安科瑞电气股份有限公司(代码:300286)成立于2003年,集研发、生产、销售及服务于一体,是一家为企业微电网提供能效管理和用电安全解决方案的高科技股份制企业。
安科瑞电气提供的解决方案包括电动机保护器、变电所运维云平台、安全用电管理云平台、环保用电监管云平台、智慧消防云平台、能源管理云平台、工业企业能源管控平台、远程预付费云平台、餐饮油烟监管云平台、电动汽车/电瓶车充电桩收费管理云平台、电力监控/无线测温系统、电能质量治理系统、电气火灾监控系统、消防设备电源监控系统、*门监控系统、应急照明和疏散指示系统、智能照明控制系统、隔离电源绝缘监测系统等,帮助用户实现能源智能化、可视化、精细化管理,提高用能效率和用能安全,为企业节能降耗和实现能源数字化建设提供数据服务。
安科瑞智能电动机保护器系列产品较多,根据高炉炉前吊车常常处在高温、粉尘、强振动的工况下,选用ARD系列数显智能型电动机保护器对大车电动机进行保护,需要做三防处理,这种保护器具有对现场工作条件要求不苛刻、操作控制简单、现场安装接线和替换方便的特点。HHD系列电动机保护器内部元器件组成如图1所示。
ARD3智能电动机保护器
ARD3智能电动机保护器是安科瑞电气股份有限公司*的产品, 适用于额定电压至AC 690V、额定电流至AC 800A、额定频率为50/60Hz的电动机。产品体积小,结构紧凑,安装方便,在低压控制终端柜和1/4模数及以上各种抽屉柜中可直接安装使用,提高了控制回路的可靠性和自动化水平。
ARD3采用模块化的产品结构形式,包括主体(保护控制功能模块)、互感器检测模块、远程显示模块。根据需要选配ARD3的功能模块或附件,与接触器、电动机起动器等电器元件构成电动机控制保护单元,有远程自动控制、现场直接控制、面板指示、信号报警、现场总线通信等功能。适用于煤矿、石化、冶炼、电力、船舶、以及民用建筑等领域。
热继电器对电动机保护的探讨
在现代工业生产中,异步电动机作为将电能转化为机械能的重要设备,成为绝大多数动力机械的基础。随着矿山行业不断集团化,规模化,加之行业本身的特点就是大通量、满负荷的连续运转,大功率电动机使用比较多,然而相应的大中型电动机保护成为比较重要的环节,生产对电机设备的可靠性和稳定性要求较高,一旦发生电机事故,就意味着直接损失和间接影响生产的损失。
在电机出现过流、欠流、断相、堵转、短路、过压、欠压、三相不平衡、过热等等故障的初期,直接的表现就是反映在电流的变化上,我们从电动机额定电流的定义析,即电动机在允许温升下的大电流。电流升高如果没有及时发现和处理,就会造成线圈过热引起绕组老化,Q=I2RT,Q热功率,I电流,R为电动机线圈电阻,T为时间,从上式中可以看到电动机发热定子线圈阻值升高,热功率会升高,但是电阻加大引起电流升高,热功率会随着电流的平方加大,这也就是为什么电动机堵转温升为什么迅速加大的原因。定子绕组绝缘值就像河床堤坝一样冲击到一定程度就会引起电动机绕组相间短路或接地或者断路等故障。所以对于电动机保护重要的就是电动机绕组电流上的变化的控制和实时采集监控。
我们通常采用的热继电器的主要作用就是保护电动机或其它电气设备、电气线路的过载保护,其具有反时限的保护特性。是串联在电动机主回路上依靠定子绕组电流通过发热元件(即双金属片)时所产生的热量,使双金属片受热弯曲而推动机构动作通断触点的一种电器。以前热继电器厂家注重通过改进双金属合金动片成份来提高继电器保护性能,推杆与开关断电位置之间间距值的设置通过旋钮简单设置,现场安装保护都是电工师傅凭经验进行设置,应该是没有一个准确的量化。设备环境温度的变化对热继电器影响还是有一定的影响,相信没有人会根据环境温度对热继电器进行调整保护定值。因为现代企业电气设备都是DCS控制,热继电器也很难融入现场控制当中,现场操作人员以及主控室基本上无法实时监测电动机运行情况。
根据在厂里的调査基本上电动机采用的是ARD智能控制器进行控制保护,高压电动机采用微机保护测控装置保护。而单位新近的成套设备的75 kW及以上电动机采用的都是利用电流互感器二次回路串接热继电器进行保护,包括250 kW鄂式破碎机电气保护回路。大中型电动机的维修价格不菲,维修周期长,同样因为电动机体积重量大,检修更换时间比较长所引起的停机时间,造成的生产损失较是无法估计。
所以感觉对于大中型电动机的保护热继电器已无法满足,应该退出保护序列。我们査看现在市面上的智能电机保护控制器,国产智能保护器结合了现代科技的计算机技术,控制技术,通讯技术及显示技术,集成了电动机的多种起动控制方案,监视电动机的启动运行以及故障异常时电动机的电参数。通过对电动机电流实时采集,进行模拟量与数字量转换,充分利用微处理器的数字量快速处理能力,结合具体的电动机额定参数和用户整定的时间以及限值参数对电动机是否异常和故障类别进行正确判断和区别处理确保电动机的安全运行,可通过中文液晶显示,发光指示,4~20ma信号输出,RS485通讯等多种形式告知用户。控制室操作人员可在后台微机上,现场操作人员在工作现场完成所有保护器的各种保护数据的监测。同时,在线监测电机的运行负载和供电电源的质量,为及早发现机械设备过载和接地故障等,创造了条件。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。
