CXMMC電動機管理控制系統(tǒng)詳細設計方案說明書

使用說明書CX-DZK接地電阻柜智能控制器2-1-CX－ＭＭＣ電動機管理掌握系統(tǒng)簡略設計說明書保定市創(chuàng)新恒瑞測控有限公司目錄TOC\o＂1-4”＼ｈ＼z＼uＨＹPＥRLＩＮＫ＼l"_Tｏｃ3１87１0７34"1、 系統(tǒng)概述?ＰAＧERＥＦ_Toc318710734\ｈ０HＹPERLIＮK＼l”_Ｔoc318710735”２、?適用范圍?PAＧEREＦ_Toc3187１07３5\h0HYPERＬINK\l”＿Ｔoc3１87１073６＂3、 系統(tǒng)主要技術特點 PAＧERＥF＿Toc３１８710７３6\h0ＨYPERLＩNＫ\ｌ＂_Ｔｏc３1871073７”４、?技術特性 ＰAGERＥＦ＿Ｔoc3１8710737＼h１HＹPERLＩＮK4。2。4抗干擾性能 ＰAGEＲEF＿Toc3１８7１0743\h2HＹPERLIＮK5、產(chǎn)品的外形圖 ＰAGEREF＿Tｏc31８7１0７4７\ｈ2ＨYPERＬＩＮK\l”_Toc3187107４8"６、主要功能及原理?PAGEＲEF_Toc3１871０748\ｈ3HYPＥRＬIＮK＼ｌ"＿Toc3１8７1０７49"6。1功能簡介?PＡGEREF＿Ｔoc３18710７49\h3HYPＥRLINK６。２功能原理及使用配置 ＰAGEＲEF＿Ｔoc3１８7１０754\h５HＹPERLＩNK\l”_Toｃ31８7１０755＂６。2。1保護功能?PＡGEREＦ＿Toc31８710755\h5ＨYPERLＩNK6。２.2掌握功能 PAGERＥF_Toc3１８71０756\h96。2.3測量功能?PAGEREF_Tｏｃ３1８710757\ｈ9ＨYPEＲＬINK\l"＿Ｔoc3１871075８”6.2。4管理功能 ０７5８＼ｈ9HYPＥRLINＫ\l"_Tｏc318710759”6.2.５通訊功能?PAGEREＦ_Toｃ31871075９\h10CX-MMC電動機管理控制系統(tǒng)CX-MMC電動機管理控制系統(tǒng)保定市創(chuàng)新恒瑞測控有限公司保定市創(chuàng)新恒瑞測控有限公司—PAGE10——PAGE9—PAGE9—保定市創(chuàng)新恒瑞測控有限公司系統(tǒng)概述電動機管理掌握系統(tǒng)是集成了電動機保護、測量、掌握和管理為一體的先進電動機微機管理掌握設備.它適用于電力、冶金、化工、石油等工業(yè)用三相溝通異步電動機，對電動機的堵轉、熱過載、不平衡、接地、欠電流、斷相、反相、過/欠壓等故障予以保護，并具有電量參數(shù)測量與就地顯示、就地與遠方起停掌握、電動機保護參數(shù)管理等功能，還可利用現(xiàn)場總線技術協(xié)作本公司監(jiān)控軟件組網(wǎng)成監(jiān)控系統(tǒng)。通過監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)與MMC的四遙（遙測、遙信、遙控、遙調(diào)）功能,并與電力監(jiān)控中心和ＤCS集散掌握系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)進行實時通訊。它與電動機掌握中心（MCC）中常用的分散系統(tǒng)相比,可以大大簡化電氣回路和掌握回路結構,提高電動機掌握的牢靠性、平安性及先進性，同時也降低了綜合應用成本.更為重要的是,它一改傳統(tǒng)（ＭCC）集中安裝方式，可以采納現(xiàn)場總線方式結構,符合了工業(yè)掌握向現(xiàn)場總線方式進展的要求，現(xiàn)場安裝、布置更靈敏。電動機管理掌握系統(tǒng)優(yōu)點:（1）主回路結構更簡潔，省去了中間繼電系統(tǒng)和熱保護元件，只需在主回路保留一個隔離開關(帶熔斷系統(tǒng)），在檢修時起隔離作用;（２)電壓、電流等相關參數(shù)檢測更精確、更全面.