浅谈低压智能电动机保护在发电厂的应用

    【摘要】文章结合火力发电厂低压电动机的保护配置及原理,介绍了低压电动机保护的3种方案,及其在火力发电厂中的应用情况,指出了微机型智能电动机保护装置的广阔应用前景。

    【关键词】低压电动机;保护;热继电器;智能电动机保护装置

    据统计,我国发电总量的60%消耗在电动机上,而各类风机、水泵、空压机又占电动机耗电的一半以上。作为机电行业中主要的动力之一,电动机广泛应用于火力发电厂、矿产、钢铁、冶金、石化等领域,而其中低压电动机(690 V以下)的数量是高压电动机的几十倍。这些电动机大多数处于高温、潮湿、多尘埃的工况下,*发生堵转、短路、断相和长期过负荷运行等故障。因而,电动机的有效保护对其正常运行至关重要。本文以低压电动机为例,介绍电动机保护在火力发电厂中的应用。

    1 保护配置及原理

    根据《火力发电厂厂用电设计技术规定》(DUT 5153—2002),低压厂用电动机应装设相间短路保护、单相接地保护(或者单相接地短路保护)、过负荷保护、低电压保护、断相保护。

    相间短路保护用于防范电动机绕组内及引出线上的相间短路故障。发生相间短路时,短路电流为正常工作电流的十几倍甚至几十倍,因此,相间短路保护一般釆用过电流判据构成三段式电流保护,包括瞬时电流速断保护、带时限电流速断保护、定时限过电流保护。

    单相接地保护用于防范电动机绕组内及引出线上的单相接地故障。发生单相接地故障跟系统的中性点接地方式有很大关系。当低压厂用电系统为中性点经高电阻接地时,单相接地的故障电流不会太大,故一般采用零序电压或者零序电流来实现接地保护。

    当低压厂用电系统为中性点直接接地时,单相接地发展成为单相接地短路,短路电流比单相接地的故障电流大得多,却又比相间短路电流小得多。考虑到保护灵敏性要求,宜另外装设一套单相接地短路保护,一般由零序电流保护构成。对于55 kW以下的小功率电动机,若相间短路保护能够满足单相接地短路的灵敏性时,可由相间短路保护兼作单相接地短路保护。

    *负荷的电动机应装设过负荷保护。此处的过负荷保护不仅要考虑正常生产过程中是否易于过负荷,还要考虑启动过程中是否易于过负荷,即那些启动或自启动困难、需要防止启动或自启动时间过长的电动机也需要装设过负荷保护。过负荷保护一般由启动过程中的启动时间过长保护、启动后的反时限过电流保护和堵转保护构成。

    低电压保护是为了限制电动机自启动,而不是保护电动机本身。对于I类电动机,当装有自动投入的备用机械时或为保证人身和设备安全,在电源电压长时间消失后须自动切除时,应装设9~10s时限的低电压保护;对于U、ID类电动机,一般为保证接于同段母线上的I类电动机自启动,宜装设0.5 s时限的低电压保护。另外,对于操作电器为接触器的电动机回路,由于接触器的吸持线圈在低电压时能自动释放,故不需要另设低电压保护。

    当电动机由熔断器作为短路保护时,为防止电动机断相运行时发热烧毁,应装设断相保护,由带断相保护的热继电器或者带触点的熔断器构成。

    2 保护装置的选择

    在火力发电厂中,根据保护装置的不同,低压电动机回路的保护方案一般有3种:①以热继电器为主的组合保护方式;②采用框架断路器自身所配保护;③釆用电动机保护的微机型保护装置——智能马达控制器或者低压综合保护测控装置。

    功率小于75 kW的低压电动机,一般操作电器为接触器,保护可采用以热继电器为主的组合保护方式,即保护电器采用塑壳断路器(或熔断器),用于切断短路电流,而热继电器主要用于电动机过负荷保护及断相保护。热继电器利用负载电流流过经校准的电阻元件,使双金属热元件加热后产生弯曲,从而使继电器的触点在电动机绕组烧坏以前动作。其动作特性为反时限过电流,与电动机绕组的允许过载特性接近,但是很难保证两者特性曲线一致,故电动机的过负荷能力不能得到充分利用.而且对于三相电流不平衡运行等不对称故障缺乏有效的保护。

    功率在75 kW及以上的低压电动机,一般操作电器为框架断路器,保护可釆用框架断路器自身所配保护。框架断路器可以配置各种智能控制器,实现过载长延时保护、短路短延时保护、短路瞬时保护、电流不平衡(断相)保护、接地保护、漏电保护、欠压保护、过压保护、过频保护、欠频保护、相序保护、逆功率保护、MCR接通分断及越限跳闸保护等,而且还可以选择通信功能与现场总线连接,实现遥测、遥调、遥控、遥信“四遥”功能,满足控制自动化的要求。但是.目前框架断路器的通信功能不够灵活,通信协议和接口有一定的限制,而且其保护功能是针对配电网络,不是电动机,过负荷曲线难以与电动机保持一致。

