保護(hù)常識編輯
1.為什么如今的電機(jī)比過去更容易燒毀繞組? 由于絕緣技術(shù)的不斷發(fā)展,在電機(jī)的設(shè)計(jì)上既要求增加出力,又要求減小體積,使新型電動機(jī)的熱容量越來越小,過負(fù)荷能力越來越弱;再由于生產(chǎn)自動化程度的提高,要求電動機(jī)經(jīng)常運(yùn)行在頻繁的起動、制動、正反轉(zhuǎn)以及變負(fù)荷等多種方式,對電動機(jī)保護(hù)裝置提出了更高的要求。另外,電動機(jī)的應(yīng)用面更廣。常工作于環(huán)境極為惡劣的場合,如潮濕、高溫、多塵、腐蝕等場合。再加上電動機(jī)制造上的不規(guī)范,設(shè)備管理上的疏漏。所有這些,造成了如今的電動機(jī)比過去更容易損壞,尤其是過載、短路、缺相、掃膛等故障出現(xiàn)頻率*高
控保101電動機(jī)保護(hù)器
2.為什么傳統(tǒng)的保護(hù)裝置保護(hù)效果不甚理想? 傳統(tǒng)的電機(jī)保護(hù)裝置以熔斷器、熱繼電器為主。熔斷器主要用于短路保護(hù),熔斷器電流的選擇需考慮電動機(jī)的起動電流,所以單獨(dú)使用熔斷器保護(hù)電動機(jī)是不可取的。熱繼電器是應(yīng)用*廣的電機(jī)過載保護(hù)裝置,但熱繼電器靈敏度低、誤差大、穩(wěn)定性差,保護(hù)不可靠。事實(shí)也正是這樣,盡管許多設(shè)備安裝了熱繼電器,但電機(jī)損壞而影響正常生產(chǎn)的現(xiàn)象仍普遍存在。傳統(tǒng)的保護(hù)裝置還沒有能夠?qū)崿F(xiàn)電動機(jī)的機(jī)械磨損監(jiān)測、定轉(zhuǎn)子偏心監(jiān)測的產(chǎn)品。
3、電機(jī)保護(hù)器的發(fā)展現(xiàn)狀?如今電動機(jī)保護(hù)器已由過去的機(jī)械式發(fā)展為電子式和智能型,靈敏度高,可靠性高,功能多,調(diào)試方便??芍苯语@示電動機(jī)的電流、電壓、溫度等參數(shù),保護(hù)動作后故障種類一目了然,極大方便了故障的判斷,有利于生產(chǎn)現(xiàn)場的故障處理和縮短恢復(fù)生產(chǎn)時間。另外,根據(jù)電動機(jī)氣隙磁場進(jìn)行電動機(jī)偏心檢測技術(shù)使電動機(jī)磨損狀態(tài)在線監(jiān)測成為可能,通過曲線顯示反映電動機(jī)偏心程度的值的變化趨勢,記錄兩年時間該值的變化情況,可早期發(fā)現(xiàn)軸承故障,做到早發(fā)現(xiàn),早處理,避免掃膛事故發(fā)生。
3.保護(hù)器選擇的原則? 選用電動機(jī)保護(hù)裝置的目的,既能使電動機(jī)充分發(fā)揮過載能力,又能免于損壞,而且還能提高電力拖動系統(tǒng)的可靠性和生產(chǎn)的連續(xù)性。在能滿足保護(hù)要求的情況下首先考慮*簡單保護(hù)裝置,當(dāng)簡單的保護(hù)裝置不能滿足要求時,或?qū)ΡWo(hù)功能和特性提出更高要求時,才考慮應(yīng)用復(fù)雜的保護(hù)裝置,做到經(jīng)濟(jì)性和可靠性的統(tǒng)一。具體的功能選擇應(yīng)根據(jù)綜合考慮電動機(jī)的本身的價值、負(fù)載情況、環(huán)境好壞、電動機(jī)的重要程度、退出運(yùn)行是否對生產(chǎn)系統(tǒng)造成嚴(yán)重影響等因素,力爭做到經(jīng)濟(jì)合理。
4、理想的電機(jī)保護(hù)器? 理想的電動機(jī)保護(hù)器不是功能*多,也不是所謂*先進(jìn)的,而是應(yīng)該*實(shí)用的。那么何為實(shí)用呢?實(shí)用應(yīng)滿足可靠、經(jīng)濟(jì)、方便等要素,具有較高的性能價格比。那么何為可靠呢?可靠首先應(yīng)滿足功能的可靠,如過電流、斷相功能必須對各種場合、各種過程、各種方式發(fā)生的過電流、斷相均能可靠的動作。其次自身的可靠(既然保護(hù)器是保護(hù)別人的,尤其應(yīng)具有很高的可靠性)必須具有對各種惡劣環(huán)境的適應(yīng)性穩(wěn)定性、耐久性。經(jīng)濟(jì)性:采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)、合理的結(jié)構(gòu),專業(yè)化、規(guī)?;纳a(chǎn),降低產(chǎn)品成本,給用戶帶來極高的經(jīng)濟(jì)效益。方便性:必須在安裝、使用、調(diào)整、接線等方面,盡可能的簡易方便。
