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电机保护
圖片來自阿仪网

电机保护就是给电机全面的保护,即在电机出现过载、缺相、堵转、短路、过压、欠压、漏电、三相不平衡、过热、轴承磨损、定转子偏心时,予以报警或保护;为电动机提供保护的装置是电机保护器,包括热继电器、电子式保护器和智能型保护器,大型和重要电机一般采用智能性保护装置。[1][2]

电机保护常识

1.为什么现在的电机比过去 更容易烧毁? 由于绝缘技术的不断发展,在电机的设计上既要求增加出力,又要求减小体积,使新型电机的热容量越来越小,过负荷能力越来越弱;再由于生产自动化程度的提高,要求电机经常运行在频繁的起动、制动、正反转以及变负荷等多种方式,对电机保护装置提出了更高的要求。另外,电机的应用面更广,常工作于环境极为恶劣的场合,如潮湿、高温、多尘、腐蚀等场合。所有这些,造成了现在的电机比过去更容易损坏,尤其是过载、短路、缺相、扫膛等故障出现频率最高。

2.为什么传统的保护装置保护效果不甚理想? 传统的电机保护装置以热继电器为主,但热继电器灵敏度低、误差大、稳定性差,保护不可靠。事实也是这样,尽管许多设备安装了热继电器,但电机损坏而影响正常生产的现象仍普遍存在。

3、电机保护的发展现状? 电机保护器已由过去的机械式发展为电子式和智能型,可直接显示电机的电流、电压、温度等参数,灵敏度高,可靠性高,功能多,调试方便,保护动作后故障种类一目了然,既减少了电机的损坏,又极大方便了故障的判断,有利于生产现场的故障处理和缩短恢复生产时间。另外,利用电机气隙磁场进行电机偏心检测技术,使电机磨损状态在线监测成为可能,通过曲线显示电机偏心程度的变化趋势,可早期发现轴承磨损和走内圆、走外圆等故障,做到早发现,早处理,避免扫膛事故发生。

3.保护器选择的原则? 合理选用电机保护装置,实现既能充分发挥电机的过载能力,又能免于损坏,从而提高电力拖动系统的可靠性和生产的连续性。具体的功能选择应综合考虑电机的本身的价值、负载类型、使用环境、电机主体设备的重要程度、电机退出运行是否对生产系统造成严重影响等因素,力争做到经济合理。

4、理想的电机保护器? 理想的电机保护器不是功能最多,也不是所谓最先进的,而是应该满足现场实际需求,做到经济性和可靠性的统一,具有较高的性能价格比。根据现场的实际情况合理地选择保护器的种类、功能,同时考虑保护器安装、调整、使用简单方便,更重要的是要选择高质量的保护器。

选型

选型基本原则

市场上电机保护产品未有统一标准,型号规格五花八门。制造厂商为了满足用户不同的使用需求派生出很多的系列产品,种类繁多,给广大用户选型带来诸多不便;用户在选型时应充分考虑电机保护实际需求,合理选择保护功能和保护方式,才能达到良好的保护效果,达到提高设备运行可靠性,减少非计划停车,减少事故损失的目的。

选型的基本方法

(一)与选型有关的条件

1、电机参数:要先了解电机的规格型号、功能特性、防护型式、额定电压、额定电流、额定功率、电源频率、绝缘等级等。这些内容基本能给用户正确选择保护器提供了参考依据。

2、环境条件:主要指常温、高温、高寒、腐蚀度、震动度、风沙、海拔、电磁污染等。

3、电机用途:主要指拖动机械设备要求特点,如风机、水泵、空压机、车床、油田抽油机等不同负载机械特性。

4、控制方式:控制模式有手动、自动、就地控制、远程控制、单机独立运行、生产线集中控制等情况。启动方式有直接、降压、星角、频敏变阻器、变频器、软起动等。

5、其他方面:用户对现场生产监护管理情况,非正常性的停机对生产影响的严重程度等。

与保护器的选用相关的因素还有很多,如安装位置、电源情况、配电系统情况等;还要考虑是对新购电机配置保护,还是对电机保护升级,还是对事故电机保护的完善等;还要考虑电机保护方式改变的难度和对生产影响程度;需根据现场实际工作条件综合考虑保护器的选型和调整。

电机保护器的常见类型

1、热继电器:普通小容量交流电机,工作条件良好,不存在频繁启动等恶劣工况的场合;由于精度较差,可靠性不能保证,不推荐使用。

2、电子型:检测三相电流值,整定电流值采用电位器或拔码开关,电路一般采用模拟式,采用反时限或定时限工作特性。保护功能包括过载、缺相、堵转等,故障类型采用指示灯显示,运行电量采用数码管显示。

3、智能型:检测三相电流值,保护器使用单片机,实现电机智能化综合保护,集保护、测量、通讯、显示为一体。整定电流采用数字设定,通过操作面板按钮来操作,用户可以根据电机具体情况在现场对各种参数修正设定;采用数码管作为显示窗口,或采用大屏幕液晶显示,能支持多种通讯协议,如ModBUS、ProfiBUS等,价格相对较高,用于较重要场合;高压电机保护均采用智能型保护装置。

4、热保护型:在电机中埋入热元件,根据电动机绕组的温度进行保护,保护效果好;但电机容量较大时,需与电流监测型配合使用,避免电机堵转时温度急剧上升时,由于测温元件的滞后性,导致电机绕组受损。

5、磁场温度检测型:在电机中埋入磁场检测线圈和测温元件,根据电机内部旋转磁场的变化和温度的变化进行保护,主要功能包括过载、堵转、缺相、过热保护和磨损监测,保护功能完善,缺点是需在电机内部安装磁场检测线圈和温度传感器。

保护器类型的选择

1、对于工作条件要求不高、操作控制简单,停机对生产影响不大的单机独立运行电机,可选用普通型保护器,因普通型保护器结构简单,在现场安装接线、替换方便,操作简单,具有性价比高等特点。

2、对于工作条件恶劣,对可靠性要求高,特别是涉及自动化生产线的电动机,应选用中高档、功能较全的智能型保护器。

3、对于防爆电机,由于轴承磨损造成偏心,可能导致防爆间隙处摩擦出现高温,产生爆炸危险,应选择磨损状态监测功能。对于大容量高压潜水泵等特殊设备,由于检查维护困难,也应选择磨损状态监测功能,同时监测轴承的温度,避免发生扫膛事故造成重大经济损失

4、应用于有防爆要求场所的保护器,要根据应用现场的具体要求,选用相应的防爆型保护器,避免安全事故发生。 (电机保护网提供)

参考文献