第1章概述UNT-MMI智能MCC控制保护管理装置是保定市尤耐特电气有限公司在研究国外同类产品、总结国内大量MCC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终端智能化的趋势,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控制保护管理装置。
产品可以实现对低压电动机的各种控制、保护和监测等功能,并能通过现场总线,实现对电动机回路的远程监控。
UNT-MMI智能MCC控制保护管理装置采用通用化设计理念,在简化一次回路的基础上(省却了传统的热继电器、热保护器、欠压过压保护器等多种保护器;取消了时间继电器、中间继电器、辅助继电器、电流互感器、仪表、转换开关、指示灯、可编程逻辑控制器等多种二次分离元件),完成了二次回路的控制、保护、联锁、测量、信号、通讯等功能,极大提高了设计与生产效率,同时降低了用户现场调试及维护工作量,缩短了项目设计及调试周期,具有明显的综合效益。
1.1 监测功能1)液晶显示电流、电压、功率、功率因数、热容量等2)4-20mA远传功能3)事故记录功能4)SOE记录功能1.2 保护功能1)过载保护2)堵转保护3)过流保护4)不平衡保护5)接地保护6)漏电保护7)低压保护8)过压保护9)相序保护10)缺相保护11)欠载保护12)tE保护13)起动过长保护14)超分断保护1.3 控制功能1)面板、固定输入、可编程输入和通讯四地控制方式可以灵活实现电机的就地/远方,自动/手动控制2)禁止起动功能防止频繁起停电机3)PLC连锁逻辑控制4)电压恢复自起动1.4 通讯功能1)通过RS485通讯接口,以MODBUS@RTU通讯协议实现系统组网2)通过Profibus-DP工业现场总线实现系统组网3)通过CAN现场总线进行通讯组网第2章结构及安装尺寸装置分为三部分:显示器、主机、电流互感器(CT)。
2.1 显示器面板面板尺寸为103×602.2 主机端子图说明2.2.1 端子图2.2.2 主机安装方式固定式安装方式和卡轨安装方式,用户可自由选择。
主机采用固定式安装方式时,安装尺寸图如下:主机采用卡轨式安装方式时,使用35mm卡轨进行固定。
2.3 电流互感器电流互感器安装尺寸注:电流互感器在安装时应注意主回路A、B、C三相分别对应互感器的A、B、C三相,穿线时须注意互感器的进出线方向。
CT选型:(Ie为电机额定电流)1)CT1 Ie≤2A2)CT2 2A<Ie≤5A3)CT3 5A<Ie≤20A4)CT4 20A<Ie≤80A5)CT5 80A<Ie≤200A6)CT6 Ie>200A 外配互感器二次输出为1A7)CT7 Ie>200A 外配互感器二次输出为5A第3章设计选型UNT-MMI智能MCC控制保护管理装置选型比较简单,型号后面包括5位扩展型号,选型时根据本回路一次回路配置及二次回路的功能要求,适当选择5位扩展型号即可。
UNT-MMI-B * * * * *CT选项漏电/接地选项通讯选项4~20mA输出选项控制方式选项设计序号:B下表是型号中各位选项的具体说明和意义,设计选型或订货时请详细阅读下表。
举例如下:控制单台接触器,需4?20mA输出接口,无通讯功能,不需要外部漏电输入电机额定电流为40A,则型号表示为:UNT-MMI-B11004第4章典型接线图4.1 直接起动单向运行注1:QB/TRIP为断路器QB的分励脱扣器。
如果需要跳断路器,请将可编程输出2配置为“跳断路器”注2:电压采样回路应在接触器进线处如上图示。
推荐电流采样回路也在接触器的进线处。
4.2 直接起动双向运行注:QB/TRIP为断路器QB的分励脱扣器。
如果需要跳断路器,请将可编程输出2配置为“跳断路器”4.3 自耦变压器起动控制时序:1、接受起动命令2、驱动A线圈并保持,KM1闭合,KM3闭合,电机自耦降压起动。
3、等待设定的转换时间4、A线圈返回,驱动并保持B线圈,KM3闭合,电机全压运行。
注:QB/TRIP为断路器QB的分励脱扣器。
如果需要跳断路器,请将可编程输出2配置为“跳断路器”第5章操作说明●起动状态:电机正在起动。
装置执行起动命令后在设定的起动时间内为起动状态。
P为有功功率,T为热容量。
●运行状态:电机正在运行。
装置执行起动命令后超过了设定的起动时间,则为运行状态。
则显示报警名称。
●保护状态:保护跳闸后进入保护状态。
显示跳闸的原因。
在保护状态下按进入当前的事故记录,进入主菜单。
在其他状态下按键都会进入主菜单。
主菜单如下所示:在非默认界面下,如果5返回上一级菜单或默认界面。
5.2 测量数据此画面中包含模拟量和开入量。
5.2.1T5.2.1 开入量:第一行逐位显示12退出菜单,返回上一级菜单。
5.3 参数设置此菜单用来查看和修改系统的各项参数和保护定值,这些参数保存在非易失性存储器中,掉电不丢失。
进入此菜单需要首先输入密码,画面如下:确认。
本装置的密码固定为“9998”。
在输入密码界面,输入“9998”将进入参数设置模式,否则只能进入参数查看模式。
菜单结构如下:5.3.1 系统设置5.3.1.1 电机参数 。
“保存”还是“取消”,将直接退出,所做修改不会被保存。
5.3.1.2 控制设置此画面包括四个子菜单。
