PD20KS系列智能型低压电动机保护器是我公司针对低压电动机的各种故障特性而研发,是一款具有极高性价比,稳定可靠,集继电器保护、测量、控制、通讯为一体的低压电动机保护器。保护器通过采集受保护电动机回路中三相电流,三相线电压,接地电流等数据,将这些数据计算后和保护器记录的各种保护功能整定信息进行比较,当符合保护动作条件时,驱动继电器输出,从而达到可靠保护电动机的目的。
PD20KS低压电动机保护器由保护器主机、MCT电流互感器两部分组成。保护器可以实现测量功能、保护功能、电动机启/停控制功能和远程通讯功能。PD20KS以通讯功能作为远程管理的重要手段,支持MODBUS-RTU通讯总线协议。
PD20KS智能型低压电动机保护器符合以下安全标准:
GB/T14048.1-2012 低压开关设备和控制设备 总则;
GB/T14048.4-2010 低压开关设置和控制设置 机电式接触器和电动机启动器;
GB/T14048.5-2008 低压开关设备和控制设置 控制电路电器和开关元件 第1部分:机电式控制电路电器
GB/T14048.6-2008 低压开关设备和控制设备 第2部分:交流半导体电动机控制器和启动器
可用于0.66KV及以下电压等级各种电流规格电动机的全面保护;
PD20KS配套MCT(三相一体式电流互感器),最大电流规格达到400A;
智能型低压电动机保护器通过监测低压MCC(Motor Control Center)回路的电流、电压、漏电电流等参数对电动机进行全面保护(具有启动超时、过载、堵转、断相、不平衡、接地故障、短路、欠载、过压、欠压、满溢故障跳断路器等多种保护功能;并可选漏电保护、tE时间保护、“抗晃电”功能,和欠失压重启动功能);
采用宽温型汉化LCD以及高亮指示灯结合显示运行状态及数据;
可编程设置,可在现场方便地更改整定电流、保护定值等参数;
可选配1路RS485通讯接口,采用MODBUS-RTU协议与后台组网通讯;
可选配1路DC4~20mA模拟量变送输出到后台工控机;
提供6路开关量输入采集和3路继电器输出,可适用于多种起动控制方式;
工作电源采用交直流通用、宽范围输入设计,电源电压范围:AC/DC85V~265V;
保护器采用面板开孔屏装方式(开孔尺寸为76mm×76mm);
具有32次故障事件记录功能、有功/无功电度计量功能。
注:
根据电动机铭牌电流或额定功率选择合适的电流规格(保护器“电流规格”应略大于电动机铭牌电流),当电动机铭牌电流>400A时,需外置二次电流为5A的保护型电流互感器(A、B、C三相各一个,选型资料见P58页);
选配功能可同时选择多种(其中“漏电实采保护S”、“接地实采保护J”和“接地故障合成计算保护”三选一,默认配置“接地故障合成计算保护”);
保护器配套的三相电流互感器(MCT)连接线长度,标配1米,可选1米、3米、5米三种长度。
技术参数 | 技术指标 | |
保护器辅助工作电源 | AC/DC85V~265V(交直流通用,宽范围) | |
保护器适用电压系统 | AC380V、AC660V((50Hz或60Hz,经PT则标注为AC380V/100V、AC660V/100V) | |
保护器功耗 | 正常工作时≤8W,保护启动时≤12W | |
保护器电流规格 | 2A(适用电机电流范围0.5A~2A) | 选用400A及以下电流规格的保护器(框架断路器回路除外),主回路三相电缆同方向分别穿过保护器配套的相应规格电流互感器MCT的A、B、C三相孔中,不需另配电流互感器 |
6.3A(适用电机电流范围:2A~6.3A) | ||
30A(适用电机电流范围:6.3A~30A) | ||
100A(适用电机电流范围:30A~100A) | ||
200A(适用电机电流范围:80A~200A) | ||
400A(适用电机电流范围:160A~400A) | ||
xxA/5A(适用电机电流范围:大于400A的回路或采用框架断路器控制的回路) | 选用400A以上电流规格的保护器时,主回路的三相线一次穿过变比为5A的三个外置保护型电流互感器,将三个CT二次侧5A电流线同向、一匝穿过保护器MCT。 | |
继电器输出触点 | 3路继电器输出 | 继电器触点容量:AC 250V/5A |