可以檢測全部電量參數(shù)，包括電流、電壓、有功功率、無功功率及功率因數(shù)等，省去了變送設備；（３）二次回路更簡潔,省去中間繼電系統(tǒng)、轉換開關等電氣元件以及與PLＣ現(xiàn)場站或DＣS現(xiàn)場站連接的若干電纜;(４）現(xiàn)場掌握站省去了電動機掌握用I/O模塊.由于全部信號都可以通過現(xiàn)場總線送到掌握站,因此,對于電動機的監(jiān)測和掌握，無需開關量輸入/出模塊和模擬量輸入/出模塊，ＭMC可與其它智能儀表在同一現(xiàn)場總線上運行；（５)安裝更簡潔、靈敏。由于采納現(xiàn)場總線方式,轉變了過去傳統(tǒng)MCＣ集中安裝的方式?？梢苑稚闻_、多臺靈敏的安裝在現(xiàn)場掌握室以及任何可以安裝的地方,通過屏蔽雙絞線電纜將ＭMC連接到最近可接入的現(xiàn)場總線網(wǎng)絡;（6)獨立的人機界面系統(tǒng)便于現(xiàn)場掌握和管理，豐富的可編程AI／AＯ、DI/DＯ點可以滿意各種過程掌握和測量的需要.適用范圍低壓電動機掌握中心（MCＣ)；單臺電動機和多臺電動機聯(lián)鎖掌握;以電動機為核心的過程掌握;在水利和交通行業(yè)的各種閘門掌握;在泵站掌握中的應用（各種水泵、油泵和氣泵等）。系統(tǒng)主要技術特點完善的聯(lián)鎖功能解決了傳統(tǒng)設計中簡潔的工藝聯(lián)鎖,不必使用繼電系統(tǒng)接點搭接即可實現(xiàn)多臺電動機的聯(lián)鎖掌握.降低了設備成本，提高了設計效率；符合設計部門的設計思路由于其完備的功能設計,簡化了電氣回路和掌握回路，省去了斷路系統(tǒng)和熱繼電系統(tǒng)等二次分離元件，保證了二次圖紙設計的通用性,從而加快工程進度，減輕工作負擔；先進的結構設計，便于用戶安裝、調(diào)試和檢修掌握系統(tǒng)本體與電流傳感系統(tǒng)采納分體安裝方式,拆裝便利，適于MCＣ抽屜柜中.外置式電流互感系統(tǒng)可依據(jù)電流大小選用不同型號,便于用戶的設計使用；先進的硬件電路采納TI公司的高檔單片機，總線不出芯片，1２位ＡD采樣電路,具有高集成度、高精度、高牢靠性等特點。線路板采納高精度表貼技術，使硬件整體工藝水平大幅提高;金屬屏蔽，抗干擾能力強由于采納金屬屏蔽外殼的結構設計,使得產(chǎn)品機械強度高,抗電磁干擾能力極強；強大的網(wǎng)絡化通訊通過通訊口，可便利地就地編程、調(diào)試，并可組網(wǎng)將全部信號通過現(xiàn)場總線送到掌握站;完備的管理功能可記錄多達9９個報警大事、維修記錄及多種統(tǒng)計數(shù)據(jù);親和的人機界面面板采納大屏幕漢字液晶顯示系統(tǒng),人機界面友好。技術特性4.1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：最大濕度90％，表面無凝露；防護等級:IEC529-P53；海拔:<4000M;主要技術數(shù)據(jù)和技術性能4.2．１工作電源額定電壓:AC２２0V;電源工作范圍：AC176V～AC2７6V；頻率:50Hz；功耗：最大5Ｗ；4．2.2保護及測量精度保護精度：優(yōu)于２％;測量精度:優(yōu)于1%；4～２0mＡ輸入測量精度:優(yōu)于0.5％；延時誤差精度：小于50ms；4.2。3物理量最大重量:2kｇ外形尺寸:144×144×10０(單位：ｍm）４.2.４抗干擾性能系統(tǒng)能承受GB／T1４598．１４規(guī)定的嚴酷等級為Ⅲ級的靜電放電試驗；系統(tǒng)能承受ＧB／T1459８。9規(guī)定的嚴酷等級為Ⅲ級的幅射電磁場干擾試驗;系統(tǒng)能承受GB/T１４598。10規(guī)定的嚴酷等級為Ⅲ級的快速瞬變干擾試驗；系統(tǒng)能承受GB/T１4598。13規(guī)定的頻率為1ＭHz及1０0ｋＨｚ衰減振蕩波（第一半波電壓幅值共模為2．5kV，差模為1ｋV）脈沖群干擾試驗.4。2。5絕緣性能絕緣耐壓標準滿意GB/T145９８。