    电动机保护的微机型保护装置可以用于以上2种情况。通常功率小于75 kW的低压电动机,釆用智能马达控制器;功率在75 kW及以上的低压电动机.采用低压综合保护测控装置。两者并没有实质差别,都是基于微处理器和现场总线技术,采用模块化设计,内置保护功能。通过数学方法建立电动机发热模型构成的过负荷保护可以提供多达16种反时限保护特性曲线.可实现重载启动,而且还可以通过检测电动机预埋的PTC/NTC热电阻的阻值实现电动机的温度保护。同时,还提供多种测控功能,包括开入量遥信釆集,电流、电压、有功/无功功率、电能、频率等模拟量的遥测,4~20mA模拟量输出,故障和事件记录,多种通信接口支持Modbus、CAN,Profibus-DP或DeviceNet等多种现场总线协议,而且还支持电动机直接启动、双向可逆启动、双速启动、星/角启动等多种电动机控制模式。

    但是,微机型智能电动机保护装置在应用中也出现了一些问题,值得注意。一是智能电动机保护装置的4-20 mA模拟量输岀也会随着装置电源消失而消失,因此参与机组DCS控制逻辑的模拟量由变送器来实现,不能使用装置的模拟量输出,否则DCS控制逻辑出错引发事故。二是接触器线圈控制回路中的装置输出接点多为电平式,但有些厂家的装置软件不完善,结果有的在控制电源消失或者母线失压之后重新供电时,由于装置输出接点一直接通,造成电动机自启动;有的在控制电源消失或者母线失压之后重新供电时,由于装置先自检一遍把输出接点断开,造成电动机无法自启动。实际上,应该让装置能够自由设定所保护的电动机是否需要自启动,因为大量非重要电动机同时自启动,将会使厂用电母线电压严重降低,从而导致同段母线的重要电动机无法自启动,而对于I类电动机等重要电动机恰恰需要自启动,以争取不停机,避免影响生产。

    3 安科瑞电动机保护器介绍

    安科瑞ARD3T智能型电动机保护器是一种电机保护与控制的设备,适用于额定电压至AC690V、额定电流至AC800A、额定频率为50/60Hz的电动机。产品体积小,结构紧凑,安装方便,在低压控制终端柜和1/4模数及以上各种抽屉柜中可直接安装使用,提高了控制回路的可靠性和自动化水平。

    ARD3T采用模块化的产品结构形式,包括主体控制模块、互感器模块和显示模块,并可根据需要选配其他功能模块,与接触器、电动机起动器等电器元件一起构成电动机控制保护单元,保护器具有远程自动控制、现场直接控制、面板指示、信号报警、现场总线通信等功能。用户在现场安装时,主体控制模块采用标准导轨方式安装,显示模块采用嵌入式安装。

    ARD3T智能型电动机保护器集成了电流互感器,测量功能分为基本测量(电流参数)和增选测量(电压、功率、相序、剩余电流(漏电流)),同时具有起动**时、过载、堵转、阻塞、欠载、断相、不平衡、剩余电流(接地/漏电)、温度、外部故障、相序、过压、欠压、欠功率、过功率、tE时间等电动机综合保护功能。辅助电源支持AC 85V~265V/DC 110V~350或AC 380V±10%(需另配380V电源模块)。9路DI无源干节点输入,信号电源采用内置DC24V电源。5路DO输出,满足直接起动,星—三角起动,自耦变压器起动,软起动等多种起动方式,通过通讯总线可实现远程主站对电动机进行实时遥控“起/停”操作。抗晃电确保电动机运行不间断,重起动功能在短时欠压、失压时用于电动机分批重起。具有标准的RS-485通讯接口,采用Modbus_RTU、Profibus_DP通讯协议,保证了上位机通讯的快速可靠。具有DC4-20mA模拟量输出接口,直接与DCS系统相接,可实现对现场设备的监控。具有系统时钟和20次故障记录功能,系统时钟记录当前时间(日、时、分、秒),故障记录功能记录故障原因。显示部分采用全中文液晶显示。AED3可以替代各种电量表、信号灯、热继电器、电量变送器等常规元件,减少了柜内电缆连接及现场施工量,其运行可靠性以及功能综合性的性价比也远**传统方案,该产品可适用于煤矿、石化、冶炼、电力、船舶、以及民用建筑等各领域。

