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智能電機(jī)監(jiān)控保護(hù)裝置在電機(jī)保護(hù)方面的應(yīng)用
更新時(shí)間:2023-10-12   點(diǎn)擊次數(shù):423次

一、引言

電機(jī)設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行十分重,一旦出現(xiàn)故障不僅會(huì)造成經(jīng)濟(jì)損,且有可能發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題。若想保證電機(jī)設(shè)備能夠切實(shí)發(fā)揮出自身的作,需要利用電機(jī)保護(hù)器對(duì)其進(jìn)行管理與維護(hù),但傳統(tǒng)的電機(jī)保護(hù)器操作復(fù),且在維護(hù)過(guò)程中需要大量人力進(jìn)行逐一排,且在故障排查過(guò)程中還可能出現(xiàn)遺漏的情,因此智能電機(jī)保護(hù)器在當(dāng)前時(shí)代背景下應(yīng)運(yùn)而生。

二、電機(jī)保護(hù)概述

電機(jī)是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的主要設(shè),如出現(xiàn)了異常運(yùn)行情況會(huì)影響生產(chǎn)過(guò)程的連續(xù),因此會(huì)給設(shè)備安裝電機(jī)保護(hù),確保電動(dòng)機(jī)能夠正常運(yùn),以免因動(dòng)力中斷、功率降低等問(wèn)題對(duì)工業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)?yè)p失。由此可以看,電機(jī)保護(hù)是持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行的重要保,但傳統(tǒng)的電機(jī)保護(hù)是以機(jī)電式繼電器為,常用于斷相、過(guò)流保護(hù),電路延時(shí)性靠純模擬電路特性設(shè),反應(yīng)速度慢、恢復(fù)時(shí)間長(zhǎng),整體的可修改性,已經(jīng)無(wú)法滿足時(shí)代需,因此智能化技術(shù)的加入就顯得格外重要。智能電機(jī)保護(hù)器的斷相、過(guò)流保護(hù)為非模擬電,其擁有抗干擾,如結(jié)合雙金屬片、熱電偶可以實(shí)現(xiàn)高速度電機(jī)保護(hù),在此基礎(chǔ)上融入電流互感器、電壓互感器則可以實(shí)現(xiàn)精確控,滿足當(dāng)前時(shí)代對(duì)電機(jī)保護(hù)的需[1]。

三、智能電機(jī)保護(hù)器的原理

3.1工作原理。電機(jī)加載一定的電流電,信號(hào)經(jīng)過(guò)濾波、放大機(jī)得到采樣模擬,該電流電壓值與單片機(jī)設(shè)定基準(zhǔn)值進(jìn)行比,經(jīng)過(guò)電流電壓互感器感應(yīng)出相應(yīng)的電流電壓信號(hào),該電流電壓經(jīng)單片機(jī)轉(zhuǎn)換、軟件修,經(jīng)過(guò)各種變送器轉(zhuǎn)化為直流電壓進(jìn)行采,最后得到相應(yīng)的電機(jī)電流電壓值。如果所得數(shù)值超,能夠交流電壓、電流信號(hào)進(jìn)行確認(rèn),控制繼電器斷開(kāi)供電電,隨后作一次比例變換即可得到被測(cè)量的數(shù)值。智能保護(hù)器智能設(shè)定在電機(jī)起動(dòng)穩(wěn)定,可連續(xù)多次采集電流,并在此基礎(chǔ)上分析點(diǎn)流下限值與電壓上限值及電壓下限,根據(jù)電機(jī)功率的不同進(jìn)行參考數(shù)值矯,自動(dòng)設(shè)定不同的延時(shí)啟動(dòng)時(shí)間。

3.2檢測(cè)原理。

電機(jī)電路的組成是由電流互感器、電壓互感器、單片機(jī)、運(yùn)放等主要部件及其它附屬組,智能電機(jī)保護(hù)器檢測(cè)分為電流檢測(cè)與電壓檢測(cè),兩者所負(fù)責(zé)的方面有所不,具體如以下兩點(diǎn)。