3規(guī)定,其中開關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的溝通校驗電壓250０Ｖ(有效值）歷時1mｉn的檢驗；承受5kV(有效值）的標準雷電沖擊電壓.4．2。6機械性能工作條件:通過ＧB/T１1287規(guī)定的Ⅰ級振動響應檢驗,及GB/Ｔ1４53７規(guī)定的Ｉ級沖擊響應檢驗.運輸條件:通過GB／Ｔ１1287規(guī)定的Ⅰ級振動耐久檢驗，及GB/T14537規(guī)定的I級沖擊耐久和碰撞檢驗。４。2．7觸點性能主輸出繼電系統(tǒng)和可編程輸出繼電系統(tǒng)觸點性能：最大運行電壓:30ＶＤC，277ＶAC；最大開關電流(瞬時0。２S)：3Ａ/2４0VＡC,6A/1２５VAＣ，15A/24VDC;持續(xù)開關電流(長期）:１Ａ／2４0VＡC，2A/1２5VＡC，5A／24VDC；電流分斷能力：1A/240VAC,２A/１25VＡC,5A/24VDC。5、產(chǎn)品的外形圖最大重量:2kｇ；外形尺寸:１４4×144×１０0(單位：mm）屏體開孔：１39×１3９(單位:mm）后視圖正視圖后視圖正視圖６、主要功能及原理6．1功能簡介6.1.1保護功能定時限過流保護定時限過流保護是為電動機堵轉供應的一種保護，一般的電動機在其運行過程中,如果由于負荷過大或自身機械緣由，造成電機軸被卡?。ㄋ追Q“抱閘"）,依據(jù)其過載能力不同，允許短時間運行，但如果不能準時切除本故障，將造成電機繞組過熱，絕緣降低而燒毀電機，因此過流保護是避開該類型故障的有利保障。ＭMC系列供應完善的、獨立的過流保護規(guī)律,如三相電流同時消滅４－6倍電機額定電流的過負荷現(xiàn)象時，即可按設定的過流保護定值和時限,飛快跳閘,避開電機燒毀,削減直接和間接的經(jīng)濟損失.反時限過流保護(熱過載)電動機是一種連續(xù)運行的設備，一般在其額定電流以下運行，也允許在一段時間內(nèi)在其額定電流以上運行，但長時間超過其額定電流運行，必將造成電機過熱，絕緣降低進而燒毀電機.針對此故障形式，反時限（熱過載)保護是最常見和應用的一種保護，其保護功能和常規(guī)熱繼電系統(tǒng)極為相像,而又避開了常規(guī)繼電系統(tǒng)易受環(huán)境因素影響的弊端。因此,MMC系列供應完整的、獨立的電動機反時限（熱過載)保護功能，可選擇多條反時限曲線為不同性能及用途的電機供應全方位、多選擇、冗余式的保護功能。不平衡保護在正常的平衡條件下,三相電動機每相的電流是相等的，轉子電流是剛好能夠供應轉動轉距。當定子電流不平衡，會在轉子中產(chǎn)生很高的電流,這是由于負序的電流元件的阻抗比較小。這個電流的工作頻率是正常電力供應頻率的２倍,并產(chǎn)生了一個與電動機原來應該運行方向相反的轉距。在通常的情況下，定子電流的增加量是很小的(1２5%-－－２0０％)，因而定時限過電流保護要通過很長的一段時間才跳閘,而大量產(chǎn)生的轉子電流在很短的一段時間內(nèi)將導致轉子的大面積損壞。電動機能承受電流不平衡的能力是由轉子設計和散熱特性來決定的。為此，MMＣ系列供應完整的、獨立的電動機不平衡保護功能,作為電動機電流不平衡等故障的主保護，同時也作為相間故障的后備保護。接地保護隨著不停的熱循環(huán)，會導致定子線圈絕緣能力的降低，這樣會在供電回路對地之間產(chǎn)生一個低阻抗回路，從而導致在固定的接地系統(tǒng)中有一個很大的接地電流，這將會很快的對電動機定子槽產(chǎn)生嚴重的結構的損壞.在中性點不接地或經(jīng)大電阻接地系統(tǒng)中，限制了接地電流的大小,在故障的條件下,允許系統(tǒng)在很短的一段時間運行.在中性點直接接地系統(tǒng)中，能產(chǎn)生較大的接地電流，接地保護應該能飛快的動作退出電動機。為此,MMＣ系列供應完整的、獨立的電動機接地保護功能，作為電動機電流不平衡等故障的主保護，同時也作為相間故障的后備保護。