    4 设备选型



    5 总结

    从以上分析不难看出,单从功能上讲,微机型智能电动机 保护装置是完善的,在简化一次回路的基础上(省 去了传统的热继电器等保护元件,取消了时间继电器、中间继 电器、互感器、电流表、变送器、转换开关、指示灯等多种二 次分立元件),完成了二次回路的保护、控制、测量、通信等 功能,使二次控制回路变得简洁、标准,同时也提高了控制回 路的可靠性和自动化水平,降低了用户现场调试及维护工作 量。综合造价来考虑,小型发电厂或者辅助厂房MCC电动机, 可以釆用前2种保护方案,而新建的大中型发电厂釆用微机型 智能电动机保护装置,综合效益还是可观的。并且,随着技术 的发展,微机型智能电动机保护装置的功能将更加完善,成本 将更加低廉,应用将更加广泛。


    江苏安科瑞电器制造有限公司专注于导轨电能表,有源滤波柜,工矿用电监管,电动机保护器厂家,环保用电监测,物联网电表,一体式电动机保护器,油烟在线监控,智能电动机保护器等

  • 词条

    词条说明

  • 用于无功补偿的智能电力电容器

    摘要:在电力系统和电工设备中,低压电力电容器一般以并联的方式连接。减少了电力系统中无功功率的输出,使电力设备的负荷降低,为电力系统提升有功功率、提升功率因数、减少电力设备损耗等。智能电容器集成了现代测控,电力电子,网络通讯,自动化控制,电力电容器等先进技术。改变了传统无功补偿装置落后的控制器技术和落后的机械式接触器或机电一体化开关作为投切电容器的投切技术,改变了传统无功补偿装置体积庞大和笨重的结构

  • 南平市开展全市住宅消防安全综合治理和道路交通事故多发路段隐患专项整治工作

    整体结构 安科瑞凭借多年在电气火灾监控领域的丰富经验和技术力量,推出了智慧用电监控预警平台,该平台采用*的剩余电流互感器、温度传感器和电气火灾探测器,对引发电气火灾的主要因素(导线温度、电流和剩余电流)进行不间断的数据跟踪与统计分析,并将发现的各种隐患信息及时推送给企业管理人员,指导企业实现及时的排查和治理,达到消除潜在电气火灾安全隐患,实现“防患于未然”的目的。 用户可以利用PC、手机、

  • 安科瑞红外测温方案在XX锂电厂房项目密集母线槽上的应用

    一、行业背景近年来,在国家政策引导与技术革新驱动的双重作用下,锂电产业保持快速增长态势,产业规模持续扩大,同时新能源产业工厂锂电池生产线对于电的依赖性很高,因而对供电设备的可靠性提出了很高的要求。作为厂房平面配电的重要电力传输设备,当密集型母线槽因制造、运输及安装不良等原因引起触头接触不良,出现触头温升过高,甚至停电、烧毁等故障时,对工厂生产线的安全生产,对企业的经济效益影响很大。但是目前看来,针

  • 能耗监测系统在酒店节能管理中的应用

      摘要:节能减排政策要求和企业减能增效需求下,加强饭店能源监测管理,提高数据分析的效率和水平,变得尤为迫切。当前,许多能源管理公司专注做节能技术改造,或者按照建筑能耗管理的方式对酒店实施能耗监测管理,能耗数据停留在统计核算的程度,数据未能得到挖掘利用,能耗监测系统未能发挥作用。本文提出,应结合酒店行业需求,整合数据资源,将酒店能耗数据与经营相关数据进行综合分析,设计开发出适用、易用、易

联系方式 联系我时,请告知来自八方资源网!

公司名: 江苏安科瑞电器制造有限公司

联系人: 缪俊辉

电 话: 18860996032

手 机: 18860996032

微 信: 18860996032

地 址: 江苏无锡江阴市东盟路5号

邮 编:

网 址: jsacrelcl.cn.b2b168.com

八方资源网提醒您:
1、本信息由八方资源网用户发布,八方资源网不介入任何交易过程,请自行甄别其真实性及合法性;
2、跟进信息之前,请仔细核验对方资质,所有预付定金或付款至个人账户的行为,均存在诈骗风险,请提高警惕!
    联系方式

公司名: 江苏安科瑞电器制造有限公司

联系人: 缪俊辉

手 机: 18860996032

电 话: 18860996032

地 址: 江苏无锡江阴市东盟路5号

邮 编:

网 址: jsacrelcl.cn.b2b168.com

    相关企业
    商家产品系列
  • 产品推荐
  • 资讯推荐
关于八方 | 八方币 | 招商合作 | 网站地图 | 免费注册 | 一元广告 | 友情链接 | 联系我们 | 八方业务| 汇款方式 | 商务洽谈室 | 投诉举报
粤ICP备10089450号-8 - 经营许可证编号:粤B2-20130562 软件企业认定:深R-2013-2017 软件产品登记:深DGY-2013-3594
著作权登记:2013SR134025
Copyright © 2004 - 2024 b2b168.com All Rights Reserved