CXMMC电动机管理控制系统详细设计方案说明书

使用说明书CX-DZK接地电阻柜智能控制器2-1-CX－ＭＭＣ电动机管理掌握系统简略设计说明书保定市创新恒瑞测控有限公司目录TOC\o＂1-4”＼ｈ＼z＼uＨＹPＥRLＩＮＫ＼l"_Tｏｃ3１87１0７34"1、 系统概述ﻩＰAＧERＥＦ_Toc318710734\ｈ０HＹPERLIＮK＼l”_Ｔoc318710735”２、ﻩ适用范围ﻩPAＧEREＦ_Toc3187１07３5\h0HYPERＬINK\l”＿Ｔoc3１87１073６＂3、 系统主要技术特点 PAＧERＥF＿Toc３１８710７３6\h0ＨYPERLＩNＫ\ｌ＂_Ｔｏc３1871073７”４、ﻩ技术特性 ＰAGERＥＦ＿Ｔoc3１8710737＼h１HＹPERLＩＮK4。2。4抗干扰性能 ＰAGEＲEF＿Toc3１８7１0743\h2HＹPERLIＮK5、产品的外形图 ＰAGEREF＿Tｏc31８7１0７4７\ｈ2ＨYPERＬＩＮK\l”_Toc3187107４8"６、主要功能及原理ﻩPAGEＲEF_Toc3１871０748\ｈ3HYPＥRＬIＮK＼ｌ"＿Toc3１8７1０７49"6。1功能简介ﻩPＡGEREF＿Ｔoc３18710７49\h3HYPＥRLINK６。２功能原理及使用配置 ＰAGEＲEF＿Ｔoc3１８7１０754\h５HＹPERLＩNK\l”_Toｃ31８7１０755＂６。2。1保护功能ﻩPＡGEREＦ＿Toc31８710755\h5ＨYPERLＩNK6。２.2掌握功能 PAGERＥF_Toc3１８71０756\h96。2.3测量功能ﻩPAGEREF_Tｏｃ３1８710757\ｈ9ＨYPEＲＬINK\l"＿Ｔoc3１871075８”6.2。4管理功能 ０７5８＼ｈ9HYPＥRLINＫ\l"_Tｏc318710759”6.2.５通讯功能ﻩPAGEREＦ_Toｃ31871075９\h10CX-MMC电动机管理控制系统CX-MMC电动机管理控制系统保定市创新恒瑞测控有限公司保定市创新恒瑞测控有限公司—PAGE10——PAGE9—PAGE9—保定市创新恒瑞测控有限公司系统概述电动机管理掌握系统是集成了电动机保护、测量、掌握和管理为一体的先进电动机微机管理掌握设备.它适用于电力、冶金、化工、石油等工业用三相沟通异步电动机，对电动机的堵转、热过载、不平衡、接地、欠电流、断相、反相、过/欠压等故障予以保护，并具有电量参数测量与就地显示、就地与远方起停掌握、电动机保护参数管理等功能，还可利用现场总线技术协作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集散掌握系统联网进行实时通讯。它与电动机掌握中心（MCC）中常用的分散系统相比,可以大大简化电气回路和掌握回路结构,提高电动机掌握的牢靠性、平安性及先进性，同时也降低了综合应用成本.更为重要的是,它一改传统（ＭCC）集中安装方式，可以采纳现场总线方式结构,符合了工业掌握向现场总线方式进展的要求，现场安装、布置更灵敏。电动机管理掌握系统优点:（1）主回路结构更简洁，省去了中间继电系统和热保护元件，只需在主回路保留一个隔离开关(带熔断系统），在检修时起隔离作用;（２)电压、电流等相关参数检测更精确、更全面.可以检测全部电量参数，包括电流、电压、有功功率、无功功率及功率因数等，省去了变送设备；（３）二次回路更简洁,省去中间继电系统、转换开关等电气元件以及与PLＣ现场站或DＣS现场站连接的若干电缆;(４）现场掌握站省去了电动机掌握用I/O模块.由于全部信号都可以通过现场总线送到掌握站,因此,对于电动机的监测和掌握，无需开关量输入/出模块和模拟量输入/出模块，ＭMC可与其它智能仪表在同一现场总线上运行；（５)安装更简洁、灵敏。由于采纳现场总线方式,转变了过去传统MCＣ集中安装的方式。可以分散单台、多台灵敏的安装在现场掌握室以及任何可以安装的地方,通过屏蔽双绞线电缆将ＭMC连接到最近可接入的现场总线网络;（6)独立的人机界面系统便于现场掌握和管理，丰富的可编程AI／AＯ、DI/DＯ点可以满意各种过程掌握和测量的需要.