欠載保護電動機欠載一般不需要保護，欠載不會燒毀電動機,但是對于:泵類負荷或傳輸類電動機由于傳動的系統(tǒng)損壞,而沒有機械輸出能力,此時電動機功率因數(shù)格外低，但工作電流很大;在這些場合可以使用到欠載保護，但一般都是告警，提醒工作人員注意。為此，MＭＣ系列供應完整的、獨立的電動機欠載保護功能，作為電動機幫助性保護。過電壓保護針對電壓過高將引起馬達絕緣程度損傷的問題,ＭMＣ系列采納獨立的、完整的三相過電壓保護規(guī)律判據(jù)，當運行電壓超過定值時,可借助于內(nèi)部過電壓故障檢測功能，按設定的要求進行保護。低電壓保護電壓過低會引起馬達轉速降低,至使馬達停止運行，對于重要的生產(chǎn)工藝，將造成生產(chǎn)工藝混亂，嚴重影響生產(chǎn)。MMＣ系列采納獨立的、完整的三相欠電壓保護規(guī)律判據(jù)，當運行電壓低于定值時，可借助于內(nèi)部欠電壓故障檢測功能進行保護，按設定的要求進行保護。同時，對于要求具有自起動(或“晃電"再起動）的MCＣ系統(tǒng)，ＭＭＣ系列可以設定不同的再起動時間，一旦電源故障后，系統(tǒng)在規(guī)定的時間內(nèi)又恢復電源時，可依據(jù)失電前電機的運行狀態(tài)，使MCC系統(tǒng)有選擇地實現(xiàn)分批(定時）再起動。斷相保護MMC系列采納獨立的、完整的斷相保護規(guī)律判據(jù)，在電動機發(fā)生缺相故障的情況下保護快速動作退出電動機.反相保護ＭMＣ系列采納獨立的、完整的反相保護規(guī)律判據(jù)，在電動機發(fā)生反相故障的情況下保護快速動作退出電動機。注:如電動機為正反轉兩種運行方式，此保護功能必須退出。6.１．２掌握與管理功能ＭＭＣ系列具備強大的電動機掌握與管理功能?？赏ㄟ^面板上的起停鍵掌握電動機的正傳、反轉和停止運行,也可通過中控臺實現(xiàn)遠方掌握；可通過多達１0路的可編程開關量組織起完善的工藝聯(lián)鎖過程掌握;通過可選配件實現(xiàn)直流模擬量即４~２0mA的標準輸出。完備的大事記錄功能將大事發(fā)生的緣由準時間記錄下來，為運行人員供應第一手資料便于分析事故緣由，增強管理;6．1。3測量功能可就地測量并顯示三相電流、電壓，功率和功率因數(shù)等實時數(shù)據(jù)，精度高可完全替代柜上儀表.６.1。4通訊功能利用現(xiàn)場總線技術協(xié)作本公司監(jiān)控軟件組網(wǎng)成監(jiān)控系統(tǒng).通過監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)與MMC的四遙(遙測、遙信、遙控、遙調(diào)）功能，并與電力監(jiān)控中心和ＤCS集散掌握系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)進行實時通訊。６。2功能原理及使用配置6.2．1保護功能定時限過流保護系統(tǒng)設有定時限過流保護，為電動機的堵轉和啟動時間過長供應保護.定時限過流保護在電動機啟動過程中自動退出。其保護原理圖，如圖6—1。定時限過流投/退定時限過流投/退MAX(Ia,Ib,Ic)≥Iset&T跳閘信號圖６圖６—１定時限過流保護原理圖定值范圍:過流定值Iset（0.1-１０)In,誤差不大于1%；時間定值T（0。１s－60s）,延時誤差不大于±5％。過負荷(過熱、反時限過流）ＭMＣ始終對電動機已用熱容量進行監(jiān)視，當熱容量值達到1０0%時會引起過負荷.熱容量是從計算I2t選擇過負荷曲線得到的。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。有多種不同的過負荷曲線可供選擇。此外,ＭMC能自動躲過啟動電流，防止啟動過程的誤動作.綜合計及電動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為電動機正序電流;I２為電動機負序電流;K1為正序電流發(fā)熱系數(shù)在整定的啟動時間以內(nèi)取值０．