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[摘要]充分阐述LPC-530型保护器的功能及工作原理，正确认识保护器的作用和功能，对保护低压电动机存在着极为重要的作用。
[关键词]380 V工作段 保护器 功能
中图分类号：TM6 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2008）1120034－02
LPC1-530低压电动机综合保护测控装置主要用于380V低压电动机的保护和测控。为低压电动机提供各类启动和停车控制功能、保护和测控功能。湛江电厂自2006年以来的各次机组大小修中，在#1~#4机组的 380V工作段各重要辅机开关中装设了LPC-530型保护器，如真空泵、空压机、高压启动油泵和低加疏水泵等。从而减少了辅机开关二次保护回路的复杂性和其中的寄生回路，是提高辅机稳定运行和防止辅机出现事故的有效措施之一，也是防止因辅机出现事故引起电厂火灾和电厂设备损坏事故的技术措施。但安装保护器后并不等于绝对安全，运行中仍应以预防为主,并应同时采取其他防止辅机出现事故的技术措施。
LPC-530型保护器的功能应用主要包括：保护功能、测控功能、通信功能。
一、保护功能及应用
（一）过热保护
装置可以在各种运行工况下，建立电动机的发热模型，根据正、负序电流的热效应不同，在发热模型中采用热等效电流对电动机提供准确的过热保护。当电动机因过热保护切除后，本保护即检查电动机过热比例θr是否降低到整定的过热闭锁值θb以下，如否，则保护出口继电器不返回，禁止电动机再启动，避免由启动电流引起过高温升，损坏电动机，紧急情况下，如在过热比例θr较高时，需启动电动机，可以按装置面板上的“复归”键，人为清除装置记忆的过热比例θr值为零。
（二）负荷保护
装置提供过负荷保护，其时间特性可选择定时限、或超常反时限两种动作时间特性之一。
（三）断相/不平衡保护
电动机缺相或三相不平衡故障时，本装置通过计算电流的不平衡率对电机提供保护。
（四）堵转（过流）保护
电机因机械故障或负荷过大等原因造成转子卡死时，过大的堵转电流引起的发热效应容易损坏电机。用电动机转速开关和相电流构成堵转保护。本保护需引入电动机转速开关信号。
（五）长启动保护
电机的启动电流比较大，若启动时间过长，容易使电机发热损害。为此，装置提供了长启动保护。在电动机启动时间tqd内，Imax＜1.125Ie，则，电动机正常启动成功，长启动保护算法结束；若在计算启动时间tqd后，Imax＞1.125Ie，则，电动机未能正常启动，长启动保护动作。
（六）欠载保护
某些如泵类电动机，空载或欠载运行时亦会对电动机造成损坏。本保护通过测量电动机母线电压来防止损坏，当电动机母线电压降低到整定动作值Uqy以下且时间大于整定值tqy时，对电动机提供跳闸保护。欠压保护在电动机运行或启动过程中投入。为防止PT断线误切电动机，本保护设置了当PT断线时瞬时闭锁欠压保护动作。
（七）接地保护
通过计算电动机的零序电流来实现。接地保护即零序过流保护，构成电动机的单相接地保护。其中零序电流可采自电动机的零序互感器，也可以由电动机的三相电流计算出来。
（八）低电压保护
通过测量电动机母线电压来实现，当电动机母线电压降低到整定动作值Uqy以下且时间大于整定值tqy时，对电动机提供跳闸保护。
（九）过电压保护
电压过高将造成电动机绝缘损伤，过压保护功能可对电机的一次线路中的过压故障实施保护。
（十）相序保护
某些电机不允许反向启动运行，为此，设置了相序保护。通过计算负序电压值来反应电压接入的相序是正向还是反相。
（十一）欠功率保护
欠功率也是一种欠载保护。电动机欠载运行时，由于功率因数较低，电动机的电流不一定小，欠功率保护较之欠电流能对电动机实施更好的欠载保护。控制器通过计算电机的有功功率进行欠功率保护，
