KSMC馬達保護器是由我公司設(shè)計和研發(fā)生產(chǎn)的新一代全功能電動機控制器。保護器基于數(shù)字信號處理器（DSP）技術(shù)，采用分體式模塊化設(shè)計結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，安裝方便，在低壓控制終端MCC柜和1/4模數(shù)及以上各種抽屜柜中可直接安裝使用。
保護器符合以下標(biāo)準(zhǔn)中的相關(guān)要求：
GB/T14048.1 低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備總則
GB14048.4 低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備低壓機電式接觸器和電動機起動器
GB/T17626.2-1998 靜電放電抗擾度試驗
GB/T17626.3-1998 射頻電磁場輻射抗擾度試驗
GB/T17626.4-1998 電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗
GB/T17626.5-1999 浪涌（沖擊）抗擾度試驗
1.2 產(chǎn)品特點
可KSMC馬達保護器具有以下特點：
● 采用高可行性工業(yè)級DSP，數(shù)據(jù)采集速度快，測量精度高，運算處理速度快；
● 可以完成一臺電動機的電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、電度以及系統(tǒng)頻率等各種電氣參量的測量；
● 采用分體結(jié)構(gòu)，方便安裝、節(jié)省空間；
● 三地控制方式更靈活，可以通過硬件軟件兩種方式實現(xiàn)；
● 支持在線編程（IAP），裝置軟件需要升級維護時，無需拆卸即可完成；
● 具有完善的自檢功能，裝置內(nèi)無可調(diào)元件，調(diào)試方便；
● 保護控制可邏輯編程，二次設(shè)計方便；
● 全中文液晶顯示，運行狀態(tài)由指示燈指示，操作簡單方便，人機接口清晰易懂；
● 可選配1～2路RS485通訊口，與其他設(shè)備進行聯(lián)網(wǎng)通信，提供ModBus-RTU通信協(xié)議；
● 可選配1～2路4～20mA的模擬量輸出，方便與DCS或其他控制系統(tǒng)連接；
● 能夠記錄發(fā)生的100次事件，記錄信息掉電不丟失。
2 裝置原理描述
2.2 保護功能
保護器通過整定可實現(xiàn)下列保護功能。其中電流、電壓的整定值均采用輸入馬達保護器的實際值。
2.2.1監(jiān)測電動機停車/起動/運行狀態(tài)邏輯
電動機額定參數(shù)整定：由電動機廠家提供以下參數(shù)：電動機額定電流Ie，電動機起動時間t，起動電流倍數(shù)K等
保護器監(jiān)視電動機停車/起動/運行狀態(tài)采用電流及時間判據(jù)。
●當(dāng)電動機電流小于0.06倍Ie時，判為停車狀態(tài)；
●當(dāng)監(jiān)測電動機電流從小于0.06倍Ie（停車狀態(tài)）開始上升到1.12倍Ie后再上升時，判為起動狀態(tài)；
●電流從上限值下降到1.12倍Ie以下后，判為電動機起動完成，此時電動機進入運行狀態(tài)（大于0.06倍Ie）或停車狀態(tài)（小于0.06倍Ie）；
● 當(dāng)監(jiān)測電動機電流從小于0.06倍Ie（停車狀態(tài)）開始上，若電動機電流一直0.06倍Ie到1.12倍Ie之間，則經(jīng)設(shè)定的電動機起動時間t之后強制判為運行狀態(tài)；
● 當(dāng)馬達保護器保護自起動（“失壓重起”或“上電自起動”）動作后，若監(jiān)測電動機電流大于0.06倍Ie并保持1s后，強制判為運行狀態(tài)。
2.2.2三段電流保護（短路、過載、過負荷保護）
起動時短路、過載保護與運行時短路、過載保護將根據(jù)電動機起動或運行狀態(tài)自動轉(zhuǎn)換。
式中：I為任一相電流上限值