开关量输入 | PD20KS具有6路光耦隔离的开关量输入(DI定义可设置),外接无源干节点。 | |
正常使用环境 | 工作温度 | -25℃~+55℃ |
相对湿度 | 5%~93%不结露 | |
海拔 | ≤2500m |
功能 | 功能配置 | ||
标准配置 | 增选配置 | ||
电动机保护功能 | 启动超时保护 | √ | |
过载保护、过流堵转保护、短路保护 | √ | ||
电流不平衡保护、断相保护 | √ | ||
接地故障合成计算保护 | √ | ||
欠载保护 | √ | ||
溢出故障(故障电流超过接触器分断能力)跳断路器 | √ | ||
漏电保护/接地故障实采保护(需配剩余电流/接地电流互感器) | √ | ||
过压保护、欠压保护 | √ | ||
频率保护、欠功率因数保护 | √ | ||
外部联锁 | √ | ||
抗晃电/晃电重启动 | √ | ||
tE时间保护 | √ | ||
控制模式 | 保护模式 | √ 可编程 | |
直接启动模式 | |||
双向可逆启动模式 | |||
星/三角启动模式 | |||
直接启动控制框架断路器模式 | √ 独立程序 | ||
数字通讯 | 1路RS485接口,通讯协议:MODBUS-RTU | √ | |
开关量输入 | 标配6路DI | √ | |
继电器输出 | 标配3路DO | √ | |
模拟量输出 | 一路DC4~20mA模拟量变送输出,参数可编程 | √ | |
发光管指示 | 启动、运行、故障指示 | √ | |
测量显示 | 三相电流、接地电流、三相电流不平衡率 | √ | |
三相相电压、三相线电压、频率、功率因数、有功功率、无功功率、有功电能、无功电能 | √ | ||
漏电电流 | √ | ||
故障记录 | 记录多达32次最近发生的故障信息,分辨率1s | √ | |
保护定值设定 | 各种保护定值查询、整定 | √ | |
系统参数设置 | 额定电压、额定电流、通讯地址的参数设定 | √ | |
欠失压重起动 | 配合电压检测功能模块可实现短时欠、失压重起动功能 | √ |
● 保护器主机外形尺寸(单位:mm)
● 保护器主机安装方式:
PD20KS电动机保护器,采用面板嵌入式安装方式,在配电柜门板上预先开一个76×76mm的方孔,拔下保护器两侧的固定卡,把保护器从门板正面放入安装孔中,再用配套的固定卡插入保护器两侧的卡槽,然后前推,把保护器可靠地固定在门板上。
● 配套三相一体式电流互感器(MCT)外形尺寸及安装方式:
规格型号 | 外形尺寸 | 穿孔尺寸 | 安装尺寸 | 安装方式 | 配套保护器电流规格 | |||
L | W | H | D | L1 | M | |||
MCT6.3 | 100 | 28 | 38 | Φ9.5 | 91 | 4 | 螺栓安装 | 主回路直接接入:2A、6.3A 主回路经外置CT:1A、5A |
MCT30 | 108 | 30 | 40 | Φ15 | 100 | 4 | 螺栓安装 | 主回路直接接入:30A |
MCT100 | 116 | 42 | 45 | Φ20 | 108 | 4.5 | 螺栓安装 | 主回路直接接入:100A |
MCT200 | 157 | 33 | 63 | Φ25 | 146 | 4 | 螺栓安装 | 主回路直接接入:200A |
MCT400 | 142 | 50 | 135 | Φ40 | 121×53 | 4.5 | 螺栓安装 | 主回路直接接入:400A |
配套三相一体式互感器(MCT)分5种规格型号:
MCT6.3(D=9.5mm),适用于2A、6.3A(三相主回路电缆同方向一次穿过3个Ф9.5mm穿线孔),以及大于400A回路的外置CT输入信号1A、5A(三相外置CT的二次线,同方向一匝穿过3个Ф9.5mm穿线孔);
MCT30(D=15mm),适用于30A(三相主回路电缆同方向一次穿过3个Ф15mm穿线孔);
MCT100(D=20mm),适用于100A(三相主回路电缆同方向一次穿过3个Ф20mm穿线孔);
MCT200(D=25mm),适用于200A(三相主回路电缆同方向一次穿过3个Ф25mm穿线孔)。
MCT400(D=40mm),适用于400A(三相主回路电缆同方向一次穿过3个Ф40mm穿线孔)。
