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MC10低压马达保护器
使用说明书
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产品简介
由AEG低压配电和控制有限公司开发生产的MC10低压智能电机保护管理器,改变了传统的
电动机保护与控制模式,在谋求保护、监测、操作、控制一体化的同时,将最先进的FCS
现场总线技术溶入MCC电动机控制中心。MC10实现了基于现场总线技术的远程操作控制,保
护,测量和监控管理功能。从而为工业生产过程控制和实现配电自动化提供了最为经济、有
效、合理的手段。为用户建立一个安全可靠、简便快捷、功能强大的符合现场总线要求的电
动机保护、测量控制、管理与通讯系统。产品符合IEC60947,IEC60255,IEC61000-4及
GB14048,GB17626标准。
安全说明
在试图安装、操作或维护此设备之前,请仔细阅读说明书,拿到它并逐步熟悉这种仪表。以
下特殊信息可能贯穿出现在本说明书或在设备上,用来警示潜在的危险或对于阐释和规定操
作规程的信息提请注意。
附有这种安全标志示意周围存在着电力危险,假若未遵照一定的指令将会
导致人身伤害。
这是安全警告标志,用来警告你潜在人身伤害危险,遵照此标志后的所
有安全信息,避免可能的伤害或死亡。
危险
此标志指示临近于危险位置,如不加以避免将导致死亡或严重伤害。
在维护和检修之前,设备必须断电并接地。
维护工作只能由有资质的人员进行。
本文件不是一本适用于未受训者的说明书,在其正常使用范围之外所引起的问题,本公司概
不负责。
包装清单
1)MC10仪表包括:MC10表,附件(接线端子)
2)MC10显示单元包括:MC10显示单元,附件(连接线)
3)MC10互感器
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技术参数
额定输入
电压输入
额定电压400V容许20%的超限
输入电压允许过载2倍额定值(连续);2500VAC/1分钟(不循环)
经过PT测量电压范围0-65535V(一次侧)
测量形式True-Rms(真有效值)
电流输入
额定电流5A,20A,30A,50A,100A,200A,400A选项
输入电流允许过载10倍额定值10S;20倍过载1S
经过CT测量电流范围0-10倍额定电流
测量形式True-Rms(真有效值)
测量精度
参数精度分辨率
%(10%--120%满刻度)
%(10%--120%满刻度)
频率±
功率因数1%(|PF|>)
有功功率1%(|PF|>)
无功功率1%(|PF|>)
视在功率1%(|PF|>)
%
%()
不平衡度1%
温度漂移小于100ppm/℃
‰/年
注:测试条件——频率50Hz,温度20℃,湿度35%,电源电压230Vac
符合标准
IEC61036class1IEC61268class2
环境标准IEC60068-2
安全标准IEC61557-2
电磁兼容标准IEC61000-4/2-3-4-5-6-8-11,4级标准
数字量输入(DI)
光电耦合量隔离隔离电压5000Vacrms
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输入形式有源节点输入(AC110V,DC110V,AC220V,DC220V)
继电器输出(Relay)2路主继电器5路报警继电器
输出形式机械式触点(常开)机械式触点(常开)
触点最大接触电阻30mΩ/1A,初始值100mΩ/1A,初始值
最大允通电压250Vac/30Vdc250Vac/30Vdc
最大允通电流(阻性)5A5A
触点与线圈间耐受电压3000Vacrms2000Vacrms
模拟量电流输出(AO)
测量范围4~20mA
负载电阻<350Ω
精度1%
适用性条件
外形尺寸(mm)基本模块72(W)×124(L)×127(H)
(适用标准DIN43700)显示模块72(W)×72(W)×57(D)
防护等级(适用标准GB/T4208)IP54(显示单元前面板),IP40(外壳)
