南自綜保PSM642UX保護裝置

2保護功能及原理
2.1電動機起動
當控制字KG2.15=0時，電動機起動判別投入，當電動機滿足起動條件時，過流Ⅰ段保護的定值采用過流Ⅰ段電流高值，比率差動保護可通過控制字選擇是否選用“整定值加倍"及“增加50ms延時"的功能，當控制字KG2.15=1時，電動機起動判別退出，過流Ⅰ段保護的定值采用過流Ⅰ段電流低值，比率差動保護不再具有躲避電動機起動時不平衡電流的附加功能。
當電動機起動方式為直接起動時，應將控制字KG2.14退出，當電動機起動方式為降壓起動等其他起動方式時，應將控制字KG2.14投入。
電動機運行過程中如需要進行自起動判別的，應將控制字KG2.4投入，不需要進行自起動判別的，應將控制字KG2.4退出。當控制字KG2.14=0時，裝置判別的電動機起動時間為Min Tstart，Tstart0。其中，Tstart為本次實際起動時間，指的是較大相電流從零突變到10%In時刻T0開始計時，直到電流過峰值后下降到120%In（In為電動機額定電流，以下同）時刻為止，這一過程所經歷的時間；Tstart0為“電動機起動時間定值"，表示電動機轉速從零到達到額定轉速的時間，可整定為電動機較長起動時間的1.2倍。
當控制字KG2.14=1時，裝置判別的電動機起動時間固定為Tstart0，計時起點為T0時刻。裝置將面板上較后一個軟壓板燈(綠色LED燈)定義為電動機起動時間指示燈，在電動機起動過程中長亮，從而直觀指示出電動機的起動過程。
電動機起動時間過長將導致轉子發(fā)熱，危害電動機的正常運行。起動時間長保護功能可通過軟壓板投入或者退出。本保護只在電動機起動時投入。起動過程中，任一相電流大于整定電流達到整定時間，長起動保護動作于出口，動作指示燈為面板上較后一個信號燈（紅色LED燈）。電動機起動過程結束后，保護自動退出。
2.2過熱保護
綜合考慮了電動機正序、負序電流所產生的熱效應，為電動機各種過負荷引起的過熱提供保護，也作為電動機短路、起動時間過長、堵轉等的后備。
用等效電流Ieq來模擬電動機的發(fā)熱效應，即：
其中Ieq為等效電流；I1為正序電流；I2為負序電流；
K1為正序電流發(fā)熱系數，在電動機起動過程中K1＝0.5，起動完畢恢復K1＝1；
K2為負序電流發(fā)熱系數，K2＝3～10，可取K2＝6。
根據電動機的發(fā)熱模型，電動機的過熱保護動作時間t和等效電流Ieq之間的特性曲線由下列公式給出：
其中Ip：熱過載之前的負荷電流，若熱過載之前處于冷態(tài)，則Ip＝0。
I∞：長期允許負載電流，為保護不動作所要求的規(guī)定的電流極限值，即“過熱啟動電流"。可按額定電流Ie的1.05～1.15倍整定。
τ ：發(fā)熱時間常數，反映電動機的過負荷能力。
這一判據充分考慮了電動機定子的熱過程及其過負荷前的熱狀態(tài)。裝置用熱容量來表示電動機的熱過程，熱容量與定子電流的平方成正比，通過換算，將其量綱化成反映電動機過負荷能力的時間常數τ。當熱容量值達到τ時，裝置即跳閘。當熱容量達到Ka×τ，發(fā)過熱告警信號，其中，Ka為告警系數。熱報警可整定為過熱跳閘熱容量值的60%～99.9％，裝置提供實時熱容量百分數值顯示，告光指示和信號接點輸出。過熱告警功能可通過控制字KG1.0進行投入或退出，過熱告警功能投入后，過熱保護軟壓板投入后，具有告警功能。
