淺談KMB-Y智能電動(dòng)機(jī)保護(hù)器的應(yīng)用
1引言
在現(xiàn)代工業(yè)中，電動(dòng)機(jī)作為一種拖動(dòng)機(jī)械，成為所有動(dòng)力機(jī)械的基礎(chǔ)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和工藝控制的不斷完善，尤其是自動(dòng)化生產(chǎn)的要求，迫切需要開(kāi)發(fā)和完善電動(dòng)機(jī)的控制和保護(hù)設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程和大型機(jī)械的遙控、遙測(cè)、遙調(diào)、故障診斷以及集中控制等功能。
同時(shí)，石油化工行業(yè)的特點(diǎn)本身就是大通量、滿(mǎn)負(fù)荷的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，因而對(duì)電機(jī)設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性要求極高，一旦發(fā)生事故，必須馬上查找故障原因并及時(shí)消除，以保證及時(shí)恢復(fù)生產(chǎn).山西鋁廠(chǎng)過(guò)去一直采用熱繼電器作為電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)和控制元件，但由于元件質(zhì)量和工藝的限制，已無(wú)法滿(mǎn)足日益發(fā)展的工藝自動(dòng)化的要求。為此，我們經(jīng)過(guò)多年嘗試和反復(fù)實(shí)踐，*終選擇了一種新型的KMB-Y電動(dòng)機(jī)智能保護(hù)器(簡(jiǎn)稱(chēng)為電機(jī)保護(hù)器)，作為電動(dòng)機(jī)的保護(hù)元件，并取得了一定的使用經(jīng)驗(yàn)。特別是我們?cè)谏轿麂X廠(chǎng)七車(chē)間技改項(xiàng)目,80萬(wàn)噸電解鋁工程、氧化鋁一、二、三分廠(chǎng)動(dòng)力技術(shù)改造工程、陜西神木60萬(wàn)噸甲醇廠(chǎng)工程、等國(guó)家重點(diǎn)工程建設(shè)過(guò)程中，通過(guò)在低壓配電系統(tǒng)使用了780多臺(tái)西安湯姆森電氣有限公司生產(chǎn)的電機(jī)保護(hù)器，不但有效的保障了電機(jī)的**運(yùn)行、徹底取代了熱繼電器，而且利用先進(jìn)的通訊技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了部分電機(jī)控制的自動(dòng)化，并取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益，因此，下面就電動(dòng)機(jī)保護(hù)器的工程應(yīng)用作以簡(jiǎn)單介紹。
2基本工作原理：
電機(jī)保護(hù)器是*近十多年才發(fā)展起來(lái)的一種新型電子式多功能電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)裝置。它集過(guò)(輕)載保護(hù)、缺相、過(guò)(欠)壓、堵轉(zhuǎn)、漏電、接地及三相不平衡保護(hù)等低壓保護(hù)于一身，具有設(shè)定精度高、節(jié)電、動(dòng)作靈敏、工作可靠等優(yōu)點(diǎn)，是傳統(tǒng)熱繼電器的理想替代產(chǎn)品。它通常是由電流傳感器、比較電路、單片機(jī)、或出口繼電器等幾個(gè)部分組成。其基本原理及工作過(guò)程如圖1所示：
傳感器將電動(dòng)機(jī)的電流變化線(xiàn)性地反映至保護(hù)器的采樣端口，經(jīng)過(guò)整流、濾波等環(huán)節(jié)后，轉(zhuǎn)換成與電動(dòng)機(jī)電流成正比的直流電壓信號(hào)、送到相應(yīng)部分與給定的保護(hù)參數(shù)進(jìn)行比較處理，再經(jīng)單片機(jī)回路處理，推動(dòng)功率回路，使繼電器動(dòng)作。當(dāng)電機(jī)由于驅(qū)動(dòng)部分過(guò)載導(dǎo)致電流增大時(shí)，從電流傳感器取得的電壓信號(hào)將增大、此電壓值大于保護(hù)器的整定值時(shí)，過(guò)載回路工作，RC延時(shí)電路經(jīng)過(guò)一定的(可調(diào))延時(shí)，驅(qū)動(dòng)出口繼電器動(dòng)作，使接觸器切斷主回路。欠壓及缺相保護(hù)等功能部分，工作原理基本相同。