Ip為過載保護的起動電流整定值，該反時限啟動電流與定時限過流保護電流定值共用。
τ為時間常數(shù)，該時間常數(shù)與定時限過流保護時間定值共用。
由上式可知，Ip和τ為常數(shù)，而I與t為變數(shù)，當(dāng)I>Ip時，t隨I的加大而減小，二者呈反時限特性。反時限曲線見附錄。
2.2.3過熱保護及閉鎖
過熱保護作為電動機熱過載的主保護及定子繞組或引出線相間短路的后備保護。其動作模型考慮了電動機正序、負序電流所產(chǎn)生的綜合熱效應(yīng)及熱累積過程，引入的等值發(fā)熱電流Ieq，其表達式為：
Ieq2 = K1I12 + K2I22
保護動作特性如下：
t = τ / [ （ Ieq/ Ie ） 2 - 1.052 ]
式中：Ieq為電動機運行電流的等效電流；
I1為電動機電流的正序分量；
I2為電動機電流的負序分量；
K1為正序電流發(fā)熱系數(shù)，在起動過程中一般取0.5，運行過程中固定為1；
K2為負序電流發(fā)熱系數(shù)，一般取6，用于模擬增強負序電流的發(fā)熱效應(yīng)；
Ie為電動機的額定電流；
τ為電動機發(fā)熱時間常數(shù)。
在電動機起動時，為防止過熱保護誤動，一般將正序電流發(fā)熱系數(shù)整定在小于1的范圍，待電動機起動完成后保護器自動將正序電流發(fā)熱系數(shù)置為1，而不再人為減小正序電流。
過熱保護動作后具有閉鎖功能?？稍O(shè)定一個延時時間（設(shè)定為0時，該功能退出），當(dāng)過熱保護動作后在此延時時間段內(nèi)禁止電動機再次起動（保護器將起動對應(yīng)的閉鎖出口），延時時間結(jié)束后解除本次閉鎖。
在閉鎖過程中若需要緊急重新起動電動機，可以通過按下保護器的【退出】鍵強制復(fù)歸成“冷態(tài)”來解除閉鎖。
2.2.4負序過流保護
負序電流保護可以作為電動機的不平衡（斷相、反相）保護，當(dāng)發(fā)生電動機斷相，反相、定子繞組或引出線不對稱相間短路、定子繞組匝間短路時，將產(chǎn)生負序電流，而負序電流將在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生2倍工頻的電流，使轉(zhuǎn)子發(fā)熱量大大增加，從而危及電動機的安全運行。
負序過流保護邏輯圖如下：
2.2.5堵轉(zhuǎn)保護
保護器設(shè)有堵轉(zhuǎn)保護。該保護是反映電動機在運行過程中，由于轉(zhuǎn)子被卡住而引起電流加大導(dǎo)致電動機發(fā)熱的一種保護。堵轉(zhuǎn)保護邏輯圖如下：
2.2.6欠載保護
欠載保護用于反映電動機輕負載運行的情況。保護器通過檢測電動機電流來判斷其是否低載運行。當(dāng)電動機電流低于欠載電流定值且高于0.05In，保護器經(jīng)整定延時發(fā)告警信號或出口跳閘。
欠載保護邏輯圖如下：
2.2.7電流不平衡保護
電流不平衡保護用于反映電動機三相不平衡運行情況。保護器通過采集三相電流，并計算其不平衡度。當(dāng)三相電流不平衡度大于設(shè)定定值， 保護器經(jīng)整定延時發(fā)告警信號或出口跳閘。
不平衡度定值的表達式為：K = | I@ - Iav | / Iav
式中：K為三相電流的不平衡度；
I@為A、B、C任一相電流；Iav為A、B、C三相電流平均值；注：上式適用于A、B、C三相電流任一大于電動機額定電流定值Ie的情況；當(dāng)A、B、C三相電流均小于電動機額定電流定值Ie時，上式中的分母按Ie來計算。
電流不平衡保護邏輯圖如下：
2.2.8相序保護
采用電流判斷，當(dāng)相序接反后，負序電流會明顯加大，正序電流明顯減少，因此保護器以負序/（正序+負序）>80%為判據(jù)，如果大于80%，保護器出口跳閘。
2.2.9缺相保護
電動機缺相時導(dǎo)致嚴(yán)重的轉(zhuǎn)子發(fā)熱，從而燒毀電動機。它的動作靈敏度高于過熱保護，缺相更是在前期發(fā)現(xiàn)了潛在的導(dǎo)致電動機燒毀的故障，很好的提前保護了電機。保護器采用電流判斷，防止了靠電壓時電壓取值地點不準(zhǔn)確的問題，缺相保護動作于跳閘。
