矿用电动机综合保护器(隔爆)说明书20081022

1、MPN-FDB08 数字型矿用电动机综合保护器说明书 技术咨询录前言 .11、用途及特点 .12、主要功能 .23、工作原理 .24、技术指标 .3、安装及装置图纸 .5附录A：机械安装尺寸.5附录B：典型设计图 .6附录C：接线端子图 .7附录D：逻辑图 .8、面板操作说明.8 前言 早在1994年11月22日，国家经贸委就发出第6号令公布淘汰落后生产能力、工艺和产品的目录中要求立即淘汰JR016系列热继电器。 1996年国家“八部委”联合发出机械科（1996）768号文件关于公布机械工业第十六批淘汰落后机电产品的通知淘汰了（1954年）以来一直大批生产使用的JR

2、016系列热继电器。 从1982年至1998年原国家机械工业部会同国家经贸委、计委、科委、技术监督局等有关部委联合公布了十七批淘汰耗能高、落后的机电产品项目，其中包括有JR016系列热继电器。通知要求1997年12月31日以前停止生产、销售和使用。1998年国家“八部委”又联合发出机械科（1998）272号文件关于公布机械工业第十八批节能机电产品项目的通知把电子型电动机保护器（电机保护器）列为节能机电产品和替代热继电器的更新换代产品。1999年1月22日经国务院批准，国家经贸委第6号令公布了淘汰落后生产能力、工艺和产品的目录中规定JR016系列热继电器是立即淘汰产品。1999年7月20日国家质

3、量技术监督局发出了质技监局监发（1999）174号关于依法核查全国39家企业生产经销国家明令淘汰产品的通知对还在生产经销热继电器的非法单位给予严厉的查处，净化了电机保护市场，充分表明国家对电机保护的研究开发与应用工作的重视，势在必行的替代热继电器。中华人民共和国节约能源法和中华人民共和国产品质量法，这两部法律都明确规定不准生产、销售和使用国家明令淘汰的产品。对违反此规定生产、销售的，要责令停止生产、销售，没收违法产品和非法所得，并处15倍罚款，直至取消营业执照。对使用单位要没收明令淘汰的产品，责令停业整顿或者关闭企业。对设计部门在工程设计时仍采用国家明令淘汰的产品，一律视为劣质设计，项目审批单

4、位不予审批，违者追究设计、审批人员的责任。对各成套产品生产企业，一律不得采购和使用淘汰产品作为配套产品、配套件。否则，按不合理产品处理，其产品不得出厂，并依法追究企业领导者的责任。 国内电动机保护器（电机保护器）的状况 热继电器是五十年代初引进苏联技术开发的金属片机械式电动机过载保护器。它在保护电动机过载方面具有反时限性能和结构简单的特点。但存在功能少，无断相保护，对电机发生通风不畅，扫膛、堵转、长期过载；频繁启动等故障不起保护作用。这主要是因为热继电器动作曲线和电动机实际保护曲线不一致，失去了保护作用。且重复性能差，大电流过载或短路故障后不能再次使用，调整误差大、易受环境温度的影响误动或拒动

5、，功耗大、耗材多、性能指标落后等缺陷。 温度继电器是采用双金属片制成的盘式或其他形式的继电器，具有结构简单、动作可靠，保护范围广泛等优点，但动作缓慢，返回时间长，3KW以上的三角形接法电动机不宜使用。目前在电风扇、电冰箱、空调压缩机等方面大量使用。温度继电器与热继电器不同。温度继电器是装在电动机内部，靠温度变化时期动作的。而热继电器装在动力线上，靠电流热效应动作的。 电子式电动机保护器已由晶体管发展到集成电路至今已发展到微处理芯片厚模电路，从功能上一般分为断相保护、综合保护（多功能保护）、温度保护和智能保护。此类保护器具有节能、动作灵敏、精确度高、耐冲击振动，重复性好、保护功能齐全、功耗小等优

6、点。 数字型电动机保护器是以检测线电流的变化（包括采取、正序、负序、零序和过流）为原则，可检测断相或过载信号。除具有断相保护功能外，还具有过负荷、堵转保护功能。集保护、遥测、通讯、遥控与一体的电动机保护装置，对电动机发生断相、过载、短路、欠压、过压和漏电等故障时实现保护，还具有电流电压显示，时间控制，软件自诊断，来电自恢复，自启动顺序，故障记忆，自锁和远传报警，显示故障时的电流、电压故障前后用代号闪烁示警，配置RS485通讯接口，实现计算机联网。同时可监控、监测256台电动机工作等功能。 中华人民共和国节约能源法规定：“节能是指加强用能管理，采取技术上可行、经济上合理以及环境和社会可以承受的措

