另外一個鍵備用。LED指示燈（從上到下）l 運行指示燈（綠色），裝置上電后以1秒為周期閃爍，表示裝置正在運行。l 過流指示燈（紅色），過流保護動作時點亮，信號復(fù)歸后熄滅。l 過載指示燈（紅色），過載保護動作時點亮，信號復(fù)歸后熄滅。l 斷相指示燈（紅色），斷相保護動作時點亮，信號復(fù)歸后熄滅。l 漏電指示燈（紅色），漏電保護動作時點亮，信號復(fù)歸后熄滅。l 故障指示燈（橘黃色），裝置自檢到故障時，該燈被點亮，信號復(fù)歸后熄滅。l 通訊指示燈（綠色），裝置現(xiàn)場總線通訊正常時該燈被點亮，通訊不正?；驘o通訊時熄滅。l 電動機狀態(tài)指示燈（綠色），電動機

21、啟動過程中以0.5秒為周期快速閃爍，啟動完畢后恒亮。電動機停轉(zhuǎn)時熄滅。6.3菜單操作使用說明l 菜單采用樹形結(jié)構(gòu)，擁有多級子菜單。在菜單操作時，用 “”、“”鍵移動光標(biāo)，按“確認(rèn)”鍵進入相應(yīng)的子菜單，按“返回”鍵退出相應(yīng)的子菜單。在測量顯示畫面下按“返回“鍵,或者”確定”鍵進入主菜單，主菜單下有六個子菜單:l 1.Measure（測量顯示）l 2.Setting（定值整定）l 3.An adjust（精度調(diào)整）l 4.Relay_on/off（保護投退）l 5.Statistics（統(tǒng)計信息）l 6.Other set（系統(tǒng)設(shè)置）在主菜單下，用“”、“”鍵移動主菜單項目，當(dāng)前菜單位置光標(biāo)閃爍顯

22、示，按“確認(rèn)”鍵進入相應(yīng)子菜單。1Measure（測量顯示）菜單裝置正常運行時，初始畫面為參量顯示畫面，該畫面主要顯示量有：第一頁 : IA XXXX AIB XXXX A第二頁 ：IC XXXX AR XX.XX K（絕緣電阻）第三頁 ： 200XX年XX月XX日XX時XX分XX秒用“”、“”鍵翻頁。2.Setting（定值整定）菜單 定值整定需要輸入密碼， Password: XXXX密碼為4位，默認(rèn)密碼為“1111”。用“”移位，用“”修改數(shù)值，不停點擊“”，數(shù)字在09之間循環(huán)變化。按“確認(rèn)”輸入，按“返回”放棄輸入數(shù)據(jù)，后面所有參數(shù)的輸入都一樣，不再重復(fù)。 如果密碼不正確，將返回上級菜

23、單，密碼正確，進入定值設(shè)置菜單。共四頁， 第一頁： 1.Ie: XXX A（額定電流） 2.Tqd: XX.X S（電動機啟動時間） 第二頁： 3.Idl: XX.X Ie(過流保護動作電流，整定為額定電流的倍數(shù))4.Tdl: XX.X S(過流保護動作延時) 第三頁： 5.Igz: XX.X Ie(過載保護動作電流，整定為額定電流的倍數(shù))6.Tgz: XXXX S（過載保護時間常數(shù)） 第四頁： 7.Tdx: X.XX S(斷相保護動作延時) 8.Udj: XXXX V（電動機電壓等級，共380V、660V、1140V三種）輸入的定值必須在允許的范圍之內(nèi)，如果輸入的數(shù)值超過范圍，顯示如下信息（以額定電流為例）： “Range Error!” 103000（表示允許輸入的范圍）3An adjust（精度調(diào)整）菜單精度調(diào)整也需要輸入密碼，同上。共兩頁。第一頁： 1.Kia: X.XXX （IA測量值調(diào)整，相當(dāng)于數(shù)字電位器，用于校準(zhǔn)測量值） 2.Ki