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浅谈电机智能保护器在实际生产中的应用
点击次数:322 发布时间:2018/11/19 22:27:56

[摘 要]电机保护器这种电机保护产品,结合实际生产,有效防止了电机意外烧毁发生,并为企业节约大量资金。  

0、前言 
      在现代钢铁生产企业中,电动机作为一种拖动机械设备,成为所有动力机械的基础。在科学技术不断进步和工艺控制不断完善,尤其是自动化生产的情况下,迫切需要开发和完善电动机控制和保护设备,实现对生产过程和机械遥控、遥调、故障诊断及集中控制等功能。 
      同时,钢铁企业生产的特点本身就是大通量、满负荷连续运转,对电机设备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。过去采用热继电器作为电动机过载保护和控制元件,但受质量和工艺限制,无法满足日益发展工艺自动化要求。为此,我们最终选择了电动机智能保护器作为电动机保护元件,并取得了一定使用经验。在烧结区域带冷系统、配料系统、成品系统等炼铁厂重点工程改造过程中,低压配电系统使用了170多台电动机保护器,有效保障了电机安全运行,彻底取代了热继电器,利用先进通讯技术,实现电机控制自动化,并取得显著经济效益,下面就电动机保护器的工程应用作以简单介绍。 

1、基本工作原理  
      电动机保护器集过(轻)载保护、缺相、过(欠)压、堵转、接地及定时限等低压保护于一身,具有设定精度高、节电、动作灵敏等优点,是传统热继电器理想替代产品。它通常是由电流互感器、比较电路、单片机等几个部分组成。 
       互感器将电动机电流变化线性反映至保护器采样端口,整流、滤波等环节后,转换成与电动机电流成正比直流电压信号、送到相应部分与给定保护参数进行比较处理,再经单片机回路处理,推动功率回路,使继电器动作。当电机驱动部分过载导致电流增大时,从电流传感器取电压信号将增大、此电压值大于保护器整定值时,过载回路工作,延时电路一定(可调)延时,驱动出口继电器动作,使接触器切断主回路。欠压及缺相保护等功能部分,工作原理基本相同。 

2、系统功能 
(1)保护功能 
保护器可实现对电机综合保护,其具体功能有过(轻)载保护、缺相、过(欠)压、堵转、等保护。当故障发生时,保护器迅速动作,现场保存故障类型、时间以及电机运行参数,随后CANBUS网络向后台监控机报告。 
(2)在线监测功能。 
控制室操作人员可在后台微机上,完成所有保护器各种保护整定数据调阅、修改和整定。同时,在线监测电机运行负载和供电电源质量,为及早发现过载和接故障等,创造了有利的条件。 

3、选用原则 
(1)电动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。 
前者是独立整体,适合于固定柜安装,如老式开关柜改造,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,在一定范围内任意安置,故非常适合于新型配电柜安装。 
我们工程实践中采用了新型配电柜,将显示表头嵌入式安装在柜门上,既简化柜内接线、又方便系统随时调整参数和显示、监控,同时数字化显示面板也增添了柜面统一性和美观性。 
(2)电动机保护器按额定工作电压及电流范围可分为AC380V、AC220V两种;对应量程为2-6A、6-20A、20-60A等若干等级,使用时控制回路工作电压及负载额定电流选用相应量程范围即可。 
实际生产中,大型电机较多,为方便互换及减少备件种类,110KW及以上电机,我们采用主回路装设电流互感器的方式,将一次电流变为小于5A的二次电流,再接入量程为6A的电机保护器,使大型设备也到了有效控制和保护。 

4、生产应用实例及经验总结 
本区域选用多是BH系列电机保护器,该保护器采用单片机微处理器芯片和现代微电子控制技术开发设计,测量精度高,故障判断准确可靠,广泛用于电动机运行保护控制领域。故以该系列产品为例,介绍一下电机保护器我区域工程应用情况。 
如图所示,23、24端子为保护器故障自保持电源,14、15端子为保护接点。电机电流较大,利用200/5CT转换,将二次电流保护器穿芯来实现。若保护器动作,则故障报警或跳开主接触器KM,同时电动机保护器自保持并显示故障状态,直至操作人员现场按复位键为止,为再次启动做好准备。(见图1) 
在改造使用过程中,针对不同控制对象,利用电机保护器配合各种接触器,实现了小功率电机全压起动、配合电流互感器实现大功率电机星三角起动和自耦降压起动及后期改造的利用软启动器启动,为生产系统稳定运行提供了可靠技术保障。 

结合多年对电动机保护器的使用经验,作一下总结: 
       在实际使用过程中,应注意严格电机额定电流来选择保护器,防止人为放大和缩小保护范围;避免量程太大或太小而造成测量误差;多数低压电机功率小于110KW,考虑到备品备件互换性,我们选用多为200A以下量程保护器,这样既保证了保护精度,又避免了备件规格过多而给生产带来不便;分体式保护器,显示表头与电流互感器部分分离,应特别注意按出厂编号配对使用,以保证控制精度,不容许交叉使用。 

5、结束语 
电动机保护器这种电机保护产品,已使用多年,一直运行良好,对各种故障类型均进行了准确报警显示,有效防止电机意外烧毁发生,为企业节约大量资金。 
      广泛采用电动机智能保护器,可提高工艺控制准确性、科学性,降低事故率,对提高电气控制系统自动化水平及企业的效益和经济发展,起到重要的积极推动作用。 

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