1)電流檢測(cè)原:電流檢測(cè)元件是電流互感,電流互感器感應(yīng)出一定的電流信號(hào),經(jīng)過(guò)濾波、運(yùn)算放大器放,將電機(jī)線穿過(guò)電流互感,修正后得到模擬,當(dāng)有電流流過(guò)電流互感器時(shí)進(jìn)行取樣、轉(zhuǎn)換。

2)電壓檢測(cè)原:將電壓互感器輸人端并聯(lián)在電機(jī)電壓檢測(cè)元件是電壓互感,該信號(hào)經(jīng)過(guò)濾波、運(yùn)放放,在電壓互感器的輸出端感應(yīng)出電壓信號(hào),修正后得到模擬,最后進(jìn)行取樣、轉(zhuǎn)換。

四、智能電機(jī)保護(hù)器在電機(jī)保護(hù)方面的應(yīng)用策略

4.1借助智能處理系統(tǒng)。系統(tǒng)決定了電機(jī)保護(hù)器是否智,用智能電機(jī)的保護(hù)器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電機(jī)保護(hù),實(shí)際操作中能夠通過(guò)后臺(tái)微機(jī)查看電機(jī)情,且能夠?qū)﹄姍C(jī)運(yùn)行狀況進(jìn)行在線監(jiān)測(cè),通過(guò)分析獲取當(dāng)前運(yùn)行的各項(xiàng)參數(shù),據(jù)參數(shù)值了解電機(jī)實(shí)際情,及時(shí)對(duì)出現(xiàn)情況的電機(jī)進(jìn)行修改以及相應(yīng)調(diào)整。同時(shí)智能電機(jī)保護(hù)器從結(jié)構(gòu)上可以劃,具體為一體結(jié)構(gòu)和分體式結(jié)構(gòu),不同結(jié)構(gòu)的保護(hù)器用途有所不,首先一體式電機(jī)保護(hù),該類型的保護(hù)器更適合在固定柜上進(jìn)行安,如開(kāi)關(guān)柜、控制柜;而分體式智能電機(jī)保護(hù)器則分為兩個(gè)部,即互感器與顯示器獨(dú),在安裝時(shí)更加靈,可安裝在新式配電柜中。

4.2應(yīng)用微型單片機(jī)。使用單片機(jī)操縱執(zhí)行系統(tǒng)會(huì)迅速做出相應(yīng)的保護(hù)反應(yīng),并通過(guò)顯示裝置呈現(xiàn)出來(lái),而工作人員在對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比以,則能夠及時(shí)了解電機(jī)的運(yùn)行情,方便后續(xù)的故障排查。同時(shí)單片機(jī)會(huì)對(duì)變送裝置采集的信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處,工作人員若想要知道電機(jī)在實(shí)際工作時(shí)候的電壓、電流以及溫,需要將所有的電機(jī)參數(shù)輸入到電腦,并將變送裝置采集的信號(hào)傳送到單片機(jī)的微處理系統(tǒng),在電機(jī)實(shí)際工作時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì),以此對(duì)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行控制。保護(hù)的電機(jī)設(shè)備一旦發(fā)生故,單片機(jī)微型處理系統(tǒng)能夠?qū)﹄姍C(jī)設(shè)備進(jìn)行綜合性保護(hù),分析電機(jī)設(shè)備出現(xiàn)的故障類,提升電機(jī)設(shè)備維修人員處理故障的效率。

4.3合理應(yīng)ZDB技術(shù)。ZDB技術(shù)結(jié)合電機(jī)保護(hù)器的產(chǎn)物ZDB過(guò)壓保護(hù),其是目前低壓電機(jī)保護(hù)器中先進(jìn)的產(chǎn),廣泛適用35KV及以下電力系統(tǒng),其能夠?qū)崿F(xiàn)計(jì)算機(jī)通信、檢測(cè)以及控制等功,并聯(lián)補(bǔ)償電容器、母線、真空開(kāi)關(guān)及其它電器設(shè),并且能夠?qū)?shù)據(jù)更直觀地呈現(xiàn)給工作人員。ZDB的設(shè)計(jì)新穎、技術(shù)性能合理可,能夠設(shè)定額定電壓、啟動(dòng)時(shí)間、過(guò)壓欠壓值等參數(shù),選取科學(xué)如果電機(jī)設(shè)備在正常運(yùn),LED顯示屏?xí)诠潭ǖ臅r(shí)間內(nèi)循環(huán)監(jiān)控顯,一旦電機(jī)設(shè)備出現(xiàn)故障便能夠顯示電機(jī)設(shè)備的故障代,并在此基礎(chǔ)上記憶相應(yīng)參數(shù),極大地提高了產(chǎn)品的保護(hù)性能和抗干擾,滿足線程電機(jī)操作要求。同時(shí)應(yīng)用中需要檢查三相負(fù)荷線的絕緣情,嚴(yán)格依照電機(jī)設(shè)備的額定電,避免電機(jī)設(shè)備的故障給生產(chǎn)企業(yè)帶來(lái)?yè)p失。