（十二）温度保护
电动机定子中预埋的热敏电阻，能够根据温度变化，产生快速的阻值变化，控制器可以接收一个热敏电阻器的输入，在达到阀值时，发出停车或报警指令。热敏电阻类型为PTC时：实测电阻值≥动作电阻设定值，延时动作；故障动作后，实测电阻值<返回电阻设定值，则报警或故障输出清除。热敏电阻类型为NTC时：实测电阻值≤动作电阻设定值，延时动作；故障动作后，实测电阻值>返回电阻设定值，则报警或故障输出清除。
（十三）外部故障保护
外部故障信号可以通过DI输入控制器，当控制器监测到有外部故障发生时，如果电机当前处于运行状态则按照设定时间延时停车，电机处于停车状态则不允许启动。
（十四）电流速断保护
电流速断保护主要在电动机电流比额定电流大好几倍（如7~9倍）时，快速断开以防止大电流对电机的损坏。一般分启动时和运行时不同的保护值，用高值避开启动峰值电流，用低值实现运行时的保护，设的0.1s定时限。
二、测控功能及应用
（一）交流量测量
三相电压、三相电流、零序电流、有功功率、无功功率、功率因数、频率。
（二）开关量输入
装置可采集多达8路开关量（空接点输入）。
（三）开关量输出
装置提供1对遥控接点输出。
（四）电度量采集
装置可提供2路脉冲量输入（开入7、8），实现外部脉冲电度表的自动抄表。另外，装置可以通过电度积分功能，对测控线路进行电能计量，节省外部电度表。
（五）DCS测量接口
装置测量线路的交流参数，并通过D/A向DCS系统送出1路4～20mA的直流模拟量。
模拟量输出为4～20mA，出厂默认的模拟量为A相电流，20mA对应1倍的额定电流。
三、控制功能及说明
（一）各种模式下电机启停控制
装置提供保护模式、直接启动模式、双向启动模式、星三角启动模式、与断路器配合的保护模式、与断路器配合的直接启动模式，用户可以任意选择六种模式下的一种。除保护模式以外，装置提供了电机的启、停功能，对电动机的启动、停车功能有多种方式，用户可以在当地通过键盘进行操作，也可以在远方通过通信进行操作，或者通过DI输入控制端子进行操作。
（1）保护模式下，装置为电动机提供保护和测量功能，不提供电动机的启停控制功能。电动机的启动及停车控制由外回路实现。
（2）直接启动模式下，装置为电动机提供保护和测量功能，并提供电动机的直接启动（全压启动）和停车控制功能。
（3）双向启动模式下，装置为电动机提供保护和测量功能，并提供电动机的双向启动（正，反向全压启动）和停车控制功能。
（4）星三角模式下，装置为电动机提供保护和测量功能，并提供电动机的星三角启动（启动时为星形，启动结束后为三角形）和停车控制功能。
（5）与断路器配合的保护模式，装置的功能与保护模式相同，只是装置配合的对象是断路器而不是接触器。
（6）与断路器配合的直接启动模式，装置的功能与直接启动模式相同，只是装置配合的对象是断路器而不是接触器。
（二）本地/远程选择
用户可以在定值单中设定操作权限。可以设置为：本地、远程、根据本地/远程开关。
“本地”表示现在的操作权限在本地（包括本地键盘和本地端子）；“远程”表示现在的操作控制权限在远程（包括远程端子和远程通信）；“根据本地/远程开关”表示现在的操作权限要通过外部的“本地/远程”DI的状态来设定。若选择了“根据本地/远程开关”，则外部需接入本地远程转换开关，作为装置的DI输入。若此DI为常开，没有按下“本地/远程”DI，控制权限在本地，按下了则操作权限在远方；若此DI为常闭，没有按下“本地/远程”DI，控制权限在远方，按下了则操作权限在本地。
（三）欠压重启动功能
低压电动机的控制电源常常直接引自380V电网，当系统电压出现短时故障（俗称“晃电”）时，易导致电机停车。装置提供电动机的失压重启动功能，使电动机在失电停车而系统电源又恢复正常的情况下，能自动重新启动，维持正常运行。
