MC800电动机保护控制器使用说明书.docx

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MC800电动机保护控制器使用说明书

MC800系列电动机保护控制器

用户手册

VER:

2.7

一．总介-2-

1.1总体概述-2-

1.2功能概述-2-

1.3性能概述-3-

1.4工作环境-3-

1.5符号对照表．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．-3–

1.6选项表．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．-4–

二．技术参数-5-

2.1测量-5-

2.2保护-5-

2.3保护技术特性-6-

2.4上电自起动功能-15-

2.5欠压重起动功能-15-

2.6失压重起动功能-15-

三．参数设置及应用-15-

3.1MC800面-15-

3.2端子-16-

3.3MC820显示模块-16-

3.4参数设置及功能应用-17-

附录A-39-

MODBUS协议简述-39-

通讯应用格式说明-31-

MC800系列通讯地址表-42-

一．总介

1.1总体概述

MC800系列电动机管理控制器，是按IEC国际标准开发的智能化、网络化、数字化低压电动机保护控制器；其改变了传统的电动机保护与控制模式，取代了热继电器，电流互感器，中间继电器，变送器等常规电器元件，在全面实现保护、测量、控制一体化的同时，将先进的网络通讯技术和分布式智能技术溶入MCC控制中心中；从而为工业生产过程控制提供了科学有效的现场级保护、测控单元。

