电动机保护器培训资料
1． 保护器简介
ST500系列智能型（电动机）控制器（以下简称控制器）。该控制器用于操作交流50Hz，额定工作电压至660V,额定电流至820A交流电动机控制回路中的接触器，对电动机的过载、过热、外部故障、堵转、相序、缺相不平衡、欠压、过压、欠功率、接地或漏电等故障引起的危害予以保护，并有测量、操作控制、自我诊断、维护管理、总线通讯（遥测、遥讯、遥调、遥控）等功能。控制器基于微处理器技术,采用模块化设计结构，产品体积小,结构紧凑,安装方便，在低压控制终端MCC柜中，在1/4模数及以上各种抽屉柜中可直接安装使用。
控制器一般采用内置电流互感器，超过250A时采用外部保护级电流互感器，互感器为0.5级,保护精度要求5P10（但当采用外部标准0.5级电流互感器时，互感器一次额定电流建议选用3-4倍的电动机额定电流）。
注：5P10――在额定电流处保护精度为1%，在10倍额定电流精度为5%。 控制器的使用取代了传统的塑壳断路器（仅用刀熔开关即可）、热继电器、电流互感器、多种信号灯、电流表、大电流按钮（仅需信号按钮）、大量中间继电器和时间继电器、变送器、PLC和电缆等。
五年多来在电力、石化、轻工、煤炭、纸业、钢铁等行业已成功投入10万多台。 针对一些电机容易起动和不频繁起动不会出现明显附加温升的增安型电动机，采用tE时间保护。
2、保护功能说明
ST500II保护的动作特性如下:
1. 接地保护(起动与运行过程中都投入)
接地保护需设定以下参数: 整 定 值 起 动 延 时 时 间 运 行 延 时 时 间 剪 切 系 数 执 行 方 式 20% Ir1～100% Ir1 +OFF； 0s～60.00s 0s～60.00s 1.5～6+OFF 跳闸/报警 接地保护具有定时限和反时限保护特性,其电流信号取于内部互感器电流矢量和，用于保护相线对电动机金属外壳的短路保护。 接地动作电流特性：
理论值:≤0.5Iq时不动作， ≥1.0Iq延时动作 Iq为控制器接地电流整定值
接地延时时间特性: t = （Iq / I ）* C * Tq
其中：t----故障延时时间； I---接地故障电流； C----剪切系数； Tq-----接地整定延时时间(起动延时时间或者运行延时时间)。
当C设为OFF时动作特性为定时限。
注: 当C整定成OFF时,故障动作时间为运 行 延 时 时 间(起 动 延 时 时 间).
当C设为1.5-6时，动作特性分为两种情况：
①、I/Iq≥C时，动作特性为反时限，接地延时时间特性: t = Iq / I * C * Tq； ②、I/Iq＜C时，动作特性为定时限；
2. 漏电保护(起动与运行过程中都投入)
漏电保护需外配专用漏电互感器,根据取样的剩余电流值和设定的漏电动作值比较判断是否启动漏电保护功能,外接漏电互感器检测电流的灵敏度较高,主要用于非直接接地的保护,以保证人员的安全,漏电保护需设定以下参数: 整定值 起 动 不 驱 动 时 间 运 行 不 驱 动 时 间 执行方式 10% IΔnm～100% IΔnm +OFF； 0s～60.00s 0s～60.00s 跳闸/报警 漏电保护的动作特性:≤0.5 IΔnm时不动作,≥1.0 IΔnm延时动作.不同故障倍数的电流时间特性如下:
延时型 2倍极限不驱动时间 s 剩余电流 IΔn 2IΔn 5IΔn 10IΔn 非延时型 0.06 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 0 最大断开时间 s 0.36 0.18 0.072 0.6 0.3 1.2 0.6 1.8 0.9 2.4 1.2 3 1.5 3.6 1.8 4.2 2.1 4.8 2.4 5.4 2.7 6 3 0.04 0.04 0.04 0.12 0.24 0.36 0.48 0.6 0.72 0.84 0.96 1.08 1.2 t = (I/ Iq)* Tq Ir1 / I大于等于5倍按5倍算(为定时限).