當電動機工作時，散熱時間常數等于發(fā)熱時間常數τ。電動機停轉后，電動機的散熱效果變差。使散熱時間常數比發(fā)熱時間常數τ長，散熱時間常數自動增加到發(fā)熱時間常數τ的一定倍數，以正確反映電動機的發(fā)熱效應。整定值中散熱時間倍數可在1到5倍間選擇，默認值選4倍，具體可視環(huán)境條件而定。根據電動機在冷狀態(tài)下可連續(xù)起動兩次的原則，每次起動時耗費的熱容量百分數值不應大于50%跳閘值。過熱保護跳閘后，裝置的熱記憶功能啟動，輸出接點一直斷開。直到熱容量百分數值下降到50％以下，過熱合閘閉鎖接點返回，這時電動機可以重新起動。緊急情況，要求立即起動時，可在端子X2:2加入高電平進行熱復歸操作（當運行參數控制字KG1.1=1時）。此過熱閉鎖功能可通過控制字KG1.1進行投入或退出，其輸出為常閉接點X3:8，X3:10。
發(fā)熱時間常數τ 應由電機廠提供，如果廠家沒有提供，可按下述方法之一進行估算：
①如果廠家提供電動機的熱限曲線或一組過負荷能力的數據，則按下式計算τ：
2.3過電流保護
過流Ⅰ段（即速斷保護）按躲過電動機起動電流整定，其整定范圍為4～12Ie。速斷保護在電動機起動過程中采用高定值，起動完畢以后自動轉為低定值，這樣既可以有效地躲過電動機的巨大起動電流，又可以保證電動機正常起動后提供防備嚴重的過負荷造成的堵轉保護。動作時間可整定，對于用斷路器控制的電動機整定時間一般較短，而用接觸器控制的電動機整定時間。
PSM642UX電動機保護測控裝置技術說明書
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一般較長，可選擇整定為0.3秒。
過流Ⅱ段在電動機起動時自動退出，起動結束后自動投入。當電流大于整定電流且達到整定時間后，過流保護出口。過電流保護功能可通過控制字KG1.2選擇定時限方式或反時限方式。
2.4過負荷
過負荷保護反應電動機定子電流的大小，可通過控制字KG1.5選擇告警或者跳閘。當電流大于整定電流達到整定時間時，過負荷保護動作出口或發(fā)出告警信號。
2.5非全相運行保護
非全相運行保護由負序電流保護構成，主要針對各種非接地性不對稱故障，如：電動機發(fā)生某相斷相時，負序分量的大小因故障前的負荷率而不同，負荷率大于0.7時，健全相才能引起過電流，因此常規(guī)保護不能有效保護不對稱故障。在電動機正常運行時，由于供電電源的不對稱，總存在一定的負序電流，該電流不會超過30%Ie，負序保護的整定應能躲過此負序電流，即按0.3Ie整定。裝置配置了兩段兩時限負序過電流保護，其中負序Ⅱ段可以通過控制字KG1.3可選擇該段采用定時限或反時限方式（反端反時限特性）。
2.6反時限元件
本裝置相過流和負序電流均帶有定、反時限保護功能，分別通過設置控制字KG1.2和KG1.3可選擇定時限或反時限方式。反時限保護由IEC標準中的反端反時限特性構成。

其動作方程為：
其中：tp為時間系數，范圍是0.05～1；Ip為電流整定值；I為故障電流；t為跳閘時間。
注意：整定值部分反時一定時間為上面表達式中分子80tp的乘積值，單位是秒，整定范圍是0.4s～100.0s。
2.7堵轉保護
本功能可通過軟壓板選擇投入或者退出。當反映電動機轉速的開關量動作時，任一相電流大于整定電流達到整定時間后，堵轉保護動作于出口。本保護必須引入電動機轉速開關量，接入端子為X2:1運行參數控制字KG1.0=1時。
2.8F-C閉鎖功能
當電動機由熔斷器－接觸器F－C控制時，應躲開過流保護，由熔斷器來切除短路故障。F-C閉鎖動作后，將閉鎖保護跳閘邏輯。建議電動機用熔斷器－接觸器F－C控制時，需要調整過流保護的動作延時，保證先由后備熔斷器來切除故障電流。

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