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用電動(dòng)機保護器代替熱繼電器在水泥行業(yè)的應用

    三相異步電動(dòng)機在水泥行業(yè)有很廣泛應用，加強電動(dòng)機管理，降低電動(dòng)機燒毀率，對降低生產(chǎn)成本，確保設備高效運轉起著(zhù)一定作用。過(guò)去，一般采用熱繼電器對電動(dòng)機進(jìn)行保護，隨著(zhù)電子技術(shù)發(fā)展，電動(dòng)機保護的電器元件不斷更新?lián)Q代，且性能穩定、可靠，靈敏度高。

1、 電動(dòng)機常見(jiàn)故障

    電動(dòng)機除了轉子及外圍設備故障，主要是定子繞組故障。引起定子繞組故障有內部和外部2種原因，內部原因表現為斷路、匝間短路和接地3種，斷路常發(fā)生在端部、元件接頭處或引出線(xiàn)附近；外部原因有接觸故障、電動(dòng)機引出線(xiàn)及外部接線(xiàn)脫落引起的斷相，還有設備物料涌堵、軸承卡死或其它原因引起過(guò)電流而使定子繞組燒毀等。我廠(chǎng)以前在全部使用老式電動(dòng)機保護元件時(shí)，曾對全年燒毀電動(dòng)機情況作了統計，統計顯示，全年燒毀電動(dòng)機198臺，過(guò)流占47.5%，斷相44.4%，匝間短路占5%。傳統電動(dòng)機控制電路中，一般采用自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)來(lái)分斷電路和回路短路保護。而斷相和過(guò)電流故障主要依靠電動(dòng)機保護器。

熱繼電器保護功能的不足：

1) 功耗大。電動(dòng)機主回路運行電流直接流過(guò)熱繼電器，功耗很大，發(fā)熱嚴重。在維修中，曾不止一次遇到過(guò)由于熱繼電器發(fā)熱嚴重，塑料基殼變形而引起三相主回路短路，引發(fā)二次故障。

2) 設定很難達到準確，動(dòng)作誤差大。熱繼電器的動(dòng)作值設定是機械式的，調節誤差大。過(guò)流保護是通過(guò)電流流過(guò)其內部的熱敏金屬片引起變形來(lái)實(shí)現。動(dòng)作精度差，受外部環(huán)境溫度、粉塵、導線(xiàn)截面和接觸電阻等因素影響大。

3) 熱繼電器反時(shí)限特性單一。該特性是由其自身結構和金屬片材質(zhì)決定的。

4) 斷相保護功能差。熱繼電器對電動(dòng)機斷相故障反映不靈敏，維修中常遇到熱繼電器雖動(dòng)作，但電動(dòng)機已燒毀的情況。

2 、采用電動(dòng)機保護器對電動(dòng)機的有效保護

    我們選用SJD-YD系列電動(dòng)機保護器代替熱繼電器作為電動(dòng)機保護元件。我們選用SJD-YD系列電動(dòng)機保護器分別適用于功率1~5KW、5~25KW、22~45KW、45~90kw、110~185kw、200kw~300kw、300kw~400kw的電動(dòng)機，經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的使用，SJD-YD系列電動(dòng)機保護器動(dòng)作可靠、靈敏，因此在以后的電路改造中陸續采用SJD-YD系列電動(dòng)機保護器。此SJD-YD系列電動(dòng)機保護器的外形尺寸和熱繼電器相差不多，控制線(xiàn)路變更不大，支持AC220V或AC380V的交流工作電源。

其工作原理見(jiàn)圖1。

    該系統采用4只內置電流互感器對電動(dòng)機電流檢測。其中，斷相與過(guò)流采樣系統相互獨立。當供電線(xiàn)路缺相( 或斷相)時(shí)，斷相傳感器所感應的信號通過(guò)邏輯門(mén)電路處理后輸入中心控制電路，經(jīng)過(guò)2S 的延時(shí)，中心控制電路輸出控制信號，使內置繼電器動(dòng)作，輸出觸點(diǎn)斷開(kāi)，從而使交流接觸器線(xiàn)圈釋放，電動(dòng)機供電被切斷。

    當電動(dòng)機過(guò)流(過(guò)載) ，電動(dòng)機主回路電流大于過(guò)流調節旋鈕設定值時(shí)，電流采樣信號經(jīng)與電流設定值比較，輸入中心控制電路，再由指示電路驅動(dòng)設置指示燈閃亮。當過(guò)載時(shí)間達到設定值時(shí)，中心控制電路輸出信號使內置繼電器動(dòng)作，輸出觸點(diǎn)斷開(kāi)，電動(dòng)機供電被切斷。

2.1 特點(diǎn)

1)故障信號采用穿孔式電流取樣，和主回路脫離，避免發(fā)熱。

2) 增加了延時(shí)范圍0~99s電流整定，解決了設定保護電流和動(dòng)作時(shí)限配合問(wèn)題，使用者能夠根據設備的具體情況，靈活選用延時(shí)設定值。

3) 因對斷相故障采取獨立的取樣信號系統，使電動(dòng)機保護器能在(2±0.5)s時(shí)限內準確、迅速動(dòng)作而保護電動(dòng)機。

4) 智能化，能正確判斷故障，顯示故障代碼并保持故障記憶，方便維修人員檢查維修。

2.2 注意事項

1) 電動(dòng)機保護器的整定電流在按要求設定投入使用后，應加強管理，穩定運行后最好不要在隨意更改，并定期做好維護保養。

2) 復位按鈕最好應處在“手動(dòng)”位置，因選擇自動(dòng)復位時(shí)，延時(shí)3min自動(dòng)復位，若電動(dòng)機因故障動(dòng)作，不利于崗位人員或維修人員查找故障，如果在“手動(dòng)”位，只有按復位按鈕方可復位，這樣，能提醒維修人員將故障原因查清，避免誤操作。

3 、使用效果

表1是水泥磨庫底配料Y112M-4，4KW電動(dòng)機4臺，2000年3月至2001 年3月使用老式電動(dòng)機保護元件和2001年4月至2002年4月改用SJD-YD系列電動(dòng)機保護器后，電動(dòng)機在正常設定值下并未燒毀，從而節省了企業(yè)的電動(dòng)機維修費用。