1 电动机综合保护器特性
1) 保护功能。电动机综合器保护功能非常强, 有效集成了过载保护、过电流保护、堵转保护、欠载保护、缺相/不平衡保护、接地保护、启动加速超时保护、外部故障保护、欠电压保护、漏电保护以及欠功率保护等保护功能。2) 控制模式。可根据实际需求来灵活选择控制模式, 括直接、可逆、双速、自耦降压、星/三角、电阻降压等多种模式[1]。3) 通讯功能。综合保护器大部分兼容Modbus-RTU、Profibus-DP或者DeviceNet通讯协议。4) 测量功能。其可实现多种重要参数的取样测量, 如三相电流、热容量、接地电流、电流不平衡率、漏电电流、三相电压以及有功功率等。
2 电动机综合保护器保护原理
2.1 差动保护
当电动机内部出现故障后, 差动电流增大超出差动保护整定值, 保护器输出节点01便会自动闭合, 由KM中间继电器以及分闸电路得电, 后电动机停机不在运行。
2.2 接地保护
电动机出现接地故障时, 保护器输出节点0102自动闭合, 然后KM与分闸电路得电, 电动机停机不在运行。
2.3 低电压保护
如果电网电压减小到只有额定电压的50%时, 在经过600ms后, 保护器输出节点0101自动闭合, KM得电、分闸电路得电, 电动机停机不再运行。
2.4 过电流保护
如果电动机电流超出过电流保护整定值, 则保护器输出节点04会自动闭合, 由KM得电、分闸电路得电, 电动机停机不在运行。电动机二次线路图如图1所示。
3 电动机综合保护器选型应用
3.1 应用背景
以某厂煤矿筛分破碎系统为例, 对电动机综合保护器的选型应用进行简单分析。该厂新建筛粉破碎车间设计处理能力为400t/年, 为保证实现与井下供电统一的供电电压水平, 确定系统供电电压为交流660V, 并安装有24台直接起动电动机。
3.2 综合保护器选型
该系统生产所选综合保护器为MC800系列, 其采用分体式结构, 并分为本体与附件两个部分。系统中电动机全部为直接起动式, 并以每台电动机额定电流为依据计算确定使用额定电流, 例如设备101A额定电流为300A, 与其对应的使用范围为250～500A。而综合保护器的附加功能则需要根据实际应用需求来选择确定, 案例中煤矿筛分破碎系统在初步规划阶段, 要求供电系统实现信息化, 这样就要保证电动机综合保护器具有标准通讯协议, 终确定配备Modbus-RTU与Profibus-DP两种接口。
对综合保护器附件部分的选型应用, 则需要针对显示模块、串口通讯电缆、外部电流互感器、漏电互感器等部分进行研究。虽然保护器本体能自主运行, 但是还需要依靠MC820显示模块与T9串口通讯电缆的支持, 才能实现各项参数的设置与查看。并且, 如果电动机额定电流超过100A, 还需要配置另外的外部电流互感器[2]。
3.3 主回路一次方案设计
在分析是否对电动机综合保护器配置CT40外部互感器时, 需要对主回路一次方案进行分析。MC800系列电动机综合保护器如果未选配CT40互感器回路, 接线时只需要将主回路三芯动力电缆顺次穿过MC800本体三个孔即可。相反对选配了CT40互感器的回路, 主回路接线时就需要选择2-3CT40互感器的SI端子出现分别数次穿过MC800本体的三个穿线孔, 并回到各自S2端子, 同时还需要对每个CT40互感器的S2端子进行接地处理, 确保使用可靠[3,4]。
结束语
电动机综合保护器因为保护功能优越, 现在已经被广泛应用到多种生产系统中, 且取得了良好的成绩。为进一步提高其应用效果, 还需要针对综合保护器特性进行优化分析, 通过科学设计来将其应用优势发挥到 大。