3. 缺相不平衡率保护(起动与运行过程中都投入)
定时限保护，分别计算三相电流的不平衡,根据三相电流的最大不平衡率和设定值的不平衡保护动作设定值比较判断是否启动该保护。
动作值: 5 ~ 60% + OFF 延时时间: 1 ~ 60S 动作特性: 在0.9 ~ 1.1之间动作 精度: ±10%
执行方式: 跳闸/报警 额定电流 IFLC
IaV 是三相平均电流 I是当前值 当Iav > IFLC时e＝|I-Iav|/Iav*100%；当Iav < IFLC时e＝|I-Iav|/ IFLC*100%。
实际值为:动作特性:
e>设定值动作
4. 堵转保护(运行过程中投入)
动作值: 100％Ir1~ 允许的最大分断电流+OFF
最大分断电流 200％Ir1~1000％Ir1+OFF 延时时间: 0.5 ~ 50S 动作特性: 在0.9 ~ 1.1I之间动作 精度: ±10%
执行方式: 跳闸/报警
取三相电流最大值与堵转保护电流设定值比较。三相电流最大值 >设定值时，开始延时起动保护。
最大分断电流是指一般接触器的允许分断能力在额定电流的6-8倍,若回路电流超出该范围操作时将导致触点烧死或拉弧,从而导致事故的进一步扩大.有短路故障发生时,控制器通过判断电动机回路的故障电流是否大于接触器的最大分断电流的设定值:
● 回路的故障电流<最大分断电流 故障保护通过断开串在接触器线圈回路的触点来实现；
● 回路的故障电流>最大分断电流 故障保护通过断开串在塑壳开关的分励线圈上的触点来实现,而不断开接触器,从而实现更可靠的保护；
注意:如果现场塑壳开关不带分励线圈时,最大分断电流就不能设置,将其整定为
“OFF”,表示所有故障都是通过断开串在接触器线圈回路的触点来实现。否则,当回路的故障电流>最大分断电流时,接触器不动,从而电机处于故障运行,发生事故。
5. 欠载保护(起动与运行过程中都投入)
适用于水泵负载、皮带形式等,是定时限保护.
动作值(Iq): 20％Ir1~100％Ir1+OFF
延时时间(Tq): 0.5S ~ 50S
动作特性: 在0.9 ~ 1.1I之间动作
精度: ±10%
执行方式: 跳闸/报警
取三相电流平均值Iav与欠载保护电流设定值比较。Iav < Iq设定值时，开始延时起动保护。
实际值为:动作特性: Iav<0.9Ir1倍的整定值动作
6. 过载保护(运行过程中投入)
过载保护是电机的主要保护（运行前必需投入），过载保护为反时限保护，过载保护是模拟电的发热特性,根据热容量进行的保护。
理论值:>1.2Ir1倍的整定值动作 <1.05Ir1倍不动作 实际值为:动作特性: 1.15Ir1倍的整定值动作
过负载特性曲线: T={K×Loge[N2/(N2－1.15)]}/1.15
其中N=I/Ir1,K为曲线速率,T为实际动作时间,I为实际电流,Ir1为电机额定电流. 以K=10,1.2Ir1为例. N=1.2 Ir1/ Ir1
T={10× Loge[1.22/(1.22-1.15)]}/1.15=13.9349
①、 K系数的设置
一般和电动机的过载能力曲线有关，或者可以根据电动机的过载保护级别来设定，但国内很多电动机没有以上两项数据，可以参考下面的设置标准进行设置，该参数主要反映的是电动机过载之后的动作速度。
K系数 130, 180 280 400, 600 800, 1000 满足标准规定的脱扣级别A 10 10 20 30 脱扣时间 2h内不动作 1h内动作 整流倍数 1.0 1.2 1.5 ≤2min ≤4min ≤8min ≤12min 7.2 2s K系数整定（10，16，24，40，60，80，100，135，180，280，400，600，800，1000，1200，1300）、、②、冷热曲线比（20％~100％） 该参数设置主要影响电动机在没有过载情况下热容量的计算。热容量计算主要分为两个部分，没有过载情况下的热容量（稳态热容量）和过载情况下的热容量（过载热容量）。过载后热容量的计算是以稳态热容量为基础开始叠加。也就是说冷热曲线比主要影响过载热容量的起点。