四、通信功能及应用
装置的智能通信卡支持三种现场总线通信，用户可以根据工程需要选择高速RS485、CAN和PROFIBUS通信接口。通信的主要内容有：测量值（模拟量，开关量等）；保护定值查询和修改；装置状态、带时标的故障信息等；控制命令的输入；远方复归。
五、其他功能的应用
（一）DCS测量接口
装置测量电动机的交流参数，并通过D/A向DCS系统送出1路4～20mA的直流模拟量。模拟量输出为4～20mA，出厂默认的模拟量为A相电流，20mA对应1倍的额定电流。
需配置的参数如下：
4～20mA对应的模拟量输出的倍数：0.8～1.2。
4～20mA对应的可选的模拟量：A相电流，B相电流，C相电流，三相电流平均值，线电压Uab，线电压Ubc，线电压Uca，线电压平均值，频率，功率。出厂默认的模拟量为A相电流，20mA对应1倍的额定电流。
（二）事件记录等
当某一保护动作后，若故障未切除，则其它保护若满足条件会相继动作。装置保护动作后，在未复归情况下，若再有故障保护仍能动作。即保护能多次动作。装置能自动带时标的记录装置和电动机的各种运行信息，包括：
（1）12个保护SOE事件记录
（2）24个遥信变位SOE记录
（3）12个遥控记录
（4）24个运行事件记录
六、结语
总之，LPC-530型保护器对于低压电动机的保护和测控功能很多，但应该根据现场实际应用正确地安装。搞清楚其保护的原理、逻辑、判据等，根据这些来进行校验，并要求严格的检测，各项技术指标达到完好才能发挥它应有的重要作用，否则很多原因如保护正确投退有误、保护定值不准确等都可以造成辅机损坏或误跳等故障。认识到这一点对提高防范意识，防止因一时的疏忽大意扩大事故，以及带来的经济损失是非常重要的。
参考文献：
[1]LPC1-530低压电动机综合保护测控装置（V1.1）.技术说明书.
[2]LPC2-530低压电动机综合保护测控装置（V1.1）.技术说明书.
[关键词]380 V工作段 保护器 功能
中图分类号：TM6 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2008）1120034－02
LPC1-530低压电动机综合保护测控装置主要用于380V低压电动机的保护和测控。为低压电动机提供各类启动和停车控制功能、保护和测控功能。湛江电厂自2006年以来的各次机组大小修中，在#1~#4机组的 380V工作段各重要辅机开关中装设了LPC-530型保护器，如真空泵、空压机、高压启动油泵和低加疏水泵等。从而减少了辅机开关二次保护回路的复杂性和其中的寄生回路，是提高辅机稳定运行和防止辅机出现事故的有效措施之一，也是防止因辅机出现事故引起电厂火灾和电厂设备损坏事故的技术措施。但安装保护器后并不等于绝对安全，运行中仍应以预防为主,并应同时采取其他防止辅机出现事故的技术措施。
LPC-530型保护器的功能应用主要包括：保护功能、测控功能、通信功能。
一、保护功能及应用
（一）过热保护
装置可以在各种运行工况下，建立电动机的发热模型，根据正、负序电流的热效应不同，在发热模型中采用热等效电流对电动机提供准确的过热保护。当电动机因过热保护切除后，本保护即检查电动机过热比例θr是否降低到整定的过热闭锁值θb以下，如否，则保护出口继电器不返回，禁止电动机再启动，避免由启动电流引起过高温升，损坏电动机，紧急情况下，如在过热比例θr较高时，需启动电动机，可以按装置面板上的“复归”键，人为清除装置记忆的过热比例θr值为零。
（二）负荷保护
装置提供过负荷保护，其时间特性可选择定时限、或超常反时限两种动作时间特性之一。
（三）断相/不平衡保护
电动机缺相或三相不平衡故障时，本装置通过计算电流的不平衡率对电机提供保护。
