智能电动机保护控制器在化工行业中的应用
- 2019年03月27日 11:58:25来源：江苏斯菲尔电气股份有限公司点击：13034
背景概况
化工行业在我国的国民经济中占有重要地位，是国家的基础产业和支柱产业。化工行业生产系统可大致包含：电控系统、投料系统、制浆系统、出料过滤系统、灌装系统等系统，生产的高度自动化和连续化是其重要的工况特征。在其各个生产系统中，对每个低压电机的保护和控制是整套生产自动化监控的重要部分，随着发展精细化工的步伐不断加快，生产工艺的快速持续改进和引入设备的大型化，使得对低压电机的保护和控制提出了更高的要求。
产品简介
斯菲尔电气新一代智能电动机保护控制器WDH-31-580采用模块化设计理念，产品包含：实时监测，保护控制，通信组网，人机交互等多个模块组件，每个模块都具备独立的微处理器，用以追求较大的功能化及较小的故障率。整机具备完善的测量保护功能、灵活的可编程控制逻辑及多种总线通信协议，适用于低压单向电机，双向电机，双速电机，电磁阀，电动执行器等装置，实现复杂的电机保护和控制需求。
功能框图
产品优势
1.丰富的监测功能
·大至250A 电流直接接入(>250A 可使用外置电流互感器)
·大至690V电压直接接入(>690V 可使用外置电压互感器)
·全电量测量(U 、 I 、 P 、 Q 、 PF 、 EP 、 EQ 、 THD...)
·可选择基波/全波电流测量与保护
·内置剩余电流互感器，大测量值8A
* 测量模块自带的电流互感器中已经具备剩余电流线圈绕组
不必再外接剩余电流互感器，免去额外的接线。
·标配2路温度测量(1路热敏电阻， 1路热电阻Pt100)
·电机绝缘测量(大200MΩ/内置500V升压电路)
* 电机长时间、过负荷运行会导致绝缘性能下降，严重时会烧坏电机。
在停机状态下，保护器可测量电机单相绕组与机壳间的绝缘电阻值，用于判断电机绝缘性能是否降低或失效。
2.完备的保护与控制
·多种起动控制方式(单步模式、双步模式)
下图为“直接起动”典型接线图
·多位置控制权限(就地、远程、自动、消防等)
·抗晃电/失压重起功能保证现场工艺连续性
在企业生产过程中，往往都会存在因雷击、短路故障重合闸或内部电网故障等原因而产生电网电压瞬时下降至额定电压的10%-80%，持续时间为0.5个周波至60s，这种现象称为“电压跌落”，又称 “晃电”。低压电机回路基本采用交流接触器控制，交流接触器电压保持的大致要求为：电压不小于45%或者失压时间不大于60ms。因此晃电现象极易造成生产设备的大面积非计划停车，给连续生产企业(如化工行业)造成重大损失，甚至造成设备事故和人身事故。
针对以上情况，WDH-31-580电动机保护控制器具备“立即重起动”及“延时重起动”功能，其内置超级电容，保证3s失压情况下，控制器持续运行；内置欠压重合闸逻辑：对于瞬间“晃电”(一般小于0.5s)，电机由于惯性并未完全停车，控制器执行“立即重起”逻辑，立即吸合接触器线圈，跳过起动过程，保障不间断运行；对于长时间失电(一般不大于60s)，控制器执行“延时重起”逻辑，满足起动条件后重合闸接触器线圈，并可分批起动电机。
抗晃电“立即重起”
· t1时刻电压跌落至失电电压阈值
· t2时刻电压恢复，且t1-t2的时间小于晃电时间
· 执行立即重起： 立即重合接触器(无起动过程)
抗晃电“延时重起”
· t3时刻电压跌落至失电电压阈值
· t4时刻电压恢复， t3-t4的时间大于晃电时间(立即重起失效)
且t3-t4的时间小于延时重起大失压时间
· 执行延时重起： 延时分批起动时间至t5
重合接触器，重起电机
(下图：正常起动命令控制逻辑)
·多达21种保护算法&逻辑
短路/剩余电流/单相接地/低电压等保护动作对象可设置为接触器或断路器
(下图：过载保护算法逻辑)
3.改进型通信接口和协议
DP接口主控模块
·支持标准的Profibus-DPVO/DPV1协议
·可自定义输入/输出模块，用户可以灵活选择,节省主站内存
·可配置输入位及输出位功能，省去DCS编程人员修改原有控制逻辑
(下图：自定义输入/输出模块)
以太网接口主控模块
·鉴于低成本的RS485/Modbus-RTU协议通信速率和可靠性都比较低，仅能在监测系统使用，而不能用于控制系统，因此推出了自带交换机功能的以太网接口，协议采用Modbus/TCP，可方便的替代原有的RS485总线。提高通信速率及可靠性的同时，布线方便，可省去部分交换机，降低成本。
(下图：以太网菊花链组网)
WDH-31-580新一代智能电动机保护控制器以斯菲尔公司多年的设计经验与创新理念打造的一款智能低压保护类装置，其硬件平台成熟稳定，模组化紧凑型设计便于各种场合安装，并具备高性能的监控与保护功能，一经推入市场，已得到了多家石化企业用户的一致好评。
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