2.1 产品概述:
ZT-MKB型智能MCC(Motor Control Center)控制保护装置是在总结国内大量电气系统运行经验和设计经验的基础上,为适应电气系统二次设备智能终端化的趋势,针对MCC回路的设计特点推出的新一代数字式、强抗干扰型智能MCC控保装置
在以塑壳断路器(MCCB)+ 接触器(C)+ 热继电器(TR)为供电元件的典型MCC供电回路中,以控制/联锁开关、按钮、继电器、变送器、测量仪表、信号灯等作为实现控制、保护、联锁、测量、信号功能的传统设计,工作量大且MCC柜体生产厂需时时与设计相协调,其结果一是造成设计与生产效率低;二是增加用户现场维护工作量;三是设备与技术发展不相匹配。
ZT-MKB型智能MCC控保装置的推出:
◆ 由于其完善的控制、保护、联锁、测量、信号等功能、采用的通用化设计理念,极大提高了设计与生产效率,同时降低了用户现场维护工作量。
◆ 由于其高度集成化、智能终端化的设计思想,真正意义上满足了现代控制系统对现场执行元件的要求。
2.2 产品主要特点
◆ 装置不需要直流电源。在操作电源消失时,能够及时而充分满足各种保护功能、事故报警输出功能及通讯功能。
◆ 解决了热继电器和MCCB过载保护不能模拟MCC负荷的电特性和热特性的缺憾,在节省热继电器、简化MCCB构造的基础上,能更好地保护用电设备。
◆ 解决了MCCB瞬时脱扣器对长距离供电电动机端单相接地保护灵敏度不够的问题,省却了以往针对该问题单独加装单相接地保护的手段。
◆ 具有丰富的联锁功能。可以解决复杂的工艺联锁(如电动机间的联锁、电动机与液位、温度等物理量的联锁),现场在不使用继电器逻辑的前提下,可以实现非常复杂的联锁。
◆ 解决了由于传统二次分离元件的原因使MCC抽屉单元盲目加大的弊病,设计前便可精确地规划MCC配电柜,保证了二次图纸的设计进度和图纸修改不会影响MCC柜体的规划和生产,加快了工程进度、提高了生产效益。
◆ 为过程自动化系统(如:DCS、SCADA)提供了一个优秀的智能终端,并且节省了大量二次电缆和I/O设备,从而在降低了整个监控系统造价的基础上,提高了系统的可靠性。
2.3 装置功能
控制功能
◆ 就地/远方硬手操
装置面板上设有就地控制按钮,通过面板上的控制按钮可以方便地对电机实施启、停控制(不受CPU控制);另外通过装置的外接端子,可以实现电动机的远方硬手操的启、停控制;
◆ 软手操
通过现场通讯总线方式或I/O方式,可以实现对电动机的远方软手操的启、停控制;
◆ 就地/远方选择
装置面板上设有远方和就地选择开关,可以实现远方和就地控制的互为闭锁;
◆ 工作/备用选择
工作/备用选择开关的设置可方便地实现工作电机与备用电机的选择。
装置可以对一台或两台接触器进行控制(1XXXX型控制一台、2XXXX型控制两台),用户只需将相应接触器的线圈连接至装置对应端子即可。当控制两台接触器时,内部继电器设有互锁回路,可以安全可靠的实现电动机的双速或正、反转运行。
联锁功能
◆ 5路可编程输入
装置设有五路可编程输入,与工艺有联锁要求的一些量可以通过这些端子实现与电动机的联锁控制。这些联锁输入端子接受外来信号均为无源接点方式。可编程输入可以实现电动机的启、停控制。另外,每个可编程输入可以单独设定输入延时,方便用户工程设计。
◆ 1路可编程输出
一路可编程输出可定义为任意一路可编程输入或接地保护动作信号或4—20mA输入信号代表的实际物理量。
保护功能:
◆ 过流及过热保护
装置用数字方法建立电动机的电热摸型,对电动机提供科学的过流及过热保护,包括::
● 速断后备过流保护;
