深度分析TDB智慧型電動機保護器的應用

2023-02-14 20:27:02 字數 2004 閱讀 4825

1引言在現代工業中,電動機作為一種拖動機械,成為所有動力機械的基礎,隨著科學技術的不斷進步和工藝控制的不斷完善,尤其是自動化生產的要求,迫切需要開發和完善電動機的控制和保護裝置,從而實現對生產過程和大型機械的遙控、遙測、遙調、故障診斷以及集中控制等功能。

同時,石油化工行業的特點本身就是大通量、滿負荷的連續運轉,因而對電機裝置的可靠性和穩定性要求極高,一旦發生事故,必須馬上查詢故障原因並及時消除,以保證及時恢復生產。錦化化工集團過去一直採用熱繼電器作為電動機的過載保護和控制項,但由於元件質量和工藝的限制,已無法滿足日益發展的工藝自動化的要求。為此,我們經過多年嘗試和反覆實踐,最終選擇了一種新型的電動機智慧型保護器(簡稱為電機保護器),作為電動機的保護元件,並取得了一定的使用經驗。

特別是我們在錦化新建的8萬噸離子膜燒鹼改造工程、12萬噸離子膜燒鹼工程、8萬噸聚氯乙烯工程、8萬噸環氧丙烷和5萬噸粒鹼等國家重點工程建設過程中,通過在低壓配電系統使用了1600多台電機保護器,不但有效的保障了電機的安全執行、徹底取代了熱繼電器,而且利用先進的通訊技術,實現了部分電機控制的自動化,並取得了顯著的經濟效益,因此,下面就電動機保護器的工程應用作以簡單介紹。

2基本工作原理:

電機保護器是最近十多年才發展起來的一種新型電子式多功能電動機綜合保護裝置。它集過(輕)載保護、缺相、過(欠)壓、堵轉、漏電、接地及三相不平衡保護等低壓保護於一身,具有設定精度高、節電、動作靈敏、工作可靠等優點,是傳統熱繼電器的理想替代產品。它通常是由電流感測器、比較電路、微控制器、或出口繼電器等幾個部分組成。

其基本原理及工作過程如圖1所示:

感測器將電動機的電流變化線性地反映至保護器的取樣埠,經過整流、濾波等環節後,轉換成與電動機電流成正比的直流電壓訊號、送到相應部分與給定的保護引數進行比較處理,再經微控制器迴路處理,推動功率迴路,使繼電器動作。當電機由於驅動部分過載導致電流增大時,從電流感測器取得的電壓訊號將增大、此電壓值大於保護器的整定值時,過載迴路工作,rc延時電路經過一定的(可調)延時,驅動出口繼電器動作,使接觸器切斷主迴路。欠壓及缺相保護等功能部分,工作原理基本相同。

3系統功能

(1)保護功能。

電機保護器可實現對電機的綜合保護,其具體功能有接地保護、斷相保護、短路保護、

過(輕)負荷保護、不平衡過負荷保護、堵轉保護、低電壓和過電壓保護。當電機正常工作時,保護器通過面板上的液晶顯示屏,實時顯示電機的工作電流和電壓。具有通訊功能的電機保護器在微處理器空閒時定時將採集的訊號通過can匯流排傳至後台微機。

當故障發生時,保護器迅速動作,現場儲存故障型別、時間以及電機執行引數,隨後通過canbus網路向後台監控機報告。

(2)**監測功能。

控制室操作人員可在後台微機上,完成所有保護器的各種保護整定資料的調閱、修改和整定。

同時,**監測電機的執行負載和供電電源的質量,為及早發現過載和接地故障等,創造了條件。此外,後台微機強大的資訊管理功能,可有效記錄各台電機的型號、執行方式、和歷史維護記錄,為保證工藝系統的安全生產、減少事故停車,提供了可靠依據。

4選用原則

(1)電機保護器按結構形式來劃分,一般分為一體式和分體式兩種。

前者是獨立的整體,故適合於固定櫃安裝,如老式開關櫃或ggd櫃改造,可將保護器直接固定在安裝面板上,通過饋出電纜穿芯即可。後者由於互感器部分與顯示部分分為兩體,可在一定範圍內任意安置,故非常適合於新型的抽屜式開關櫃安裝。

我們在工程實踐中由於普遍採用了新型的多公尺諾式或gck系列低壓抽屜式開關櫃,因而創造性的將顯示表頭嵌入式的安裝在開關抽屜的活動面板內,這樣既簡化了櫃內接線、又方便了系統隨時調整、設定引數和顯示、監控,同時數位化的顯示面板也增添了櫃面的統一性和美觀性;使得配電室內的裝置運**況及故障狀態一目了然,極大的方便了系統巡視和檢修維護。

(2)電機保護器按額定工作電壓及電流範圍來劃分,可分為ac380v、ac220v兩種;對應量程為6a、60a、等級,使用時按照電機的控制迴路工作電壓及負載的額定電流選用相應的量程範圍即可。

在工程應用中,由於化工裝置大型電機較多,為方便互換及減少備件的種類,對於110kw及以上的電機,我們採用在主迴路裝設(口/5)電流互感器的方式,將一次電流變為小於5a的二次電流,再接入量程為6a的電機保護器,使大型裝置也得到了有效的控制和保護。

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