探討低壓智能電動(dòng)機保護器的工作原理及應用-安科瑞潘麗

摘要：為了防止電動(dòng)機在使用過(guò)程中因過(guò)載、短路、斷相、過(guò)壓、欠壓、過(guò)熱而燒毀，就有必要對電動(dòng)機的運行狀態(tài)進(jìn)行及時(shí)準確的檢測，并對電動(dòng)機進(jìn)行相應的保護。本文分析了電動(dòng)機的故障原因，并介紹了多功能智能化電動(dòng)機保護器的構成與保護功能和應用。

0 引言

石油化工行業(yè)電機設備是大容量、高負荷的連續運轉，因而對其可靠性和穩定性要求高，一旦發(fā)生事故，馬上查找故障原因并及時(shí)消除，以保證及時(shí)恢復生產(chǎn)。為此，經(jīng)過(guò)多年嘗試和反復實(shí)踐，終選擇了電動(dòng)機智能保護器(簡(jiǎn)稱(chēng)為電機保護器)，作為電動(dòng)機的保護元件,下面就電動(dòng)機的故障原因以及電機保護器的應用作以簡(jiǎn)單介紹。

1 電動(dòng)機的故障原因

電動(dòng)機在運行中由于種種原因，會(huì )出現故障，故障分機械與電氣兩方面。

(1)機械方面有掃膛、振動(dòng)、軸承過(guò)熱等故障

(2)電氣方面主要是電動(dòng)機繞組過(guò)熱，超過(guò)額定值而燒毀在這里我們僅對電氣故障進(jìn)行分析，造成繞組過(guò)熱的主要原因之一是流過(guò)繞組的電流過(guò)大，超過(guò)電動(dòng)機的額定電流。

造成繞組過(guò)熱的主要原因之二：雖然流過(guò)繞組的電流不超過(guò)額定值，但由于電機通風(fēng)不良或環(huán)境溫度過(guò)高，繞組的發(fā)熱不能及時(shí)散出，也能造成繞組溫度超過(guò)額定值而燒毀電機。

電機保護器的工作原理

電機保護器集過(guò)(輕)載保護、缺相、過(guò)(欠)壓、堵轉、漏電、接地及三相不平衡保護等低壓保護于一身，通常由電流傳感器、比較電路、單片機、或出口繼電器等幾部分組成。

系統保護功能

電機保護器可實(shí)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(guò)(輕)負荷保護、不平衡過(guò)負荷保護、堵轉保護、低電壓和過(guò)電壓保護。當電機正常工作時(shí)，保護器通過(guò)面板上的液晶顯示屏，實(shí)時(shí)顯示電機的工作電流和電壓。具有通訊功能的電機保護器定時(shí)將采集的信號通過(guò)CAN總線(xiàn)傳至后臺微機。當故障發(fā)生時(shí)，保護器能自動(dòng)地、迅速地反應并發(fā)出跳閘信號。

故障判斷與記憶功能

電機保護器對電動(dòng)機進(jìn)行檢測時(shí)，需正確判斷電動(dòng)機正常、過(guò)載、短路、斷相、過(guò)壓、欠壓、過(guò)熱等工況并作相應的處理。當電動(dòng)機出現某種故障時(shí)，保護器切斷電動(dòng)機的電源而處于保護狀態(tài)，并且保存故障類(lèi)型、時(shí)間以及電機運行參數。電機保護器通過(guò)識別與記憶電路對故障予以識別、記憶和指示，以便于維修。只有故障排除后，復位保護器，故障指示才消失，電動(dòng)機才能再次啟動(dòng)。

在線(xiàn)監測功能

帶有通訊功能的電機保護器使控制室操作人員可在后臺微機上，完成所有保護器的各種保護整定數據的調閱、修改和整定。同時(shí)，在線(xiàn)監測電機的運行負載和供電電源的質(zhì)量，為及早發(fā)現過(guò)載和接地故障等創(chuàng )造了條件。此外，后臺微機強大的信息管理功能，可有效記錄各臺電機的型號、運行方式、和歷史維護記錄，為保證工藝系統的生產(chǎn)、減少事故停車(chē)，提供了可靠依據。

通過(guò)工程實(shí)例說(shuō)明電機保護器的應用

下面以WDB系列電機保護器為例,介紹一下電機保護器在我公司的工程應用情況。WDB一體式電機保護器在22KW基地后勤配電回路中的應用

圖1應用電機保護器的二次原理圖

其二次原理圖的工作過(guò)程：合上開(kāi)關(guān)QF和微斷開(kāi)關(guān)QF1，按下現場(chǎng)按鈕SB1,接觸器KM線(xiàn)圈帶電并通過(guò)其輔助接點(diǎn)自保持，接觸器觸點(diǎn)動(dòng)作，主回路接通，同時(shí)柜上紅燈(HR1)和現場(chǎng)紅燈(HR2)發(fā)光,電機保護器顯示運行狀態(tài)，電動(dòng)機啟動(dòng)。如果電動(dòng)機出現故障，電機保護器的保護接點(diǎn)(3、4)動(dòng)作，使接觸器KM線(xiàn)圈失電，跳開(kāi)接觸器觸點(diǎn)，同時(shí)柜上綠燈(HG1)和現場(chǎng)綠燈(HG2)發(fā)光，電機保護器的輸出故障接點(diǎn)(5、6)動(dòng)作，發(fā)出故障報警信號，柜上故障燈(HY)也發(fā)光。電機保護器通過(guò)判斷與記憶，自保持并顯示故障狀態(tài)，并將電機保護器通訊接口(9、10)端子輸出的信號傳送到電氣控制室后臺計算機，直到運行人員查明故障后，在后臺計算機或電機保護器的面板上按復位鍵后機內的出口繼電器才可以復歸，為再次開(kāi)車(chē)做好準備。

圖2運用電機保護器的二次原理圖

如圖2所示，7、8端子為保護器的輸出零序電流互感器接點(diǎn)，其他端子與圖1一樣。由于電動(dòng)機功率很大，因此在主回路設置3個(gè)變比為5安倍的電流互感器，并把電流互感器的二次線(xiàn)穿過(guò)分體式電機保護器的電流互感器部分，然后通過(guò)通訊線(xiàn)把電流互感器部分與顯示面板相連。其電機保護器正常工作原理及標配故障處理與圖1一樣。不同之處是本圖用到的電機保護器具有零序漏電保護功能，帶有零序電流互感器，電動(dòng)機主回路的一次電纜A,B,C三相，要同時(shí)穿過(guò)電機保護器的零序電流互感器，依據A,B,C三相電流之和等于零的原則來(lái)判斷零序漏電電流，繼而進(jìn)行漏電保護。如果電動(dòng)機出現漏電故障，電機保護器檢測到漏電電流很小，并且在漏電電流允許的范圍(≤30mA)內，電機保護器的輸出保護接點(diǎn)(3、4)不動(dòng)作，但是電機保護器的顯示面板的故

 結束語(yǔ)

(2)帶漏電保護功能的WDB分體式電機保護器在甲乙酮132KW臥式離心泵配電回路中的應用障指示燈閃爍，并將信號傳送到電氣控制室后臺計算機。電機保護器通過(guò)判斷與記憶，自保持并顯示故障狀態(tài)，直到運行人員查明漏電故障并消除后，在后臺計算機或電機保護器的面板上按復位鍵后機內的出口繼電器才可以復歸，電機保護器顯示運行。如果電動(dòng)機出現漏電故障，并且超出漏電電流允許的范圍，電機保護器的輸出保護接點(diǎn)(3、4)動(dòng)作，其原理與上圖1的故障處理原理一樣。