重量(g)300
工作温度范围基本模块:-10~60℃
显示模块:-10~60℃
温度范围5~95%(无结露)
工作电源85Vac~276Vac/100Vdc~250Vdc
功耗2W
安装说明
环境
在安装MC10仪表之前,请您观察所要安装的位置周围的环境,并确认符合以下条件。
温度
MC10表允许的工作环境温度为-10℃~60℃,显示单元允许的工作环境温度为-10℃~
60℃,这满足一般用户的使用要求,如果你有更宽温度范围的要求,请洽询制造工厂。
设备长时间工作在非常高或非常低的温度下,会对使用寿命产生不利影响,这一点提请
您注意。
MC10表允许的保存温度范围是-15℃~70℃。
MC10显示单元允许的保存温度范围是-15℃~70℃。
湿度
MC10允许的环境湿度范围是5%~95%(无结露)。
位置
MC10应当安装于干燥、无粉尘处,并避免置于热源、辐射源、强干扰源的周围。
安装
(一)本体的安装
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如下图1所示,有两种安装方式:
×7导轨(用户自备)安装;
×18螺钉(用户自备)螺纹;
图1:MC10仪表安装图
1、基本模块(1件)2、DIN35*7安装导轨(1件)3、M4-18螺钉组件(2套)
(二)显示模块及其安装
图2:显示模块尺寸图
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图3:显示模块在柜面板上的安装图
MC10的接线
接线端子分布
MC10的背板上有两组端子排,下面给出端子排及其定义,如下图4所示:
图4:MC10背板端子图
背板端子含义说明:
A1,A2:DO0出口端子A3,A4:DO1出口端子A5:DI公共端子
A6:DI0A7:DI1A8:DI2
A9:DI3A10:DI4A11:DI5
A12:DI6A13:DI7A14:DI8
A15:DI9A16:DI10A17:DI11
A18:RS485(1)-D+A19:RS485(1)-D-A20:RS485(1)-GND
B1:UN(N线)B2:UC(C相电压)B3:UB(B相电压)
B4:UA(A相电压)B5,B6:DO2出口端子B7,B8:DO3出口端子
B9,B10:DO4出口端子B11,B12:DO5出口端子B13,B14:DO6出口端子
B15:NULL(空)B16:L(电源)B17:NULL(空)
B18:N(电源)B19:NULL(空)B20:GND
侧面端子含义说明:
C1:A,B,C三相电流公共端C2:C相电流C3:B相电流
C4:A相电流C5:漏电输出C6:漏电输入
D1:AO-(4~20mA)D2:AO+(4~20mA)D3:NULL
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D4:RS485(2)-GNDD5:RS485(2)-D-D6:RS485(2)-D+
危险!接地
只有具有资质者才可在开始仪表接线之前,请您确认开关柜接地系统的完整性,
以进行安装接线MC10仪表的保护接地应被接入柜体的接地系统。下面的接地符
切断电源并确认其不号会用于本手册的各接线图中。
带电
不依指示会导致死亡
或严重伤害
辅助电源
MC10系列仪表的供电电源为85~276Vac(50/60HZ),或100~
注意!
250Vdc,可以在全世界范围内使用。仪表在典型工况下的功率消耗
电源接线前请确认
非常小,仅为2W,所以电源供电可以由独立电源回路供给,也可以
当前电源与仪表铭
从被测线路取得。建议在电源电压波动较大的情况下,应使用电压
牌上的标识电源电
稳定装置。电源接线端子号分别为B16,B18,B20(L、N、G)。典
压是否相符
型的辅助电源接线如下:
电压输入信号
MC10的电压输入:400Vac。适合于电压等级低于480V的三相低压系统,电压信号可
直接接入仪表,具体接线方法见接线说明。VA,VB,VC三个输入端分别相对VN的电压不
应超过480Vac,若高于此数值,应考虑加装PT。
电压信号输入回路的接线可选用AWG16~~
注意!