7、施，减少从能源生产到消费各个环节中的损失和浪费，更加有效、合理地利用能源”；“节能发展经济的一项长远战略方针”。节能是系统工程。 据不完全统计，全国运行的1KW-320KW低压电动机数量为6000万台，占电网用电量的70%以上，是工农业及商业系统中应用最为广泛的动力设备。全国每年烧毁电动机数量约300万台，容量为10亿千瓦，每年仅电动机在烧毁过程中就耗电为数亿万度，修理费高达数100亿元左右，造成停工停产损失竟达数100亿元。仅上述费用不算，还会造成电机修理后功率下降，耗电量大，性能变差直接影响企业正常生产。 1. 用途及特点1.1 概述：MPN-FDB08数字型矿用电动机保护器主要用于380

8、V、660V、1140V电动机，体积小，可以象电流表或电压表一样安装在低压开关屏或低压MCC抽屉柜上。既适用于采用空气开关控制的电动机保护，也适用于采用接触器控制的电动机保护。装置采用高速32位DSP芯片作为核心运算单元，运算速度快，可靠性高，抗干扰能力强；人机接口可实现测量参数的显示、定值的查询整定等。装置通讯功能强大，具有一路光电隔离的RS485通讯口（或CAN），支持开放式的通讯协议，便于构成高效经济的保护测控网络。1.2 控制器特点l 采用高性能的32位高速DSP单片数字信号处理控制器作为主控单元；l 采用高速浮点数运算，极大提高测量精度。保护通道定值在0.3Ie20Ie时误差小于&#

9、177;1%，在00.3Ie时误差小于±1A；测量范围在0.3Ie1.5Ie时误差小于±0.5%；动作时间定值大于1000 ms误差小于±2%, 动作时间定值小于1000 ms，误差小于±20ms。l 采用全交流采样，软件数字滤波，彻底消除了硬件电路零漂的影响；l 装置具有完善的自检功能；三级Watchdog及电源监视功能，保证装置可靠运行；l 采用高精度的测量CT，可测量三相电流；绝缘电阻采用霍尔隔离，测量精度高。l 人机接口友好，所有界面与菜单都用LCD显示。同时，面板指示灯能实时显示保护器各种状态。所有参数通过键盘输入。人机接口方便直观。l 具有一

10、路隔离的RS485通讯口，支持国际流行的MODBUS通信协议，实现信息的上传和下发；l 有电流保护和漏电保护，保护范围动作时间均可自由设定。l 系统参数可以通过面板按键或上位机通讯设置，并具有两级密码管理权限；l 所有关键数据（系统参数等）在失电情况下可保存十年以上；l 完善的事故记录及自检功能，友好的人机界面。2. 主要功能过载对电网出现断续、持续过载时，实施定反时限保护，过载保护在1.05倍过载电流时启动，采用反时限特性动作，过载保护利用热积累实现断续过载情况下的过载保护，当负荷电流小于1.0倍整定电流时，热积累能量开始散热。过载动作时间与理论计算值误差小于±2%短路防止电机短路

11、、堵转和启动时间过长等故障，用A、B、C相电流完成保护功能。断相用A、B、C三相电流中任一相无电流，立即跳闸。漏电漏电闭锁采用了附加直流电源原理对负载侧三相对地绝缘监视保护。绝缘下降到动作门槛值时闭锁开关不容许合闸，闭锁阻值可以自行设定。事故追忆指示保护动作原因。运行统计统计电动机起停次数、保护动作次数。通讯接口高速RS485现场总线。3. 工作原理MPN-FBD08数字型矿用电动机综合保护器首先通过互感器将、B、三相电流引入信号调理电路，经交流采样后按给定的数学模型进行计算、分析，并与各参数整定值自动比较，以判断电动机是否发生故障，若有故障发生，则控制相应出口继电器动作。3.1过载保护装置可

