电动机保护系统.pdf

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1、电动机保护系统 完整且优化的电动机保护 实现最大额定输出 测量 A V W var VA PF Hz Wh varh 需量 故障诊断 事件记录 统计信息和已知电动机数据 电压 频率 功率显示 M 4个模拟输出 M 录波 数据记录 中型电动机 反转 泵应用 适合于变频驱动应用 主要优点 用途 特性 保护和控制 用户接口 监视和测量 12个RTD 可编程 5个可编程数字输入 4个输出继电器 4个可编程模拟输出 输入与输出 17 先进独特的保护特性 反转检测 先进的热模型 最先进的热模型 包括用于定子热保护的多RTD输入 完整的设备监视功能 定子 轴承和环境温度 可选择的全测量 包括需量和电能 提高

2、辅助设备的运行时间 通过I O监视 缩短故障排除时间并降低维护成本 事件报告 波形捕捉 数据记录 简化调试过程 内置模拟特性 多种通讯规约 ModBus RTU Profibus 设备网络 高效率的信息访问 通过标准RS232和RS485串口及可选择的嵌入式 以太网和Profibus口 RTD和负序电流反馈热模型偏移 相短路 欠电压 过电压 欠频率 热过负荷 负荷损失欠电流 锁定转子 机械故障 可变闭锁时间 电流不平衡 接地故障O C 过温度12个RTD R 启动次数 小时 启动间隔时间 反相 M 前面板带有10个LED灯 小键盘和背光式LCD显示屏 RS232和RS485口 最高速率1920

3、0bps 可选择内置以太网口 可选择的通过专用口使用的Profibus规约 ModBusTM RTU规约 TCP IP ModBusTM 可选择的设备网络规约 提供EnerVista软件 多个通讯端口 RS232 RS485 光纤及以太网 与技术的发展同步 应用闪存存储器可以进行现场升级 长使用寿命 当暴露在化学腐蚀性物质和潮湿的环境中时 保形涂层 保护继电器不受到环境的侵害 适合于危险场所 为1类第2部分应用获得保险商实验室证书 安装灵活 远方显示和远方RTU选择 反转 泵应用中的安全和可靠的电动机重启动 独特的反转特性能够 检测到泵用电动机的逆流并可以及时 安全地重新启动电动机 18 ww

4、w GEM 369 电动机保护系统 保护 369电动机保护系统是一种数字式继电器 对 于工业系统三相电动机以及与其相关的机械系 统 它可提供完整 精确的保护和监视 369 提供以下先进的保护功能 启动与运转 电动机在加速和运转过程均可以得到保护装置 的保护 保护以加速时间 每小时启动次数 启动时间间隔或电动机过负荷条件为基础发出 报警或跳闸指令 热模型 369电动机保护系统的主要保护功能配备6个关 键元件的热模型保护 过负荷曲线 不平衡偏移 热 冷安全失速比 启动制动和紧急重新启动 RTD 偏移 369电动机保护系统的一个独特的功能是其具 有基于电动机实际负荷电流计算电动机I2t值的 能力 热

5、模型根据电动机所采用的热容量来计 算该值 RTD 能够测量定子的温度 将其作为 一项热容量检查来确认由热模型计算出来的值 是否正确 然后 所采用的热容量将被更新以 反映两个值中的较高值 这一数值既反映I2t所 产生的热量也反映冷却损失或极其恶劣的外部 环境温度导致产生的热量 过负荷曲线 根据电动机制造商给出的电动机的技术规范 可选择15条标准过负荷曲线中的一条进行编 程 而用户可应用嵌入的FlexCurveTM功能自行 定义用户曲线 电动机的运行系数值可作为过 负荷动作值使用 功能框图 15 12 9 7 4 3 2 1 10 819765A8 CDR 10 1 10 000 1 000 10

6、0 10 1 跳闸时间 秒 曲线 满负荷 整定值 相电流 满负荷的倍数 15条标准过负荷曲线 14 27 59 37 38 46 47 49 50 50G 51G 51 55 66 81 86 87 50G52 METERING V W Var VA PF Hz METERING A Celsius 369 Mo tor Management System Fiber Optic Option F 5137 50 BUS VV 55 50 274759 52a b 14 87 4938 86 74 14 87 3 RTDs RS232 RS485 RS485 RS485 STATOR BEAR

