CN207719797U - 一种电动机保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动机保护装置，可解决传统电动机保护装置功能单一的技术问题。包括主机，所述主机内部设置主板，所述主板上设置保护模块、监控模块及控制模块，所述保护模块、监控模块分别与控制模块连接，还包括控制面板，所述控制面板设置在主机的外侧，控制面板与主板连接，所述控制面板包括液晶屏、按键模块及指示模块。本实用新型的一种电动机保护装置适用于AC380V、AC660V低压***，作为低压异步电动机和增安型电动机的保护、监测和控制的新一代智能化综合装置，不仅具备先进的电动机保护、监控功能，还提供了设备运行和故障的记录以及额定参数等重要信息，并且采用现场总线方式结构，为现代化的设备管理带来很大的便利。

Description

一种电动机保护装置

技术领域

本实用新型涉及电力电网设备，具体涉及一种电动机保护装置。

背景技术

现有的电动机保护装置有多种产品，这些产品都能实现电动机控制和保护的基本功能，但是功能不够全面，使用效果差，或者功能较多，但采用多产品组合结构，比较复杂，增加了产品的成本。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种电动机保护装置，可解决传统电动机保护装置功能单一的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种电动机保护装置，包括主机，所述主机内部设置主板，所述主板上设置保护模块、监控模块及控制模块，所述保护模块、监控模块分别与控制模块连接，还包括控制面板，所述控制面板设置在主机的外侧，控制面板与主板连接，所述控制面板包括液晶屏、按键模块及指示模块。

进一步的，所述主板还包括测量模块，所述测量模块与控制模块连接。

进一步的，所述主板还设置RS485总线接口，所述RS485总线接口与控制模块连接。

进一步的，所述主板还设置电流互感器接口，所述电流互感器接口与控制模块连接。

进一步的，所述主板还包括电源模块，所述电源模块为输入电源模块，兼容85-265V交流或直流工作电源。

进一步的，所述按键模块包括设置按键、数据按键、移位按键及复位按键。

进一步的，所述指示模块包括状态指示灯和通讯指示灯。

进一步的，所述保护模块包括启动中过流故障保护模块、启动超时故障保护模块、堵转故障保护模块、热过载故障保护模块、不平衡故障保护模块、相序错故障保护模块、接地故障保护模块、漏电故障保护模块、欠载故障保护模块、外部故障故障保护模块、过压故障保护模块及欠压故障保护模块。

本实用新型的一种电动机保护装置适用于AC380V、AC660V低压***，作为低压异步电动机和增安型电动机的保护、监测和控制的新一代智能化综合装置，不仅具备先进的电动机保护、监控功能，还提供了设备运行和故障的记录以及额定参数等重要信息，并且采用现场总线方式结构，为现代化的设备管理带来很大的便利；广泛用于石油、化工、电力、冶金、煤炭、轻工、纺织等行业。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的内部结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

如图1，本实施例的一种电动机保护装置，包括主机1，所述主机1内部设置主板6，所述主板6上设置保护模块、监控模块及控制模块，所述保护模块、监控模块分别与控制模块连接，还包括控制面板2，所述控制面板2设置在主机的外侧，控制面板2与主板6连接，所述控制面板2包括液晶屏3、按键模块4及指示模块5。液晶屏3为高清晰度宽温液晶显示，全中文菜单显示,方便用户操作。

所述主板6还包括测量模块，所述测量模块与控制模块连接。具体为三相电流、三相电压的测量和显示。

所述主板6还设置RS485总线接口，所述RS485总线接口与控制模块连接。RS485接口与上层***通信，总线接口支持参数设置、控制及监测等功能，支持Modbus通信协议，一般采用RS485总线接口进行物理连接，通常上位机或PLC设备作为主站，本保护器作为子站。可广泛用于各种监控***作为带有电机保护及控制的智能化监控单元。

所述主板6还设置电流互感器接口，所述电流互感器接口与控制模块连接。每台保护器都配有相对应的电流互感器。保护器配用电流变比互感器时，若设备现场或控制室需电流表显示时，最好配一个电流变比互感器，不然对配带电流表的那相电流显示会有所影响。