注:当电流>400A或采用框架断路器时,需外置二次电流为5A的保护型电流互感器(A、B、C三相各一个),二次5A电流信号按MCT穿孔定义、同方向一匝穿过保护器三相电流互感器MCT6.3,CT变比可以在保护器内设置。
三相电流互感器安装方式:在柜内合适的位置开两个间距为L1的Φ4.5mm圆孔,用两个M4螺栓,配合螺母、弹垫等把三相电流互感器固定住。
● 端子定义(具体见相对应接线图):
端子编码 | 端子定义 | 注释 | 初始状态 |
1 | L+ | 工作电源正极 | / |
2 | N- | 工作电源负极 | / |
21 | DO1 | 继电器出口1 | 常闭(21#-22#) 常开(23#-22#) |
22 | |||
23 | |||
24 | DO2 | 继电器出口2 | 常开 |
25 | |||
26 | D03 | 继电器出口3 | 常开 |
27 | |||
70 | DICOM | 开关量输入公共端 | / |
71 | DI1 | 开关量输入1 | / |
72 | DI2 | 开关量输入2 | / |
73 | DI3 | 开关量输入3 | / |
74 | DI4 | 开关量输入4 | / |
75 | DI5 | 开关量输入5 | / |
76 | DI6 | 开关量输入6 | / |
15 | AO+ | 4~20mA模拟量输出+ | / |
16 | AO- | 4~20mA模拟量输出- | / |
58 | 485A+ | RS485通讯 | / |
59 | 485B- | ||
41 | IA | 三相电流输入 (4芯端子直插) | / |
43 | IB | / | |
45 | IC | / | |
46 | IN | / | |
11 | UA | A相电压输入 | / |
12 | UB | B相电压输入 | / |
13 | UC | C相电压输入 | / |
14 | UN | 电压N线输入 | / |
31 | Io1 | 剩余电流/接地电流互感器输入端1 | / |
32 | Io2 | 剩余电流/接地电流互感器输入端2 | / |
● PD20KS保护模式接线图
保护模式下,保护器内部继电器DO1常闭接点(21#-22#)串在控制电机接触器KM的线圈回路中,当保护器上电后可点按上图中“启动”按钮,接通KM线圈回路使KM辅助触点吸合并自锁,主回路QF合闸状态下,接触器主触头吸合使电动机三相得电启动。当保护器检测到设为跳闸输出的故障且延时时间到后,保护器进行故障跳闸动作,继电器DO1常闭点断开,接触器KM 释放,电动机停车。故障跳闸后需长按复位键3秒以上方可清除故障指示,继电器DO1恢复原状态,进入启动就绪状态,允许电机再次启动。
注1:保护模式下,启动、停车操作必须用外接的按钮来完成,保护器面板上的启动/停车按键操作无效。上图中的远端启动、停车、复位按钮都采用点动式。
注2:图中MCT为保护器自带电流互感器,≤400A 电流规格保护器,三相主线路的电缆同方向一次穿芯,MCT引出线自带的4芯端子直接插接到保护器的三相电流输入端口(41#~46#);当电动机的额定电流>400A时,三相主线路的电缆预先一次穿过3个外部保护CT(P1进,P2出),将3个外部CT二次侧5A电流线按MCT穿孔定义、同向一匝穿过保护器MCT6.3三相孔。
注3:当保护器检测到的故障电流大于接触器的最大分断能力电流时(须预先在保护器系统参数中设置好接触器最大分断电流:如9倍Ie),先保持DO1为原闭合状态(此时不跳接触器,否则接触器的主触头容易损伤),待“溢出故障继电器”吸合动作(脉冲),控制断路器分闸来保护电动机和线路后,延时1秒再跳开DO1,断开接触器,报“溢出故障”。
注4:选择漏电保护功能时,应选取合适穿线孔径的剩余电流互感器(电动机回路A、B、C三相线同时穿过配套剩余电流互感器,选型资料见P56页)。当选择接地实采保护功能时,应选取合适穿线孔径的二次电流为5A的接地电流互感器(客户自配)。
注5:保护器内部继电器DO3为可编程继电器,当保护器未打开欠压重启动功能时,功能定义为故障报警输出继电器;当保护器打开欠压重启动功能时,为重启动输出继电器,并接在启动按钮两端,可作晃电重启动和欠失压重启动。
● PD20KS直接启动控制接触器模式接线图
