PD20MS系列综合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。
PD20MS低压电动机保护器由保护器主机、显示模块、三相电流互感器MCT三部分组成。保护器主机可以脱离显示模块运行,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;显示模块作为辅助装置,可以根据需要进行配置。PD20MS以通讯功能作为远程管理的重要手段,支持MODBUS-RTU、PROFIBUS-DP多种通讯总线协议。
PD20MS综合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;
PD20MS配套MCT(三相一体式电流互感器),最大电流规格达到400A;
综合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、相序错乱、满溢故障跳断路器等多种保护功能;并可选漏电保护、超温保护、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路或2路RS485通讯接口,采用MODBUS-RTU协议与后台组网通讯;也可选择PROFIBUS-DP通讯接口,PROFIBUS V1.0版通讯协议;
可选配1路DC4~20mA模拟量变送输出到后台工控机;
提供8路开关量输入采集(可扩展到10DI)和4路继电器输出,可适用于多种起动控制方式;
电源电压:AC/DC85V~265V(交直流通用,宽范围),方便设计应用;保护器可扩展为双电源输入;
保护器主体采用35mm标准导轨安装方式,方便安装与拆卸;显示模块屏装(开孔尺寸为96.5mm×55mm);
具有8次故障事件记录功能、运行信息统计功能、有功/无功电度计量功能。
注1: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);
注2: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”),双通讯冗余方式可选择M2(2路RS485接口,MODBUS-RTU协议)或MP(1路RS485接口/MODBUS-RTU协议,另加1路PROFIBUS-DP通讯接口);
注3:保护器本体与显示模块采用标准的DB9串口线连接,订货时需标清DB9串口连接线长度,DB9串口线标配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),可扩展为双电源输入(第二路为DC110V); | |
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≤10W,保护启动时≤15W | |
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的三个外置电流互感器,CT的二次线按定义接入保护器电流信号输入端口。 | |
继电器输出触点 | 4路继电器输出 | 继电器触点容量:AC 250V/8A |
开关量输入 | PD20MS具有8路光耦隔离的开关量输入(可扩展到10DI),外部须接AC220V、DC220V或DC110V电源,与DI公共端构成回路。 | |
正常使用环境 | 工作温度 | -25℃~+55℃ |
相对湿度 | 5%~93%不结露 | |
海拔 | ≤2500m |
形式功能 | 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) | √ | ||
温度保护(PTC/NTC) | √ | ||
tE时间保护(增安型防爆电机选用) | √ | ||
过压保护、欠压保护 | √ | ||
频率保护、欠功率因数保护、相序保护 | √ | ||
抗晃电 | √ | ||
控制模式 | 保护模式 | √ 可编程 | |
直接启动控制接触器模式 | |||
双向可逆启动模式 | |||
星/三角启动模式 | |||
自耦变压器启动模式 | |||
双速启动模式 | √ 独立版 | ||
直接启动控制断路器模式 | |||
数字通讯 | RS485接口,通讯协议:MODBUS-RTU | √ | |
PROFIBUS-DP接口,通讯协议:PROFIBUS V1.0 | √ | ||
开关量输入 | 标配8路DI,可扩展到10DI | √ | 10DI为增选 |
继电器输出 | 标配4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、热容、热阻、三相线电压、频率、功率因数、有功功率、无功功率、电能 | √ | |
漏电电流 | √ | ||
保护定值设定 | 各种保护定值查询、整定 | √ | |
故障记录 | 记录多达8次最近发生的故障信息,分辨率1s | √ | |
统计信息 | 查询电机的总运行时长、总停车时长、跳闸次数、停车次数 | √ | |
欠失压重启动 | 配合电压检测功能模块可实现短时欠压、失压重启动功能 | √ |
● 保护器本体外形尺寸
注:保护器本体采用标准35mm导轨安装方式,本体与显示模块采用标准的DB9串口线连接,DB9串口线标配1米,可选1米、3米、5米三种长度。
● 显示模块外形尺寸:
● 显示模块安装示意图(开孔尺寸建议为96.5mm×55mm):
● 配套三相一体式电流互感器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 |
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分5种规格型号:
1、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);
2、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);
3、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);
4、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);
5、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电流信号按定义接入保护器三相电流信号输入端口,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/+ | 工作电源输入L/+ | / |
2 | N/- | 工作电源输入N/- | / |
3 | GND | 接地端 | / |
4 | DI1 | 开关量信号输入1 | / |
5 | DI2 | 开关量信号输入2 | / |
6 | DI3 | 开关量信号输入3 | / |
7 | DI4 | 开关量信号输入4 | / |
8 | DI5 | 开关量信号输入5 | / |
9 | DI6 | 开关量信号输入6 | / |
10 | DI7 | 开关量信号输入7 | / |
11 | DI8 | 开关量信号输入8 | / |
12 | DI公共端 | 开关量信号输入公共端 | / |