、ARD系列電動(dòng)機(jī)保護(hù)器產(chǎn)品選型介紹

ARD智能電動(dòng)機(jī)保護(hù)器適用于額定電壓660V的低壓電動(dòng)機(jī)回路,集保護(hù)、測(cè)量、控制、通訊、運(yùn)維于一體。其完善的保護(hù)功能確保電動(dòng)機(jī)安全運(yùn)行,帶有邏輯可編程功能,可以滿足多種控制方式。該產(chǎn)品采用分體式結(jié)構(gòu),由主體、顯示單元、互感器組成,可適應(yīng)各種柜體的安裝??蛇x配不同通訊模塊適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)通訊需求。

5.1、功能特點(diǎn)

支持基波和全波電力參數(shù)測(cè)量U、I、PQ、SPF、F、EP、EQ),電流及電流不平衡度、電流正序、負(fù)序、零序分量、電壓、三相電壓相角、剩余電流。

保護(hù)功能包括過(guò)載反時(shí)限、過(guò)載定時(shí)限、接地、起動(dòng)超時(shí)、漏電、欠載、斷相、堵轉(zhuǎn)、阻塞、短路、溢出、不平(電流、電)、過(guò)功率、欠功率、過(guò)壓、欠壓、相序、溫度tE時(shí)間、外部故障、起動(dòng)次數(shù)限制、運(yùn)行時(shí)間報(bào)警、故障次數(shù)報(bào)警。

9路可編DI輸入,默認(rèn)采用內(nèi)DC24V電源,也可選擇外部有源濕接點(diǎn)。

5路可編DO輸出,滿足直接起動(dòng),三角起動(dòng),自耦變壓器起動(dòng),等多種起動(dòng)方式,可通過(guò)通訊總線實(shí)現(xiàn)主站對(duì)電動(dòng)機(jī)的遙/"。

可選抗晃電功能:支持晃電立即再啟動(dòng)、失壓重起動(dòng)。

可選MODBUS_RTU通訊、PROFIBUSDP通訊,支持最2路通訊接口。

可選1DC4-20mA模擬量輸出接口,DCS系統(tǒng)相接,可實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的監(jiān)控。

具有故障記錄、起動(dòng)記錄、停車記錄、DI變位記錄和再起動(dòng)記錄等各類事件記錄。

顯示界面液晶顯示,支持/英文切換。

5.2、產(chǎn)品選型

名稱

型號(hào)

圖片

功能

系統(tǒng)組態(tài)軟件

Acrel-2000M

img1 

安科Acrel-2000M馬達(dá)監(jiān)控系統(tǒng)人機(jī)界面友好,能夠以配電一次圖的形式直觀顯示電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài),實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各電機(jī)PTC阻值、電壓、電流、功率、功率因數(shù)等電參數(shù)信息,動(dòng)態(tài)監(jiān)視各電參量,有關(guān)故障、告警等信號(hào)。

智能通信管理機(jī)

ABOX數(shù)據(jù)采集箱

img2 

壁掛安裝,支2G/4G全網(wǎng)通、網(wǎng)口、光纖多種通訊模式。支持多種串、網(wǎng)口通訊協(xié)議。斷網(wǎng)數(shù)據(jù)保存,支持?jǐn)帱c(diǎn)續(xù)傳。支持遠(yuǎn)程更新升級(jí)和數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控,減少現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)工作。掉電檢測(cè)功能,實(shí)時(shí)檢測(cè)電站停電狀態(tài)。高性能,支持多平臺(tái)不同協(xié)議上傳數(shù)據(jù)。支XML/JSON格式壓縮上傳,提AES加密MD5身份認(rèn)證等安全策略