2.2.10過壓保護
保護器的過壓保護取母線線電壓（避免采用相電壓在發(fā)生單相接地故障時引起過壓保護誤動）。任一線電壓高于過壓定值，且開關(guān)處于合位，保護器經(jīng)整定延時發(fā)告警信號或出口跳閘
2.2.11低壓保護
保護器的低壓保護取母線線電壓。當(dāng)三個線電壓全低于低壓定值，且開關(guān)處于合位時，保護器經(jīng)整定延時發(fā)告警信號或出口跳閘。
2.2.12零序保護
當(dāng)檢測到的自產(chǎn)零序電流大于整定值時，保護器經(jīng)整定延時發(fā)告警信號或出口跳閘。
2.2.13起動時間過長保護
起動時間過長保護邏輯圖如下：
其中： Iset取額定電流的起動電流倍數(shù)（K*Ie），
t1為整定的電動機起動時間；
t2為起動過長時間定值。
電動機開始起動，經(jīng)過整定的起動時間t1，其電流值仍大于整定起動電流值，則表明電動機起動時間過長，此次起動未成功，電動機有嚴(yán)重發(fā)熱的危險，保護器將延時t2跳閘。若經(jīng)過整定的起動時間后，電流值小于起動電流值，則表明電動機屬正常起動，起動成功。
2.2.14失壓重起動
失壓重起是指當(dāng)電動機低壓跳閘后，若在整定的自起動可用時間（t1）到時電壓恢復(fù)正常則延時（t2）發(fā)電動機合閘命令，重新啟動電動機。該功能用于保持在電源短時間內(nèi)消失后又恢復(fù)的情況下的重要電動機重起動。通過設(shè)定不同的延時（t2）值，可實現(xiàn)分批重起動。
其他保護跳閘時保護器將閉鎖失壓重起動。
2.2.15上電自起動
上電自起動功能可實現(xiàn)上保護器重新上電時的電動機重起動。該功能主要用于保護器電源與電動機電源共用的情況。電源短暫失壓故障后，電壓恢復(fù)正常時可根據(jù)重要性實現(xiàn)電動機分批自起動，可行的維持系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和連續(xù)性。
設(shè)定為“投入”時，保護器重新上電時根據(jù)掉電時的狀態(tài)（電壓、電流及開關(guān)位置情況），控制是否起動電動機。
若保護器掉電時母線有電壓、開關(guān)處于合位（若有）且電動機處于運行狀態(tài)，保護器重新上電時將根據(jù)電壓、開關(guān)位置情況（在整定可用時間內(nèi)電壓恢復(fù)正常、主開關(guān)（接觸器）處于跳位（若有））保護器將經(jīng)整定延時后重新起動電動機。
若條件不滿足則不重新起動電動機。設(shè)定為“退出”時，該功能退出。
2.2.16接觸器上限分?jǐn)嚯娏鞅Ｗo
保護器設(shè)有接觸器上限分?jǐn)嚯娏鞴δ?，該功能針對由接觸器控制的電動機回路設(shè)置。對于只由斷路器控制的回路，注意將該功能設(shè)為『退出』。
由于接觸器有一定的電流分?jǐn)嗄芰?，?dāng)故障電流大于接觸器上限分?jǐn)嚯娏髦禃r應(yīng)閉鎖保護器對應(yīng)控制接觸器輸出，而由可編程輸出節(jié)點2輸出接點（控制熔斷器或斷路器）斷開負載電流。
2.3 測量功能
KSMC馬達保護器的測量功能包括：實時測量數(shù)據(jù)、計算量、電度量。
保護器可實時測量本臺電動機的各種電氣量并在當(dāng)?shù)剡M行顯示，亦可通過通信接口隨時將當(dāng)?shù)販y量參數(shù)內(nèi)容上傳。
2.3.1 實時測量/計算量
實時測量參數(shù)包括電力參數(shù)。測量值都是可用值。電力參數(shù)包括：
● A、B、C三相電流及其相角
● A、B、C三相電壓及其相角
● AB、BC、CA三線電壓及其相角
● 三相總有功功率、總無功功率、總視在功率
● 功率因數(shù)及頻率
以上測量值均為一次實時可用值。其中各相角均以UA為參考，相角測量未作精度要求，但能顯示各輸入量的相位關(guān)系，可直觀的反映現(xiàn)場的接線是否出錯。
2.3.2 電度計量（該數(shù)據(jù)僅供監(jiān)測，不作為計量收費依據(jù)）
