浅谈SJD-YD低压电机保护器的应用原理

  1.引言
      钢铁制造业电机设备属于大容量、高负荷值而烧毁的连续运转。因而对其可靠性和稳定性要求极高,一旦发生事故,必须马上查找故障原因并及时消除,以保证及时恢复生产。为此,经过多年尝试和反复实践。最终选择了电动机智能保护器简称为电机保护器,作为电动机的保护元件,下面就电动机的故障原因以及电机保护器的应用作一简单介绍。

  2、电动机的故障原因

      电动机在运行中由于种种原因。会出现故障,故障分机械与电气两方面。

2.1 机械方面有扫膛、振动、轴承过热等故障

2.2  电气方面主要是电动机绕组过热。超过额定值而烧毁

      这里我们仅对电气故障进行分析,造成绕组过热的主要原因之一是流过绕组的电流过大,超过电动机的额定电流。造成绕组过热的主要原因之二:虽然流过绕组的电流不超过额定值,但由于电机通风不良或环境温度过高。绕组的发热不能及时散出,也能造成绕组温度超过额定值而烧毁电机。

3、电机保护器的组成与功能

3.1 电机保护器的组成
      电机保护器集过轻载保护、缺相、过欠压、堵转、漏电、接地及三相不平衡保护等低压保护于一身,通常由电流互感器、比较电路、单片机或出口继电器等几部分组成。
  3.2 电机保护器的功能
  3.2.1 系统保护功能
      电机保护器可实现对电机的综合保护,具体功能有接地保护、断相保护、短路保护、过（轻）负荷保护、不平衡过负荷保护、堵转保护、低电压和过电压保护。当电机正常工作时,保护器通过面板上的液晶显示屏.实时显示电机的工作电流和电压。具有通讯功能的电机保护器定时将采集的信号通过CAN总线传至后台微
嵌人式安装开关抽屉活动面板内,这样既简化
机。当故障发生时,保护器能自动地、迅速地反应并发出跳闸信号。

3.2.2 故障判断与记忆功能
      电机保护器对电动机进行检测时。需正确判断电动机正常、过载、短路、断相、过压、欠压、过热等工况并作相应的处理。当电动机出现某种故障时,保护器切断电动机的电源而处于保护状态,并且保存故障类型、时间以及电机运行参数。电机保护器通过识别与记忆电路对故障予以识别、记忆和指示,以便于维修。只有故障
排除后,复位保护器,故障指示才消失,电动机才能再次启动。
  3.2.3 在线监测功能
      带有通讯功能的电机保护器使控制室操作人员可在后台微机上,完成所有保护器的各种保护整定数据的调阅、修改和整定。同时。在线监测电机的运行负载和供电电源的质量.为及早发现过载和接地故障等创造了条件。此外,后台微机强大的信息管理功能。可有效记录各台电机的型号、运行方式和历史维护记录,为保证工艺系统的安全生产、减少事故停车提供了可靠依据。

  4、电机保护器的应用     4.1 选型原则

      电机保护器的应用首先要做到正确的选型。必须考虑以下几个方面。

4.1.1 电机保护器按结构形式来划分

       一般分为一体式和分体式两种。所谓一体式就是显示面板与电流互感器部分是一体式,分体式就是显示面板与电流互感器部分是分开的。我们在项目实践中:前者是独立整体。故适合于固定柜安装.如GGD柜。可将保护器直接固定安装面板上,馈出电缆穿芯即可。后者互感器部分与显示部分分为两体,可一定范围内任意安置,故非常适合于新型抽屉式开关柜安装。很多项目中普遍采用低压抽屉式开关柜,创造性将显示表头了柜内接线,又方便了系统随时调整、设定参数和显示、监控,同时数字化显示面板也增添了柜面统一性和美观性;使配电室内设备运行情况及故障状态一目了然,极大方便了系统巡视和检修维护。
4.1.2 电机保护器按额定工作电压及电流范围来划分

