熱繼電器退出大中型電動(dòng)機(jī)保護(hù)序列的探討與研究

王志勝

摘 要：電動(dòng)機(jī)燒毀是每一個(gè)生產(chǎn)企業(yè)都無法回避的現(xiàn)象，怎樣加強(qiáng)電動(dòng)機(jī)保護(hù)，使生產(chǎn)工藝系統(tǒng)的穩(wěn)定，減少企業(yè)非正常停機(jī)時(shí)間。電動(dòng)機(jī)保護(hù)成為電氣技術(shù)人員一個(gè)重要課題。因此，該文從小廟嶺選礦公司機(jī)電事故進(jìn)行分析，通過對(duì)公司部分電動(dòng)機(jī)保護(hù)研究改造，發(fā)現(xiàn)熱繼電器從經(jīng)濟(jì)和安全價(jià)值上應(yīng)該退出大中型電動(dòng)機(jī)保護(hù)的序列，希望可以給大家予以借鑒。

關(guān)鍵詞：電動(dòng)機(jī)保護(hù) 熱繼電器 智能控制器

中圖分類號(hào)：TM77 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）03（c）-0014-01

筆者在實(shí)際電氣維修過程中發(fā)現(xiàn)，龍宇鉬業(yè)小廟嶺選礦公司生活水泵房購(gòu)買的75 kW生活水泵成套柜子采用QB4軟啟動(dòng)器進(jìn)行啟動(dòng)，啟動(dòng)過程中采用QB4軟啟動(dòng)器控制保護(hù)，啟動(dòng)后由200/5電流互感器提供電流信號(hào)由熱繼電器提供過電流保護(hù)。在運(yùn)行過程中并未出現(xiàn)什么故障。但是在近期一次巡檢過程中，檢修人員發(fā)現(xiàn)生活水泵房水泵在運(yùn)行過程中有一相電流無顯示，通過檢查發(fā)現(xiàn)電流互感器有一相擊穿造成短路引起無電流信號(hào)。通過此次維修引起我們深思，如果是真正的缺相故障那么熱繼電器是不是同樣提供不了保護(hù)，熱繼電器對(duì)于互感器引入的電流信號(hào)，是否可以滿足熱繼電器對(duì)于電動(dòng)機(jī)保護(hù)？希望可以通過此次的熱繼電器對(duì)大中型電動(dòng)機(jī)保護(hù)的研究，對(duì)大家得以提示和探討。

在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，異步電動(dòng)機(jī)作為將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的重要設(shè)備，成為絕大多數(shù)動(dòng)力機(jī)械的基礎(chǔ)。隨著礦山行業(yè)不斷集團(tuán)化，規(guī)模化，加之行業(yè)本身的特點(diǎn)就是大通量、滿負(fù)荷的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，大功率電動(dòng)機(jī)使用比較多，然而相應(yīng)的大中型電動(dòng)機(jī)保護(hù)成為比較重要的環(huán)節(jié)，生產(chǎn)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)生電機(jī)事故，就意味著直接損失和間接影響生產(chǎn)的損失。

在電機(jī)出現(xiàn)過流、欠流、斷相、堵轉(zhuǎn)、短路、過壓、欠壓、三相不平衡、過熱等等故障的最初期，最直接的表現(xiàn)就是反映在電流的變化上，我們從電動(dòng)機(jī)額定電流的定義上分析，即電動(dòng)機(jī)在允許溫升下的最大電流。電流升高如果沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理，就會(huì)造成線圈過熱引起繞組老化，Q=I2RT，Q熱功率，I電流，R為電動(dòng)機(jī)線圈電阻，T為時(shí)間，從上式中可以看到電動(dòng)機(jī)發(fā)熱定子線圈阻值升高，熱功率會(huì)升高，但是電阻加大引起電流升高，熱功率會(huì)隨著電流的平方加大，這也就是為什么電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)溫升為什么迅速加大的原因。定子繞組絕緣值就像河床堤壩一樣沖擊到一定程度就會(huì)引起電動(dòng)機(jī)繞組相間短路或接地或者斷路等故障。所以對(duì)于電動(dòng)機(jī)保護(hù)最為重要的就是電動(dòng)機(jī)繞組電流上的變化的控制和實(shí)時(shí)采集監(jiān)控。