Ø具有过负载、电流不平衡、接地/漏电、欠载、堵转、欠压、过压、欠功率、起动加速超时等多种数字式保护功能，满足直接起动，双向起动、星/三角起动等起动方式；

Ø丰富的记录功能，可记录多次故障发生时参数瞬时值，指导故障分析；

Ø保护功能配置灵活，方便用户兼顾安全生产和连续生产的平衡；

Ø保护控制模块与显示操作单元采用分体安装结构，安装/维护极为灵活；

Ø实现电动机回路的三相电流、接地电流等多种电参数的测量；

Ø可与RTU、PLC及多种微机工控组态软件（iFIX、WinCC、Intouch、组态王、MCGS）实现网络通讯，构成分布式综合电力监控系统。

1.2功能概述

配置

功能

功能配置

标准配置

增选功能

保护功能

过载保护

■

过电流保护

■

欠载保护

■

堵转过流保护

■

缺相/不平衡保护

■

起动加速超时保护

■

接地保护

■

外部故障保护

■

欠电压保护

■

过电压保护

■

漏电保护

■

欠功率保护

■

相序保护

■

tE时间保护

■

控制方式

就地手动

■

远程控制

■

楼宇控制

■

自动轮换

■

液位控制

■

消防联动

■

起动控制

直接起动

■任选一种

双向起动

双速起动

星/三角起动

自耦变压器降压起动

电阻降压起动

双电机起动

通讯功能

MODBUS-RTU协议

■

PROFIBUS-DP协议

■

开关量输入

8DI，功能可编程（内置电源）

■

开关量输出

5DO，功能可编程

■

模拟量输出

一路4～20mA信号输出

■

测量功能

三相电流

■

接地电流

■

电流不平衡率

■

热容量

■

三相电压

■

频率

■

漏电电流

■

有功功率

■

功率因数

■

电能

■

定值设定

各种保护定值查询、整定

■

故障信息

实时查询故障/报警信息

■

起动参数设定

控制权限、起动等参数查询、整定

■

系统参数设定

地址、波特率、电机额定值等参数查询、整定

■

注：

在不选配显示模块的情况下，DI/DO状态、测量功能、定值设定、故障信息、管理信息、起动参数、系统参数的查询或设定可以通过RS-485串行通讯接口由计算机来进行。

1.3性能概述

Ø额定工作电源：

85～265VAC/100～280VDC

Ø额定电压：

AC380V/660V，50HZ

Ø额定电流：

2A，6.3A，25A，63A,100A自带电流互感器

250A，500A，800A采用外置电流互感器

Ø输出节点额定容量：

阻性AC250V/6A；DC30V/6A

感性AC250V/2A；DC30V/2A

Ø开关量输入：

内部24V电源，光耦隔离

1.4工作环境

Ø周围环境温度不高于60℃，不低于－25℃；

Ø污染等级2级；

Ø安装类别Ⅲ。

1.5符号对照表

符号

含义

控制器额定电流，对应所配电机的最大额定电流

控制器输出触点的额定工作电流

IΔnm

外加漏电互感器的额定电流

控制器的各种保护电流整定值

控制器接地电流整定值

IΔn

控制器漏电动作电流整定值

控制器整定时间

Ir1

电机额定电流

Ir2

堵转过流保护设定电流

Ir3

欠载保护设定电流

Ir4

缺相或不平衡设定电流

电动机额定电压

电动机额定功率

控制器工作电压

Ur1

欠压保护设定值

Ur2

过电压保护设定值

Ur3

欠电压重起动保护设定值

故障延时动作时间

实际线路电流

控制器最大分断电流

欠功率保护设定值

过载曲线速率

接地/漏电保护特性剪切系数

电机热容量

1.6选型表

二．技术参数

2.1测量

项目

范围

精度

电流

10%In～120%In

±0.5%

120%In～800%In

±1%

接地电流

10%Ir1～800%Ir1

±1%

漏电电流

10%IΔnm～120%IΔnm

±1%

电压

20%Ue～120%Ue

±0.5%

频率

40Hz～65Hz

±0.05Hz

功率因数

-1～1

±1%

功率

0～1000KW

±5%

电能

0～65535kWh

±5%

2.2保护

功能

项目

内容

控制器额定电流

2A，6.3A，25A，63A,100A自带互感器

250A，500A，800A采用外置互感器

漏电互感器额定值

IΔn

30mA～1200mA

电机额定电流

Ir1

2A（0.5A~2A）；6.3A（2A~6.3A）；25A（6.3A~25A）；63A（25A~63A）；100A（63A~100A）；250A（100A~250A）；500A（250A~500A）；800A（500A~800A）

电机额定电压

380V/660VAC

控制器工作电源

85～265VAC

过载保护

不动作特性

<105%Ir1，2h内不动作

动作特性

>120%Ir1，1h内延时动作

曲线速率K

101624406080100130180280400600800100012001300

冷热曲线比

20%～100%

冷却时间

5～1080min

起动允许热容

方式一、二

故障复位方式

手动/自动

执行方式

跳闸/报警

过电流保护

动作值整定范围

（100％～1000％）Ir1+OFF

延时时间整定范围

0.5～50S

执行方式

跳闸/报警

堵转保护

动作值整定范围

（100%～最大分断电流）Ir1+OFF

延时时间整定范围

0.5～50S

执行方式

跳闸/报警

欠载保护

动作值整定范围

（20％～100％）Ir1+OFF

延时时间整定范围

0.5～50S

执行方式

跳闸/报警

缺相保护

或不平衡保护

动作值整定范围

5％～60％+OFF

延时时间整定范围

0.1～50S

执行方式

跳闸/报警

起动加速超时

执行方式

跳闸/报警

接地保护

动作值整定范围

30%Ir1～100%Ir1+OFF；

起动延时时间

1～60S

运行延时时间

1～60S

剪切系数

1.5～6+OFF

执行方式

跳闸/报警

*漏电保护

动作值整定范围

10%IΔn～100%IΔn+OFF

起动延时时间

1～60S

运行延时时间

1～60S

剪切系数

1.5～6+OFF

执行方式

跳闸/报警

*欠电压保护

动作值整定范围

（171～1140）V+OFF

延时时间整定范围

0.1S～50S

执行方式

跳闸/报警

*过电压保护

动作值整定范围

（399～1440）V+OFF

延时时间整定范围

0.1S～50S

执行方式

跳闸/报警

*外部故障

执行方式

跳闸/报警

延时时间整定范围

0.1S～60S

故障允许分断电流

整定范围

6～10％Ir1+OFF

*欠功率保护

执行方式

跳闸/报警

动作值整定范围

20%～95%Pn+OFF

延时时间整定范围

1～60S

*相序保护

保护设置

使能/禁止

*tE时间保护

tE时间设定tEp

1.0S～15.0S+OFF

执行方式

跳闸/报警

注：

*为增选功能，订货时需注明；

0FF表示功能关闭。

2.3保护技术特性

MC800通过对电机的三相电流、三相电压、漏电电流、接触器状态的实时监测，实现对电机的完善保护。

各种保护功能相互独立，多种保护功能有可能同时触发，但只有最先达到脱扣条件的保护功能发出脱扣命令。

所有保护功能均可通过上位机或显示模块根据实际情况进行设置、起动或关闭，调整保护参数。

所有保护参数都需要用户提供。

2.3.1过载保护

过载保护反映定子、转子绕组的平均发热状况，防止电动机过热。

主要保护电动机的过载及不对称过载。

过载保护需设定如下参数:

电机额定电流Ir1

2A（0.5A~2A）；6.3A（2A~6.3A）；25A（6.3A~25A）；63A（25A~63A）；100A（63A~100A）；250A（100A~250A）；500A（250A~500A）

800A（500A~800A）

曲线速率K

101624406080100130180280400600

800100012001300

冷热曲线比

20%～100%

冷却时间

5～1080分钟

起动允许热容

方式一、二

故障复位方式

手动/自动

保护动作方式

跳闸/报警

2.3.1.1过载动作特性曲线

当电机在过负载故障运行时，控制器根据电机的发热特性,计算电机的热容量I2t,对电机进行保护.其延时特性如下:

其中N=I/Ir1，K为曲线速率，t为实际动作时间。

I为实际电流，Ir1为电机额定电流。

其中:

N=I/Ir1

K与曲线号对应的曲线系数。

t实际动作时间。

过载特性如以下过载动作特性时间表和过载特性曲线图所示。

控制器对电机的热容以百分数计,最大值为100%。

2.3.1.2电机稳态热容

其中:

Cc---热容量。

I---电机实际运行电流

Ir1---电机额定电流

KT---电机冷热态曲线比例,其选择的范围为20%～100%

选择的原则为:

2.3.1.3电机的冷却特性

当电机从运行进入停车时或运行中电机运行电流下降时,控制器根据电机的冷却特性控制电机的冷却:

其中:

Cc---当前热容.

CcH--停车前电机热容或电机运行电流下降时刻的热容,如电机因为过载故障动作则此值为100%.

T-----设定的冷却时间/5.

t-----已经过去的冷却时间.

例:

电机因过载故障过作,设定冷却时间为30分钟,则热容冷却到15%的时间为:

15=100*e-t/（30/5）则t=-ln（15/100）*6=11.38（分钟）。

I/Ir1

负荷曲线

100

130

180

280

400

600

800

1000

1200

1300

1.2

13.93

22.30

33.44

55.74

83.61

111.48

139.35

181.15

250.83

390.18

557.40

836.10

1114.79

1393.49

1672.19

1811.54

1.3

9.92

15.87

23.81

39.68

59.53

79.37

99.21

128.97

178.58

277.79

396.84

595.26

793.68

992.10

1190.52

1289.73

1.4

7.68

12.29

18.44

30.74

46.10

61.47

76.84

99.89

138.31

215.15

307.36

461.04

614.72

768.40

922.09

998.93

1.5

6.22

9.96

14.93

24.89

37.34

49.78

62.23

80.90

112.01

174.24

248.91

373.37

497.82

622.28

746.73

808.96

2.95

4.72

7.07

11.79

17.69

23.58

29.48

38.32

53.06

82.53

117.90

176.86

235.81

294.76

353.71

383.19

2.5

1.77

2.83

4.24

7.07

10.61

14.15

17.68

22.99

31.83

49.51

70.73

106.09

141.45

176.82

212.18

229.86

1.19

1.90

2.85

4.76

7.13

9.51

11.89

13.45

21.40

33.29

47.55

71.33

95.10

118.88

142.66

154.54

3.5

0.86

1.37

2.06

3.43

5.14

6.86

8.57

11.14

13.43

24.00

34.29

51.43

68.58

85.72

102.87

111.44

0.65

1.04

1.56

2.59

3.89

5.19

6.49

8.43

11.67

18.16

25.94

38.92

51.89

64.86

77.83

84.32

4.5

0.51

0.81

1.22

2.03

3.05

4.07

5.08

6.61

9.15

14.24

20.34

30.50

40.67

50.84

61.01

66.09

0.41

0.66

0.98

1.64

2.46

3.28

4.09

5.32

7.37

11.47

16.38

24.57

32.76

40.95

49.14

53.23

5.5

0.34

0.54

0.81

1.35

2.02

2.70

3.37

4.38

6.07

9.44

13.48

20.22

26.96

33.70

40.44

43.81

0.28

0.45

0.68

1.13

1.69

2.26

2.82

3.67

5.08

7.90

11.29

16.94

22.58

28.23

33.88

36.70

6.5

0.24

0.38

0.58

0.96

1.44

1.92

2.40

3.12

4.32

6.72

9.60

14.40

19.20

24.00

28.80

31.20

0.21

0.33

0.50

0.83

1.24

1.65

2.07

2.68

3.72

5.78

8.26

12.39

16.52

20.65

24.78

26.85

7.2

0.20

0.31

0.47

0.78

1.17

1.56

1.95

2.54

3.51

3.46

7.80

11.70

15.61

19.51

23.41

25.36

7.5

0.18

0.29

0.43

0.72

1.08

1.44

1.80

2.34

3.23

5.03

7.18

10.78

14.37

17.96

21.55

23.35

0.16

0.25

0.38

0.63

0.95

1.26

1.58

2.05

2.84

4.41

6.31

9.46

12.61

15.77

18.92

20.50

过载动作特性时间表

过载保护特性曲线

2.3.1.4电机允许起动热容

当电机停车后必须等热容冷却到一定值以后方可重新起动电机,电机起动允许热容值有两种控制方式:

方式一:

只有电机当前热容<=15%时,电机允许起动.