5,防止電動機正常啟動中保護誤動；在整定的啟動時間以后取值1。0,I１的值不再人為降低;Ｋ2為負序電流發(fā)熱系數(shù)取值3~10，模擬Ｉ2的發(fā)熱效應，通常取為6。保護動作方程：［（Iｅｑ/Ie)２–（1。０5)2］×t≥Tfr式中：Tfr為電動機熱積累定值，即發(fā)熱時間常數(shù);當實際熱積累值達到定值的1０0％時，發(fā)跳閘信號；定值范圍:熱積累定值Tｆｒ（10-600）電機額定電流Ie(1－5A)延時時間誤差：不超過理論值的±3%電動機啟動后過負荷反時限保護特性曲線對比表（時間單位秒)定值倍數(shù) 1０020０３00４005001．１９3０1８6027９0３７２14６5１１.31７０340５10680８501。587１7４2６134８43５２34６81０2１3６17031326395265４６。71３．４20273４54．２8。4１２．６172162．95．88．711.61４.５72.14.26。３8.410。581.６３．２4．86。48相不平衡當電動機三相電流有較大不平衡，消滅較大的負序電流，而負序電流將在轉子中產(chǎn)生２倍工頻的電流，使轉子附加發(fā)熱大大增加，危及電動機的平安運行。系統(tǒng)設置負序過流保護,分別對電動機反相、斷相、匝間短路以及較嚴重的電壓不對稱等特別運行情況供應保護。不平衡保護原理框圖如圖６－２。不平衡保護投/退不平衡保護投/退負序I2≥I2set&5s跳閘信號圖６－圖６－2不平衡保護原理框圖定值范圍:不平衡電流定值Ｉseｔ(0.1—10）In，誤差不大于1％;定值T(0．1ｓ－60s)，延時誤差不大于±5%。接地保護系統(tǒng)設有接地保護功能,可選擇動作于跳閘或告警。其保護原理圖，如圖6—３。接地保護投/退接地保護投/退零序I0≥I0set&0.3s跳閘信號圖圖6－３零序過電流保護原理框圖定值范圍：零序定值Ｉ0ｓet(0．02－5A)，誤差不大于１％；時間定值T（0．１s－６0s）,延時誤差不大于±５%。輕載保護系統(tǒng)設有輕載保護功能，可選擇動作于跳閘或告警。定值由用戶整定，延時時間為３０秒（可通過通訊管理軟件修改)。其保護原理圖，如圖6－4.輕載保護投/退輕載保護投/退MIN(Ia,Ib,Ic)≤Ilset&30s跳閘信號圖6-4輕載保護原理框圖定值范圍：欠載電流定值Ｉsｅt(０.1—１）Ｉn,誤差不大于1％;時間定值T(０。1ｓ—６０s），延時誤差不大于±5％。過電壓保護系統(tǒng)設有過電壓保護功能，可選擇動作于跳閘或告警。其保護原理圖，如圖6－5。過電壓保護投/退過電壓保護投/退相電壓UN≥Uset&30s跳閘信號圖6-5過電壓保護原理框圖定值范圍：電壓定值Uset(1-１.6)Ue,誤差不大于1％；時間定值T（0。１ｓ－６0s），延時誤差不大于±5％.低電壓保護當電源電壓短時降低或短時中斷時，為保證重要電動機自起動，要斷開次要電動機,就需要配置低電壓保護.低電壓保護原理框圖如圖6-6.低電壓保護投/退低電壓保護投/退相電壓UN≤Uset&30s跳閘信號電動機為運行狀態(tài)圖6-6低電壓保護原理框圖定值范圍：電壓定值Uset（0。1—1)Ue，誤差不大于１％；時間定值T（0.１ｓ－6０s）,延時誤差不大于±5％。缺相保護缺相保護原理框圖如圖6—7。&&T跳閘信號電流相間偏差>70%圖6-7缺相保護原理框圖定值范圍：相間電流偏差,誤差不大于2％;時間定值T（0.１-5s）延時誤差不大于±５%.反相保護反相保護原理框圖如圖６—8。&&T跳閘信號相序狀態(tài)監(jiān)測圖6-8反相保護原理框圖時間定值T（0。１-5s）延時誤差不超過整定值的±5％。6。2．2掌握功能系統(tǒng)面板裝有就地掌握按鈕，可以便利地掌握電機的起、停；低電壓自動啟動在短時失去功率后，電動機可以自動重新啟動。當電壓下降到釋放電壓以下時,接觸系統(tǒng)就會斷開主回路。當供電電壓恢復時,MＭC就會啟動計時系統(tǒng)，重新啟動電動機。假如掌握電壓肯定時間內(nèi)（可編程)恢復,MM