7、ING AMBIENT 840701B2 cdr 50G51G 4666 MOTOR LOAD 速度开关 欠电压 过电压 欠电流 低功率 轴承RTD 电流不平衡 反相 定子RTD 短路和短路后备 接地过流和接地过流后备 过负荷 功率因数 启动 小时及启动时间间隔 频率 过负荷闭锁 差动 设备保护 后备 可选择的测量 M 4个隔离 模拟输出 断路器或 熔断器触头 跳闸 控制 公共端至 RTD模块 辅助继电器 报警继电器 运行 闭锁 启动 启动 环境空气 可选择的 反转检测 可选择的RTD 12个RTD输入 远方RTD模块 12个RTD输入 速度装置 输入 差动继电器触点 轴承 定子 环境 18

8、www GEM 369 电动机保护系统 保护 369电动机保护系统是一种数字式继电器 对 于工业系统三相电动机以及与其相关的机械系 统 它可提供完整 精确的保护和监视 369 提供以下先进的保护功能 启动与运转 电动机在加速和运转过程均可以得到保护装置 的保护 保护以加速时间 每小时启动次数 启动时间间隔或电动机过负荷条件为基础发出 报警或跳闸指令 热模型 369电动机保护系统的主要保护功能配备6个关 键元件的热模型保护 过负荷曲线 不平衡偏移 热 冷安全失速比 启动制动和紧急重新启动 RTD 偏移 369电动机保护系统的一个独特的功能是其具 有基于电动机实际负荷电流计算电动机I2t值的 能力

9、 热模型根据电动机所采用的热容量来计 算该值 RTD 能够测量定子的温度 将其作为 一项热容量检查来确认由热模型计算出来的值 是否正确 然后 所采用的热容量将被更新以 反映两个值中的较高值 这一数值既反映I2t所 产生的热量也反映冷却损失或极其恶劣的外部 环境温度导致产生的热量 过负荷曲线 根据电动机制造商给出的电动机的技术规范 可选择15条标准过负荷曲线中的一条进行编 程 而用户可应用嵌入的FlexCurveTM功能自行 定义用户曲线 电动机的运行系数值可作为过 负荷动作值使用 功能框图 15 12 9 7 4 3 2 1 10 819765A8 CDR 10 1 10 000 1 000

10、100 10 1 跳闸时间 秒 曲线 满负荷 整定值 相电流 满负荷的倍数 15条标准过负荷曲线 14 27 59 37 38 46 47 49 50 50G 51G 51 55 66 81 86 87 50G52 METERING V W Var VA PF Hz METERING A Celsius 369 Mo tor Management System Fiber Optic Option F 5137 50 BUS VV 55 50 274759 52a b 14 87 4938 86 74 14 87 3 RTDs RS232 RS485 RS485 RS485 STATOR BE

11、ARING AMBIENT 840701B2 cdr 50G51G 4666 MOTOR LOAD 速度开关 欠电压 过电压 欠电流 低功率 轴承RTD 电流不平衡 反相 定子RTD 短路和短路后备 接地过流和接地过流后备 过负荷 功率因数 启动 小时及启动时间间隔 频率 过负荷闭锁 差动 设备保护 后备 可选择的测量 M 4个隔离 模拟输出 断路器或 熔断器触头 跳闸 控制 公共端至 RTD模块 辅助继电器 报警继电器 运行 闭锁 启动 启动 环境空气 可选择的 反转检测 可选择的RTD 12个RTD输入 远方RTD模块 12个RTD输入 速度装置 输入 差动继电器触点 轴承 定子 环境 2