PT二次侧不允许短电线。具图接法参见接线图。
路,否则会导致元注意:在任何情况下,PT二次侧都不可短路。PT的二次回路中
件损坏或更严重的
必须有接地端。
损失
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电流输入信号
在实际的工程应用中,电流测量回路采用AEG配置的特定的互感器。
注意:在任何情况下,CT回路都不可开路。CT回路中不允许加装保险丝和任何形式的
开关。实际应用中CT的一端应连接大地。
VN的连接
VN是MC10输入电压信号的电位参考点,VN不可悬空,优质的低阻抗VN连接线会
对测量精度有所帮助。VN的连接方法与系统接线方式有很大关系,连接方式参见接线图。
数字量(开关)输入信号的连接
MC10接受有源(AC110V,DC110V,AC220V,DC220V)节点开关量输入信号,接线见
下图。。
继电器控制输出
MC10提供7继电器输出。DO0,DO1为两路主继电器出口,用于控制电机启动,停车;
DO2~DO5为报警继电器出口;DO6为装置带电以及装置故障继电器出口。
三相系统的接线方法
MC10可以满足各种各样的三相系统接线方式,MC10的电压接线方式与电流接线方式
在进行系统参数设定时是分别进行的,电压接线只可以设定为三相四线星型(3LN)(三表法)
和三相四线2PT星型(2LN)(二表法)二种。
注:电量表工作方式控制字控制点量表工作必须是三相四线制,是两表法还是三表法,
是互感器接入漏电电流还是不接入(计算零序电流)。工作方式是由地址表0x504寄存器来
控制的,见表1:
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表1
0x504控制字位功能
第0位电压1:两表法;0:三表法
第1位保留
第2位1:互感器接入漏电电流;0:不接入(零序电流计算)
第3位保留
第4位保留
第5~15位保留
注意:
漏电电流不接入时I0按Ia+Ib+Ic+I0=0计算得到。
电压接线
(地址表0x0512中设置x0xx0,x代表可以为0或1,要看电流的具体接线方式)
在低压配电系统中,广泛使用三相四线星型连接这种接线方式,三相电压可直接接入
仪表的电压信号输入端,如下图7所示;
图7:三相四线星型直接连接3LN
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MC10系列产品功能说明
实时测量值
UaUbUcUlnavg
UabUbcUcaUllavg
IaIbIcIavg
Io(零序电流不接入时为计算值)
PQS
PF
F
Ep_imp,Ep_exp,Eq_imp,Eq_exp
电力质量分析
电压三相不平衡度U-unbi
电流三相不平衡度I-unbi
电压总谐波畸变率Thd_ua
电压总谐波畸变率Thd_ub
电压总谐波畸变率Thd_uc
电流总谐波畸变率Thd_ia
电流总谐波畸变率Thd_ib
电流总谐波畸变率Thd_ic
电流总谐波畸变率Thd_io
注:U-unbi=(Umax-Umin)/U三相平均
I-unbi=(Imax-Imin)/I三相平均
电动机管理功能
1电机启动次数
记录并保存电机的启动次数
2电机启动电流
记录并保存电机启动过程中三相中最大电流即启动电流
3电机当前运行时间
电机开始运行后,实时记录电机运行时间
4电机累计运行时间
记录并保存电机总的运行时间
MC10表的时间
MC10内部有时钟指示,在初次使用或断电25天以上时,请先对电量表进行时钟调整。
时钟错误会对电量表内的部分数据产生影响。
Modbus地址表里面所有时间(毫秒除外,毫秒为16进制数)的地址里面存放的数据都
是压缩的BCD码,例如地址0x4f5,0x4f6,0x4f7,0x4f8,0x4f9,0x4fa分别表示秒,分钟,
小时,日,月,年。这些数据为:0x23,0x06,0x15,0x11,0x10,0x03,表示03年10
月11号15点6分23秒。
本装置采用MODBUS广播命令方式对时,数据格式见说明。举例为:
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FF00201013131811032147
FF为MODBUS广播命令