1.控制权限2.起动限制0,则无次数限制:一个小时内最大可以起动电机的次数。
如果设置成0,则无限制。
起动间隔:本次起动距上一次起动的时间间隔。
如果设置成0,则无限制。
重起时间:本次起动距上一次停止的时间间隔。
如果设置成0,则无限制。
3.工作备用设置工作/备用状态。
4.电压恢复自起动),电机5.3.1.3CT/PT 菜单注意:(比2. PT变比在直接接入时设置为100/100,在经PT 接入时根据PT 的实际情况设置。
3. 当装置型号为带零序输入时,“漏电变比”变为“零序变比”。
5.3.1.4 通讯菜单本装置共有两个通讯口,使用和键选择通讯口,按返回上一级菜单。
此菜单用来设置一些跟4-20mA 有关的参数,包括输出目标,4mA 对应值,20mA 对应值等。
设置界面如下:●● Ib● Ic● Ig● Uab● Ucb● P● Q● Uavr(平均电压)● 电机负荷● 热容量● Iavr (平均电流)● Uac5.3.2 保护设置本装置共提供14种保护,显示画面如下:使用返回上一级画面。
5.3.2.1 过载保护保护原理:本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,在发热模型中采用热等效电流Ieq ,其表达式为:式中,K1=0.25(电动机起动时间内)K1=1 (电动机起动结束后)K2=6 (负序发热系数)I1:正序电流I2:负序电流K1随电动机起动过程变化,为的是躲过电动机的起动电流,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。
电动机的积累热容量∑Θ为:式中,t ∆:积累热容量计算间隔,本装置取t ∆=0.01s 。
电动机的跳闸过热量T Θ为: 式中,fr T :电动机的发热时间常数fr e T T I .2=Θ当∑Θ?T Θ时,过载保护动作。
∑Θ=0表示电动机已达到热平衡,无积累过热量。
电动机在冷态(即初始过热量∑Θ=0)的情况下,过热保护的动作时间为: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。
电机过载保护的机组动作时间(单位:s)整定发热时间常数可以获得更多的动作曲线。
过载保护设置:保护原理:堵转保护是防止电机出现严重运转堵塞或因为电机超负荷运行而损坏电机。
堵转保护分为两个区间,起动过程中和起动完成后。
在起动过程中由于起动电流较大,为了防止误判需要合理设置起动中延时。
起动完成后如果发生堵转故障,此时对电机的危害最大,因为电机可能已经达到热平衡,没有多少热容量剩余,更容易烧毁电机,要求堵转保护能够迅速动作,所以要合理设置起动后延时。
当最大相电流大于堵转保护定值时,并保持时间超过堵转保护延时时间,堵转保护动作。
堵转保护设置界面:地时,过IA+IB+IC=I0原理,由装置内部计算出零序电流I0。
也可以通过外接零序互感器来采集零序电流。
零序电流大于接地保护定值,并且持续时间超过接地保护延时时间,接地保护动作。
当接地保护投入后,在闭锁时间后自动开启。
接地保护设置界面:接地保护可以选择跳闸方式为跳断路器,当保护条件满足时,装置将从可编程输出2输出一个跳闸脉冲给断路器。
这时需要将可编程输出2配置为“跳断路器”。
5.3.2.4 过流保护保护原理:本装置提供过流保护功能,当最大相电流超过过流保护定值,并且持续时间超过设定的保护延时后,过流保护动作。
过流保护在起动时间内闭锁,起动完成后自动开启。
过流保护设置界面:倍。
保护原理:低电压保护主要有两个方面的功效:一是当发生低电压故障时,电机转矩不足,长期运行会导致电机的烧毁,因此需要在发生低电压故障时,及时停止电机运行;另外一方面当系统发生低电压时,通过切断不重要负荷,有效的保证了重要负荷的连续工作,维持了系统的稳定性。
两个线电压同时大于额定电压的25%且低于定值,并且持续时间超过低电压保护延时时间,低电压保护动作。
当低压保护投入后,在电机起动时刻自动开启。
低压保护设置界面:保护原理:负序电流在转子中的热效应比正序电流高很多,当相序接反后,负序电流明显增大,正序电流明显减小。
当负序电流大于正序电流的4倍时,并且持续时间超过相序保护延时时间,相序保护动作。
当相序保护投入,在电机起动时刻自动开启。
相序保护设置界面:5.3.2.7式中:Imax :偏离平均值最大的相电流Iavr :三相平均电流Ie:电机的额定电流如果不平衡保护投入,在电机起动时刻自动开启。
不平衡保护设置界面:机。
两个线电压同时大于过压保护整定值时,并且持续时间超过过电压保护延时时间,过压保护动作。
当过压保护投入后,在电机起动时刻自动开启。
过压保护设置界面:保护原理:电机缺相时导致严重的转子发热,从而烧毁电机。
它的灵敏度高于过载保护,是在前期发现导致电机烧毁的故障,有效保护电机。
当一相电流小于10%的额定电流,而另外两项大于20%的额定电流,并且持续时间超过缺相保护延时时间,缺相保护动作。
当缺相保护投入后,在电机起动时刻自动开启。
设置界面:当漏电流大于漏电保护整定值,并且持续时间超过漏电保护延时时间,漏电保护动作。
当漏电保护投入后,在电机起动完成后自动开启。
设置界面2保护原理:欠载保护可以配置成欠流保护或欠功率保护。