随着水务集团运营管理数字化、智能化、规范化的进程不断深入,水务智慧化改革也在持续进行,排水泵、污水泵等作为泵站常见和关键的的设备,其控制与保护也越来越受到重视,传统的热继电器已经无法满足当下智慧水务数字化、智能化的要求,智能、稳定的智能电动机保护器成为了泵站控制与保护水泵的选择。
智能电机保护器的现场应用与选型
以我们用常见的智能型保护器为例来说明,介绍一下电机保护器外部输入与保护器的配合关系,以便给选型和使用提供一些参考。
常见的几种引起电机故障源输入信号连接方式。主要有:电压信号输入、电流信号输入、零序信号输入、温度信号输入。电源采用交流220V供电,输出方式直接采用接触器控制。
其他输入输出功能备选,如模拟量输出可直接连接电压表、电流表,以及作为其他外接设备的驱动信号。RS485通讯接口可用来远程计算机连接监测控制电机,作为大型设备和危险操作场所是必不可少的。开关量信号输入可作为电机启动模式选择,使用比较灵活。作为扩展功能备用。
安科瑞ARD低压电动机保护器的通信功能
低压电动机保护器可以带通信功能,可基于多种协议,通过总线进行数据传输。常用的通信协议有 Modbus、Profibus-DP、DeviceNet 等线,通信接口一般为 RS485 或 RS232,进行数据传输时,可以带(或不带)总线适配器。一般总线适配器的功能模块都有一个与总线类型无关的连接接口,使用一个的预连接电缆连接总线接口,可非常*地实现灵活、透明和可靠的连接与通信。例如:ABB 公司生产的FBP现场总线适配器,就是上述新的通信产品的核心元件,能连接具有不同功能和特性的电动机保护器。又如上海汉萨—欧雅斯电气有限公司(以下简称欧雅斯)生产的 OYR2 电气传动系统多功能保护器,就是通过可编程控制器 PLC 或网关,与 PC 连接进行通信。IEC 60947-4-1 标准附录 J《电子式过载继电器的通信功能》对其有关的要求作了规定,即具有通信功能的电动机保护器应能通过通信接口或通信适配器与总线连接;实现保护和控制等功能时,通信特性不应受到任何影响。对该产品的试验考核主要有下述 3 个方面。
通信功能验证。应在过载保护试验同时进行,动作响应应符合相应的要求,远程通信主站应能正确读取信息,试验应分别在 -5℃、+20℃、+40℃的条件下进行。
电磁兼容性。①抗扰度。②发射。按规定测定产品的射频传导发射及射频,发射值应不**过产品用于环境 A(与低压非公用电网或工业电网场所/建筑有关,包括有较高的扰源)或环境 B(与低压公用电网有关,如民用、商用、轻工业场所/建筑和/或相应环境,不包括有较高扰源的场合,例如弧焊机)所规定的发射试验限值。
一致性测试。具有通信功能的电动机保护器应根据所采用总线(DeviceNet、Profibus-DP、Modbus)的要求,进行测试。
保护器在选择上应注意事项
在选择保护器的同时,还要考虑到以下几种因素:
(1)电动机主要参数:主要是功率、电压、电流、频率方面,为选型提供依据。
(2)使用环境因素的影响:主要指温度、湿度、污染等。
(3)电动机使用方向:指拖动机械设备要求。
(4)控制系统:控制模式有手动、自动化程序等工作运行。启动方式有直接、降压、星三角、频敏变阻器、变频器、软起动等启动方式。
(5)安装要求:在选型上要考虑安装空间大小,留有足够的余量,便于散热及接线、维护、查看方便。
(6)灵敏度要求:是带载启动还是空载启动,是满载还是逐渐加载,主要是在电流设定方面要考虑到启动瞬间的电流值与额定电流值之间的时间差。
(7)其他方面:如生产现场对电动机位置的随意性、启动停止的频繁程度等。
智能电动机保护器(以下简称保护器),采用单片机技术,具有抗干扰能力强、工作稳定可靠、数字化、智能化、网络化等特点。保护器能对电动机运行过程中出现的过载、断相、不平衡、欠载、接地/漏电、堵转、阻塞、外部故障等多种情况进行保护,并设有SOE故障事件记录功能,方便现场维护人员查找故障原因。适用于煤矿、石化、冶炼、电力、以及民用建筑等领域。本保护器具有RS485远程通讯接口,D-20mA模拟量输出,方便与PLC、PC等控制机组成网络系统。实现电动机运行的远程。
如今,电动机保护器已由过去的机械式发展为电子式和智能型,灵敏度高,可靠性高,功能多,调试方便。可直接显示电动机的电流、电压、温度等参数,保护动作后故障种类一目了然,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,根据电动机气隙磁场进行电动机偏心检测技术使电动机磨损状态在线监测成为可能,通过曲线显示反映电动机偏心程度的值的变化趋势,记录两年时间该值的变化情况,可早期发现轴承故障,做到早发现,早处理,避免扫膛事故发生。
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