适用范围低压电动机掌握中心（MCＣ)；单台电动机和多台电动机联锁掌握;以电动机为核心的过程掌握;在水利和交通行业的各种闸门掌握;在泵站掌握中的应用（各种水泵、油泵和气泵等）。系统主要技术特点完善的联锁功能解决了传统设计中简洁的工艺联锁,不必使用继电系统接点搭接即可实现多台电动机的联锁掌握.降低了设备成本，提高了设计效率；符合设计部门的设计思路由于其完备的功能设计,简化了电气回路和掌握回路，省去了断路系统和热继电系统等二次分离元件，保证了二次图纸设计的通用性,从而加快工程进度，减轻工作负担；先进的结构设计，便于用户安装、调试和检修掌握系统本体与电流传感系统采纳分体安装方式,拆装便利，适于MCＣ抽屉柜中.外置式电流互感系统可依据电流大小选用不同型号,便于用户的设计使用；先进的硬件电路采纳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、高牢靠性等特点。线路板采纳高精度表贴技术，使硬件整体工艺水平大幅提高;金属屏蔽，抗干扰能力强由于采纳金属屏蔽外壳的结构设计,使得产品机械强度高,抗电磁干扰能力极强；强大的网络化通讯通过通讯口，可便利地就地编程、调试，并可组网将全部信号通过现场总线送到掌握站;完备的管理功能可记录多达9９个报警大事、维修记录及多种统计数据;亲和的人机界面面板采纳大屏幕汉字液晶显示系统,人机界面友好。技术特性4.1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;主要技术数据和技术性能4.2．１工作电源额定电压:AC２２0V;电源工作范围：AC176V～AC2７6V；频率:50Hz；功耗：最大5Ｗ；4．2.2保护及测量精度保护精度：优于２％;测量精度:优于1%；4～２0mＡ输入测量精度:优于0.5％；延时误差精度：小于50ms；4.2。3物理量最大重量:2kｇ外形尺寸:144×144×10０(单位：ｍm）４.2.４抗干扰性能系统能承受GB／T1４598．１４规定的严酷等级为Ⅲ级的静电放电试验；系统能承受ＧB／T1459８。9规定的严酷等级为Ⅲ级的幅射电磁场干扰试验;系统能承受GB/T１４598。10规定的严酷等级为Ⅲ级的快速瞬变干扰试验；系统能承受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.4。2。5绝缘性能绝缘耐压标准满意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的沟通校验电压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.4．2。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。４。2．7触点性能主输出继电系统和可编程输出继电系统触点性能：最大运行电压:30ＶＤC，277ＶAC；最大开关电流(瞬时0。２S)：3Ａ/2４0VＡC,6A/1２５VAＣ，15A/24VDC;持续开关电流(长期）:１Ａ／2４0VＡC，2A/1２5VＡC，5A／24VDC；电流分断能力：1A/240VAC,２A/１25VＡC,5A/24VDC。5、产品的外形图最大重量:2kｇ；外形尺寸:１４4×144×１０0(单位：mm）屏体开孔：１39×１3９(单位:mm）后视图正视图后视图正视图６、主要功能及原理6．1功能简介6.1.1保护功能定时限过流保护定时限过流保护是为电动机堵转供应的一种保护，一般的电动机在其运行过程中,如果由于负荷过大或自身机械缘由，造成电机轴被卡住（俗称“抱闸"）,依据其过载能力不同，允许短时间运行，但如果不能准时切除本故障，将造成电机绕组过热，绝缘降低而烧毁电机，因此过流保护是避开该类型故障的有利保障。ＭMC系列供应完善的、独立的过流保护规律,如三相电流同时消灭４－6倍电机额定电流的过负荷现象时，即可按设定的过流保护定值和时限,飞快跳闸,避开电机烧毁,削减直接和间接的经济损失.反时限过流保护(热过载)电动机是一种连续运行的设备，一般在其额定电流以下运行，也允许在一段时间内在其额定电流以上运行，但长时间超过其额定电流运行，必将造成电机过热，绝缘降低进而烧毁电机.