       可分为AC380V、AC220V两种;对应量程为5A、10A.30A、50A、100A、200A、300A、400A等若干等级,使用时按照电机控制回路工作电压及负载的额定电流选用相应的量程范围即可。

      在工程应用中,由于电机较多。为方便互换及减少备件的种类,对于及200A以下的电机,用分体式电机保护器.使主回路的一次电缆直接穿过电机保护器的电流互感器部分即可实现小功率电动机的控制和保护; 200A以上的电机.一般采用在主回路装设3个变比为5A的电流互感器的方式.将一次电流变为小于5A的二次电流,再接入电机保护器,使大型设备也得到了有效的控制和保护。
  4.1.3 电机保护器除了具备基本保护功能外,

       一般还具备RS485通讯接口,可根据工艺以及DCS系统联锁的实际需要合理安装:零序漏电保护功能,电动机自动重启动功能。当供配电系统发生电压骤降,而且又在设定的自动重启动时间内恢复正常。电机保护器可以将停运的电机主
动机在设定的时间自动恢复至运行状态。这些非标配的功能在选型时要根据用户要求合理配。
  4.2应用实例障
      下面以SJD-YD系列电机保护器为例,介绍电机保护器在我公司项目的应用情况。
  4.2.1 SJD-YD分体式电机保护器在18.5KW原煤输送收尘器风机回路中的应用

图1  SJD-YD电机保护器的二次原理图

        应用电机保护器的二次原理图见图1。其工艺原理:合上开关QF和微动开关QF1,按下场按钮SB1,接触器KM线圈带电并通过其辅助接点自保持,接触器触点动作,主回路接通,同时柜上红灯HR1和现场红灯HR2发光,电机保护器显示运行状态。电动机启动。如果电动机出现故障,电机保护器的保护接点3、4动作, 使接触器KM线圈失电,跳开接触器触点，同时柜上绿灯HG1和现场绿灯HG2发光，电机保护器的输出故障接点5、6动作，发出故障报警信号，柜上故障灯HY也会发光。电机保护器通过判断与记忆，自保持并显示故障状态，并将电机保护器通讯接口9、10端子输出的信号传送到电气控制室后台计算机，直到运行人员查明故障后，在后台计算机或电机保护器的面板上按复位键后机内出口继电器才可以复位，为再次启动做好准备。

4.2.2 带漏电保护功能的SJD-YD分体式电机保护器在132kw电机回路中的应用

图2  SJD-YD电机保护器的二次原理图

      如图2所示，7、8端子为保护器的输出零序电流互感器接点，其他端子与图1一样。由于电动机功率很大，因此在主回路配置3个变比为5A的电流互感器，并把电流互感器的二次线穿过分体式电机保护器的电流互感器部分，然后通过保护器分体线把主机显示部分和互感器相连。其电机保护器正常工作原理及标配故障处理与图1一样，不同之处是本图用到的电机保护器具有零序漏电保护功能，带有零序电流互感器，电动机主回路的一次电缆A、B、C三相。要同时穿过电机保护器的零序电流互感器,依据A、B、C三选相电流之和等于零的原则来判断零序漏电电流,继而进行漏电保护。如果电动机出现漏电故障，电机保护器监测到漏电电流很小.并且在漏电电流允许的范围内（≤30mA）,电机保护器的输出保护接点3、4不动作,但是电机保护器的显示面板的故障指示灯闪烁,并将信号传送到电气控制室后台计算机。电机保护器通过判断与记忆,自保持并显示故障状态,直到运行人员查明漏电故障并消除后,在后台计算机或电机保护器的面板上按复位键后机内的出口继电器才可以复位,电机保护器显示运行。如果电动机出现漏电故障,并且超出漏电电流允许的范围,电机保护器的输出保护接点3、4动作,其原理与上图1的故障处理原理一样。

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