0020为32毫秒,16进制码
1013为10秒13分,压缩BCD
1318为13时18日,压缩BCD
1103为11月03年,压缩BCD
2147为CRC校验码
注:如未对时,时间从2000/01/01/00/00/00/0000起走钟。
统计和记录
事件记录SOE
当有事件发生时,MC10可以对发生的事件进行记录,记录存放对应的地址表为
0x0674-0x07fc段。事件记录为LIFO(LASTINPUTFIRSTOUTPUT),最新发生的事件被记录在
最小的代号对应的地址内。如果记录数量达到最大值,最旧的记录将被删除。
最新SOE记录指针控制字0x04fd记录了当前SOE的记录位置(0-49条循环)。第零条SOE
记录的起首地址为0x0674。SOE记录记数器控制字0x04fe,产生一条SOE则0x04fe控制字
加一,到65535加一后归零。
事件记录的触发条件有DI,DO和32个内部条件。MC10可以保存50条SOE记录,每
一条SOE记录有8个字组成,第一个字表示具体事件,第2~8个字分别代表毫秒,秒,分
钟,小时,日,月,年。具体事件见表5:
表5
SOE代号SOE序号SOE含义
1~6保留
70x07I(A,B,C)过载保护标志。过载动作置0-1
80x08I(A,B,C)过载保护标志。过载动作置1-0
9~20保留
210x15I不平衡保护标志。不平衡动作置0-1
220x16I不平衡保护标志。不平衡动作置1-0
230x17I0接地保护标志。动作置0-1
240x18I0接地保护标志。动作置1-0
250x19非电量1保护标志。动作置0-1
260x1a非电量1保护标志。动作置1-0
270x1b非电量2保护标志。动作置0-1
280x1c非电量2保护标志。动作置1-0
290x1dF过频保护标志。动作置0-1
300x1eF过频保护标志。动作置1-0
310x1fI(A,B,C)堵传保护标志。堵转动作置0-1
320x20I(A,B,C)堵传保护标志。堵转动作置1-0
330x21U(AB,BC,CA)过压保护标志。过压动作置0-1
340x22U(AB,BC,CA)过压保护标志。过压动作置1-0
35~460x23保留
470x2fF欠频保护标志。动作置0-1
480x30F欠频保护标志。动作置1-0
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490x31I(A,B,C)欠流保护标志。欠流动作置0-1
500x32I(A,B,C)欠流保护标志。欠流动作置1-0
510x33失压保护标志。失压动作置0-1
520x34失压保护标志。失压动作置1-0
53~58保留
590x3bU(AB,BC,CA)欠压保护标志。欠压动作置0-1
600x3cU(AB,BC,CA)欠压保护标志。欠压动作置1-0
610x3d启动时间过长保护。动作置0-1
620x3e启动时间过长保护。动作置1-0
63~68保留
690x45速断保护标志。速断动作置0~1
700x46速断保护标志。速断动作置1~0
710x47接触器分断保护标志。动作置0~1
720x48接触器分断保护标志。动作置1~0
730x49PT断线报警护标志。动作置0~1
740x4aPT断线报警保护标志。动作置1~0
75~104保留
105Te保护标志位,动作置0~1
106Te保护标志位,动作置1~0
107~191保留
1920xc0代表事件DI0从状态0变换为1
1930xc1代表事件DI0从状态1变换为0
1940xc2代表事件DI1从状态0变换为1
1950xc3代表事件DI1从状态1变换为0
1960xc4代表事件DI2从状态0变换为1
1970xc5代表事件DI2从状态1变换为0
1980xc6代表事件DI3从状态0变换为1
1990xc7代表事件DI3从状态1变换为0
2000xc8代表事件DI4从状态0变换为1
2010xc9代表事件DI4从状态1变换为0
2020xca代表事件DI5从状态0变换为1
2030xcb代表事件DI5从状态1变换为0
2040xcc代表事件DI6从状态0变换为1
2050xcd代表事件DI6从状态1变换为0
2060xce代表事件DI7从状态0变换为1
2070xcf代表事件DI7从状态1变换为0