直接启动模式下,当保护器上电后进入启动就绪状态,保护器显示“直接启动”。当保护器收到启动命令时,内部继电器DO1(22#-23#)吸合,则接触器KM得电吸合,启动过程中“启动”灯亮,显示“正在启动”;启动结束,“启动”灯灭,“运行”灯亮,保护器显示“正在运行”。当保护器收到停车命令,或者有保护跳闸动作发生时,继电器DO1断开,接触器KM释放,电动机停车;停车过程结束后,进入启动就绪状态时,保护器显示“直接启动”。故障跳闸后需按复位键3秒以上方可清除故障指示。
注1:直接启动模式下,启动、停车/复位操作可以由保护器操作按键、远端按钮/DCS开关量命令、后台通讯控制三种控制方式中的某一种来完成(需在保护器的系统设置中选择操作权限:按键、远端、程控,操作权限选定后,三种控制方式中只有一种被选的控制方式进行控制才有效)。外部联锁保护功能可选择关闭或打开,开入类型可选择常闭或常开,可通过设置延时时间作“紧急停车”用。上图中的远端启动按钮、停车/复位按钮都采用点动式,停车/复位按钮短按为停车,长按>3秒停车并复位。
注2:图中MCT为保护器自带电流互感器,≤400A 电流规格保护器,三相主线路的电缆同方向一次穿芯,MCT引出线自带的4芯端子直接插接到保护器的三相电流输入端口(41#~46#);当电动机的额定电流>400A时,三相主线路的电缆预先一次穿过3个外部保护CT(P1进,P2出),将3个外部CT二次侧5A电流线按MCT穿孔定义、同向一匝穿过保护器MCT6.3三相孔。
注3:当保护器检测到的故障电流大于接触器的最大分断能力电流时(须预先在保护器系统参数中设置好接触器最大分断电流:如9倍Ie),先保持继电器DO1为原闭合状态(此时不跳接触器,否则接触器的主触头容易损伤),待“溢出故障继电器”吸合动作(脉冲),控制断路器分闸来保护电动机和线路后,延时1秒再释放继电器DO1,断开接触器,报“溢出故障”。
注4:选择漏电保护功能时,应选取合适穿线孔径的剩余电流互感器(电动机回路A、B、C三相线同时穿过配套剩余电流互感器,选型资料见P56页)。当选择接地实采保护功能时,应选取合适穿线孔径的二次电流为5A的接地电流互感器(客户自配)。
● PD20KS直接启动控制断路器模式接线图(框架断路器回路)
PD20KS直接启动控制断路器模式下,当保护器上电后进入启动就绪状态,保护器显示“断路器启动”。当保护器收到合闸(启动)命令时,内部继电器A (合闸继电器)吸合,则断路器合闸线圈得电,断路器合闸,启动电动机运转,启动过程中“启动”灯亮,显示“正在启动”;启动结束,“启动”灯灭,“运行”灯亮,保护器显示“正在运行”。当保护器收到停车命令,或者有保护跳闸动作发生时,继电器B(跳闸继电器)吸合,则断路器分励线圈得电,断路器分闸,电动机冷却停车;停车过程结束后,进入启动就绪状态时,保护器显示“断路器启动”。故障跳闸后需按“复位按钮”方可清除故障指示。
注1:合闸(启动)、停车/复位操作可以由保护器操作按键、远端按钮/DCS开关量命令、后台通讯控制三种控制方式中的某一种来完成(需在保护器的系统设置中选择操作权限:按键、远端、程控,操作权限选定后,三种控制方式中只有一种被选的控制方式进行控制才有效)。外部联锁保护功能可选择关闭或打开,开入类型可选择常闭或常开,可通过设置延时时间作“紧急停车”用。上图中的远端合闸(启动)按钮、停车/复位按钮都采用点动式,停车/复位按钮短按为停车,长按>3秒停车并复位。
注2:大功率的电机采用框架断路器直接启动控制时,三相主线路的铜排预先穿过3个外部保护CT(P1进,P2出),将外部CT二次侧5A电流线按A、B、C相,同向一匝穿过保护器MCT6.3,MCT引出线自带的4芯端子直接插接到保护器的三相电流输入端口(41#~46#)。
注3:选择漏电保护功能时,应选取合适穿线孔径的剩余电流互感器(电动机回路A、B、C三相线同时穿过配套剩余电流互感器,选型资料见P56页)。当选择接地实采保护功能时,应选取合适穿线孔径的二次电流为5A的接地电流互感器(客户自配)。
注4:上图二次控制回路的断路器合闸线圈和跳闸线圈回路中,建议如图中所示,分别接入断路器的常闭和常开辅助触点(若保护器内部继电器A、B输出方式设置为电平方式则必须接入该辅助触点;若保护器内部继电器A、B输出方式设置为短时脉冲方式,视情况可不接)。