所述主板6还包括电源模块，所述电源模块为输入电源模块，兼容85-265V交流或直流工作电源，降低了对工作电源的要求。

所述按键模块4包括设置按键、数据按键、移位按键及复位按键。

设置：空闲状态按此键进入设置菜单(主菜单或子菜单)编辑状态下，按此键表示确认修改。

数据：在菜单界面下，按此键向上翻页，设置编辑模式下对数值进行+1,在有多个功能项的菜单下，按此键可选择某一功能。

移位：在菜单界面下，按此键向下翻页，在设置模式下，按此键将对数值进行移位。

复位：在设置模式下，按此键返回上一级菜单；在保护器出现故障报警时，按此键保护器将复位。

所述指示模块5包括状态指示灯和通讯指示灯。

状态指示灯：保护器上电，该指示灯不亮；电机启动及运行时，该指示灯闪烁，发生故障时该指示灯常亮。

通讯指示灯：当数据通讯成功时，该指示灯亮。

所述保护模块包括启动中过流故障保护模块、启动超时故障保护模块、堵转故障保护模块、热过载故障保护模块、不平衡故障保护模块、相序错故障保护模块、接地故障保护模块、漏电故障保护模块、欠载故障保护模块、外部故障故障保护模块、过压故障保护模块及欠压故障保护模块。以上等保护功能可根据需要取舍。

具体保护模块的原理如下：

起动中过流保护

1)、在电动机启动过程中,任一相电流大于整定值后,经整定延时后动作于跳闸。动作条件为：

Max(Iφ)>I1set；其中I1set为过流电流定值，Iφ为启动时的相电流，启动电流普通鼠笼式异步电动机一般为额定电流的6-8倍，绕线转子异步电动机一般为4-6倍。

T>T1；T1为速断时间定值。可整为0s，即速断，也可带一定的延时。当电机启动完成后，启动中过流保护自动退出。

设定范围：

动作电流:50％～1000％In

动作延时:0～60.0S

执行方式:跳闸/告警/关闭

2)、启动超时

当电动机在规定的启动时间内没有完成启动时保护将动作。

当电动机启动时自动投入该保护；

当电机启动完成后(T>TQD)，如果电动机电流大于启动时间过长的电流定值，经延时后保护动作；

当T>1.5TQD时，自动退出该保护。

1、Iφ>Iqdgc Iqdgc为启动时间过长的电流定值，Iφ为相电流。

2、对于增安型电动机的Ts时间设定值应不大于1.7倍tE时间。即对于增安型电动机起动时间设置最大为:Ts＝1.7×tE s

其中：tE时间为交流绕组在最高环境温度下达到额定运行稳定温度后，从开始通过堵转电流IA时计起直至上升到极限温度所需的时间(以增安型电动机铭牌数据为准)在电动机启动完成后，根据最小线电流测量值和电动机额定电流的比值判断是否启动该保护。当电流值小于跳闸值并持续一定时间(即跳闸时间)，如果在跳闸时间内仍未恢复，保护器执行跳闸命令，同时操作面板上显示堵转跳闸信息。

设定范围：

动作电流：50％～1000％In

动作延时：0～60.0S

执行方式：告警/跳闸/关闭

3)、堵转保护

堵转保护用于区分电动机是正常运行还是堵转，当电动机运行电流大于整定电流并达到整定延时后，保护动作。为躲开电动机的启动电流，堵转保护在电动机启动过程中自动退出，当t>1.5Tqd时自动投入。

其动作条件如下：

1、Iφ>Idz Iφ为电动机的堵转电流定值，按堵转电流的一半设定；Iφ为相电流

2、T>Tdz T为堵转时间定值

设定范围：

动作电流：100％～1000％In

动作延时：0～60.0S

执行方式：告警/跳闸/关闭

4)、热过载保护

装置用数字方法建立电动机的发热模型，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，过热保护的动作时间为：

K1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***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。

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Tsr一般为4倍的电动机发热时间常数Tfr，即认为Tsr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，当电动机停运未到Tsr 时间时，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，如在过热状态下必须启动电动机，可以按装置面板上的“复位”键，人为清除热记忆值。

设定范围：

曲线选择：5、10、15、20、25、30

执行方式：告警/跳闸/关闭

5)、不平衡保护

分别计算三相不平衡率，根据三相的最大不平衡率和设定的不平衡保护动作值比较，判断是否启动不平衡保护。断相是不平衡的极限状态，断相时不平衡率为100％，产品立即保护动作。

不平衡率计算公式为：

当Iav>In时：

当Iav<In时：

其中I电机运行电流，Iav为三相电流平均有效值,In为电机额定电流；

设定范围

运行方式：开/关

动作方式：跳闸/报警

动作值：5％～90％

延时时间：0～60.0S

6)、相序错

设定范围：

动作延时：0～60.0S

执行方式：告警/跳闸/关闭

7)、零序过流保护(接地保护)

零序过流保护功能，用于电动机接地故障保护,对于电动机所在的低压电网,中性点一般不接地或经消弧线圈/电阻接地,其定子单相接地主要由绝缘损坏引起,其零序电流主要为电容电流。零序过流保护可选择动作于跳闸，也可选择动作于告警信号。其动作条件如下：I0>Ijd Ijd为接地电流定值

