智能马达保护装置

智能马达保护装置

目前低压电动机保护器国外知名品牌主要有西门子 3UF系列，国内知名品牌主要有苏州万龙ST500系列，上海ACREL的ARD3、ARD2F系列。

下面以上海ACREL的ARD3为例，介绍智能马达保护装置的功能和技术参数。

ARD3电动机保护器采用模块化的产品结构形式，包括主体(保护控制功能模块)、互感器检测模块、远程显示模块。根据需要选配ARD3的功能模块或附件，与接触器、电动机起动器等电器元件构成电动机控制保护单元，有远程自动控制、现场直接控制、面板指示、信号报警、现场总线通信等功能。适用于煤矿、石化、冶炼、电力、船舶、以及民用建筑等领域。

结构精巧、安装便捷

智能电动机保护器体积小，结构紧凑，安装方便，在低压控制终端柜和1/4模数及以上各种抽屉柜中可直接安装使用，提高了控制回路的可靠性和自动化水平。

显示直观、易学易用

高清晰的液晶显示界面直观反映测量参数及电动机运行状态。所有测量数据可通过按键轻松翻阅，参数设置可以通过仪表面板进行，也可由通讯口输入。液晶显示界面有背光支持，以方便在光线差的环境下使用。

安全性好、可靠性高

ARD3电动机保护器遵循高可靠性的工业标准，采用多种隔离及抗干扰措施，能够可靠地在高干扰电力系统环境中运行,产品业已通过3C认证。具体符合标准如下:

l GB/T14048.1-2000低压开关设备和控制设备总则

l GB14048.4-2003低压开关设备和控制设备机电式接触器和电动机起动器

l GB14048.5-2001低压开关设备和控制设备控制电路电器和开关元件第1部分:机电式控制电路电器

l GB14048.6-1998低压开关设备和控制设备接触器和电动机起动器第 2部分:交流半导体电动机控制器和起动器

l GB/T17626.2-1998静电放电抗干扰试验;

l GB/T17626.3-1998射频电磁场辐射抗扰度试验;

l GB/T17626.4-1998电快速瞬变脉冲群抗扰度试验;

l GB/T17626.5-1998浪涌(冲击)抗扰度试验;

性能特点

■ 辅助电源支持 AC220/380V 、DC220V/110V。

■ 测量功能分为基本测量(电流、频率)和增选测量(电压(功率、功率因数、相序)、剩余电流(漏电流)、电能)。

■ 具有过载、堵转、阻塞、欠载、断相、不平衡、剩余电流(接地/漏电)、温度、外部故障、相序、过压、欠压、欠功率、tE时间等全面的电动机综合保护功能。

■ 8路 DI支持干结点输入，可实现远程主站对电动机运行状态的遥信监视。

■ 4路 DO输出，满足直接起动，星-三角起动，自耦变压器起动，软起动等多种起动方式，通过通讯总线可实现远程主站对电动机进行实时遥控"起/停"操作。

■ 抗晃电确保电动机运行不间断，重起动功能在短时欠压、失压时用于电动机分批重起。

■ 具有标准的 RS-485通讯接口，采用 Modbus-RTU通讯协议，保证了上位机通讯的快速可靠。

■ 具有 DC4-20mA模拟量输出接口，直接与 DCS系统相接，可实现对现场设备的监控。

■ 具有系统时钟和 8次故障记录功能，系统时钟记录当前时间(年、月、日、小时、分钟、秒);故障记录功能记录电动机发生故障的时间，总的运行时间，故障原因，发生故障时电动机的各种参数值(如三相电流、三相电压、剩余电流、功率因数、热容比、电机状态等)。

■ 显示部分为分体90L，是全中文高清晰的液晶显示。

■ 可以替代各种电量表、信号灯、热继电器、电量变送器等常规元件，减少了柜内电缆连接及现场施工量，可靠性和综合性价比远高于传统方案。

功能配置

ARD3可以实现以下保护功能:

■ 过载保护

■ 断相保护

■ 不平衡保护

■ 堵转保护

■ 欠载保护

■ 外部故障保护

■ 阻塞保护

■ 接地保护

■ 起动超时保护

同时还可以选配以下附加功能:

■ 通讯接口

■ 剩余电流(漏电)保护

■ 电压功能(相序保护，过压、欠压保护，欠功率保护)

■ 温度保护(PTC)

■ 4~20mA模拟量输出

■ tE时间保护

■ 电能计量

■ 失压重起(抗晃电)(包括电压、事件记录功能)

■ 故障记录

过载保护

当电动机在过负载情况下，长时间超过其额定电流运行时，会导致电动机过热，绝缘降低而烧毁，保护器根据电动机的发热特性，计算电动机的热容量，模拟电动机发热特性对电动机进行保护。

断相/不平衡保护

断相/不平衡故障运行时对电动机的危害很大，当电动机发生断相或三相电流严重不平衡时，如不平衡率达到保护设定值时，保护器按照设定的要求保护，发出停车或报警，确保电动机的安全运行。

堵转保护

电动机在起动过程中，由于负荷过大或自身机械原因，造成电动机轴被卡住，而未及时解除故障，将造成电机过热，绝缘降低而烧毁电机，堵转保护适用于电动机起动发生此类故障时进行保护，当电流达到动作设定电流时，保护器及时在动作(延时)设定时间内动作或报警，避免电机烧毁。

欠载(欠流)保护

当电动机所带负载为泵式负载时，电动机空载或欠载运转会产生危害，保护器提供欠载保护，三相的平均电流与额定电流的百分比低于欠载设定值时，保护器应在动作(延时)设定时间内动作或报警。

