5-第五章LPC2-530低压电动机综合保护测控装置技术说明书V1.4汇总

第
1.产品用途及特点
LPC2-530低压电动机综合保护测控装置主要为低压电动机（380V）提供各类启动和停车控制功能、保护和测控功能。装置的结构、特点、技术数据、尺寸等请参见“第一章概述”。
保护功能
装置具有如下标配保护功能：
过热保护
过载保护（定时限、反时限曲线可选）
断相（不平衡）保护
接地保护
堵转过流保护
装置带有GPS时钟同步接口，以确保装置的时钟与系统同步
事件记录等
2.保护功能及说明
2
装置可以在各种运行工况下，建立电动机的发热模型，对电动机提供准确的过热保护，考虑到正、负序电流的热效应不同，在发热模型中采用热等效电流Ieq，其表达式为：
式中,K1=0.5电动机在启动态
=1电动机在运行态
K2ห้องสมุดไป่ตู้3～10本装置取6
K1随启动过程变化，K2用于表示负序电流在发热模型中的热效应，由于负序电流在转子中的热效应比正序电流高很多，比例上等于在两倍系统频率下转子交流阻抗对直流阻抗之比。根据理论和经验，本装置取K2=6。
电动机的积累过热量θΣ为：
式中，Δt：积累过热量计算间隔时间，本装置取Δt=0.1s。
电动机的跳闸（允许）过热量θT为：
2
电动机缺相或三相不平衡故障时，本装置通过计算电流的不平衡率对电机提供保护，其动作方程为：
式中， ：电流不平衡率，计算公式为 ＝ ×100％，分子取两者中的绝对值较大者；
：整定的电流不平衡率（％）；
：不平衡保护时间整定值；
：三相电流平均值；
：电动机额定电流。
2
电机因机械故障或负荷过大等原因造成转子卡死时，过大的堵转电流引起的发热效应容易损坏电机。为此，装置提供堵转（过流）保护，其动作方程为：
:过压保护电压整定值（V）
：过压保护时间整定值(s)
2
某些电机不允许反向启动运行，为此，设置了相序保护。通过计算负序电压值来反应电压接入的相序是正向还是反相，其动作判据如下：
式中， ：负序电压计算值
：max( , , )
：相序保护时间整定值
：电动机额定电压
2
欠功率也是一种欠载保护。电动机欠载运行时，由于功率因数较低，电动机的电流不一定小，欠功率保护较之欠电流能对电动机实施更好的欠载保护。控制器通过计算电机的有功功率进行欠功率保护，其动作判据如下：
保护模式
直接启动模式
双向启动模式
星三角启动模式
与断路器配合的保护模式
与断路器配合的直接启动模式
另外，装置还提供对电动机的欠压重启动控制功能。
通信功能
可选多种通信接口：RS485、CAN、PROFIBUS
多种通信协议，并可支持双网（PROFIBUS支持单网）
其他功能
1路4～20mA直流模拟量输出，替代变送器作为DCS测量接口（选配）
式中，Tfr：电动机的发热时间常数（s）
当θΣ＞θT时，过热保护动作，θΣ=0表示电动机已达到热平衡，无积累过热量。为了表示方便，电动机的积累过热量的程度用过热比例θr表示：
θr=
θΣ
θT
由此可见，θr＞1.0时，过热保护动作，为提示运行人员，当电动机过热比例θr超过过热告警整定值θa时，装置先告警。
2
装置提供过负荷保护，其时间特性可选择定时限、或超常反时限两种动作时间特性之一。反时限时间特性如图所示。
其动作判据为：
Imax＞Igfh
t＞tgfh
电动机在运行态
式中，Igfh：整定的高压侧过负荷动作值（A）
tgfh：整定的高压侧过负荷动作时间（s）
动作判据为：
Imax＞1.1Igfh
电动机在运行态
电动机在冷态（即初始过热量θΣ=0）的情况下，过热保护的动作时间为：
t=
Tfr
K1（I1/Ie）2+K2（I2/Ie）2-1.052
当电动机停运，电动机积累的过热量将逐步衰减，本装置按指数规律衰减过热量，衰减的时间常数为4倍的电动机散热时间Tsr，即认为该时间到后，散热结束，电动机又达到热平衡。
当电动机因过热保护切除后，本保护即检查电动机过热比例θr是否降低到整定的过热闭锁值θb以下，如否，则禁止电动机再启动，避免由启动电流引起过高温升，损坏电动机，紧急情况下，如在过热比例θr较高时，需启动电动机，可以按装置面板“复归”按钮或闭合“复归”开入，人为清除装置记忆的过热比例θr值为零。
Iav
t＞
电动机在运行态
式中， ：三相电流平均值；
：欠载保护电流整定值；
：欠载保护时间整定值；
2
通过计算电动机的零序电流来实现，其动作判据为：
式中，3 ：零序电流计算值，由三相电流的矢量叠加计算
：接地保护零序电流整定值
：接地保护时间整定值。
接地保护可在工程选配中选择跳接触器还是跳断路器。
2
通过测量电动机母线电压来实现，当电动机母线电压降低到整定动作值Uqy以下且时间大于整定值tqy时，对电动机提供跳闸保护。其动作判据为：
启动时间过长保护
欠载保护
外部故障连锁保护
可增配以下保护功能：
漏电保护
温度保护
欠功率保护
欠电压保护
过电压保护
相序保护
测量功能
9路遥信开入采集
4路继电器输出控制
遥测量：三相电流、电流不平衡率、三相电压、P、Q、电能累计、功率因数、频率、漏电流、热敏电阻、三相电流和电压的角度等
控制功能
以下六种控制模式任选一种：
Umax＜Uqy
t＞tqy
欠压保护启动前，Umax＞1.05Uqy
电动机在启动态或运行态
式中， =max( , , )
Uqy：低电压保护电压动作值（A）
tqy：低电压保护动作时间（s）
2
电压过高将造成电动机绝缘损伤，过压保护功能可对电机的一次线路中的过压故障实施保护。其动作判据为：
式中， ：max( , , )
Imax＞Idzzd
t＞
电动机在运行态
式中， ：堵转保护电流整定值；
：堵转保护时间整定值；
2
电机的启动电流比较大，若启动时间过长，容易使电机发热损害。为此，装置提供了长启动保护，其动作方程为：
Imax＞1.125Ie
t＞
电动机在启动态
式中， ：整定的电动机启动时间。
2
某些如泵类电动机，空载或欠载运行时亦会对电动机造成损坏。欠载保护及欠电流保护，其动作方程如下：
电动机在运行态
式中， ：三相总有功功率
：欠功率保护功率整定值
：欠功率保护时间整定值
2
漏电保护的电流取自外部的漏电互感器，主要用于非直接接地的保护，以保证人身安全。其动作判据如下：
式中， ：漏电电流测量值，取自外接的漏电互感器
：漏电保护电流整定值
：漏电保护时间整定值
2
电动机定子中预埋的热敏电阻，能够根据温度变化，产生快速的阻值变化，控制器可以接收一个热敏电阻器的输入，在达到阀值时，发出停车或报警指令。