12、以在各种运行工况下，建立电动机的热模型，对电动机提供准确的过载保护。反时限过载保护动作时间按电流/时间反时限动作特性，用过载保护时间常数(整定范围为1.00600秒,级差1秒)来表示。过载保护动作时间t和过载保护时间常数的关系可用下面的公式表示： 说明：I为实际电流，当I1.05（可以整定）倍电机额定电流Ie时，启动过载保护，为电流倍数。举例：设=300秒，反时限过载保护曲线如下表：实际电流/额定电流1.051.21.536保护动作时间2小时不动作1520分钟13分钟2040秒816秒3.2短路、堵转和启动时间过长的保护（I, t1） 过流保护通过监测电动机A、B、C相电流实现保护目的。保护动

13、作的判据为： MAX(IA，IB，IC)Izd tt1其中，Izd和t1为短路保护的动作电流和动作时限整定值。为了躲过电动机启动电流和提高电动机运行时的保护灵敏度，该保护定值在启动前后按阶梯形设置，当电动机启动时，短路定值自动提高到整定值的2倍，启动时间过后（t>ts），短路定值自动恢复到1倍的整定值。短路保护动作时间为t1。一般情况下对于用断路器控制的电动机选择快速动作(t1 =0.04S)，而对于用熔断器加接触器（FC开关）控制的电动机，由于接触器的动作应该躲过熔断器的熔断时间，因此短路保护应延时0.3S。电动机运行状态判断：检测三相电流连续小于0.06Ie 1秒钟，认为电动机处于停

14、止状态，面板“状态”灯熄灭；电动机处于停机状态时检测到电流大于0.12 Ie 100mS，认为电动机启动，面板“状态”灯闪烁。当启动时间大于启动设定时间，认为电动机处于运行状态，面板“状态”灯恒亮。3.3 断相保护 断相保护判据为同时满足以下条件： MAX(IA，IB，IC) Ie ； IA，IB，IC中有2个大于0.2 Ie ； IA，IB，IC中有1个小于0.1 Ie ；3.4 漏电保护 在馈电开关合闸前，能对供电线路对地绝缘电阻进行检测（电阻测量范围5K99K），当绝缘电阻低于标准值时（380V为7K，660V为22K，1140V为40K），能实现漏电闭锁功能，使馈电开关不能合闸。当主电

15、路绝缘电阻值上升到标准值的1.5倍时，自动解除漏电闭锁状态。可通过设置菜单设定为380V、660V或1140V电压等级。漏电保护在电动机启动后自动退出运行。为确保漏电保护正确动作，装置上电后需等待5秒钟才能启动电动机。 4. 技术指标4.1 三相电流：额定电流：300A 过载能力：300A（CT二次电流100mA）连续;1200A,10秒;3000A,1秒 功率消耗（二次）：小于1VA 精确工作范围(1%误差)：103000A4.2 工作电源： 交流或直流40V150V 功率消耗：小于10VA4.3 频率：额定：50Hz； 工作范围：±24.4 输出接点：1对动合接点，容量250VA

16、C 20A； 4.5 整定误差：保护通道定值在0.3Ie20Ie时误差小于±1%，在00.3Ie时误差小于±1A；测量范围在0.3Ie1.5Ie时误差小于±0.5%；动作时间定值大于1000 ms误差小于±2%, 动作时间定值小于1000 ms，误差小于±20ms。4.6 额定一次电流（基准电流）Ie整定范围：103000A, 级差1A4.7 启动时间整定范围：199S, 级差1.00S4.8 短路保护电流整定：启动时：1Ie20.0Ie, 级差0.1时间整定：启动时：0.049.99S, 级差0.01S启动时电流定值自动变为启动值的2倍。4.

17、9过载保护反时限过载：电流定值1.009.99Ie，缺省：1.05Ie过载保护时间常数19999S, 级差1S4.10断相保护电压等级：380V、660V、1140V。 动作延时：0.59.99S，级差0.01S4.11漏电保护漏电闭锁保护：380V，7K； 660V，22K；1140V，40K。4.12整定保护参数表序号内 容单位整定范围级 差出厂值1基准电流IeA10300013002启动时间tsS199110.3短路保护定值Per1.0Ie20Ie0.110Ie4短路保护时间S0.049.990.010.305过载电流启动值A1.0 Ie9.99Ie0.011.05Ie6过载时间常数S1

18、999913007断相保护延时S0.59.990.0118漏电监视的电压等级V38011403804.13 绝缘性能 绝缘电阻: 带电部分对地应不小于100兆欧(500V摇表) 介质强度: 交流回路对地和交流回路之间耐压水平为工频2KV4.14 抗电磁干扰性能高频脉冲干扰试验：能承受频率为1MHz及100KHz衰减震荡波（第一半波电压幅值共模2500V，差模1000V）脉冲干扰试验。 快速瞬变干扰试验：能承受IEC255-22-4标准规定的IV级（4KV±10%）快速瞬变干扰试验。4.15 温度 基准环境温度：20±2 运行范围：-10+50 储藏温度：-20+704.16

