淺談低壓馬達保護器3UF50的應用

摘 要：石化企業是連續型生產企業，電動機是石化企業最主要的動力來源，其安全穩定運行對石化企業的平穩生產至關重要的作用，低壓電動機為某廠最常用的機組，數量多、種類繁雜，為保證低壓電動機的正常平穩運行，某廠特引進西門子低壓電動機保護繼電器，即低壓3UF50繼電器，文章主要對低壓3UF50繼電器的應用進行分析。

關鍵詞：3UF50繼電器；過載；堵轉；不平衡；接地保護

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

電動機是石化企業的主要動力來源，故電動機的穩定運行就顯得尤為重要，某廠低壓電動機大約有3 000臺，采用集中控制，整體保護采用西門子的3UF50來實現，其主要保護有過載、低載、不平衡、堵轉、接地故障，文章主要介紹3UF50的基本使用功能及實際應用。

1 基本功能介紹

西門子3UF50是帶有PROFIBUS-DP接口的電機保護及控制設備。它具有過載、堵轉、三相不平衡、接地故障、電流檢測、運行時間及次數統計等功能，并且具有通訊功能，可以對電機的運行電流、運行時間、起動次數、報警和故障信息等進行監視，通過PROFIBUS通訊，還可以在遠方對電動機進行監控。

1.1 過載保護功能

過載保護功能它主要通過內置的電流互感器，對電流進行監測，當實際運行電流大于設定過載電流時候，走相應的過載曲線，超過額定電流越大，跳閘時間越短，并且過載保護動作后，5 min內自動鎖定復位功能，不能復位。圖1為3UF50過載曲線圖。

從圖1可以看出，電機啟動過程中，根據不同的過載曲線，所給的啟動時間不同。CLASS等級共有6個等級，CLASS5、CLASS10、CLASS15、CLASS20、CLASS25、CLASS30。過載保護在程序中的應用，圖2為3UF50過載程序，其中可以看到過載曲線選取為CLASS5，負荷類型為三相設備，復位方式為手動。

1.2 堵轉保護功能

堵轉保護同樣是通過內置電流互感器進行監控的，堵轉電流根據電機允許過載倍數設定（設置范圍為20％～1000％Ie），當達到設定的電流值，輸出接觸器關斷，當電流恢復正常時，恢復輸出。通常設定為300%，也就是在三倍額定電流的情況下直接跳閘，無延時，圖3為堵轉功能在程序中的應用。

Cooling Time：冷卻時間是為單元過載脫扣設置的允許復位時間，冷卻時間的最小設置為5 min。

Idle time：卸載時間是一個為電機的冷卻特性指定的時間間隔，當熱記憶積累到一定程度，電機會在正常運行時被關斷，而并不是過載脫扣。SIMOCODE-DP的熱記憶在設定的時間過后被消除，之后可以進行冷起動、變頻啟動等。根據電機允許的起動時間間隔設置Idle time，可以防止因熱記憶積累造成停機，也可以保護電機因頻繁起動受到損害。

1.3 三相不平衡保護

不平衡保護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，當任何兩相電流數值上差異在40%以上的，直接跳閘。

圖4signal Matching3為不平衡保護單元，其復位方式為BU input3 按鈕復位。當發生不平衡保護動作后，電動機無延時保護出口，直接跳閘用來保護電機繞組及線路。

1.4 接地故障

接地故障保護采用外置式接地故障檢測元件。基本單元可通過所連接的外置電流互感器，來估算額定故障電流。當線路有接地點時候，零序電流互感器檢測電流，對其相應可設置跳閘或報警，目前設置為報警圖5為接地故障報警在程序中的應用。

2 現場實際應用

①圖6為某廠低壓電動機的典型應用。

②對圖6重點元件進行介紹，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：1、5為現場操作柱自動位接入點，用來判斷現場操作柱位置；2、5為空開速斷故障接入點，用來判斷空開是否故障；3、5為故障復位按鈕接入點，當發生故障時候，進行手動復位；4、5為接觸器輔助觸電接入點，用來判斷電動機開停機。輸出繼電器同樣為4個：6、7點為紅燈輸出，當電動機開機時候，紅燈亮，做指示作用；6、8點為綠燈輸出點，當電動機熱備用時候，綠燈亮；6、9點為故障繼電器輸出點，當電動機發生故障時候，啟動6、9繼電器進行停機處理，保證電機完好；10、11為抗晃點輸出點，當電網發生波動，根據實際情況，設定時間，輸出點延時斷開。

3 結 語

文章主要對某廠應用的低壓3UF50的基本參數進行了分析，旨在為初學者了解西門子3UF50提供參考，對功能只是略作描述，而實際在程序應用上還有很多巧妙之處，需要不斷的總結經驗。

參考文獻：

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