（四）堵转（过流）保护
电机因机械故障或负荷过大等原因造成转子卡死时，过大的堵转电流引起的发热效应容易损坏电机。用电动机转速开关和相电流构成堵转保护。本保护需引入电动机转速开关信号。
（五）长启动保护
电机的启动电流比较大，若启动时间过长，容易使电机发热损害。为此，装置提供了长启动保护。在电动机启动时间tqd内，Imax＜1.125Ie，则，电动机正常启动成功，长启动保护算法结束；若在计算启动时间tqd后，Imax＞1.125Ie，则，电动机未能正常启动，长启动保护动作。
（六）欠载保护
某些如泵类电动机，空载或欠载运行时亦会对电动机造成损坏。本保护通过测量电动机母线电压来防止损坏，当电动机母线电压降低到整定动作值Uqy以下且时间大于整定值tqy时，对电动机提供跳闸保护。欠压保护在电动机运行或启动过程中投入。为防止PT断线误切电动机，本保护设置了当PT断线时瞬时闭锁欠压保护动作。
（七）接地保护
通过计算电动机的零序电流来实现。接地保护即零序过流保护，构成电动机的单相接地保护。其中零序电流可采自电动机的零序互感器，也可以由电动机的三相电流计算出来。
（八）低电压保护
通过测量电动机母线电压来实现，当电动机母线电压降低到整定动作值Uqy以下且时间大于整定值tqy时，对电动机提供跳闸保护。
（九）过电压保护
电压过高将造成电动机绝缘损伤，过压保护功能可对电机的一次线路中的过压故障实施保护。
（十）相序保护
某些电机不允许反向启动运行，为此，设置了相序保护。通过计算负序电压值来反应电压接入的相序是正向还是反相。
（十一）欠功率保护
欠功率也是一种欠载保护。电动机欠载运行时，由于功率因数较低，电动机的电流不一定小，欠功率保护较之欠电流能对电动机实施更好的欠载保护。控制器通过计算电机的有功功率进行欠功率保护，
（十二）温度保护
电动机定子中预埋的热敏电阻，能够根据温度变化，产生快速的阻值变化，控制器可以接收一个热敏电阻器的输入，在达到阀值时，发出停车或报警指令。热敏电阻类型为PTC时：实测电阻值≥动作电阻设定值，延时动作；故障动作后，实测电阻值<返回电阻设定值，则报警或故障输出清除。热敏电阻类型为NTC时：实测电阻值≤动作电阻设定值，延时动作；故障动作后，实测电阻值>返回电阻设定值，则报警或故障输出清除。
（十三）外部故障保护
外部故障信号可以通过DI输入控制器，当控制器监测到有外部故障发生时，如果电机当前处于运行状态则按照设定时间延时停车，电机处于停车状态则不允许启动。
（十四）电流速断保护
电流速断保护主要在电动机电流比额定电流大好几倍（如7~9倍）时，快速断开以防止大电流对电机的损坏。一般分启动时和运行时不同的保护值，用高值避开启动峰值电流，用低值实现运行时的保护，设的0.1s定时限。
二、测控功能及应用
（一）交流量测量
三相电压、三相电流、零序电流、有功功率、无功功率、功率因数、频率。
（二）开关量输入
装置可采集多达8路开关量（空接点输入）。
（三）开关量输出
装置提供1对遥控接点输出。
（四）电度量采集
装置可提供2路脉冲量输入（开入7、8），实现外部脉冲电度表的自动抄表。另外，装置可以通过电度积分功能，对测控线路进行电能计量，节省外部电度表。
（五）DCS测量接口
装置测量线路的交流参数，并通过D/A向DCS系统送出1路4～20mA的直流模拟量。
模拟量输出为4～20mA，出厂默认的模拟量为A相电流，20mA对应1倍的额定电流。
三、控制功能及说明
（一）各种模式下电机启停控制
装置提供保护模式、直接启动模式、双向启动模式、星三角启动模式、与断路器配合的保护模式、与断路器配合的直接启动模式，用户可以任意选择六种模式下的一种。除保护模式以外，装置提供了电机的启、停功能，对电动机的启动、停车功能有多种方式，用户可以在当地通过键盘进行操作，也可以在远方通过通信进行操作，或者通过DI输入控制端子进行操作。