方式二:

当前热容<100%-上次起动所有热容-2%

或

当前热容<15%时电机允许起动

2.3.1.5过载故障复位方式

手动复位:

过载故障动作时同其它故障动作一样必须人工复位，退出故障状态，但在

当前热容冷却到电机允许起动热容时，电机才允许被起动．

自动复位方式:

在当前热容冷却到电机允许起动热容时,过载故障自动复位；如果在自动

复位之前采用人工手动复位的方式进行复位，也可以退出故障状态，同时

也必须等当前热容冷却到电机允许起动热容时，电机才允许被起动．

2.3.1.6热容的强行清除

任何时候,控制器收到紧急停车指令,都会将当前热容自动清除.

紧急停车的操作方法有多种：

1、在MC820示模块上操作。

当在停车状态时，按MC820板上”RESET”+“STOP”键可清除过载记忆能量。

当电机在运行时，先按MC820板上‘RESET’键，不放开再按‘STOP’键，这时电机立即停车，同时可清除过载能量。

2、通过通过控制器的紧急停车指令输入端子操作。

当电机在运行时，按“紧急停车”按钮。

这时电机立即停车同时清除过载能量。

当在停车状态时按‘紧急停车’按钮，可清除过载记忆能量。

3、上位机远程操作

当MC800远程状态下可起动该命令，电机立即停车，并清除过载记忆能量。

2.3.2缺相不平衡保护

当电机发生缺相或三相不平衡时，若不平衡率达到保护设定值时，控制器发出停车或报警的指令。

不平衡率的计算方法如下:

当Iav>Ir1时：

当Iav

其中I电机运行电流，Iav为三相电流平均有效值,Ir1为电机满负荷电流；

需设定以下参数:

动作值

5％～60％+OFF

动作时间

0.1～50S

不平衡动作方式

跳闸/报警

动作特性:

运行不平衡率<动作设定值*0.95不动作.运行不衡率>动作设定值*1.0动作.

延时特性:

定时限,固定延时设定的延时时间后动作

2.3.3接地漏电保护

2.3.3.1接地保护

接地保护需设定以下参数:

整定值

30%Ir1～100%Ir1+OFF；

起动延时时间

1～60S

运行延时时间

1～60S

剪切系数

1.5～6+OFF

执行方式

跳闸/报警

接地保护为反时限保护特性,其电流信号取于内部互感器电流矢量和，用于保护相线对电机金属外壳的短路保护，该功能为基本配置功能

动作特性：

I<0.95Iq时不动作，I>1.0Iq动作

延时特性:

其中：

t----故障延时时间；Ir1---电机额定电流；I---运行中的接地电流；

KC----剪切系数；Tq-----接地整定延时时间。

当按特性公式计算时间小于5倍故障电流时的延时时间时,控制强制延时时间为5倍故障电流对应的延时时间;Kc设为OFF时动作特性为定时限.

Kc=6时的动作特性时间表：

设定

时间

I/Ir1

0．06

0．1

0．2

0．3

0．4

0．5

0．6

0．7

0．8

0.9

0.36

0.6

1.2

1.8

2.4

3.6

4.2

4.8

3.4

0.18

0.3

0.6

0.9

1.2

1.5

1.8

2.1

2.4

2.7

0.09

0.072

0.12

0.24

0.36

0.48

0.6

0.72

0.84

0.96

1.08

1.2

0.03

1注:

动作时间误差为±10%；

控制器固有动作时间20ms。

接地保护延时时间

2.3.3.2漏电保护

漏电保护需外接漏电电流互感器，外接漏电互感器检测电流的灵敏度较高，主要用于非直接接地的保护，以保人身安全。

动作值

10%IΔm～100%IΔm+OFF

起动延时时间

1～60S

运行延时时间

1～60S

剪切系数

1.5～6+OFF

执行方式

跳闸/报警

动作特性：

I<0.95IΔn时不动作，I>1.0IΔn动作

延时特性:

其中：

t----故障延时时间；IΔnm---漏电互感器额定电流；I---运行中的漏电电流；

KC----剪切系数；Tq-----接地整定延时时间。

当按特性公式计算时间小于5倍故障电流时的延时时间时,控制强制延时时间为5倍故障电流对应的延时时间;Kc设为OFF时动作特性为定时限.

Kc=6时的动作特性时间表：

设定

时间

I/IΔnm

0．06

0．1

0．2

0．3

0．4

0．5

0．6

0．7

0．8

0.9

0.36

0.6

1.2

1.8

2.4

3.6

4.2

4.8

3.4

0.18

0.3

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