● 堵转、过载、缺相、不平衡等过热保护。
电热模型数学公式:
◆ 接地保护
对于较长距离供电、中性点为大电流接地系统的电机机端发生单相接地时,MCCB瞬时脱扣器的保护灵敏度往往不够,为此本装置设置了接地保护功能。
电压恢复自启动功能
智能MCC控保装置设有电压恢复自启动功能。当电动机回路断电时,只要在用户设定的时间之内电动机回路恢复供电,智能控保装置可以实现电动机的自动恢复运行。
输出信号
◆ 装置故障信号
◆ 装置失电信号
◆ 事故报警信号
◆ 允许远方操作信号
测量功能
◆ 测量显示IA、IB、IC、I0、并追忆过热状态下的正序电流、负序电流、过热百分比;
◆ 通过4~20mA输入接口测量现场接入物理量并实现显示或用户要求的其它功能(如:接入温度量可实现超温保护);
◆ 4~20mA输出代表IA
通讯功能
◆ 可通过ProfiBus-DP工业现场总线实现系统组网;
◆ 可通过RS485通讯接口,以ModBus@RTU通讯协议实现系统组网。
2.4 装置型号及功能定义
智能MCC控保装置型号表示方式及型号意义如下:
ZT-MKB-a b c d e
举例:控制单台接触器,无420mA输入接口,无通讯功能,电机功率为20kW,无420mA输出接口,型号表示为:ZT-MKB-10020;控制两台接触器,无420mA输入接口,无通讯功能,电机功率为10kW,有420mA输出接口,型号表示为:ZT-MKB-20021。
2.5 装置示意图
1)装置面板示意图:
2) 面板硬件设置及说明
LED显示窗:是6位LED显示窗口,共8种显示状态,依次为S0~S7。
◆ S0为显示运行状态数据:
指电机运行状态下,数码管周期性依次显示A、B、C相电流、正序电流、负序电流、零序电流、过热量动作百分比、4-20mA输入代表物理量的数值;可按【+】、【-】顺序或逆序显示查询所有数据。其中电动机的热状态显示值为百分数,当电动机达到热平衡状态时,此值显示为0;当此值为100时,表示电动机已达到设定的过热状态,过热保护动作。
◆ S1为显示5路可编程输入状态:
指电机停止状态下,实时显示5路可编程输入H(常闭)、L(常开)状态。
◆ S2为参数查询状态
指电机停止状态下,按【+】、【-】可顺序或逆序显示查询所有参数状态。
◆ S3为参数设置状态
指某项参数处于修改设置的状态。
◆ S4密码输入状态
指电机停止状态下,当进入参数查询状态后按【修改】键会进入密码键入匹配状态,输入1234【确认】进入参数设置状态;输入4321【确认】进入事故记录查询状态。参数查询状态切换至参数设置状态只需要进入一次密码输入状态,匹配成功后再修改其他参数不需要重复输入密码,除非回到显示5路可编程输入状态。
◆ S5事故发生状态
指电机发生故障(可编程输入、过热、接地、设备故障)后数码管显示故障种类,格式为- - - - - X(X=1 -- 4, 故障种类。1表示可编程输入产生的事故,2过热事故,3接地事故,4设备故障。),此时仅【复位】按键可用,用以解除故障状态。故障发生且在没有真正排除故障时按【复位】键设备仍保持故障状态。
◆ S6事故记录查询状态
电机停止状态下,密码匹配为4321后会进入此状态,数码管显示最新的10条记录(0为最后一条)记录格式:n.- - - - X 其中n=0 -- 9.记录序号,表示10条记录。X=1 -- 4. 故障种类。1表示可编程输入产生的事故,2过热事故。3接地事故,4设备故障。该状态下可通过【修改】键对当前浏览的事故记录进行删除操作,如删除所有记录则显示“NONE”。