T>Tjd Tjd为接地时间定值

设定范围：

动作电流：30％～100％In

动作延时：0～60.0S

执行方式：告警/跳闸/关闭

8)、漏电保护

零序漏电保护功能取样于外接漏电互感器，主要用于非直接接地的保护，已零序电流的大小来判断是否启动零序漏电保护。零序漏电保护可选择动作于跳闸，也可选择动作于告警信号。其动作条件如下：

I0>Ild Ild为漏电电流定值

T>Tld Tld漏电时间定值

设定范围

动作电流：100～1000mA

动作延时：0～60.0S

执行方式：告警/跳闸/关闭

9)、欠载保护

电机欠载运行时，由于功率因素较低，因此电流可能不一定会很小；欠功率保护根据电机的有功功率进行保护，能更好实现欠载保护。

设定范围

动作电流：20％～100％In

动作延时：0～60.0S

执行方式：告警/跳闸/关闭

10)、外部故障

保护器通过检测定义为外部故障的开关量输入信号，当发生状态改变时并持续一定时间(即延时时间)，如果在延时时间内仍未恢复，保护器执行外部故障保护动作命令，同时操作面板上显示外部故障动作信息

设定范围

动作延时：0～60.0S

执行方式：告警/跳闸/关闭

11)、过压保护

当所测相电压大于过电压保护定值时,经整定延时后跳闸。过电压定值一般取额定电压的120％，时限一般整定为(5～10s)。其动作条件如下：

Ua>Uh Uh为过电压定值。

T>Th Th为过电压延时定值

设定范围

动作电压：200～800V

动作延时：0～60.0S

执行方式：告警/跳闸/关闭

12)、欠压保护

当电源电压降低或短时中断,为了保证重要电机的自启动及根据生产过程工艺要求和技术保安要求,需要配置低压/失压保护.当所测电压小于低电压保护定值时,低电压保护经整定延时跳闸。当作为失压保护时，其动作电压可整定为0.4～0.5Ue；

当作为低压保护时，其动作电压可整定为0.6～0.7Ue.其动作条件如下：

Ua<Udy Udy为低电压定值

T>Tdy Tdy为低电压延时定值。

Iφ>0.1In 断路器在合位或Max(Iφ)>0.2In

设定范围

动作电压：20～800V

动作延时：0～60.0S

执行方式：告警/跳闸/关闭。

由上可知，本实施例的一种电动机保护装置，功能高度集成化,集保护、测量、监视、控制、通信等多种功能于一体。一机多用，可取代电流表、电压表、热继电器、电流互感器、时间继电器和漏电继电器等。采用模块化设计，主体、专用电流互感器分体安装，产品体积小，结构紧凑，安装方便，在各种抽屉柜中可直接安装使用。

以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种电动机保护装置，包括主机(1)，所述主机(1)内部设置主板(6)，所述主板(6)上设置保护模块、监控模块及控制模块，所述保护模块、监控模块分别与控制模块连接，其特征在于：还包括控制面板(2)，所述控制面板(2)设置在主机的外侧，控制面板(2)与主板(6)连接，所述控制面板(2)包括液晶屏(3)、按键模块(4)及指示模块(5)；所述保护模块包括启动中过流故障保护模块、启动超时故障保护模块、堵转故障保护模块、热过载故障保护模块、不平衡故障保护模块、相序错故障保护模块、接地故障保护模块、漏电故障保护模块、欠载故障保护模块、外部故障故障保护模块、过压故障保护模块及欠压故障保护模块。

2.根据权利要求1所述的一种电动机保护装置，其特征在于：所述主板(6)还包括测量模块，所述测量模块与控制模块连接。

3.根据权利要求2所述的一种电动机保护装置，其特征在于：所述主板(6)还设置RS485总线接口，所述RS485总线接口与控制模块连接。

4.根据权利要求3所述的一种电动机保护装置，其特征在于：所述主板(6)还设置电流互感器接口，所述电流互感器接口与控制模块连接。

5.根据权利要求4所述的一种电动机保护装置，其特征在于：所述主板(6)还包括电源模块，所述电源模块为输入电源模块，兼容85-265V交流或直流工作电源。

6.根据权利要求5所述的一种电动机保护装置，其特征在于：所述按键模块(4)包括设置按键、数据按键、移位按键及复位按键。

7.根据权利要求6所述的一种电动机保护装置，其特征在于：所述指示模块(5)包括状态指示灯和通讯指示灯。