微機(jī)保護(hù)裝置

AM6-X

img3 

相間電流速斷保護(hù),相間電流速斷保護(hù)(可帶低壓閉鎖),相間過(guò)電流保護(hù)(可帶低壓閉鎖),兩段式零序過(guò)流保護(hù),反時(shí)限相間過(guò)流保護(hù)(可帶低壓閉鎖),零序反時(shí)限過(guò)流保護(hù),過(guò)負(fù)荷保護(hù),控制回路異常告警。

智能操控裝置

ASD500

img4 

一次回路模擬圖及開(kāi)關(guān)狀態(tài)指示,高壓帶電顯示及核相,自動(dòng)溫濕度控制,加熱回路故障告

警,分合閘回路完好指示、分合閘回路電壓測(cè)量、預(yù)分預(yù)合閃光指示、電氣節(jié)點(diǎn)無(wú)線測(cè)溫,人體感應(yīng)自動(dòng)照明,語(yǔ)音提示,電參數(shù)測(cè)量RS485通訊接口等眾多功能,集操作、顯示于一體。

低壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)器

ARD3M

img5img6 

智能電動(dòng)機(jī)保護(hù)器(以下簡(jiǎn)稱保護(hù)器)適用于額定電壓660V的低壓電動(dòng)機(jī)回路,集保護(hù)、測(cè)量、控制、通訊、運(yùn)維于一體。其完善的保護(hù)功能確保電動(dòng)機(jī)安全運(yùn)行,帶有邏輯可編程功能,可以滿足多種控制方式??蛇x配不同通訊模塊適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)通訊需求。該產(chǎn)品采用分體式結(jié)構(gòu),由主體、顯示單元、互感器組成,可適應(yīng)各種柜體的安裝。具有許昌開(kāi)普研究院有限公司、國(guó)家繼電保護(hù)及自動(dòng)化設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢測(cè)合格的型式檢驗(yàn)報(bào)告證書(shū)和電磁兼容檢驗(yàn)證書(shū),產(chǎn)品防護(hù)等級(jí)均達(dá)IP65,符合管廊綜合監(jiān)控系統(tǒng)中對(duì)相關(guān)產(chǎn)品功能、防護(hù)等級(jí)及電磁兼容的要求。

低壓線路保護(hù)器

ALP220

img7 

具有反時(shí)限過(guò)流、低定時(shí)限過(guò)流、高定時(shí)限過(guò)流、低定時(shí)限零序、高定時(shí)限零序、反時(shí)限零序、斷相保護(hù)、電流不平衡、需量保護(hù)、聯(lián)動(dòng)保護(hù)、欠壓保護(hù)、過(guò)壓保護(hù)、漏電保護(hù)等功能。

保護(hù)型互感器

AKH-0.66P

img8 

保護(hù)型互感器,測(cè)量交流電流信號(hào)

剩余電流互感器

AKH-0.66L

img9 

剩余互感器,采集剩余電流信號(hào)

六、結(jié)束語(yǔ)

電機(jī)智能保護(hù)器能夠有效保障電機(jī)設(shè)備正常地進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn),在應(yīng)用中可以根據(jù)自身的需要選擇合適的基礎(chǔ),通過(guò)智能化手段對(duì)電機(jī)設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行在線監(jiān)測(cè),讓工作人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)電機(jī)運(yùn)行故,保證電機(jī)設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn):

[1]耿晉,遲長(zhǎng),,.分形理論的剩余電流互感器故障自診[J].上海電機(jī)學(xué)院學(xué)報(bào),2018,21(4):48 -52,57.

[2]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè).2022.05.

[3] GB 14048.4-2020 低壓開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè) 4-1部分:接觸器和電動(dòng)機(jī)起動(dòng)器機(jī)電式接觸器和電動(dòng)機(jī)起動(dòng)(含電動(dòng)機(jī)保護(hù)).

 

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