2080xd0代表事件DI8从状态0变换为1
2090xd1代表事件DI8从状态1变换为0
2100xd2代表事件DI9从状态0变换为1
2110xd3代表事件DI9从状态1变换为0
2120xd4代表事件DI10从状态0变换为1
2130xd5代表事件DI10从状态1变换为0
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2140xd6代表事件DI11从状态0变换为1
2150xd7代表事件DI11从状态1变换为0
216~2230xd8~0xdf保留
2240xe0代表事件DO0从状态0变换为1
2250xe1代表事件DO0从状态1变换为0
2260xe2代表事件DO1从状态0变换为1
2270xe3代表事件DO1从状态1变换为0
2280xe4代表事件DO2从状态0变换为1
2290xe5代表事件DO2从状态1变换为0
2300xe6代表事件DO3从状态0变换为1
2310xe7代表事件DO3从状态1变换为0
2320xe8代表事件DO4从状态0变换为1
2330xe9代表事件DO4从状态1变换为0
2340xea代表事件DO5从状态0变换为1
2350xeb代表事件DO5从状态1变换为0
SOE是根据12DI,6DO,32个逻辑条件状态变化来产生的。通过SOE容许控制字来控
制相应DI,DO,逻辑条件状态变化是否产生SOE。
I/O功能
开关量DI输入状态存放在寄存器0x4f0的0~11位相对应0~11个DI状态。
开关量输出状态存放在寄存器0x4f1的0~6位对应DO0,DO1,DO2,DO3,DO4,DO5的状态。
AO输出值
MC10有1个模拟量输出口,模拟量输出口的输出可以选择控制条件,控制条件包
括:Ia,Ib,Ic,Io,Ua,Ub,Uc,P,由地址表中的0x050d控制,具体见表6。
表6
0x050d寄存器控制条件
0Ia
1Ib
2Ic
3Io
4Ua
5Ub
6Uc
7P
如果是电流控制时,I为0~2CT(CT为表头设置的电流变比值):AO对应输出为4~20mA;
如果是电压控制时,U为0~(Ue为表头设置电压额定值):AO对应输出为4~20mA;
如果是功率控制时,P为三相总的视在功率:AO对应输出为4~20mA;
所接负载小于350欧姆。
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地址表中0x4fc存放AO输出大小(Rx/1000,4000-20000为4-20mA)。
继电保护功能
显示模块操作屏蔽控制字
MC10为了方便就地控制,在其配套的显示模块上设置了启动,停车控制,具体画面操
作请参看显示模块操作部分。
MC10地址表中0x402c控制是否开启显示模块操作。置1为屏蔽控制,屏蔽所有显示
模块操作(启动,停车,复位,K清零),置0为开启。
启动A,启动B,停车
MC10对电动机的启动A(合DO0),启动B(合DO1),停车控制(分DO0,DO1)是
通过对地址表中0x4028,0x4029,0x402a三个地址操作来实现的。
可以通过四种方式来控制电机启,停。
1:通过RS485总线对启动A,启动B,停车控制三个地址写1实现电机启动与停车,
2:通过显示模块的启动停车画面操作控制电机启动与停车。
3:设置启动A,启动B,停车对应得DI,通过相应DI合分来控制电机启动与停车。
4:通过DI联动控制电机启停:在联动允许的条件下,联动关联的某个DI的合分控制
电机启停
DI控制与DI联动控制的区别:
1选择DI控制电机启停时,要选择两个DI(一个DI控制电机启动,一个DI控制电机停车)
只要检测到控制电机启动的DI闭合,电机启动,此后不管该DI状态是闭合或是断开,电
机都不会停车;当检测到控制电机停车的DI断开,电机就会停车,此后不管该DI状态是
闭合或是断开,电机都不会启动。
2选择DI关联控制电机启停时,只需要选择一个DI,该DI状态为闭合时启动电机,该DI
状态为断开时电机停车。
手动/自动复归
MC10由于故障停车后,报警出口DO2,DO3,DO4,DO5复归方式有手动,自动两
种。手动自动复位控制字0x403b设置为1为手动复位,设置为0为自动复位。
设置为手动复位时,只要将复位控制字0x4038置1,复位后控制字置0。在改动参数设置后,