2選型編輯
一、 選型基本原則
如今,市場上電動機(jī)保護(hù)產(chǎn)品沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),型號規(guī)格五花八門。制造廠商為了滿足用戶不同的使用需求派生出很多的系列產(chǎn)品,種類繁多給廣大用戶選型帶來諸多不便,用戶在選型時應(yīng)充分考慮電動機(jī)保護(hù)實(shí)際需求,合理選擇保護(hù)功能和保護(hù)方式,才能達(dá)到良好的保護(hù)效果,達(dá)到提高設(shè)備運(yùn)行可靠性,減少非計(jì)劃停車,減少事故損失的目的。
二、選型的基本方法
(一)與選型有關(guān)的條件:
電機(jī)保護(hù)的選型存在著電動機(jī)與保護(hù)器二者怎樣合理配用關(guān)系,以下提供幾個與保護(hù)有關(guān)的條件、因素,為用戶選型時提供參考。
1、電機(jī)方面:要先了解的型號規(guī)格、電動機(jī)功能特性、防護(hù)型式、額定電壓、額定電流、額定功率、電源頻率、絕緣等級等。這些內(nèi)容基本能給用戶如何正確使用和維護(hù)及選型保護(hù)器提供了參考依據(jù)。
2、環(huán)境條件:主要指常溫、高溫、高寒、腐蝕度、震動度、風(fēng)沙、海拔、電磁污染等。
3、電動機(jī)用途:主要指拖動機(jī)械設(shè)備要求特點(diǎn),如風(fēng)機(jī)、水泵、空壓機(jī)、車床、油田抽油機(jī)等不同負(fù)載機(jī)械特性。
4、控制系統(tǒng)方面:控制模式有手動、自動、就地控制、遠(yuǎn)程控制、單機(jī)獨(dú)立運(yùn)行、生產(chǎn)線集中控制等情況。啟動方式有直接、降壓、星三角、頻敏變阻器、變頻器、軟起動等啟動方式。
5、其他方面:用戶對現(xiàn)場生產(chǎn)監(jiān)護(hù)管理是比較隨意還是嚴(yán)謹(jǐn),非正常性的停機(jī)對生產(chǎn)影響的嚴(yán)重程度等。
與保護(hù)器的選用有一定相關(guān)因素的還有很多,如安裝位置、電源情況、與配電系統(tǒng)的配合等;還要考慮是對新購電動機(jī)保護(hù)配置,還是對電動機(jī)保護(hù)升級,還是對事故電動機(jī)保護(hù)的完善等;還要考慮電動機(jī)保護(hù)方式改變的難度和對生產(chǎn)影響程度;需根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際工作條件綜合考慮保護(hù)器的選型和調(diào)整。
(二)電動機(jī)保護(hù)器的常見類型
1、熱繼電器:普通小容量交流電機(jī),良好工作條件,不存在頻繁啟動等惡劣工況,由于精度差,可靠性不能保證,不推薦使用。
2、電子型:檢測三相電流值,整定電流值采用電位器旋鈕或拔碼開關(guān)操作,電路一般采用模擬式,采用反時限或定時限工作特性。保護(hù)功能包括過載、缺相、堵轉(zhuǎn)等故障保護(hù),故障類型采用指示燈顯示,運(yùn)行電量采用數(shù)碼管顯示。
3、智能型:檢測三相電流值,保護(hù)器使用單片機(jī),實(shí)現(xiàn)電動機(jī)智能化綜合保護(hù),集保護(hù)、測量、通訊、顯示為一體。整定電流采用數(shù)字設(shè)定,通過操作面板按鈕來操作,用戶可以根據(jù)自己實(shí)際使用要求和保護(hù)情況在現(xiàn)場自行對各種參數(shù)修正設(shè)定,采用數(shù)碼管作為顯示窗口,或采用大屏幕液晶顯示,能支持多種通訊協(xié)議,如ModBUS、ProfiBUS等,價格相對高些,用于較重要場合,如今高壓電動機(jī)保護(hù)均采用智能型。
4、熱保護(hù)型:在電動機(jī)中埋入熱元件,根據(jù)電動機(jī)的溫度進(jìn)行保護(hù),保護(hù)效果好,但電動機(jī)容量較大時,需與電流監(jiān)測型配合使用,避免電動機(jī)堵轉(zhuǎn)時溫度急劇上升,由于測溫元件的滯后性,導(dǎo)致電動機(jī)繞組受損。
