淺談低壓馬達(dá)保護(hù)器3UF50的應(yīng)用

摘 要：石化企業(yè)是連續(xù)型生產(chǎn)企業(yè)，電動機(jī)是石化企業(yè)最主要的動力來源，其安全穩(wěn)定運(yùn)行對石化企業(yè)的平穩(wěn)生產(chǎn)至關(guān)重要的作用，低壓電動機(jī)為某廠最常用的機(jī)組，數(shù)量多、種類繁雜，為保證低壓電動機(jī)的正常平穩(wěn)運(yùn)行，某廠特引進(jìn)西門子低壓電動機(jī)保護(hù)繼電器，即低壓3UF50繼電器，文章主要對低壓3UF50繼電器的應(yīng)用進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：3UF50繼電器；過載；堵轉(zhuǎn)；不平衡；接地保護(hù)

中圖分類號：TM307 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2012）17-0112-02

電動機(jī)是石化企業(yè)的主要?jiǎng)恿碓矗孰妱訖C(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行就顯得尤為重要，某廠低壓電動機(jī)大約有3 000臺，采用集中控制，整體保護(hù)采用西門子的3UF50來實(shí)現(xiàn)，其主要保護(hù)有過載、低載、不平衡、堵轉(zhuǎn)、接地故障，文章主要介紹3UF50的基本使用功能及實(shí)際應(yīng)用。

1 基本功能介紹

西門子3UF50是帶有PROFIBUS-DP接口的電機(jī)保護(hù)及控制設(shè)備。它具有過載、堵轉(zhuǎn)、三相不平衡、接地故障、電流檢測、運(yùn)行時(shí)間及次數(shù)統(tǒng)計(jì)等功能，并且具有通訊功能，可以對電機(jī)的運(yùn)行電流、運(yùn)行時(shí)間、起動次數(shù)、報(bào)警和故障信息等進(jìn)行監(jiān)視，通過PROFIBUS通訊，還可以在遠(yuǎn)方對電動機(jī)進(jìn)行監(jiān)控。

1.1 過載保護(hù)功能

過載保護(hù)功能它主要通過內(nèi)置的電流互感器，對電流進(jìn)行監(jiān)測，當(dāng)實(shí)際運(yùn)行電流大于設(shè)定過載電流時(shí)候，走相應(yīng)的過載曲線，超過額定電流越大，跳閘時(shí)間越短，并且過載保護(hù)動作后，5 min內(nèi)自動鎖定復(fù)位功能，不能復(fù)位。圖1為3UF50過載曲線圖。

從圖1可以看出，電機(jī)啟動過程中，根據(jù)不同的過載曲線，所給的啟動時(shí)間不同。CLASS等級共有6個(gè)等級，CLASS5、CLASS10、CLASS15、CLASS20、CLASS25、CLASS30。過載保護(hù)在程序中的應(yīng)用，圖2為3UF50過載程序，其中可以看到過載曲線選取為CLASS5，負(fù)荷類型為三相設(shè)備，復(fù)位方式為手動。

1.2 堵轉(zhuǎn)保護(hù)功能

堵轉(zhuǎn)保護(hù)同樣是通過內(nèi)置電流互感器進(jìn)行監(jiān)控的，堵轉(zhuǎn)電流根據(jù)電機(jī)允許過載倍數(shù)設(shè)定（設(shè)置范圍為20％～1000％Ie），當(dāng)達(dá)到設(shè)定的電流值，輸出接觸器關(guān)斷，當(dāng)電流恢復(fù)正常時(shí)，恢復(fù)輸出。通常設(shè)定為300%，也就是在三倍額定電流的情況下直接跳閘，無延時(shí)，圖3為堵轉(zhuǎn)功能在程序中的應(yīng)用。

Cooling Time：冷卻時(shí)間是為單元過載脫扣設(shè)置的允許復(fù)位時(shí)間，冷卻時(shí)間的最小設(shè)置為5 min。

Idle time：卸載時(shí)間是一個(gè)為電機(jī)的冷卻特性指定的時(shí)間間隔，當(dāng)熱記憶積累到一定程度，電機(jī)會在正常運(yùn)行時(shí)被關(guān)斷，而并不是過載脫扣。SIMOCODE-DP的熱記憶在設(shè)定的時(shí)間過后被消除，之后可以進(jìn)行冷起動、變頻啟動等。根據(jù)電機(jī)允許的起動時(shí)間間隔設(shè)置Idle time，可以防止因熱記憶積累造成停機(jī)，也可以保護(hù)電機(jī)因頻繁起動受到損害。

1.3 三相不平衡保護(hù)

不平衡保護(hù)通過借助于集成電流互感器，基本單元可以檢測到三相電流。基本單元可以檢測到約40%以上的三相電流不平衡，當(dāng)任何兩相電流數(shù)值上差異在40%以上的，直接跳閘。

圖4signal Matching3為不平衡保護(hù)單元，其復(fù)位方式為BU input3 按鈕復(fù)位。當(dāng)發(fā)生不平衡保護(hù)動作后，電動機(jī)無延時(shí)保護(hù)出口，直接跳閘用來保護(hù)電機(jī)繞組及線路。

1.4 接地故障

接地故障保護(hù)采用外置式接地故障檢測元件?；締卧赏ㄟ^所連接的外置電流互感器，來估算額定故障電流。當(dāng)線路有接地點(diǎn)時(shí)候，零序電流互感器檢測電流，對其相應(yīng)可設(shè)置跳閘或報(bào)警，目前設(shè)置為報(bào)警圖5為接地故障報(bào)警在程序中的應(yīng)用。

2 現(xiàn)場實(shí)際應(yīng)用

①圖6為某廠低壓電動機(jī)的典型應(yīng)用。

②對圖6重點(diǎn)元件進(jìn)行介紹，A1、A2為電源接口，T1、T2為外接零序電流互感器接口，A、B為通訊接口，PE 為屏蔽線接口。輸入繼電器為4個(gè)：1、5為現(xiàn)場操作柱自動位接入點(diǎn)，用來判斷現(xiàn)場操作柱位置；2、5為空開速斷故障接入點(diǎn)，用來判斷空開是否故障；3、5為故障復(fù)位按鈕接入點(diǎn)，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)候，進(jìn)行手動復(fù)位；4、5為接觸器輔助觸電接入點(diǎn)，用來判斷電動機(jī)開停機(jī)。輸出繼電器同樣為4個(gè)：6、7點(diǎn)為紅燈輸出，當(dāng)電動機(jī)開機(jī)時(shí)候，紅燈亮，做指示作用；6、8點(diǎn)為綠燈輸出點(diǎn)，當(dāng)電動機(jī)熱備用時(shí)候，綠燈亮；6、9點(diǎn)為故障繼電器輸出點(diǎn)，當(dāng)電動機(jī)發(fā)生故障時(shí)候，啟動6、9繼電器進(jìn)行停機(jī)處理，保證電機(jī)完好；10、11為抗晃點(diǎn)輸出點(diǎn)，當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生波動，根據(jù)實(shí)際情況，設(shè)定時(shí)間，輸出點(diǎn)延時(shí)斷開。

3 結(jié) 語

文章主要對某廠應(yīng)用的低壓3UF50的基本參數(shù)進(jìn)行了分析，旨在為初學(xué)者了解西門子3UF50提供參考，對功能只是略作描述，而實(shí)際在程序應(yīng)用上還有很多巧妙之處，需要不斷的總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。

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