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随着科技水平的不断发展,电机设备在焦化企业的应用越来越广泛,电机的保护与控制在企业中的重要性也得到了工艺人员和维护技术人员的普遍重视。本文着重介绍了软启动器、变频器、智能电机保护器等设备对电机的保护功能和控制方式,并对电机保护与控制形式的发展方向作了简要分析。
传统的电机控制和保护多利用隔离器、断路器、接触器、热继电器、电流互感器等电气元件来实现,其电气设备繁多,电气元件之间连接采用信号电缆的连接,电气元件在布置上采用串并联叠加的方式,电机在启动时多采用全电压工频启动,电气元件负载过大、动作频繁,电机*发生故障,后期维护人员对故障的排除及预防存在较大难度。一些自动化程序较低的焦化企业,在电机控制上,多以操作人员手动操控并由巡检人员通过巡查的方式来判断电机的运行状况,这种控制方式不仅需要大量人力并且其控制效率也不高,对电机保护的措施也不足。
由于焦化厂的控制工艺,要求电机类的电气设备能够长期保持稳定的运行,对于比较危险的生产工段,采用电机保护措施可以及时发现电机的设备隐患,避免危险的发生,确保企业做到安全生产。
应用于电厂的保护器需要具有的功能:
测量功能:至少显示电流、频率、功率因数、有功功率等。同时提供4-20mA(带电源)的回路电流的模拟量输出。
控制功能:带操作面板,能实现就地及远方/就地控制切换;能直接接收跳合闸开关量命令的输入,并能返回各种状态及故障开关量信号。
保护功能:具有电机过载、堵转、缺相故障、接地故障、欠/过电压等保护。并具有抗晃电功能。可做定值设定和查询、故障信息查询、断电记忆故障参数、运行时间和停机及故障/跳闸次数/时间计数等。
事件记录功能:能记录保护动作情况。
显示功能:自带控制面板,所有信号量及测量量均在控制面板上显示,用于参数设定、定值查看及修改、运行监视、故障检查、操作性能测试等。
应具备通讯功能,自带通讯接口。所有测量和保护,记录信号可远传。通信协议应支持Modbus、CAN 、Profibus-DP、Device-Net等。
至少6DI/4DO(DI/DO为可编程)外部可用。
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。
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辐射,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。
电动机保护器在日常使用过程中,要**电动机保护器的机体表面保持清洁。如果其表面积灰过多,又或是受潮的话,导致保护器整体绝缘电阻降低,从而影响其保护效果,引发故障发生;
二,定期检查电机保护器各输出、输入端子、接点或是连接插件的接触是否保持良好。平时是否有出现因接触不良引发过热、氧化、连接线破损等现象。尤其是三相电流主回路的接触,如果这个地方接触不良或是线径选用不妥当的话,就会过热影响到装置的壳体;
三,定期检查电动机保护器的指示灯、数码管或是显示屏的显示状态是否正常,有没有影响到日常观察设备数据;
四,定期检查电动机保护器和其接插件的安装,是否有松动?如果有,请及时调整,使其保持牢固的状态;
五,定期检查电机保护器的整定电流值是否与原先设定的数值一致,尤其是那些利用电位器旋钮、拨码开关操作器件的保护器。毕竟,这些都比较*被无关人员随意性调节,从而改变原设定值;
*六,定期检查电动机的冷却通风系统是否受阻,电动机运行过程中是否有异响,绝缘值是否有降低,交流接触器的触头是否有损坏等。这些,在一定程度上,也会影响到其相应保护器的使用;
*七,保护器的现场实地检测,是很重要的一个检查方法,尤其是对保护器的初装实验或是定期检验,都是一个很有必要的措施。