（1）保护模式下，装置为电动机提供保护和测量功能，不提供电动机的启停控制功能。电动机的启动及停车控制由外回路实现。
（2）直接启动模式下，装置为电动机提供保护和测量功能，并提供电动机的直接启动（全压启动）和停车控制功能。
（3）双向启动模式下，装置为电动机提供保护和测量功能，并提供电动机的双向启动（正，反向全压启动）和停车控制功能。
（4）星三角模式下，装置为电动机提供保护和测量功能，并提供电动机的星三角启动（启动时为星形，启动结束后为三角形）和停车控制功能。
（5）与断路器配合的保护模式，装置的功能与保护模式相同，只是装置配合的对象是断路器而不是接触器。
（6）与断路器配合的直接启动模式，装置的功能与直接启动模式相同，只是装置配合的对象是断路器而不是接触器。
（二）本地/远程选择
用户可以在定值单中设定操作权限。可以设置为：本地、远程、根据本地/远程开关。
“本地”表示现在的操作权限在本地（包括本地键盘和本地端子）；“远程”表示现在的操作控制权限在远程（包括远程端子和远程通信）；“根据本地/远程开关”表示现在的操作权限要通过外部的“本地/远程”DI的状态来设定。若选择了“根据本地/远程开关”，则外部需接入本地远程转换开关，作为装置的DI输入。若此DI为常开，没有按下“本地/远程”DI，控制权限在本地，按下了则操作权限在远方；若此DI为常闭，没有按下“本地/远程”DI，控制权限在远方，按下了则操作权限在本地。
（三）欠压重启动功能
低压电动机的控制电源常常直接引自380V电网，当系统电压出现短时故障（俗称“晃电”）时，易导致电机停车。装置提供电动机的失压重启动功能，使电动机在失电停车而系统电源又恢复正常的情况下，能自动重新启动，维持正常运行。
四、通信功能及应用
装置的智能通信卡支持三种现场总线通信，用户可以根据工程需要选择高速RS485、CAN和PROFIBUS通信接口。通信的主要内容有：测量值（模拟量，开关量等）；保护定值查询和修改；装置状态、带时标的故障信息等；控制命令的输入；远方复归。
五、其他功能的应用
（一）DCS测量接口
装置测量电动机的交流参数，并通过D/A向DCS系统送出1路4～20mA的直流模拟量。模拟量输出为4～20mA，出厂默认的模拟量为A相电流，20mA对应1倍的额定电流。
需配置的参数如下：
4～20mA对应的模拟量输出的倍数：0.8～1.2。
4～20mA对应的可选的模拟量：A相电流，B相电流，C相电流，三相电流平均值，线电压Uab，线电压Ubc，线电压Uca，线电压平均值，频率，功率。出厂默认的模拟量为A相电流，20mA对应1倍的额定电流。
（二）事件记录等
当某一保护动作后，若故障未切除，则其它保护若满足条件会相继动作。装置保护动作后，在未复归情况下，若再有故障保护仍能动作。即保护能多次动作。装置能自动带时标的记录装置和电动机的各种运行信息，包括：
（1）12个保护SOE事件记录
（2）24个遥信变位SOE记录
（3）12个遥控记录
（4）24个运行事件记录
六、结语
总之，LPC-530型保护器对于低压电动机的保护和测控功能很多，但应该根据现场实际应用正确地安装。搞清楚其保护的原理、逻辑、判据等，根据这些来进行校验，并要求严格的检测，各项技术指标达到完好才能发挥它应有的重要作用，否则很多原因如保护正确投退有误、保护定值不准确等都可以造成辅机损坏或误跳等故障。认识到这一点对提高防范意识，防止因一时的疏忽大意扩大事故，以及带来的经济损失是非常重要的。
参考文献：
[1]LPC1-530低压电动机综合保护测控装置（V1.1）.技术说明书.
[2]LPC2-530低压电动机综合保护测控装置（V1.1）.技术说明书.