ZT-MKB智能控保说明书

智能MCC控保装置返回一、产品概述：ZT-MKB型智能MCC（Motor Control Center）控制保护装置是在研究国外同类先进产品、总结国内大量电气系统典型设计经验的基础上，为适应电气系统二次设备智能终端化的趋势，针对MCC回路的设计特点推出的新一代数字式、强抗干扰型智能MCC控保装置。

在以塑壳断路器（MCCB）+ 接触器（C）+ 热继电器（TR）为供电元件的典型MCC供电回路中，以控制/联锁开关、按钮、继电器、变送器、测量仪表、信号灯等作为实现控制、保护、联锁、测量、信号功能的传统设计，工作量大且MCC柜体生产厂需时时与设计相协调，其结果一是造成设计与生产效率低；二是增加用户现场维护工作量；三是设备与技术发展不相匹配。

ZT-MKB型智能MCC控保装置的推出：由于其完善的控制、保护、联锁、测量、信号等功能、采用的通用化设计理念，极大提高了设计与生产效率，同时降低了用户现场维护工作量。

由于其高度集成化、智能终端化的设计思想，真正意义上满足了现代控制系统对现场执行元件的要求。

二、产品主要特点：解决了热继电器和MCCB过载部分不能模拟MCC负荷的电特性和热特性的缺憾，在节省热继电器、简化MCCB构造的基础上，能更好地保护用电设备。

长久以来，国内在MCC回路中采用热继电器来保护低压电动机，由于原理上的缺憾，使得热继电器难以模拟电动机的发热特性，本产品采用数字方法建立电动机的发热模型，从原理上解决了低压电动机的热保护问题。

解决了MCCB瞬时脱扣器对长距离供电电动机端单相接地保护灵敏度不够的问题，省却了以往针对该问题单独加装单相接地保护的手段。

具有丰富的联锁功能。

可以解决复杂的工艺联锁（如电动机间的联锁、电动机与液位、温度等物理量的联锁），现场在不使用继电器搭接逻辑的前提下，可以实现非常复杂的联锁，提高了设计效率。

解决了由于传统二次分离元件的原因使MCC抽屉单元盲目加大的弊病，设计前便可精确地规划MCC配电柜，保证了二次图纸的设计进度和图纸修改不会影响MCC柜体的规划和生产，加快了工程进度、提高了生产效益。

为过程自动化系统（如：DCS、SCADA）提供了一个优秀的智能终端，节省了大量二次电缆和I/O设备，在降低了整个监控系统造价的基础上，提高了系统的可靠性。

总线内置、表面贴装等技术的采用，提高了装置的可靠性。

在线编程技术，在装置不退出运行的情况下可实现现场编程及程序的迅速升级。

采用12位快速AD采样芯片，精度高。

采用现场总线技术，可以便捷地与监控系统、PLC通讯联网，实现了远方高级管理功能（遥测、遥控、远方整定等）。

宽温度范围设计，适用于户内、户外。

装置小型化设计、可安装于MCC抽屉单元中。

强抗干扰特性，通过Ⅲ级电磁干扰试验。

三、装置功能保护功能过热保护及过热禁止再启动保护接地保护电压恢复自启动功能控制功能软手操（通讯方式&I/O方式）就地/远方硬手操就地/远方选择工作/备用选择联锁功能5路可编程输入1路可编程输出输出信号装置故障信号装置失电信号事故报警信号允许远方操作信号测量功能测量IA、IB、IC、I0、正序、负序、发热状态等物理量可通过4~20mA输入接口测量现场接入物理量，并实现显示、传输或用户要求的其它功能（如：接入温度量可实现超温保护）通讯功能可通过ProfiBus-DP工业现场总线实现系统组网可通过RS485通讯接口，以ModBus@RTU通讯协议实现系统组网四、主要技术数据及规范共模2.5kV介质强度：交流2kV，1分钟绝缘电阻：500MW静电放电：±8 kV冲击电压：±5kV抗辐射电磁场干扰：10V/m 湿度：最大湿度95%(无凝露)防护等级：IEC529-IP53海拔：<4000M抗震：能承受严酷等级为I级的振动响应、冲击响应检验频率：50Hz功耗：最大6W，最小2W4-20mA输入测量精度<0.5%延时误差：<50mS五、功能原理描述：保护功能:· 过热保护及过热禁止再启动保护过热保护及过热禁止再启动保护实现了电动机堵转、过载、缺相、不平衡等保护。

装置用数字方法建立电动机的发热摸型，在各种运行工况下，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(电动机启动时间内)K1=1 (电动机启动结束后)K2=6K1随电动机启动过程变化,为的是躲过电动机的启动电流，K2用于改变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为：式中，：积累过热量计算间隔时间，本装置取=0.1S。

电动机的跳闸过热量为：式中，：电动机的发热时间常数当时，过热保护动作。

=0表示电动机已达到热平衡，无积累过热量。

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，散热时间常数一般为4倍的电动机发热时间常数，即认为时间后，电动机又达到热平衡。