针对此故障形式，反时限（热过载)保护是最常见和应用的一种保护，其保护功能和常规热继电系统极为相像,而又避开了常规继电系统易受环境因素影响的弊端。因此,MMC系列供应完整的、独立的电动机反时限（热过载)保护功能，可选择多条反时限曲线为不同性能及用途的电机供应全方位、多选择、冗余式的保护功能。不平衡保护在正常的平衡条件下,三相电动机每相的电流是相等的，转子电流是刚好能够供应转动转距。当定子电流不平衡，会在转子中产生很高的电流,这是由于负序的电流元件的阻抗比较小。这个电流的工作频率是正常电力供应频率的２倍,并产生了一个与电动机原来应该运行方向相反的转距。在通常的情况下，定子电流的增加量是很小的(1２5%-－－２0０％)，因而定时限过电流保护要通过很长的一段时间才跳闸,而大量产生的转子电流在很短的一段时间内将导致转子的大面积损坏。电动机能承受电流不平衡的能力是由转子设计和散热特性来决定的。为此，MMＣ系列供应完整的、独立的电动机不平衡保护功能,作为电动机电流不平衡等故障的主保护，同时也作为相间故障的后备保护。接地保护随着不停的热循环，会导致定子线圈绝缘能力的降低，这样会在供电回路对地之间产生一个低阻抗回路，从而导致在固定的接地系统中有一个很大的接地电流，这将会很快的对电动机定子槽产生严重的结构的损坏.在中性点不接地或经大电阻接地系统中，限制了接地电流的大小,在故障的条件下,允许系统在很短的一段时间运行.在中性点直接接地系统中，能产生较大的接地电流，接地保护应该能飞快的动作退出电动机。为此,MMＣ系列供应完整的、独立的电动机接地保护功能，作为电动机电流不平衡等故障的主保护，同时也作为相间故障的后备保护。欠载保护电动机欠载一般不需要保护，欠载不会烧毁电动机,但是对于:泵类负荷或传输类电动机由于传动的系统损坏,而没有机械输出能力,此时电动机功率因数格外低，但工作电流很大;在这些场合可以使用到欠载保护，但一般都是告警，提醒工作人员注意。为此，MＭＣ系列供应完整的、独立的电动机欠载保护功能，作为电动机帮助性保护。过电压保护针对电压过高将引起马达绝缘程度损伤的问题,ＭMＣ系列采纳独立的、完整的三相过电压保护规律判据，当运行电压超过定值时,可借助于内部过电压故障检测功能，按设定的要求进行保护。低电压保护电压过低会引起马达转速降低,至使马达停止运行，对于重要的生产工艺，将造成生产工艺混乱，严重影响生产。MMＣ系列采纳独立的、完整的三相欠电压保护规律判据，当运行电压低于定值时，可借助于内部欠电压故障检测功能进行保护，按设定的要求进行保护。同时，对于要求具有自起动(或“晃电"再起动）的MCＣ系统，ＭＭＣ系列可以设定不同的再起动时间，一旦电源故障后，系统在规定的时间内又恢复电源时，可依据失电前电机的运行状态，使MCC系统有选择地实现分批(定时）再起动。断相保护MMC系列采纳独立的、完整的断相保护规律判据，在电动机发生缺相故障的情况下保护快速动作退出电动机.反相保护ＭMＣ系列采纳独立的、完整的反相保护规律判据，在电动机发生反相故障的情况下保护快速动作退出电动机。注:如电动机为正反转两种运行方式，此保护功能必须退出。6.１．２掌握与管理功能ＭＭＣ系列具备强大的电动机掌握与管理功能。可通过面板上的起停键掌握电动机的正传、反转和停止运行,也可通过中控台实现远方掌握；可通过多达１0路的可编程开关量组织起完善的工艺联锁过程掌握;通过可选配件实现直流模拟量即４~２0mA的标准输出。完备的大事记录功能将大事发生的缘由准时间记录下来，为运行人员供应第一手资料便于分析事故缘由，增强管理;6．1。3测量功能可就地测量并显示三相电流、电压，功率和功率因数等实时数据，精度高可完全替代柜上仪表.６.1。4通讯功能利用现场总线技术协作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集散掌握系统联网进行实时通讯。６。2功能原理及使用配置6.2．1保护功能定时限过流保护系统设有定时限过流保护，为电动机的堵转和启动时间过长供应保护.