◆ S7记录删除确认状态
为防止误操作删除事故记录,在删除事故记录操作时会提示确认信息,再次按【确认】方可删除。
指示灯从上至下为:
运行——电动机运行时指示灯常亮(红色);
停止——电动机停止时指示灯常亮(绿色);
事故——发生事故时指示灯闪烁(红色),事故信号复位后熄灭;
电动机在备用状态下被联锁启动,此灯闪烁(红色),提醒运行人员将“工作/备用”选择开关转换为工作状态;装置停止,此灯熄灭;
通讯1——装置在通讯1口下指示灯闪烁;
通讯2——装置在通讯2口下指示灯闪烁。
触摸键盘共包括8个键,分别为:“复位、修改、+ 、-、确认、返回、启动、停止”,具体功能如下:
◆ 启动键是红色,用来启动电动机。对于双速或正、反转电动机启动按键存在两个:启动A、启动B。
◆ 停止键是绿色,用来停止电动机。
锁式开关:
工作/备用:用来设定电动机为工作状态或备用状态。当两台电动机或多台电动机存在工作和备用关系时,需要将电动机设为工作或备用状态。
就地/远方:用来进行远方和就地的互为闭锁的切换。当锁式开关红色箭头指向“就地”时,装置面板上的“启动/停止”键可以用来控制电动机的启动和停止,远方控制功能失效(指装置端子引出的外接控制按钮,不包括可编程的输入联锁功能和基于现场总线的控制功能);当锁式开关红色箭头指向“远方”时,装置可以进行远方控制(指装置端子引出的外接控制按钮,包括可编程的输入联锁功能和基于现场总线的控制功能),装置面板上的启动/停止键失效。
3)装置在柜体面板上的开孔尺寸为120mm73mm(宽高)
装置外形示意图
装置电流量输入采用外附式穿芯CT,现场安装时将三相电源穿过外附CT,然后将输出电缆插头与装置电流互感器输入插座连接即可,ZT-MKB智能MCC控制保护装置标准配套CT1适用于容量3kW以下电动机,电流测量范围为020A,精度等级为0.5级,CT1外形示意如下图:
CT2适用于3kW及以上55kW及以下功率电机,电流精确测量范围为5A 600A,精度等级为0.5级。CT2外形示意如下图:
CT3适用于55kW以上功率电机,电流精确测量范围为100A 1200A,精度等级为0.5级。CT3外形示意如下图:
2.6 设计与接线
1)装置典型接线图
2)输出接点容量及4-20mA输出
3)电源输入(X1-2、X1-5)
ZT-MKB输入电源为交流220V,功耗小于2W,电源输入端子为X1-2和X1-5。X1-2用来连接电源相线(L),X1-5用来连接电源零线(N)。
4)固定输入与可编程输入
装置具有三路固定输入。X1-6、X1-3、X1-4用来连接远方控制按钮,从而实现远方硬手操的功能。X1-6为远方停止,设计时在此端子与电源零线(N)间连接一常闭按钮(不连接按钮时,将此短接);X1-3、X1-4为远方启动A和远方启动B的输入端子,设计时在输入端子和电源相线(L)之间连接一常开按钮,即可实现远方启动的功能。
装置具有五路可编程的输入(X2-1、X2-2、X2-3、X2-4、X2-5)。可编程输入可以完成联锁控制功能。
5)可编程输出(X2-11、X2-12)
装置具有一路可编程输出。可编程输出反应可编程输入信息或接地保护动作信息或4-20mA输入。
6)模拟量输入(X3-3、X3-4)
模拟量输入接受的是420mA输入信号,这个信号可以用来进行过程控制或信号测量,通过设定信号的幅值也可以实现基于此信号的电动机保护或报警功能。X3-3(-)和X3-4(+)之间阻抗为150。
7)接地(X1-1)
X1-1为ZT-MKB接地端子,工程设计时应将此端子可靠连接于系统大地。