当电动机因过热被切除后，本保护即检查电动机的过热状态，当时，保护出口继电器不返回，禁止电动机再次启动，避免由启动电流引起过高温升，损坏电动机。

紧急情况下，如在过热状态下须启动电动机，可以按装置面板上的“取消”键，人为清除热记忆值。

表一：电动机过载时过热保护的几组动作时间(单位：秒)（整定发热时间常数可以获得更多的动作曲线。

发热时间常数100 200 300 400 5001.1 930 1860 2790 3721 46511.3 170 340 510 680 8501.5 87 174 261 348 4351.7 56 112 168 224 2802 34 68 102 136 1703 13 26 39 52 654 6.7 13.4 20 27 345 4.2 8.4 12.6 17 216 2.9 5.8 8.7 11.6 14.57 2.1 4.2 6.3 8.4 10.58 1.6 3.2 4.8 6.4 8对于较长距离供电、中性点为大电流接地系统的低压电机机端发生单相接地时，MCCB瞬时脱扣器的保护灵敏度往往不够，为此本装置设置了接地保护功能。

装置通过IA+IB+IC=I0原理，由装置内部计算出接地电流I0，当I0大于用户设定值时，装置动作切除故障，停止电动机工作。

动作时间由用户整定。

电压恢复自启动功能智能MCC控保装置设有电压恢复自启动功能。

当电动机回路断电时，只要在用户设定的时间之内电动机回路恢复供电，智能控保装置可以实现电动机的自动恢复运行。

控制功能装置面板上设有就地控制按钮，通过面板上的控制按钮可以方便地对电机实施启、停控制；另外通过装置的外接端子，可以实现电动机的远方硬手操的启、停控制；通过现场通讯总线方式或I/O方式，也可以实现对电动机的远方软手操的启、停控制。

装置面板上设有远方和就地选择开关，可以实现远方和就地控制的互为闭锁；工作/备用选择开关的设置可方便地实现工作电机与备用电机的选择。

智能MCC控保装置可以对一台或两台接触器进行控制（1XXXX型控制一台、2XXXX型控制两台），装置内部设有接触器的控制继电器和完善的控制回路，用户只需将相应接触器的线圈连接至装置对应端子即可。

当控制两台接触器时，内部继电器设有互锁回路，可以安全可靠的实现电动机的双速或正、反转运行。

联锁功能本装置可以实现丰富的联锁控制功能。

装置设有五路可编程输入，与工艺有联锁要求的一些量可以通过这些端子实现与电动机的联锁控制。

这些联锁输入端子接受外来信号均为无源接点方式，且信号传输均采用交流220V输送模式，信号传输距离远且简单、可靠，节省用户费用，便于工程设计。

可编程输入可以实现电动机的启、停控制。

另外，每个可编程输入可以单独设定输入延时，方便用户工程设计。

除联锁输入功能外，本装置还设有一路可编程输出。

测量功能装置内部设有高速采集芯片，通过对采集的数据进行滤波计算之后，可以从装置所设的6位数码管实时显示IA、IB、IC并追忆I1、I2、I0及电机热状态等物理量，实现就地监测；同时，这些量也可以通过通讯总线传送到控制中心，实现远方监测功能；另外装置分别设有一路4~20mA输入和输出接口。

输出信号装置可输出装置故障信号、装置失电信号、事故报警信号和允许远方操作信号。

并具有一路可编程输出，可编程输出可以定义为接地保护动作、4-20mA物理量输入以及可编程输入。

通讯功能根据不同的型号、装置可以提供一个标准的ProfiBus-DP接口或一个双线ModBus@RTU协议RS485通讯接口。

无论哪种总线接口，都可以方便、快捷地实现与监控系统、PLC通讯联网，从而实现对MCC回路的远方智能管理，完成对MCC 回路的遥测、遥信及遥控等功能。

其中ProfiBus-DP方式，已经过现场总线ProfiBus产品认证中心的认证检测，符合ProfiBus产品国际标准。

六、装置型号及功能定义智能MCC控保装置型号表示方式及型号意义如下：ZT-MKB-a b c d e举例如下：控制单台接触器，无4～20mA输入接口，无通讯功能，电机功率为20kW，无4～20mA输出接口，则型号表示为：ZT-MKB-10020；控制两台接触器，无4～20mA输入接口，无通讯功能，电机功率为10kW，有4～20mA输出接口，则型号表示为：ZT-MKB-20021。

七、装置示意图及安装尺寸Z装置面板示意图：面板硬件设置及说明LED显示窗为6位LED显示窗口，运行时显示电机电流及电机的热状态，其中电机的热状态，以百分比形式显示，当电机达到热平衡状态时，此值显示为0；当此值为100时，表示电机已达到设定的过热状态，过热保护动作。

指示灯从上至下为：运行——电动机运行时常亮（红色）；停止——电动机停止时常亮（绿色）；过热——过热保护动作后常亮（红色），事故信号复归后熄灭；接地——接地保护动作后常亮（红色），事故信号复归后熄灭；联锁启动——电动机在备用状态下被联锁启动，此灯闪烁（红色），提醒运行人员将“工作/备用”选择开关转换为工作状态；装置故障——装置自身发生故障时，装置故障灯常亮（红色），装置正常后，此灯自动熄灭；通讯——装置在ModBus通讯方式下，面板上标识为“通讯”，装置在正常通讯时此灯闪烁（红色）；当装置在ProfiBus通讯方式下，面板上标识为“PB故障”，当装置正常通讯时，此灯熄灭，当通讯故障时此灯点亮（红色）。

触摸键盘共包括6个键，分别为：“+ 、-、选择、确认、取消、复位”。

“+、-”键用来改变定值参数的大小，“选择”键用来选择不同的设定功能，“确认、取消”键用来确认或取消某项操作，“复位”键用来重新启动装置。