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電機保護
圖片來自阿儀網

電機保護就是給電機全面的保護,即在電機出現過載、缺相、堵轉、短路、過壓、欠壓、漏電、三相不平衡、過熱、軸承磨損、定轉子偏心時,予以報警或保護;為電動機提供保護的裝置是電機保護器,包括熱繼電器、電子式保護器和智能型保護器,大型和重要電機一般採用智能性保護裝置。[1][2]

目錄

電機保護常識

1.為什麼現在的電機比過去 更容易燒毀? 由於絕緣技術的不斷發展,在電機的設計上既要求增加出力,又要求減小體積,使新型電機的熱容量越來越小,過負荷能力越來越弱;再由於生產自動化程度的提高,要求電機經常運行在頻繁的起動、制動、正反轉以及變負荷等多種方式,對電機保護裝置提出了更高的要求。另外,電機的應用面更廣,常工作於環境極為惡劣的場合,如潮濕、高溫、多塵、腐蝕等場合。所有這些,造成了現在的電機比過去更容易損壞,尤其是過載、短路、缺相、掃膛等故障出現頻率最高。

2.為什麼傳統的保護裝置保護效果不甚理想? 傳統的電機保護裝置以熱繼電器為主,但熱繼電器靈敏度低、誤差大、穩定性差,保護不可靠。事實也是這樣,儘管許多設備安裝了熱繼電器,但電機損壞而影響正常生產的現象仍普遍存在。

3、電機保護的發展現狀? 電機保護器已由過去的機械式發展為電子式和智能型,可直接顯示電機的電流、電壓、溫度等參數,靈敏度高,可靠性高,功能多,調試方便,保護動作後故障種類一目了然,既減少了電機的損壞,又極大方便了故障的判斷,有利於生產現場的故障處理和縮短恢復生產時間。另外,利用電機氣隙磁場進行電機偏心檢測技術,使電機磨損狀態在線監測成為可能,通過曲線顯示電機偏心程度的變化趨勢,可早期發現軸承磨損和走內圓、走外圓等故障,做到早發現,早處理,避免掃膛事故發生。

3.保護器選擇的原則? 合理選用電機保護裝置,實現既能充分發揮電機的過載能力,又能免於損壞,從而提高電力拖動系統的可靠性和生產的連續性。具體的功能選擇應綜合考慮電機的本身的價值、負載類型、使用環境、電機主體設備的重要程度、電機退出運行是否對生產系統造成嚴重影響等因素,力爭做到經濟合理。

4、理想的電機保護器? 理想的電機保護器不是功能最多,也不是所謂最先進的,而是應該滿足現場實際需求,做到經濟性和可靠性的統一,具有較高的性能價格比。根據現場的實際情況合理地選擇保護器的種類、功能,同時考慮保護器安裝、調整、使用簡單方便,更重要的是要選擇高質量的保護器。

選型

選型基本原則

市場上電機保護產品未有統一標準,型號規格五花八門。製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;用戶在選型時應充分考慮電機保護實際需求,合理選擇保護功能和保護方式,才能達到良好的保護效果,達到提高設備運行可靠性,減少非計劃停車,減少事故損失的目的。

選型的基本方法

(一)與選型有關的條件

1、電機參數:要先了解電機的規格型號、功能特性、防護型式、額定電壓、額定電流、額定功率、電源頻率、絕緣等級等。這些內容基本能給用戶正確選擇保護器提供了參考依據。

2、環境條件:主要指常溫、高溫、高寒、腐蝕度、震動度、風沙、海拔、電磁污染等。

3、電機用途:主要指拖動機械設備要求特點,如風機、水泵、空壓機、車床、油田抽油機等不同負載機械特性。

4、控制方式:控制模式有手動、自動、就地控制、遠程控制、單機獨立運行、生產線集中控制等情況。啟動方式有直接、降壓、星角、頻敏變阻器、變頻器、軟起動等。

5、其他方面:用戶對現場生產監護管理情況,非正常性的停機對生產影響的嚴重程度等。

與保護器的選用相關的因素還有很多,如安裝位置、電源情況、配電系統情況等;還要考慮是對新購電機配置保護,還是對電機保護升級,還是對事故電機保護的完善等;還要考慮電機保護方式改變的難度和對生產影響程度;需根據現場實際工作條件綜合考慮保護器的選型和調整。

電機保護器的常見類型

1、熱繼電器:普通小容量交流電機,工作條件良好,不存在頻繁啟動等惡劣工況的場合;由於精度較差,可靠性不能保證,不推薦使用。

2、電子型:檢測三相電流值,整定電流值採用電位器或拔碼開關,電路一般採用模擬式,採用反時限或定時限工作特性。保護功能包括過載、缺相、堵轉等,故障類型採用指示燈顯示,運行電量採用數碼管顯示。

3、智能型:檢測三相電流值,保護器使用單片機,實現電機智能化綜合保護,集保護、測量、通訊、顯示為一體。整定電流採用數字設定,通過操作面板按鈕來操作,用戶可以根據電機具體情況在現場對各種參數修正設定;採用數碼管作為顯示窗口,或採用大屏幕液晶顯示,能支持多種通訊協議,如ModBUS、ProfiBUS等,價格相對較高,用於較重要場合;高壓電機保護均採用智能型保護裝置。

4、熱保護型:在電機中埋入熱元件,根據電動機繞組的溫度進行保護,保護效果好;但電機容量較大時,需與電流監測型配合使用,避免電機堵轉時溫度急劇上升時,由於測溫元件的滯後性,導致電機繞組受損。

5、磁場溫度檢測型:在電機中埋入磁場檢測線圈和測溫元件,根據電機內部旋轉磁場的變化和溫度的變化進行保護,主要功能包括過載、堵轉、缺相、過熱保護和磨損監測,保護功能完善,缺點是需在電機內部安裝磁場檢測線圈和溫度傳感器。

保護器類型的選擇

1、對於工作條件要求不高、操作控制簡單,停機對生產影響不大的單機獨立運行電機,可選用普通型保護器,因普通型保護器結構簡單,在現場安裝接線、替換方便,操作簡單,具有性價比高等特點。

2、對於工作條件惡劣,對可靠性要求高,特別是涉及自動化生產線的電動機,應選用中高檔、功能較全的智能型保護器。

3、對於防爆電機,由於軸承磨損造成偏心,可能導致防爆間隙處摩擦出現高溫,產生爆炸危險,應選擇磨損狀態監測功能。對於大容量高壓潛水泵等特殊設備,由於檢查維護困難,也應選擇磨損狀態監測功能,同時監測軸承的溫度,避免發生掃膛事故造成重大經濟損失

4、應用於有防爆要求場所的保護器,要根據應用現場的具體要求,選用相應的防爆型保護器,避免安全事故發生。 (電機保護網提供)

參考文獻