5、磁場溫度檢測型:在電動機(jī)中埋入磁場檢測線圈和溫度探頭,根據(jù)電動機(jī)內(nèi)部旋轉(zhuǎn)磁場的變化和溫度的變化進(jìn)行保護(hù),主要功能包括過載、堵轉(zhuǎn)、缺相、過熱保護(hù)和磨損監(jiān)測,保護(hù)功能完善,缺點(diǎn)是需在電動機(jī)內(nèi)部安裝磁場檢測線圈和溫度傳感器。
(三) 保護(hù)器類型在電動機(jī)工作條件下的選擇
1、對于工作條件要求不高、操作控制簡單,監(jiān)護(hù)、管理比較隨意,停機(jī)對生產(chǎn)影響不大的單機(jī)獨(dú)立運(yùn)行電動機(jī),可選用普通型保護(hù)器,因普通型保護(hù)器結(jié)構(gòu)簡單,在現(xiàn)場安裝接線、替換、操作簡單、方便,具有性價比高等特點(diǎn)。
2、對于工作條件要求很高,**性和連續(xù)性又很關(guān)鍵的,而自動化程度高,且需要專人控制、監(jiān)護(hù)、管理,需組網(wǎng)監(jiān)控的MCC系統(tǒng)中,應(yīng)選用中**、功能較全的保護(hù)器。
3、對于防爆電機(jī),由于軸承磨損造成偏心,可能導(dǎo)致防爆間隙處摩擦出現(xiàn)高溫,產(chǎn)生爆炸危險,應(yīng)選擇磨損狀態(tài)監(jiān)測功能。對于大容量高壓潛水泵,由于檢查維護(hù)困難,也應(yīng)選擇磨損狀態(tài)監(jiān)測功能,避免發(fā)生掃膛事故造成重大經(jīng)濟(jì)損失。
4、應(yīng)用于有防爆要求場所的保護(hù)器,要根據(jù)應(yīng)用現(xiàn)場的具體要求,選用相應(yīng)的防爆型保護(hù)器,避免**事故發(fā)生。
3國內(nèi)狀況編輯
(一)熱繼電器是五十年代初引進(jìn)蘇聯(lián)技術(shù)開發(fā)的金屬片機(jī)械式電動機(jī)過載保護(hù)器。它在保護(hù)電動機(jī)過載方面具有反時限性能和結(jié)構(gòu)簡單的特點(diǎn)。但存在功能少,無斷相保護(hù),對電機(jī)發(fā)生通風(fēng)不暢,掃膛、堵轉(zhuǎn)、長期過載;頻繁啟動等故障不起保護(hù)作用。這主要是因?yàn)闊崂^電器動作曲線和電動機(jī)實(shí)際保護(hù)曲線不一致,失去了保護(hù)作用。且重復(fù)性能差,大電流過載或短路故障后不能再次使用,調(diào)整誤差大、易受環(huán)境溫度的影響誤動或拒動,功耗大、耗材多、性能指標(biāo)落后等缺陷。
(二)溫度繼電器是采用雙金屬片制成的盤式或其他形式的繼電器,具有結(jié)構(gòu)簡單、動作可靠,保護(hù)范圍廣泛等優(yōu)點(diǎn),但動作緩慢,返回時間長,3KW以上的三角形接法電動機(jī)不宜使用。如今在電風(fēng)扇、電冰箱、空調(diào)壓縮機(jī)等方面大量使用。
溫度繼電器與熱繼電器不同。溫度繼電器是裝在電動機(jī)內(nèi)部,靠溫度變化時期動作的。而熱繼電器裝在動力線上,靠電流熱效應(yīng)動作的。
(三)電子式電動機(jī)保護(hù)器已由晶體管發(fā)展到集成電路至今已發(fā)展到微處理芯片厚模電路,從功能上一般分為斷相保護(hù)、綜合保護(hù)(多功能保護(hù))、溫度保護(hù)和智能保護(hù)。此類保護(hù)器具有節(jié)能、動作靈敏、**度高、耐沖擊振動,重復(fù)性好、保護(hù)功能齊全、功耗小等優(yōu)點(diǎn)。
1.電動機(jī)保護(hù)器(電機(jī)保護(hù)器)是以檢測線電流的變化(包括采取、正序、負(fù)序、零序和過流)為原則,可檢測斷相或過載信號。除具有斷相保護(hù)功能外,還具有過負(fù)荷、堵轉(zhuǎn)保護(hù)功能。
2.智能保護(hù):集保護(hù)、遙測、通訊、遙控與一體的電動機(jī)保護(hù)裝置,對電動機(jī)發(fā)生斷相、過載、短路、欠壓、過壓和漏電等故障時實(shí)現(xiàn)保護(hù),還具有電流電壓顯示,時間控制,軟件自診斷,來電自恢復(fù),自啟動順序,故障記憶,自瑣和遠(yuǎn)傳報警,顯示故障時的電流、電壓故障前后用代號閃爍示警,配置RS485通訊接口,實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)。同時可監(jiān)控、監(jiān)測256臺電動機(jī)工作等功能。