電度參數(shù)是一個累計值，基本的電度參數(shù)包括：
1）有功電度（kwh）
2）無功電度（kvarh）
電能讀數(shù)是真有效值，所有的電能參數(shù)表示三相的總和。電能讀數(shù)的分辨率為0.1度，上限范圍為199999999.9度。超出上限值，積分電能自動歸零后繼續(xù)累加。所有電能參數(shù)均為其電能總量（表示輸入、輸出電度（值）的總和，無論電度是輸入或輸出，總量電度都將增加）。
通過整定，可將積分電能累加器清零或置數(shù)。
2.4模擬量輸出功能
通過編程設(shè)置可將模擬量（DC 4-20mA）輸出設(shè)置為與某一被測參數(shù)成比例的輸出。模擬量輸出的上限負載為300Ω。模擬量輸出須設(shè)置以下3個參數(shù)：
1）『輸出參數(shù)』：表示輸出電流成比例的被測參數(shù)。可選項為IA、IB、IC 、I、UA、UB、UC、U、UAB、UBC、UCA、P。
2）『輸出滿刻度』：表示20mA輸出相對應(yīng)的被測參數(shù)值，范圍是0~1.2倍額定
3）『輸出零刻度』：表示4mA輸出相對應(yīng)的被測參數(shù)值，范圍是（0~1.2）倍額定
額定電流、額定電壓可在參數(shù)設(shè)置中整定，額定功率為額定電壓*額定電流/ 。
式中： K1為輔助模擬量輸出范圍的起點，取4
K2為輔助模擬量輸出范圍的終點；取20
舉例：設(shè)置輸出參數(shù)為IB，額定電流為5A。輸出滿刻度為1.20倍額定，輸出零刻度為0。則當(dāng)IB為5.00A時，保護器將從對應(yīng)端子上輸出17.3mA的直流電流。
2.5 開關(guān)量采集功能
保護器能夠采集10路開關(guān)量輸入。保護器的開關(guān)量采集電路采取了嚴(yán)格的防雷、防瞬變電磁干擾措施，保持了遙信采集的高可行性。開入回路中采用有源方式輸入（工作電壓由外部提供），工作電壓可以選擇為DC220V/110V/48V/24V、AC220V/110V等（特殊電壓可由用戶特別提出）。此時公共端接負（或零線），相應(yīng)的開入端子接正（或火線）。
在顯示模塊可以查看到各路開入的實時狀態(tài)， 亦可通過通信接口上傳。
開關(guān)量變位可以記錄下來，在顯示器的事件記錄菜單中可以查看到變位時的狀態(tài)、時間。
2.6 繼電器輸出功能
保護器有8個繼電器輸出，其中有三輸出共用一個公共端，其余五個繼電器采用空接點形式輸出。兩個可編程繼電器的輸出方式（電平和脈沖/脈寬可設(shè)置）可編程設(shè)置。繼電器的用途可根據(jù)用戶需要編程設(shè)置。
界面中的『短脈沖』表示繼電器的動作3秒后自動返回；『長脈沖』表示繼電器動作后30秒后自動返回。
2.7 通訊功能
保護器可提供兩個通訊接口。兩個通信口均為RS485通訊方式，通信規(guī)約標(biāo)準(zhǔn)的MODBUS-RTU協(xié)議。
兩個通信口相互獨立，可以與兩個獨立的后臺系統(tǒng)同時通信，實現(xiàn)完整的雙網(wǎng)通信。
通過通訊電纜將通信口與一臺PC機連接，通過在PC機上運行的專用調(diào)試軟件，用戶可以監(jiān)視保護器的運行狀況及各種實時數(shù)據(jù)，也可以修改保護器的各種參數(shù)或控制繼電器的輸出，甚至可以獲得保護器的一些高應(yīng)用功能。
2.8 裝置自檢告警功能
保護器檢測到自身的下列硬件故障時，發(fā)出運行異常信號并報警，并同時閉鎖保護出口。
硬件故障包括：RAM、NVRAM、定值出錯時等。
2.9 事件記錄功能計算到1ms的事件記錄，其中顯示NO.00為近期一次事件記錄?？偸录?00個，則產(chǎn)生的事件記錄將被新近產(chǎn)生的事件記錄覆蓋。保護器掉電后事件記錄仍可保存。
事件記錄主要內(nèi)容有：
保護動作類型及動作參數(shù)；
裝置告警情況；
遙信變位；
控制監(jiān)視（如“手動起動/停車”操作等）
3、技術(shù)參數(shù)
3.1 環(huán)境條件
● 工作溫度： -20℃～+55℃
● 貯存溫度： -25℃～+70℃