13 | DO1-1 | A继电器输出 | 常开 |
14 | DO1-2 | ||
15 | DO2-1 | B继电器输出 | 常开 |
16 | DO2-2 | ||
17 | DO3-1 | C继电器输出 | 常开(17,18) 常闭(18,19) |
18 | DO3-2 | ||
19 | DO3-3 | ||
20 | DO4-1 | D继电器输出 | 常开(20,21) 常闭(21,22) |
21 | DO4-2 | ||
22 | DO4-3 | ||
23 | 485A1 | RS485通讯接口-1 | / |
24 | 485B1 | ||
25 | UA | A相电压输入 | / |
26 | UB | B相电压输入 | / |
27 | UC | C相电压输入 | / |
28 | NULL | 预留 | / |
29 | DI9 | 开关量信号输入9 | / |
30 | DI10 | 开关量信号输入10 | / |
31 | RT1 | 热阻输入端 | / |
32 | RT2 | / | |
33 | NA+ | 4~20mA模拟量输出+ | / |
34 | NA- | 4~20mA模拟量输出- | / |
35 | 485A2 | RS485通讯接口-2 | / |
36 | 485B2 | ||
41 | IA | 三相电流输入 (400A及以下回路,配套MCT的4芯端子直插;>400A回路,外置保护CT的二次线信号按定义接入到相应输入端子上) | / |
43 | IB | ||
45 | IC | ||
46 | IN | ||
47 | Is1 | 剩余电流/接地电流信号输入端 | / |
48 | Is2 | ||
51 | DY2+ | 备用工作电源输入+ | / |
52 | DY2- | 备用工作电源输入- | / |
● 典型控制模式接线图
下面主要列举PD20MS典型应用的三种控制模式接线图:保护模式、直接启动控制接触器模式、直接启动控制断路器模式接线图。其余的控制模式接线图(双向可逆启动模式、星/三角启动模式、双速电机启动模式等)如需查看,请致电到我公司技术支持部(0510-86250305)索取。
PD20MS保护模式接线图
PD20MS保护模式下,保护器中DO3(停车/跳闸继电器)的常闭接点串在控制电机接触器KM1 的线圈回路中,当保护器上电后,DO3保持闭合状态,此时等待启动电动机。按动“启动”按钮,KM1线圈得电,电机主回路中的KM1主触头和并接在“启动”按钮两端的KM1辅助接点吸合并自锁,电动机得电启动后正常运行。当按动“停车”按钮或保护器检测到跳闸类故障后DO3(停车/跳闸继电器)断开,接触器KM1 释放,电动机停车。故障跳闸后需按复位键3秒以上方可清除故障指示,DO3(停车/跳闸继电器)恢复闭合,进入启动就绪状态,允许电机再次启动。
注1: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电流线按定义接入到三相电流输入端口(41#~46#),3个外部保护CT的S2端并接地。
注2: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DO3为原状态(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秒再动作DO3(停车/跳闸继电器),断开接触器,报“溢出故障”。
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)。
PD20MS直接启动控制接触器模式接线图
PD20MS直接启动控制接触器模式下,保护器上电进入启动就绪状态,显示模块显示“直接启动”。当保护器收到启动命令时,内部继电器A 吸合,则接触器KM1 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,显示模块显示“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A断开,接触器KM1 释放,电动机停车;停车过程结束后,进入启动就绪状态时,显示模块显示“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/复位操作可以由本地、远端、程控三种控制权限操作中的某一种来完成。由接到DI5的ZK开关来选择本地/远程操作权限:DI5断开为低电平时,本地权限(保护器按键控制);DI5接通为高电平时,远程权限(远端DI、程控,默认为DI--开关柜按钮/DCS开关量命令控制;当上位机设置为程控后,由监控系统控制电机启/停)。若不需要保护器按键控制电机启/停,ZK开关接点可直接短接,固定为远程操作权限。“紧急停车”按钮与保护器主机上的红色复位按钮一样,不受DI5操作权限限制。上图中作用于DI的按钮都采用点动式,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电流线按定义接入到三相电流输入端口(41#~46#),3个外部保护CT的S2端并接地。
注3:“溢出故障”、“接地/漏电故障动作”先跳开断路器,延时1秒断开接触器。
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)。
PD20MS直接启动控制断路器模式接线图(框架断路器回路)
PD20MS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,显示模块显示“断路器启动”。当保护器收到合闸命令时,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,显示模块显示“正在运行”。当保护器收到分闸命令,或者有保护跳闸动作发生时,继电器B(分闸继电器)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,显示模块显示“断路器启动”。故障跳闸后需按远程“复位按钮”或保护器主机上的红色复位按钮方可清除故障指示。
注1:合闸、分闸、复位控制可以由本地、远端、程控三种控制权限操作中的某一种来完成。由接到DI5的ZK开关来选择本地/远程操作权限:DI5断开为低电平时,本地权限(保护器按键控制);DI5接通为高电平时,远程权限(远端DI、程控,默认为DI--开关柜按钮/DCS开关量命令控制;当上位机设置为程控后,由监控系统控制电机启/停)。若不需要保护器按键控制合/分闸,ZK开关接点可直接短接,固定为远程操作权限。“外部故障”可作为急停信号,与保护器主机上的红色复位按钮一样,不受DI5操作权限限制。上图中作用于DI的按钮都采用点动式,分闸/复位按钮短按为分闸,长按>3秒分闸并复位。
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3个外部CT二次侧5A电流线按定义接入到三相电流输入端口(41#~46#),3个外部保护CT的S2端并接地。
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)。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。