必须复位。
正常启动与软启动(Δ/Y启动)选择控制字
MC10可以设置电动机启动方式:分为正常启动和软启动。通过对地址表中0x403c
操作实现。设置为0:正常启动。设置为1:软启动(Δ/Y启动)。
正常启动时,DO0或者DO1闭合控制电机启动(DO0,DO1可以控制电机正转与反转),
DO0,DO1断开控制电机停车。启动方式见下图
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软启动(Δ/Y启动)时,DO0闭合启动时间后断开,DO1闭合。DO1断开控制电机停
车。见下图
MC10保护功能配置见表13
表13
功能项目内容
速断保护启动过程中限时速断6-12Ie,延时出口动作
启动后速断3-12Ie,瞬时出口动作
散热方式均匀散热
散热时间0~
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堵转保护启动完成后电动机电流保护I>Idz,t>Tdz出口
过压保护启动完成后整定(105-150%Ue)U>Ugy,t>Tgy出口
I不平衡度保护Ibv=(Imax-Imin)/Iaver整定(5%-300%)
I0接地保护普通零序互感器5A/1A启动过程和启动后延时分段
非电量保护非电量1保护外部故障开关量接入DI0~DI11
非电量2保护外部故障开关量接入DI0~DI11
接触器分断能力防止接触器触点烧坏Ifd设定接触器容许分断电流
保护整定电流(6~12Ie)
欠流保护启动后执行
欠压保护启动后执行75%~95%Ue
频率保护过频率保护整定频率50~65Hz
欠频率保护整定频率45~50Hz
PT断线报警PT断线检测可闭锁低电压保护
启动时间过长启动过程中
失压重启动抗晃电功能
Te时间保护功能电机启动完成后
(Ie为电机额定电流,Ue为电机额定电压。电压,电流保护整定值为Ue,Ie的倍数)
速断保护
启动时延时速断:IXCt>Isd,t>Tsd出口动作(Isd为启动时速断动作Ie倍
数6-12);
启动后速断:IXCt>Iqsd立即出口动作(Iqsd为启动后速断动作Ie倍数3-12)
出口动作时间〈40Ms()
过载保护
过载保护采用发热模型算法,计算公式为:
2
IC
Ktt
I
e
过载保护动作后,系统散热模型采用在散热时间Tsr内线性散热。
系统散热结束前,电机被禁止启动,如需紧急启动,用户需清除热记忆K值。
(I为二次保护电流,Ct为电流变比),热模型曲线图见下图,,不动
。,,开始散
热。
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堵转保护,过压保护,I不平衡保护,I0接地保护
这几种保护采用定时限算法,当测量值超过设定值,延时设定时间后动作输出。保
。
非电量1,非电量2保护
该保护通过DI接收外部故障信号,检测到外部故障信号后延时启动报警,跳闸功
能。
接触器分断能力保护
该保护通过用户来整定接触器容许的最大分断电流Ifd,防止接触器触点烧坏。
当I<Ifd,停车跳闸通过跳接触器来实现
当I>=Ifd,停车跳闸通过输出信号驱动塑壳断路器的分励线圈来断开电动机回路
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PT断线报警
该保护可以通过继电器报警出口,也可以闭锁低电压保护。
判据1:(Umax-Umin)>36V;判据2:Umin<,Imax>;两个判据有一个满足判断为PT
断线。
欠流保护,欠频保护,过频保护,欠压保护
这几种保护采用定时限算法,当测量值小于设定值,延时设定时间后动作输出。保
。
欠流保护:<IXCt<IqlXIe(Ct为电流变比,Iql为欠流动作Ie倍数)
过频保护:Ua>,并Fg<F<65
欠频保护:Ua>,并45<F<Fq
欠压保护
欠压保护采用定时限算法,当测量值小于设定值,延时设定时间后动作输出。保
启动时间过长保护
启动时间过长保护:当保护表检测到启动,延时电机启动时间,再检测启动电流,
如果启动电流大于启动时间过长电流,启动保护动作输出。
当保护表检测到启动,延时电机启动时间后,,
则电机正常启动过程结束,否则为非正常启动结束。
启动判别方式:(Ia,Ib,Ic)XCt>。
失压保护及失压自启