ARD智能型电动机保护器与热继电器相比有什么好处
相同点:
功能:两者都有过载保护、堵转保护、缺相保护。
不同点:
1)保护的全面性:
热继电器:除以上功能外没有其他保护。
智能型电动机保护器:过流保护(堵转保护)、三相电流不平衡、接地/漏电保护、启动**时保护、欠载、欠压、过压保护、欠功率保护、温度保护、外部故障保护、相序保护、抗晃电、失压重启功能。
2)过载保护的区别:
热继电器:只能做成跳闸功能,不能实现报警。
智能型电动机保护器:既可做成跳闸功能,也可以做成报警。
3)大电流承受能力:
热继电器:本身是双金属片,所以需要承受大电流的负载能力。
智能型电动机保护器:本身是互感器,所以不需要承受大电流的负载能力。
4)触点的独立性:
热继电器:很难进行独立触点的输出。
智能型电动机保护器:可以进行独立触点的输出。
5)其他功能的对比:
智能型电动机保护器具有热继电器所不具备的控制功能、测量功能(三相电流、电压、功率、功率因数、电能、频率、热容量、电流不平衡率、漏电流值等)、故障记录功能(当前运行时间、当前停车时间、累计运行时间、启动电流、启动时间、操作次数、输入输出状态、8次故障记录、运行状态指示)、4-20mA输出功能、通讯功能、状态量检测功能。
智能电动机保护器选型注意
在实际使用过程中,应注意严格按照电动机的额定电流来选择保护器,防止人为放大和缩小保护范围;避免由于量程太大或太小而造成的测量误差,从而使保护器无常对电动机进行保护。
由于ARD2保护器采用主体模块和电流互感器模块分离的结构,所以在现场使用时应注意按出厂编号将保护器主体与互感器配对使用。但考虑到会有维修更换保护器或互感器的情况发生,因此只要保护器主体和互感器的产品型号一样,可以任意配和使用,不会对测量保护产生影响。
保护器的设计定位为替代热继电器,故保护器本身不提供对电动机的起动、停止控制及各种起动控制方式。对电动机各种起动控制方式的实现需要外部电路的支持。
安科瑞电气股份有限公司成立于2003年,2012年在创业板上市,代码:300286。公司总部位于上海嘉定,是一家为企业微电网能效管理和用能安全提供解决方案的企业和软件企业,现有各类**及软件著作权500多项。(截止到2021年12月,发明**22项、实用新型**132项、外观设计**150项、软件著作权251项。)设于无锡江阴市的生产基地--江苏安科瑞电器制造有限公司是江苏省企业,拥有获得国家实验室认可的产品测试中心,配息化管理系统,为公司产品产业化、规模化实施提供**。新成立的安科瑞微电网研究院致力于企业端微电网技术的研发,进一步为用户建设安全、可靠、绿色的微电网能量管理系统提供解决方案。安科瑞现有研发工程技术人才500多人,聚焦用户侧能效系统和能源互联网,具备从云平台软件到终端元器件的一站式服务能力,形成了“云-边-端”的能源互联网生态体系,目前已有14000多套系统解决方案运行在全国各地。公司在全国主要城市就地配置销售、技术支持团队,快速响应客户需求,电子商务团队面向全国并稳步拓展海外市场,线上线下结合为用户提供良好的服务体验。公司现有各类云平台及系统解决方案涵盖电力、环保、消防、新能源、数据中心、智能楼宇、交通、**工程等多个领域。电力运维云平台为用户提供变电所集中监测、运维派单等功能,提高电力运维效率。能源管理云平台为建筑或工业企业提供能耗数据,协助用户梳理能源流向和碳排放趋势,为能耗双控提供数据支持。智慧消防云平台通过物联网技术消防信息,感知异常及时预警消除火灾隐患。预付费云平台为物业管理租户水电费收缴和用能安全提供解决方案。环保用电监管云平台协助**对企业环保设备运行工况实现在线监测,提高环保监察效率;餐饮油烟监测平台协助环保和部门监管规模餐饮企业油烟处理和排放,充电桩云平台可以帮助用户实现充电结算和资产管理,分布式光伏运维云平台提供分布式光伏电站运行数据采集及收益分析。系统解决方案还包含电力监控系统、智能照明控制系统、数据中心能效管理系统、电能质量治理系统、电气火灾监控系统、消防设备电源监控系统、*门监控系统、消防应急照明和疏散指示系统、医用隔离电源系统等系统解决方案及边缘计算网关,覆盖企业配电系统各个环节,打造感知、边缘智能、共建共享、开放合作的电力物联网体系。公司将秉着“创新、、团结、诚信”的理念,坚持稳健经营、持续创新,为用户安全、可靠、用能提供解决方案,为实现“碳达峰、碳中和”提供数据支持。