工业生产中如何降低电机损毁风险
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摘 要:通过对大功率电機进行微机保护控制系统改造,降低电机损毁风险,从而保证电机有效使用寿命。
关键词:电动机;微机保护;DCSO
电动机作为当前工业生产中最常见的一种动力设备,是任何机电设备必不可少的一部分。一个电机设备如果想要正常的发电、供电就离不开一个合格的电动机保护器,电机保护器作为用电过程中不可或缺的重要器材,可以令电机在使用过程中得到全方位的监督控制,并在电机出现过流、欠流、欠压、短路、漏电、三相不平衡、过热、接地等问题时可以及时停止设备工作,并对相应问题予以报警或保护跳闸控制。随着社会的不断进步,各种各样的用电器充斥着我们的生活,与此同时电动机保护器已经成为国民经济和节能事业中不可缺少的重要部分,无时无刻不对我们的现代化生活发挥着重要作用。
某厂热供车间现有4台132kW电机,正常情况下分2组运行。分别有1台主机和1台备机机组成。主要电机设备运行环境恶劣,电气上没有任何防护措施,在一定的情况下,容易产生故障,极容易烧毁主设备电动机,影响电厂正常生产。现分别将4台电机加装继电保护装置,使设备发生故障时可以用最短的时间切掉电源,排除隐患,将电机本体故障控制在最小的范围内。随着微机保护在电气系统中的应用,事故跳闸已慢慢由微机保护取代简单熔丝保护。微机保护判断电气故障准确,而且速度快,在电机发生烧毁前,第一时间将电源切断。从而保证了电机的安全。
1 电动机保护器的工作原理及结构组成
在日常生活中,电机总会不可避免的发生损坏,下面让我们浅析产生这种情况的原因,首先电动机长时间的在电、热、机械和化学作用下工作,对设备的绝缘装置有很大程度的损坏,进而导致定转子绕组匝间短路或是对地短路的问题发生;其次电网的供电质量达不到需求标准,由电网输送的电压不仅波动较大,还时常会发生波形畸变和高次谐波,严重影响了电动机的正常使用。还有就是电源的电压无法负担起电动机的需求,过低的电压往往导致电动机启动转矩不够,甚至是不能启动,并且当电动机暂停工作时,短时间内没有办法使其重复启动,而电动机长时间没有得到正确的电压,并一直被过大的电流困扰,持续发热,对生产效率进而有很大影响;另外由于零部件老化,制冷设备发生问题都会导致电动机转子堵转,并造成电机故障。
2 电动机微机保护装置
通过测量三相电流和零序电流,三相电压,有功功率,无功功率,功率因素,频率并记录数据。而跳闸矩阵可以有效地整理出保护原件的各类方法,让客户通过直观的方式可以更容易的选出想要的继电器,与此同时这些继电器的出口接点都可以选择为跳闸接点(自动返回)或信号接点(复归后返回),方便技术人员使用。
2.1 功能
①电流速断保护;②过电流保护;③零序接地保护;④负序过电流保护;⑤过热保护;⑥低电压保护。
2.2 原理
2.2.1 启动时间元件
当电动机的最大相电流从零突变动10%Ie开始,直到起动电流过峰值后下降到120%Ie为止,记录这个过程所需要的时间。由此我们不难发现,转子由于电动机的启动时间过长,而使得本身温度持续升高,当装置实际测量的起动时间超过整定的允许起动时间时,电动机就会出现跳闸的现象,通过自己主动断电的方式尽可能的保护原件。
2.2.2 过热保护元件
综合考虑了电动机正序、负序电流所产生的热效应,为电动机各种过负荷引起的过热提供保护,也作为电动机短路、启动时间过长、堵转等的后备。
2.2.3 过流保护元件
本装置设定过流保护,如果在整定时间内工作电流大于整定电流,过流装置将开始保护出口。
2.2.4 零序过流保护元件
通常情况下,技术人员为了得到接地电流更低的数据,往往会选择通过零序电流互感器来取得零序电流的数据,进一步开展研究工作。
2.2.5 负序过流元件
负序电流保护主要针对各种非接地性不对称故障或在电动机正常运行时,由于供电电源的不对称,存在一定的负序电流,该电流不会超过30%Is,负序保护的整定应能躲过此负序电流,即按0.3Is整定。
3 电动机保护装置应用选择原则
电动机保护装置可以有效地保护本机减少损害,提高电动机的承载能力,还可以进一步提高电力拖动系统的可靠性和生产的连续性。电动机的性能选择需要从多方面考虑,电机的本身的价值、负载类型、使用环境以及电机主体设备的重要程度等因素,都会成为我们选择过程中的重要参考依据,我们要在保证电机工作效率的前提下,力争做到经济合理并优先选择结构简单的保护装置,根据保护装置的功能和性能具体情况具体分析,尽可能做到经济性和可靠性的统一。
4 结束语
随着科学技术的不断进步,电动机保护装置也变得越来越多元化,如何根据实际问题选择合适的设备,减少事故损失,并通过高质量的保护装置起到延长使用寿命的作用,就需要我们不断的摸索探讨了。相信在我们的不断努力下,电动机损坏风险会不断降低,进而保证生产的安全性。
参考文献:
[1]唐任远.现代永磁电机理论与设计[M].北京:机械工业出版社,2006.
[2]毛建中.电机保护器的功效[J].机床电器,1998.
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