我們通常采用的熱繼電器的主要作用就是保護(hù)電動(dòng)機(jī)或其它電氣設(shè)備、電氣線路的過載保護(hù)，其具有反時(shí)限的保護(hù)特性。 是串聯(lián)在電動(dòng)機(jī)主回路上依靠定子繞組電流通過發(fā)熱元件（即雙金屬片）時(shí)所產(chǎn)生的熱量，使雙金屬片受熱彎曲而推動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作通斷輔助觸點(diǎn)的一種電器。以前熱繼電器廠家注重通過改進(jìn)雙金屬合金動(dòng)片成份來提高繼電器保護(hù)性能，推桿與開關(guān)斷電位置之間間距值的設(shè)置通過旋鈕簡(jiǎn)單設(shè)置，現(xiàn)場(chǎng)安裝保護(hù)都是電工師傅憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)置，應(yīng)該是沒有一個(gè)準(zhǔn)確的量化。設(shè)備環(huán)境溫度的變化對(duì)熱繼電器影響還是有一定的影響，相信沒有人會(huì)根據(jù)環(huán)境溫度對(duì)熱繼電器進(jìn)行調(diào)整保護(hù)定值。因?yàn)楝F(xiàn)代企業(yè)電氣設(shè)備都是DCS控制，熱繼電器也很難融入現(xiàn)場(chǎng)控制當(dāng)中，現(xiàn)場(chǎng)操作人員以及主控室基本上無法實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行情況。

根據(jù)在廠里的調(diào)查基本上電動(dòng)機(jī)采用的是ST500智能控制器進(jìn)行控制保護(hù)，高壓電動(dòng)機(jī)采用許繼WDH-820系列微機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置保護(hù)。而單位新近的成套設(shè)備的75 kW及以上電動(dòng)機(jī)采用的都是利用電流互感器二次回路串接熱繼電器進(jìn)行保護(hù)，包括美卓的250 kW鄂式破碎機(jī)電氣保護(hù)回路。大中型電動(dòng)機(jī)的維修價(jià)格不菲，維修周期長(zhǎng)，同樣因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)體積重量大，檢修更換時(shí)間比較長(zhǎng)所引起的停機(jī)時(shí)間，造成的生產(chǎn)損失更是無法估計(jì)。

所以感覺對(duì)于大中型電動(dòng)機(jī)的保護(hù)熱繼電器已無法滿足，應(yīng)該退出保護(hù)序列。我們查看現(xiàn)在市面上的智能電機(jī)保護(hù)控制器，國(guó)產(chǎn)智能保護(hù)器結(jié)合了現(xiàn)代科技的計(jì)算機(jī)技術(shù)，控制技術(shù)，通訊技術(shù)及顯示技術(shù)，集成了電動(dòng)機(jī)的多種起動(dòng)控制方案，監(jiān)視電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)運(yùn)行以及故障異常時(shí)電動(dòng)機(jī)的電參數(shù)。通過對(duì)電動(dòng)機(jī)電流實(shí)時(shí)采集，進(jìn)行模擬量與數(shù)字量轉(zhuǎn)換，充分利用微處理器的數(shù)字量快速處理能力，結(jié)合具體的電動(dòng)機(jī)額定參數(shù)和用戶整定的時(shí)間以及限值參數(shù)對(duì)電動(dòng)機(jī)是否異常和故障類別進(jìn)行正確判斷和區(qū)別處理確保電動(dòng)機(jī)的安全運(yùn)行，可通過中文液晶顯示，發(fā)光指示，4～20ma信號(hào)輸出，RS485通訊等多種形式告知用戶。控制室操作人員可在后臺(tái)微機(jī)上，現(xiàn)場(chǎng)操作人員在工作現(xiàn)場(chǎng)完成所有保護(hù)器的各種保護(hù)數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)。同時(shí)，在線監(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)機(jī)械設(shè)備過載和接地故障等，創(chuàng)造了條件。為保證工藝系統(tǒng)的安全生產(chǎn)、減少事故停車，提供了可靠依據(jù)。

對(duì)于電動(dòng)機(jī)保護(hù)隨著科技的發(fā)展不斷地完善，以前我們對(duì)于大型高壓電動(dòng)機(jī)的保護(hù)都是采用的微機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置，因?yàn)楦邏弘姍C(jī)維護(hù)價(jià)格高，所以保護(hù)器也舍得用高價(jià)格的設(shè)備，保護(hù)比較完善。隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的日新月異，電子產(chǎn)品前十年是十年體積小一倍價(jià)格會(huì)降一倍，現(xiàn)在是五年價(jià)格會(huì)降一倍，體積小一倍。反觀現(xiàn)在變頻器接觸器化的概念提出，數(shù)字智能型控制器也將隨著科技的發(fā)展價(jià)格逐漸降低，必將滲透到中小型電動(dòng)機(jī)保護(hù)當(dāng)中。以其優(yōu)良的保護(hù)特性，友好的通訊界面，靈活的接線方式將逐步取代熔斷器和熱繼電器保護(hù)。

參考文獻(xiàn)

[1] 王艷俠，張有會(huì)，康振科，張金棟.基于×字形窗口的自適應(yīng)中值濾波算法[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2010（10）：90-92.

[2] 陳德桂.智能電網(wǎng)與低壓電器智能化的發(fā)展[J].低壓電器，2010（5）：1-6，48.

[3] 尹天文，張揚(yáng)，柴熠.智能電網(wǎng)為低壓電器發(fā)展帶來新機(jī)遇[J].低壓電器，2010（2）：1-4，56.