12、0 www GEM 369 电动机保护系统 VFD 应用 369电动机保护系统能够保护各种变频驱动 VFD 的电动机 包括脉宽调制 PWM 驱动 369电动机保护系统已经通过了广泛并且大量 的电流波形变化试验以及频率变化试验 频率 变化范围为15到300Hz 输入与输出 369电动机保护系统具有多个数字输入和输出 通道 任何可编程数字输入都可以通过编程作 为一个单独的通用开关 数字记数器或波形捕 捉输入 另外 可编程数字输入也可以通过编 程执行以下任何一项功能 紧急重启动 差动 开关 速度开关或远方复位 或作为以下描述 功能的输入 整定值访问 如若存储新的整定值必须将这些端子短接在一 起 紧急

13、重启动 有时由于生产和安全的原因 必须重新启动一 个处于故障状态的电动机 要超越启动制动或 过负荷跳闸闭锁条件 可应用电动机紧急重启 动特性 这样 就可以清除热记忆 执行手动 复位和重启动 369电动机保护系统可以通过 编程提供过负荷跳闸之后的一次紧急重启动 这时 累加I2t值会自动降低 直到该值允许重 启动 重启动之后 如果继电器再次由于电动 机过负荷跳开电动机 那么 电动机将在一个 适当的锁定时间内被闭锁 速度开关输入 速度开关输入端子用于与外部速度设备相连 这一功能的典型应用是把转子锁定条件与正常 启动和经过短时延时后停机条件相区别 监视与测量 369为用户提供以下可选择的监视与测量功能

14、 测量 选择M 369测量选择提供的监视量包括 PF KW 频 率等等 多个保护功能是基于以下这些参数来 执行的 差动继电器输入 369的数字输入能够接受来自外部差动继电器 的触点闭合信号 这样就为经369跳开被保护 电动机提供了一种手段 该功能也可以用于通 过一个主继电器实现外部保护功能的分组 备用输入 备用输入端子可以通过配置或是用作标准的接 点输入或是用作专用的接点输入 备用输入还 可用作启动器状态接点输入 来自断路器的 52b接点能够示出该断路器正方向所在位置 分闸或合闸 该接点应用于任何的可能有空 负荷运行条件的同步电动机或感应电动机 远方复位 该输入可用于控制开关 PLC或DCS输

15、出的远方 或自动复位 输出 369有4副输出继电器接点 跳闸继电器作为主 闭锁输出继电器 此外 369还配备1个报警输 出继电器和2个辅助输出继电器 报警继电器 和其中1个辅助继电器可以通过编程使其负责 闭锁模式或使其负责非闭锁模式 上述4种继 电器均可以通过编程使其具有自动防故障功能 或不具有自动防故障功能 模拟输出 选择M 369配备了3个可选择的独立模拟输出 除基本 型配备的1个模拟输出外 应用这些可配置 模拟输出可为就地监视设备提供标准的变送器 信号 现场可选择的模拟输出 范围为0 1mA 0 20mA和4 20mA 根据所测量的模拟 值或任何计算量 通过配置模 拟输出可提供合适的输出

16、 电压 Watts kw MW Vars kVar MVar 功率因数 频率 电能 MWh 实际值 实际值查看内容包括 平均和单个相电流 RTD 温度 最热值 单个值 最大值 R选择 不平衡比 In Ip 接地泄漏电流 当前过负荷水平的热容量剩余 估计跳闸时间 用满负荷百分数值表示的电动机负荷值 相间或相对中性点电压 选择M W var MWhr PF Hz 选择M 预报警 369能够在跳闸之前先触发一个报警 触发预 报警的条件包括 瞬时过负荷 失速告警 接地故障 机械故障 不平衡 欠电流 RTD 过温度 RTD传感器损坏 低温RTD 自检和服务 欠 过电压 选择测量 低功率因数 选择测量 故障诊断 跳闸时的跳闸原因连同电流测量值 不平衡测 量值以及温度测量值都可以被显示出来 这些 信息给故障排除提供了可靠的依据 最近250 个事件记录能够对识别长期存在的问题提供帮 助 报警功能包括 瞬时过负荷告警 不平衡 欠电流和内部自检故障报警 预报警的发出使 得在跳闸之前就可以采取正确的行动 2472201921651371108255270 00 0 00 10 20 30 40 50 60