(四)電動機(jī)保護(hù)器在國民經(jīng)濟(jì)和節(jié)能事業(yè)中的重要意義
電動機(jī)保護(hù)器(電機(jī)保護(hù)器)是發(fā)電、供電、用電系統(tǒng)的重要器件。是跨行業(yè)、量大面廣、節(jié)能效果顯著的節(jié)能機(jī)電產(chǎn)品。幾乎滲透到所有用電領(lǐng)域;是工業(yè)、農(nóng)業(yè)和國防建設(shè)及人民生活正常生產(chǎn)和**工作的重要保證,在國民經(jīng)濟(jì)和節(jié)能事業(yè)中有著不可替代的重要地位和作用。
《中華人民共和國節(jié)約能源法》規(guī)定:“節(jié)能是指加強(qiáng)用能管理,采取技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理以及環(huán)境和社會可以承受的措施,減少從能源生產(chǎn)到消費(fèi)各個環(huán)節(jié)中的損失和浪費(fèi),更加有效、合理地利用能源”;“節(jié)能發(fā)展經(jīng)濟(jì)的一項(xiàng)長遠(yuǎn)戰(zhàn)略方針”。節(jié)能是系統(tǒng)工程。 據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),國內(nèi)運(yùn)行的1KW-320KW低壓電動機(jī)數(shù)量為6000萬臺,占電網(wǎng)用電量的70%以上,是工農(nóng)業(yè)及商業(yè)系統(tǒng)中應(yīng)用*為廣泛的動力設(shè)備。國內(nèi)每年燒毀電動機(jī)數(shù)量約300萬臺,容量為10億千瓦,每年僅電動機(jī)在燒毀過程中就耗電為數(shù)億萬度,修理費(fèi)高達(dá)數(shù)100億元左右,造成停工停產(chǎn)損失竟達(dá)數(shù)100億元。僅上述費(fèi)用不算,還會造成電機(jī)修理后功率下降,耗電量大,性能變差直接影響企業(yè)正常生產(chǎn)。
按上述情況舉例說明:
4發(fā)展趨勢編輯
(一)國內(nèi)每年因維修電動機(jī)浪費(fèi)電磁線約1億萬公斤,若少生產(chǎn)1億萬公斤電磁線(每公斤需用電33.4度)每年就可節(jié)約用電33.4億度。
(二)電動機(jī)保護(hù)器(電機(jī)保護(hù)器)與企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益關(guān)系計(jì)算公式如下:
Qs=電動機(jī)修理費(fèi)×保護(hù)器可靠系數(shù)+電機(jī)拆裝費(fèi)+停工損失-保護(hù)器購買費(fèi)-保護(hù)安裝費(fèi)
=(電動機(jī)修理費(fèi)×保護(hù)器可靠系數(shù)-保護(hù)器購買費(fèi))+(電機(jī)拆裝費(fèi)+停工損失-保護(hù)安裝費(fèi))
=(直接經(jīng)濟(jì)效益)+(間接經(jīng)濟(jì)效益)
例如:有一臺55KW電動機(jī),若燒壞后修理費(fèi)為2500元,配置一臺使用可靠系數(shù)為98%,售價為490元電動機(jī)保護(hù)器,它使電機(jī)免遭燒毀而產(chǎn)生的直接經(jīng)濟(jì)效益QZ為:
QZ=電動機(jī)修理費(fèi)×保護(hù)器可靠系數(shù)-保護(hù)器購買費(fèi)=2500×98%-490=1960(元)
直接節(jié)省比例:ρ=1960/2500×100%=78.4%
計(jì)算結(jié)果:用戶購買電動機(jī)保護(hù)器的結(jié)果,能夠節(jié)省了1960元,節(jié)省比例為78.4%。
電動機(jī)功率修理費(fèi)(大約)購買電動機(jī)保護(hù)器(電機(jī)保護(hù)器)費(fèi)用相對節(jié)省費(fèi)用
10KW900元350元550元
20KW1300元380元920元
30KW1800元490元1310元
60KW3000元590元2410元
90KW5000元690元4310元
注:此處假設(shè)電動機(jī)保護(hù)器(電機(jī)保護(hù)器)的可靠系數(shù)為100%