外部故障保护

当保护器检测到外部故障出现，外部故障开关量有故障信号输入时，保护器按照设定的要求保护，确保电动机设备安全。

阻塞保护

阻塞保护适用于电动机运行过程中发生卡死。当电流达到动作设定电流时，保护器及时在动作(延时)设定时间内动作或报警，避免电机烧毁。

起动超时保护

电动机起动时间到后，若保护器检测到电动机回路电流仍未下降到110%Ie以下，启动该保护。针对增安电机，起动时间整定不得超过 1.7倍tE 时间。

剩余电流保护(接地/漏电)

保护器同时具备接地保护和漏电保护功能，二者只能选一种。接地保护自动计算剩余电流不需要外接互感器，用于保护相线对电动机金属外壳的短路保护。漏电保护电流是通过增加漏电互感器，检测出30mA-900mA的故障电流，主要用于非直接接地的保护，以保证人身安全。

相序保护

当保护器检测到电动机的电压相序错误时，闭锁电动机起动，保护电动机安全。

欠压保护

电压过低会引起电动机转速降低，甚至停止运行，当主回路电压低于设定的欠电压保护值时，保护器按设定的要求进行保护，在动作设定时间内动作或在报警，以避免重要的生产工艺造成混乱，严重影响生产。

过压保护

电压过高引起电动机绝缘程度损伤，当主回路电压超过设定的保护电压时，保护器按设定的要求进行保护，在动作设定时间内动作或在报警，以保证电动机设备安全。

欠功率保护

电动机由于传动装置损坏，失去机械输出能力，欠载运行，电动机功率因数较低，但电动机电流很大，大量消耗系统的无功，当负载功率与额定功率的百分比低于设定动作值时，保护器在动作设定时间内动作或报警。

温度保护

保护器通过检测预埋在电动机绕组上的 PTC热敏电阻的阻值变化，来实现温度保护功能。

温度保护用于低压(380V)小容量的电动机上，作为长时间过负荷、变负荷和反复短时运行过负荷、断相、三相不平衡、电源频率变化、通风不良、环境温度过高等引起的电机温度过高的保护。

欠/失电重起(抗晃电)

"晃电"指的是由于雷击、短路或其它原因造成的电网短时电压波动或短时断电现象。当现场电动机因晃电而停机时，如电网电压在允许的时间内恢复正常(回到设定的恢复电压以上)，保护器再起动被晃停的电机，如电网电压在允许的时间内没能恢复正常，则保护器将闭锁程序，不再起动电动机。

Te 时间保护(适用于增安型电动机)

对于增安型电动机，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时记起，直至上升到极限温度所需的时间即为tE 时间。增安型电机的tE 时间通常由电机制造商提供，用户可以在电机铭牌上找到该数据。

控制方式:

■ 保护方式

■ 直接起动

■ 双向起动

■ 双速起动

■ 电阻降压起动

■ 星/三角起动(二继电器)

■ 自耦变压器起动(二继电器)

■ 软起动器配合起动

■ 变频器配合起动

以上控制方式可以任选一种。

技术参数

■ 保护器辅助电源:AC220V/380V，DC220V/110V，功耗 15VA

■ 电机额定工作电压:AC220V/380V/660V，50Hz/60Hz

■ 电动机额定工作电流:

2(0.4A-2.0A)

6.3(1.6A-6.3A)

25(6.3A-25A)

100(25A-100A)

以上采用小型专用电流互感器检测模块。

250(63A-250A)

800(250A-800A)

以上采用外置电流互感器。

■ 继电器输出触点容量:

阻性负载: AC220V、6A;DC24V、6A

感性负载:AC250V、2A;DC24V、2A

■ 开关量输入:光耦隔离，干节点(内置DC24V)

■ 通讯:RS485接口， Modbus协议

适用环境

工作温度:-10℃~+55℃

贮存温度:-20℃~+65℃

相对湿度:5%~95%不结霜，，无腐蚀性气体

海拔:≤2500m

污染等级:2级

防护等级:主体 IP20，分体显示模块 IP54

安装类别:III级

应用场合:煤矿、石化、冶炼、电力、船舶、以及民用建筑等领域

智能电动机保护器安装尺寸 (单位mm )

ARD3主体安装方式为标准35mm导轨式安装

ARD3显示模块安装方式为嵌入式，外形尺寸:96*70mm， 进深32mm;安装尺寸:86*66mm

选型

上海ACREL电气智能电动机保护器ARD3-250/CEpLTSRU+90L

测量三相电流、定值查询、定值整定、过载、断相(不平衡)、堵转、欠载、外部故障、阻塞、欠压等保护功能、8DI+4DO、电能管理、漏电保护、SOE记录、多种起动模式、液晶显示模块、RS485通讯接口、Modbus协议

范例

型 号:ARD3-250/CLTUEpSR+90L

辅助电源:AC220V

电机额定电流: 63A~250A

应用场合:三相电机

测量参数:三相电流、线电压、有功功率、功率因数、剩余电流、电能

附加功能:RS485通讯接口、Modbus协议、漏电保护、温度保护、过压保护、欠压保护、相序保护、欠功率保护、8个SOE事件记录

显示方式:90L(中文液晶显示)

型 号:ARD2F-25/CJMQTSR+90FL

辅助电源:AC220V

电机额定电流: 6.3A~25A

应用场合:三相电机

测量参数:三相电流、PTC电阻值

附加功能:起动控制、温度保护、报警输出、RS485通讯接口、Modbus协议、4-20mA模拟量输出、8个SOE事件记录

显示方式:90FL(中文液晶显示)