3系統(tǒng)功能
(1)保護(hù)功能。
電機(jī)保護(hù)器可實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的綜合保護(hù)，其具體功能有接地保護(hù)、斷相保護(hù)、短路保護(hù)、過(guò)(輕)負(fù)荷保護(hù)、不平衡過(guò)負(fù)荷保護(hù)、堵轉(zhuǎn)保護(hù)、低電壓和過(guò)電壓保護(hù)。當(dāng)電機(jī)正常工作時(shí)，保護(hù)器通過(guò)面板上的液晶顯示屏，實(shí)時(shí)顯示電機(jī)的工作電流和電壓。具有通訊功能的電機(jī)保護(hù)器在微處理器空閑時(shí)定時(shí)將采集的信號(hào)通過(guò)CAN總線(xiàn)傳至后臺(tái)微機(jī)。當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，保護(hù)器迅速動(dòng)作，現(xiàn)場(chǎng)保存故障類(lèi)型、時(shí)間以及電機(jī)運(yùn)行參數(shù)，隨后通過(guò)CANBUS網(wǎng)絡(luò)向后臺(tái)監(jiān)控機(jī)報(bào)告。
(2)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)功能。
控制室操作人員可在后臺(tái)微機(jī)上，完成所有保護(hù)器的各種保護(hù)整定數(shù)據(jù)的調(diào)閱、修改和整定。同時(shí)，在線(xiàn)監(jiān)測(cè)電機(jī)的運(yùn)行負(fù)載和供電電源的質(zhì)量，為及早發(fā)現(xiàn)過(guò)載和接地故障等，創(chuàng)造了條件。此外，后臺(tái)微機(jī)強(qiáng)大的信息管理功能，可有效記錄各臺(tái)電機(jī)的型號(hào)、運(yùn)行方式、和歷史維護(hù)記錄，為保證工藝系統(tǒng)的**生產(chǎn)、減少事故停車(chē)，提供了可靠依據(jù)。
4選用原則
(1)電機(jī)保護(hù)器按結(jié)構(gòu)形式來(lái)劃分，一般分為一體式和分體式兩種。
前者是獨(dú)立的整體，故適合于固定柜安裝，如老式開(kāi)關(guān)柜或GGD柜改造，可將保護(hù)器直接固定在安裝面板上，通過(guò)饋出電纜穿芯即可。后者由于互感器部分與顯示部分分為兩體，可在一定范圍內(nèi)任意安置，故非常適合于新型的抽屜式開(kāi)關(guān)柜安裝。
我們?cè)诠こ虒?shí)踐中由于普遍采用了新型的多米諾式或GCK系列低壓抽屜式開(kāi)關(guān)柜，因而創(chuàng)造性的將顯示表頭嵌入式的安裝在開(kāi)關(guān)抽屜的活動(dòng)面板內(nèi)，這樣既簡(jiǎn)化了柜內(nèi)接線(xiàn)、又方便了系統(tǒng)隨時(shí)調(diào)整、設(shè)定參數(shù)和顯示、監(jiān)控，同時(shí)數(shù)字化的顯示面板也增添了柜面的統(tǒng)一性和美觀(guān)性；使得配電室內(nèi)的設(shè)備運(yùn)行情況及故障狀態(tài)一目了然，極大的方便了系統(tǒng)巡視和檢修維護(hù)。
(2)電機(jī)保護(hù)器按額定工作電壓及電流范圍來(lái)劃分，可分為AC380V、AC220V兩種；對(duì)應(yīng)量程為6A、60A、等級(jí)，使用時(shí)按照電機(jī)的控制回路工作電壓及負(fù)載的額定電流選用相應(yīng)的量程范圍即可。
在工程應(yīng)用中，由于化工裝置大型電機(jī)較多，為方便互換及減少備件的種類(lèi)，對(duì)于110KW及以上的電機(jī)，我們采用在主回路裝設(shè)(口/5)電流互感器的方式，將一次電流變?yōu)樾∮?A的二次電流，再接入量程為6A的電機(jī)保護(hù)器，使大型設(shè)備也得到了有效的控制和保護(hù)。