19、 湿度： 5%95%，不结露5. 安装MPN-FBD08数字型矿用电动机综合保护器安装位置应尽量远离热源和强电磁环境，安装尺寸和开孔尺寸及端子排等见附图。 附录A：机械安装尺寸 附录B：典型设计图 附录C：接线端子图 附录D：逻辑图 6、面板操作说明6.1键盘液晶操作指示说明 图1.1装置面板示意图本型保护装置面板上如图1.1配有 16x 2 点阵的字符型液晶显示器，有8个LED指示灯、6个按键。键盘l “”、“”键分别是 “上”、“下”移动键，“”同时兼做“+” 键，“”键同时兼做 “右”移动键。l “确认”键，为确认先前的操作并进入下一步操作。l “返回”键，为取消先前的操作并退回上一级菜

20、单。l “复归”键，按该键起到复归保护动作信号的作用。l 另外一个键备用。LED指示灯（从上到下）l 运行指示灯（绿色），装置上电后以1秒为周期闪烁，表示装置正在运行。l 过流指示灯（红色），过流保护动作时点亮，信号复归后熄灭。l 过载指示灯（红色），过载保护动作时点亮，信号复归后熄灭。l 断相指示灯（红色），断相保护动作时点亮，信号复归后熄灭。l 漏电指示灯（红色），漏电保护动作时点亮，信号复归后熄灭。l 故障指示灯（橘黄色），装置自检到故障时，该灯被点亮，信号复归后熄灭。l 通讯指示灯（绿色），装置现场总线通讯正常时该灯被点亮，通讯不正常或无通讯时熄灭。l 电动机状态指示灯（绿色），电动机

21、启动过程中以0.5秒为周期快速闪烁，启动完毕后恒亮。电动机停转时熄灭。6.3菜单操作使用说明l 菜单采用树形结构，拥有多级子菜单。在菜单操作时，用 “”、“”键移动光标，按“确认”键进入相应的子菜单，按“返回”键退出相应的子菜单。在测量显示画面下按“返回“键,或者”确定”键进入主菜单，主菜单下有六个子菜单:l 1.Measure（测量显示）l 2.Setting（定值整定）l 3.An adjust（精度调整）l 4.Relay_on/off（保护投退）l 5.Statistics（统计信息）l 6.Other set（系统设置）在主菜单下，用“”、“”键移动主菜单项目，当前菜单位置光标闪烁显

22、示，按“确认”键进入相应子菜单。1Measure（测量显示）菜单装置正常运行时，初始画面为参量显示画面，该画面主要显示量有：第一页 : IA XXXX AIB XXXX A第二页 ：IC XXXX AR XX.XX K（绝缘电阻）第三页 ： 200XX年XX月XX日XX时XX分XX秒用“”、“”键翻页。2.Setting（定值整定）菜单 定值整定需要输入密码， Password: XXXX密码为4位，默认密码为“1111”。用“”移位，用“”修改数值，不停点击“”，数字在09之间循环变化。按“确认”输入，按“返回”放弃输入数据，后面所有参数的输入都一样，不再重复。 如果密码不正确，将返回上级菜

23、单，密码正确，进入定值设置菜单。共四页， 第一页： 1.Ie: XXX A（额定电流） 2.Tqd: XX.X S（电动机启动时间） 第二页： 3.Idl: XX.X Ie(过流保护动作电流，整定为额定电流的倍数)4.Tdl: XX.X S(过流保护动作延时) 第三页： 5.Igz: XX.X Ie(过载保护动作电流，整定为额定电流的倍数)6.Tgz: XXXX S（过载保护时间常数） 第四页： 7.Tdx: X.XX S(断相保护动作延时) 8.Udj: XXXX V（电动机电压等级，共380V、660V、1140V三种）输入的定值必须在允许的范围之内，如果输入的数值超过范围，显示如下信息（以额定电流为例）： “Range Error!” 103000（表示允许输入的范围）3An adjust（精度调整）菜单精度调整也需要输入密码，同上。共两页。第一页： 1.Kia: X.XXX （IA测量值调整，相当于数字电位器，用于校准测量值） 2.Ki