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6—1。定时限过流投/退定时限过流投/退MAX(Ia,Ib,Ic)≥Iset&T跳闸信号图６图６—１定时限过流保护原理图定值范围: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％。过负荷(过热、反时限过流）ＭMＣ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;I２为电动机负序电流;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）电机额定电流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比表（时间单位秒)定值倍数 1０020０３00４005001．１９3０1８6027９0３７２14６5１１.31７０340５10680８501。587１7４2６134８43５２34６81０2１3６17031326395265４６。71３．４20273４54．２8。4１２．６172162．95．88．711.61４.５72.14.26。３8.410。581.６３．２4．86。48相不平衡当电动机三相电流有较大不平衡，消灭较大的负序电流，而负序电流将在转子中产生２倍工频的电流，使转子附加发热大大增加，危及电动机的平安运行。系统设置负序过流保护,分别对电动机反相、断相、匝间短路以及较严重的电压不对称等特别运行情况供应保护。不平衡保护原理框图如图６－２。不平衡保护投/退不平衡保护投/退负序I2≥I2set&5s跳闸信号图６－图６－2不平衡保护原理框图定值范围:不平衡电流定值Ｉseｔ(0.1—10）In，误差不大于1％;定值T(0．1ｓ－60s)，延时误差不大于±5%。接地保护系统设有接地保护功能,可选择动作于跳闸或告警。其保护原理图，如图6—３。接地保护投/退接地保护投/退零序I0≥I0set&0.3s跳闸信号图图6－３零序过电流保护原理框图定值范围：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%。轻载保护系统设有轻载保护功能，可选择动作于跳闸或告警。定值由用户整定，延时时间为３０秒（可通过通讯管理软件修改)。其保护原理图，如图6－4.轻载保护投/退轻载保护投/退MIN(Ia,Ib,Ic)≤Ilset&30s跳闸信号图6-4轻载保护原理框图定值范围：欠载电流定值Ｉsｅt(０.1—１）Ｉn,误差不大于1％;时间定值T(０。1ｓ—６０s），延时误差不大于±5％。过电压保护系统设有过电压保护功能，可选择动作于跳闸或告警。其保护原理图，如图6－5。过电压保护投/退过电压保护投/退相电压UN≥Uset&30s跳闸信号图6-5过电压保护原理框图定值范围：电压定值Uset(1-１.6)Ue,误差不大于1％；时间定值T（0。１ｓ－６0s），延时误差不大于±5％.低电压保护当电源电压短时降低或短时中断时，为保证重要电动机自起动，要断开次要电动机,就需要配置低电压保护.低电压保护原理框图如图6-6.低电压保护投/退低电压保护投/退相电压UN≤Uset&30s跳闸信号电动机为运行状态图6-6低电压保护原理框图定值范围：电压定值Uset（0。1—1)Ue，误差不大于１％；时间定值T（0.１ｓ－6０s）,延时误差不大于±5％。缺相保护缺相保护原理框图如图6—7。&&T跳闸信号电流相间偏差>70%图6-7缺相保护原理框图定值范围：相间电流偏差,误差不大于2％;时间定值T（0.１-5s）延时误差不大于±５%.反相保护反相保护原理框图如图６—8。&&T跳闸信号相序状态监测图6-8反相保护原理框图时间定值T（0。１-5s）延时误差不超过整定值的±5％。6。2．2掌握功能系统面板装有就地掌握按钮，可以便利地掌握电机的起、停；低电压自动启动在短时失去功率后，电动机可以自动重新启动。当电压下降到释放电压以下时,接触系统就会断开主回路。当供电电压恢复时,MＭC就会启动计时系统，重新启动电动机。假如掌握电压肯定时间内（可编程)恢复,MM