南自综保PSM642UX保护装置

南自综保PSM642UX保护装置

2保护功能及原理
2.1电动机起动
当控制字KG2.15=0时，电动机起动判别投入，当电动机满足起动条件时，过流Ⅰ段保护的定值采用过流Ⅰ段电流高值，比率差动保护可通过控制字选择是否选用“整定值加倍”及“增加50ms延时”的功能，当控制字KG2.15=1时，电动机起动判别退出，过流Ⅰ段保护的定值采用过流Ⅰ段电流低值，比率差动保护不再具有躲避电动机起动时不平衡电流的附加功能。
当电动机起动方式为直接起动时，应将控制字KG2.14退出，当电动机起动方式为降压起动等其他起动方式时，应将控制字KG2.14投入。
电动机运行过程中如需要进行自起动判别的，应将控制字KG2.4投入，不需要进行自起动判别的，应将控制字KG2.4退出。当控制字KG2.14=0时，装置判别的电动机起动时间为Min Tstart，Tstart0。其中，Tstart为本次实际起动时间，指的是较大相电流从零突变到10%In时刻T0开始计时，直到电流过峰值后下降到120%In（In为电动机额定电流，以下同）时刻为止，这一过程所经历的时间；Tstart0为“电动机起动时间定值”，表示电动机转速从零到达到额定转速的时间，可整定为电动机较长起动时间的1.2倍。
当控制字KG2.14=1时，装置判别的电动机起动时间固定为Tstart0，计时起点为T0时刻。装置将面板上较后一个软压板灯(绿色LED灯)定义为电动机起动时间指示灯，在电动机起动过程中长亮，从而直观指示出电动机的起动过程。
电动机起动时间过长将导致转子发热，危害电动机的正常运行。起动时间长保护功能可通过软压板投入或者退出。本保护只在电动机起动时投入。起动过程中，任一相电流大于整定电流达到整定时间，长起动保护动作于出口，动作指示灯为面板上较后一个信号灯（红色LED灯）。电动机起动过程结束后，保护自动退出。
2.2过热保护
综合考虑了电动机正序、负序电流所产生的热效应，为电动机各种过负荷引起的过热提供保护，也作为电动机短路、起动时间过长、堵转等的后备。
用等效电流Ieq来模拟电动机的发热效应，即：
其中Ieq为等效电流；I1为正序电流；I2为负序电流；
K1为正序电流发热系数，在电动机起动过程中K1＝0.5，起动完毕恢复K1＝1；
K2为负序电流发热系数，K2＝3～10，可取K2＝6。
根据电动机的发热模型，电动机的过热保护动作时间t和等效电流Ieq之间的特性曲线由下列公式给出：
其中Ip：热过载之前的负荷电流，若热过载之前处于冷态，则Ip＝0。
I∞：长期允许负载电流，为保护不动作所要求的规定的电流极限值，即“过热启动电流”。可按额定电流Ie的1.05～1.15倍整定。
τ ：发热时间常数，反映电动机的过负荷能力。
这一判据充分考虑了电动机定子的热过程及其过负荷前的热状态。装置用热容量来表示电动机的热过程，热容量与定子电流的平方成正比，通过换算，将其量纲化成反映电动机过负荷能力的时间常数τ。当热容量值达到τ时，装置即跳闸。当热容量达到Ka×τ，发过热告警信号，其中，Ka为告警系数。热报警可整定为过热跳闸热容量值的60%～99.9％，装置提供实时热容量百分数值显示，告光指示和信号接点输出。过热告警功能可通过控制字KG1.0进行投入或退出，过热告警功能投入后，过热保护软压板投入后，具有告警功能。
当电动机工作时，散热时间常数等于发热时间常数τ。电动机停转后，电动机的散热效果变差。使散热时间常数比发热时间常数τ长，散热时间常数自动增加到发热时间常数τ的一定倍数，以正确反映电动机的发热效应。整定值中散热时间倍数可在1到5倍间选择，默认值选4倍，具体可视环境条件而定。根据电动机在冷状态下可连续起动两次的原则，每次起动时耗费的热容量百分数值不应大于50%跳闸值。过热保护跳闸后，装置的热记忆功能启动，输出接点一直断开。直到热容量百分数值下降到50％以下，过热合闸闭锁接点返回，这时电动机可以重新起动。紧急情况，要求立即起动时，可在端子X2:2加入高电平进行热复归操作（当运行参数控制字KG1.1=1时）。此过热闭锁功能可通过控制字KG1.1进行投入或退出，其输出为常闭接点X3:8，X3:10。
发热时间常数τ 应由电机厂提供，如果厂家没有提供，可按下述方法之一进行估算：
①如果厂家提供电动机的热限曲线或一组过负荷能力的数据，则按下式计算τ：
2.3过电流保护
过流Ⅰ段（即速断保护）按躲过电动机起动电流整定，其整定范围为4～12Ie。速断保护在电动机起动过程中采用高定值，起动完毕以后自动转为低定值，这样既可以有效地躲过电动机的巨大起动电流，又可以保证电动机正常起动后提供防备严重的过负荷造成的堵转保护。动作时间可整定，对于用断路器控制的电动机整定时间一般较短，而用接触器控制的电动机整定时间。
PSM642UX电动机保护测控装置技术说明书
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一般较长，可选择整定为0.3秒。
过流Ⅱ段在电动机起动时自动退出，起动结束后自动投入。当电流大于整定电流且达到整定时间后，过流保护出口。过电流保护功能可通过控制字KG1.2选择定时限方式或反时限方式。
2.4过负荷
过负荷保护反应电动机定子电流的大小，可通过控制字KG1.5选择告警或者跳闸。当电流大于整定电流达到整定时间时，过负荷保护动作出口或发出告警信号。
2.5非全相运行保护
非全相运行保护由负序电流保护构成，主要针对各种非接地性不对称故障，如：电动机发生某相断相时，负序分量的大小因故障前的负荷率而不同，负荷率大于0.7时，健全相才能引起过电流，因此常规保护不能有效保护不对称故障。在电动机正常运行时，由于供电电源的不对称，总存在一定的负序电流，该电流不会超过30%Ie，负序保护的整定应能躲过此负序电流，即按0.3Ie整定。装置配置了两段两时限负序过电流保护，其中负序Ⅱ段可以通过控制字KG1.3可选择该段采用定时限或反时限方式（反端反时限特性）。
2.6反时限元件
本装置相过流和负序电流均带有定、反时限保护功能，分别通过设置控制字KG1.2和KG1.3可选择定时限或反时限方式。反时限保护由IEC标准中的反端反时限特性构成。

其动作方程为：
其中：tp为时间系数，范围是0.05～1；Ip为电流整定值；I为故障电流；t为跳闸时间。
注意：整定值部分反时一定时间为上面表达式中分子80tp的乘积值，单位是秒，整定范围是0.4s～100.0s。
2.7堵转保护
本功能可通过软压板选择投入或者退出。当反映电动机转速的开关量动作时，任一相电流大于整定电流达到整定时间后，堵转保护动作于出口。本保护必须引入电动机转速开关量，接入端子为X2:1运行参数控制字KG1.0=1时。
2.8F-C闭锁功能
当电动机由熔断器－接触器F－C控制时，应躲开过流保护，由熔断器来切除短路故障。F-C闭锁动作后，将闭锁保护跳闸逻辑。建议电动机用熔断器－接触器F－C控制时，需要调整过流保护的动作延时，保证先由后备熔断器来切除故障电流。

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