● 相對濕度： 上限相對濕度為95%且表面無凝露
● 海拔高度： 可達3000m
3.2 絕緣性能
● 絕緣電阻： 電源回路、交流回路、開出回路、開入回路、外殼相互之間用開路電壓500V的兆歐表測量其絕緣電阻值，正常試驗大氣條件下，各回路絕緣電阻不小于100MΩ
● 介質(zhì)強度： 在正常試驗大氣條件下，電源回路、交流回路、開出回路、外殼相互之間能承受頻率50Hz，電壓2kV，歷時1分鐘的工頻耐壓試驗而無閃絡(luò)擊穿現(xiàn)象
● 沖擊電壓： 在正常試驗大氣條件下，電源回路、交流回路、開出回路、外殼相互之間能承受1.2/50?s的標(biāo)準(zhǔn)雷電波短時沖擊電壓試驗，開路試驗電壓4kV
● 濕熱性能： 耐濕熱性能符合GB7261
3.3 電磁兼容性
● 脈沖群干擾： 能承受GB/T14598.13（idt IEC60255-22-1）規(guī)定的1MHz 和100kHz 脈沖群干擾試驗（半波電壓幅值共模為2.5kV，差模為1kV）。
● 靜電放電干擾： 能承受GB/T 14598.14（idt IEC60255-22-2）規(guī)定的Ⅳ級（接觸放電8kV）靜電放電干擾試驗。
● 輻射電磁場干擾： 能承受GB/T 14598.9 （idt IEC60255-22-3）規(guī)定的Ⅲ級（10V/m）的輻射電磁場干擾試驗。
● 快速瞬變干擾： 能承受GB/T 14598.10（idt IEC60255-22-4）規(guī)定的Ⅳ級的快速瞬變干擾試驗。
3.4 額定參數(shù)
● 工作電源： DC 110V～340V或AC 85～264V兩用
● 開入電源： DC220V/110V/48/24V、AC220V/110V（訂貨注明）
● 交流電流： 5A或1A（用戶配置一次CT）；或同電動機一次額定電流（用戶未配置一次CT且電動機額定電流不大于225A）
● 交流電壓： 100/ V或100V、380/ V或380V（訂貨注明）
● 額定頻率： 50Hz 或 60Hz（訂貨注明）
3.5 主要技術(shù)指標(biāo)
3.5.1 功率消耗：
● 裝置電源： 正常工作不大于3W,動作時不大于8W
● 交流電壓回路： 不大于0.2VA/相
● 交流電流回路： 不大于0.5VA/相
3.5.2 采樣回路工作范圍：
● 電壓： （0.05～1.2）Un
● 保護電流： （0.1～10.0）In
● 測量電流： （0.05～2.0）In
● 頻率： 45～55Hz （額定50Hz時）
55～65Hz （額定60Hz時）
3.5.3 保護動作值誤差
● 電流動作值： 不超過±5％
● 電壓動作值： 不超過±2.5％
● 延時動作值： 不超過±40ms 或3％
● 事件記錄分辨率： ≤ 1ms
3.5.4 測量精度
● 電流、電壓： 0.2級（額定）
● 功率： 0.5級（額定）
● 頻率： 不超過±0.02Hz
● 積分電度： 1.0級（額定）
3.5.5 過載能力
● 交流電流回路： 2倍額定電流下連續(xù)工作
20倍額定電流下允許10s
40倍額定電流下允許2s
● 交流電壓回路： 1.5倍額定電壓下連續(xù)工作
3.6 機械性能
● 振動： 裝置能承受GB/T 11287（idt IEC60255-21-1）規(guī)定的I 級振動響應(yīng)和振動耐受試驗。
● 沖擊和碰撞： 裝置能承受GB/T 14537（idt IEC60255-21-2）規(guī)定的I 級沖擊響應(yīng)和沖擊耐受試驗，以及I 級碰撞試驗。
3.7 安裝方式
● 保護器主機： 標(biāo)準(zhǔn)35mm導(dǎo)軌或直接螺絲固定
● 顯示器： 嵌入式安裝
● CT模塊： 標(biāo)準(zhǔn)35mm導(dǎo)軌或直接螺絲固定
3.8 CT模塊
保護器帶有配套分體式CT模塊，該模塊通過專用電纜與主機的互感器接口連接。CT模塊采用直接穿心方式引入電流。安裝時應(yīng)特別注意穿心電纜電流方向與模塊上標(biāo)示方向一致。
CT模塊對應(yīng)電動機額定功率（額定電流）大小有以下規(guī)格：
電流互感器配置
電動機額定功率
額定電流規(guī)格
適用額定電流范圍