若不需要考虑电动机在没有过载情况下的发热，该参数可以设置为100%，若考虑电动机在没有过载情况下的发热，可以根据电动机在没有过载情况下的发热程度设置该参数，该参数设置越小，稳态热容量的值越大，电动机在没有过载情况下的发热越厉害。 电动机没有过载情况下的回路电流 稳态热容量＝ ×（100%－冷热曲线比） 电动机额定电流 ③、冷却时间（5min~1050min） 该参数主要影响电动机过载动作后复位时间。对该参数影响较大的是电动机的散热条件。若散热条件比较好的该参数可以设置小一些，若散热条件差的该参数可以设置大一些。实际上该参数类似热继电器的双金属片动作后恢复到初始位置的时间。若没有达到冷却时间电动机不允许再次起动，但可以通过清除热容量的方式来再次起动电动机。 ④、允许起动热容 该参数主要决定电动机过载动作热容量降低到什么程度后可以重新起动电动机。方式一：降低到15%以下可以再次起动电动机；方式二：降低到（100%－上次起动所有热容量－2%）或者降低到15%以下可以再次起动电动机，一般设置为“方式一”较为合理一些。 ⑤、故障复位方式 过载故障动作后要求再次起动的情况下，若热容量已经下降到允许起动热容量以下，故障复位方式为自动时可以直接起动电动机；若热容量已经下降到允许起动热容量以下，故障复位方式为手动时需执行一次复位操作才允许起动电动机，一般该参数可以设置为“自动”。 ⑥、保护动作方式 保护的动作执行方式为报警，当回路出现过载故障时，控制器发出报警，但不会断开主回路，电动机会一直运行；保护的动作执行方式为跳闸，当回路出现过载故障时，控制器发出报警，延时时间到后断开主回路，电动机停车。 7. 欠压保护(起动与运行过程中都投入) 执行方式: 跳闸/报警 动作值: 0.45Ue~0.95 Ue; Ue指额定电压整定值 延时时间: 0.1S-50.0S 取三相电压的平均值<设定值时,该保护延时动作. 8. 过压保护(起动与运行过程中都投入) 执行方式: 跳闸/报警 动作值: 1.05Ue~1.50 Ue; Ue指额定电压整定值 延时时间: 0.1S-50.0S 取三相电压的平均值>设定值时,该保护延时动作 9. 欠功率保护(起动与运行过程中都投入) 电动机欠载运行时，有时由于功率因数较低，故电动机的电流不一定很小，控制器可 根据电动机的有功功率检测进行保护，能实现更合理的保护。 执行方式: 跳闸/报警 动作值: 20℅Pe-95℅Pe; Pe指额定功率整定值 延时时间: 1S-60.0S 若有功率功率的测量值<设定值时,该保护延时动作。 当回路电流大于250A时,则需要选配外置电流互感器,ST500II选择5A的本体,当本体为5A时,在系统参数设置中会出现CT一次设定,这个值主要影响有功功率的计算，P的测量值=(Pa+Pb+Pc)*CT一次设定值/5 Pa=(Uab/√3)*满负载电流设定值*A相电流百分数*PF Pb=(Ubc/√3)*满负载电流设定值*B相电流百分数*PF Pc=(Uca/√3)*满负载电流设定值*C相电流百分数*PF 10. 起动加速超时保护(起动过程中投入) 执行方式: 跳闸/报警 起动时间到后,控制器通过检测电动机回路的电流是否下降到电动机额定电流的110℅以下,来判断是否启动起动加速超时保护。 11. 相序保护(起动与运行过程中都投入) 当控制器检到电动机的电压相序错误时,闭锁起动操作功能,保护电动机的安 全运行. 12. 外部故障(起动与运行过程中都投入) 执行方式: 跳闸/报警 延时时间: 0.1S-60.00S 当其中一个DI整定为外部故障时,该DI动作,则外部故障就延时保护。 13. 温度保护（目前只有两线制） 电机中预埋的热敏电阻,直接反映电机当前发热情况,控制器通过对电机预埋的热电阻进行检测实现过热保护。 需设定以下参数: 执行方式 热敏电阻类型 动作电阻设定值 返回电阻设定值 跳闸/报警 PTC/NTC（改变该值时，动作电阻值自动关闭） 0.1KΩ～30KΩ(PTC时>返回电阻设定值) 0.1KΩ～30KΩ(NTC时>返回电阻设定值) 动作特性: 当热电阻类型为PTC时: 热电阻值>动作电阻设定值 时动作; 热电阻值<返回电阻设定值. 时返回 当热电阻类型为NTC时: 热电阻值<动作电阻设定值 时动作; 热电阻值>返回电阻设定值. 时返回 延时特性: 固定延时1秒。