目前煤矿系统设备上使用的电机,大部分采用热继电器,作为电机的过载保护元件,因其体积小、结构简单、成本低等优点在生产中得到了广泛应用。但由于热继电器灵敏度低、误差大、稳定性差,保护不可靠。受环境、温度、本身材料等影响,在保护电机方面,已经不能适应现代化煤矿生产的需要。
焦化厂现场根据工艺需要安装着各种机泵等电机设施,其设备用电需要相当巨大,大型电机的频繁启动会对企业内部电网造成冲击,尤其是高压电机在启动时会拉低整个供电的电网电压,而软启动器的应用虽然不能对电机进行频率控制启动,但可以进行降压启动并减小大型电机启动时对电网产生的影响。焦化厂现场如输送焦油的大型电机、熄焦过程中的补雾电机其电机的控制及保护除了常规的电气元件外,多采用软启动器的形式,软启动器采用软启动器。通过软启动器对可控硅导通角的控制,来降低电机起动电压,通过设定电压的升压曲线,控制输出到电动机的电压,使电压值在启动过程中逐渐地升高,并且能限制启动电流,大型电动机可以平稳地启动,机械和电应力也降到底。
软启动器的电气柜配有指示灯,电气集成商可以通过增加安全和事故指示灯增强其基本功能(如在柜体外部增加失相、过电流和高温保护等故障指示灯),简化故障查找的时间。一般软启动器都具有现场控制面板,控制面板可实时显示当前电机运行状态,如斜坡电压和初始电压等所有设定值都可以很容易地在启动器面板上设定,再比如电机非正常停机、电网电压异常波动,维护人员可以通过控制面板查看电机故障信息、调取运行趋势画面。软启动器除了完**够满足电动机平稳启动这一基本要求外,还具有很多优点,比如可靠性高、维护量小、电动机保护良好以及参数设置简单等。
安科瑞ARD低压电动机保护器的通信功能
低压电动机保护器可以带通信功能,可基于多种协议,通过总线进行数据传输。常用的通信协议有 Modbus、Profibus-DP、DeviceNet 等线,通信接口一般为 RS485 或 RS232,进行数据传输时,可以带(或不带)总线适配器。一般总线适配器的功能模块都有一个与总线类型无关的连接接口,使用一个的预连接电缆连接总线接口,可非常容易地实现灵活、透明和可靠的连接与通信。例如:ABB 公司生产的FBP现场总线适配器,就是上述新的通信产品的**元件,能连接具有不同功能和特性的电动机保护器。又如上海汉萨—欧雅斯电气有限公司(以下简称欧雅斯)生产的 OYR2 电气传动系统多功能保护器,就是通过可编程控制器 PLC 或网关,与 PC 连接进行通信。IEC 60947-4-1 标准附录 J《电子式过载继电器的通信功能》对其有关的要求作了规定,即具有通信功能的电动机保护器应能通过通信接口或通信适配器与总线连接;实现保护和控制等功能时,通信特性不应受到任何影响。对该产品的试验考核主要有下述 3 个方面。
通信功能验证。应在过载保护试验同时进行,动作响应应符合相应的要求,远程通信主站应能正确读取信息,试验应分别在 -5℃、+20℃、+40℃的条件下进行。
电磁兼容性。①抗扰度。②**。按规定测定产品的射频传导**及射频辐射,**值应不**过产品用于环境 A(与低压非公用电网或工业电网场所/建筑有关,包括有较高的扰源)或环境 B(与低压公用电网有关,如民用、商用、轻工业场所/建筑和/或相应环境,不包括有较高扰源的场合,例如弧焊机)所规定的**试验限值。
一致性测试。具有通信功能的电动机保护器应根据所采用总线(DeviceNet、Profibus-DP、Modbus)的要求,进行测试。
应用于电厂的保护器需要具有的功能:
测量功能:至少显示电流、频率、功率因数、有功功率等。同时提供4-20mA(带电源)的回路电流的模拟量输出。
控制功能:带操作面板,能实现就地及远方/就地控制切换;能直接接收跳合闸开关量命令的输入,并能返回各种状态及故障开关量信号。
保护功能:具有电机过载、堵转、缺相故障、接地故障、欠/过电压等保护。并具有抗晃电功能。可做定值设定和查询、故障信息查询、断电记忆故障参数、运行时间和停机及故障/跳闸次数/时间计数等。
事件记录功能:能记录保护动作情况。
显示功能:自带控制面板,所有信号量及测量量均在控制面板上显示,用于参数设定、定值查看及修改、运行监视、故障检查、操作性能测试等。
应具备通讯功能,自带通讯接口。所有测量和保护,记录信号可远传。通信协议应支持Modbus、CAN 、Profibus-DP、Device-Net等。
至少6DI/4DO(DI/DO为可编程)外部可用。
当前,正是由于电子技术的迅猛发展,使其扩展的保护等新功能迅速增加,其应用范围也趋扩大。该领域内具有扩展功能的电子式过载继电器,也有称其为“电动机管理系统”、“电动机保护器”等,市场上品种众多,其具备的功能及符合的标准也各不相同。因此,设想通过本文来阐明该类产品从标准及应用的角度所具备的基本功能及可增添的附加扩展功能,以品研发人员参考及用户在选用时能引起足够的重视。
如今,电动机保护器已由过去的机械式发展为电子式和智能型,灵敏度高,可靠性高,功能多,调试方便。可直接显示电动机的电流、电压、温度等参数,保护动作后故障种类一目了然,方便了故障的判断,有利于生产现场的故障处理和缩短恢复生产时间。另外,根据电动机气隙磁场进行电动机偏心检测技术使电动机磨损状态在线监测成为可能,通过曲线显示反映电动机偏心程度的值的变化趋势,记录两年时间该值的变化情况,可早期发现轴承故障,做到早发现,早处理,避免扫膛事故发生。
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