过载保护是在电动机运行中,监测一个很重要的参数,那就是额定功率。那什么是过载?就是指它在某些情况下实际使用功率超过其额定功率的现象。
根据电动机起动过程和运行过程的不同工况,保护控制器通过采集电动机相关电气量、开关量等数据,进行运算处理,判定电动机运行过程中的各种运行状况或故障。
以我司的一款低压电动机保护控制器PMC-550D为例,讲一下电动机保护控制器中的过载保护原理。
我司的低压电动机保护控制器中的过载保护,是采用数字式热元件取代常规热元件对电动机过载发热实现保护,具有反时限特性。用户可通过改变参数选择合适的保护动作曲线。过载保护动作逻辑如下图所示:
热元件模型为:
公式中:(t 表示保护动作时间、Tc 表示时间因子(发热时间常数)、Ieq 表示电机等效电流、Iov 表示保护电流定值、I1 表示电机正序电流、I2 表示电机负序电流、K1 正序电流发热系数,冷态过程K1 = 0.5,热态过程K1=1、K2 负序电流发热系数,K2 = 6)
电机冷却默认时间为4Tp,Tp是指电动机从冷态起动,起动电流为7.2倍的额定电流时的保护动作时间。例如:如果选择Iov=1.0Ie,Tc=1.0s,则Tp=1.41s。
本保护设计有过载预告警功能,预告警阈值可设为过载保护动作热容量的 1%~99%,当电动机运行累积的热容量>过载预告警阈值时,进行预告警提示,并根据当前电流值估计距保护动作的剩余时间 T。
保护动作后,选择散热方式为方程时,按散热方程模型散热,装置会计算并显示剩余散热时间,系统热容量小于散热阈值,保护返回;当选择散热方式为立即散热时,电流最大值小于 0.95 倍电流定值时,保护立即返回。
过载保护的复归方式可以在过载保护参数设置菜单中单独设置。当复归方式设置为手动时,保护返回后出口需手动复归;当复归方式设置为自动时,保护返回后出口自动复归。
一般情况下,Iov整定为1.0倍的电动机额定运行电流,可以根据电动机的铭牌数据来设置相应的Tc值。例如,某电动机铭牌规定7.2倍额定电流时,允许运行时间为8s,则通过下表得知电动机保护级别为10,Tc可选择6.5。参见5-3 过载保护(反时限)动作特性表。
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深圳市中电电力技术股份有限公司专注于工业用户电力自动化,为满足用户对低压电动机保护、测量和控制的需求,开发出适合国内用户的 PMC-550 系列低压电动机保护控制器。
PMC-550D 低压电动机保护控制器融合先进的网络通信技术,与接触器、软起动器、断路器等配合,为低压交流电动机提供了一整套集控制、保护、测量、计量和通讯于一体的专业化解决方案,取代了热继电器、热保护控制器、剩余电 流保护控制器、欠电压保护控制器、防干转等多种分列保护控制器,取代了时间继电器、中间继电器、辅 助继电器、仪表、控制和选择开关、指示灯、可编程控制器、变送器等多种附加元件,是智能化 MCC(电 动机控制中心)的理想选择。
同时可扩展温度监测模块与绝缘监测模块,对低压抽屉柜内部器件温度监测 与电机绕组的对地绝缘进行监测,确保低压柜与电机的安全稳定运行,适用于电力、石化、轻工、煤炭、 造纸、钢铁、冶金等诸多行业。