浅谈电动机保护元件.doc
浅谈电动机保护元件关键词：热继电器 电动机保护器 保护性能比较引言 依据统计我公司今年一季度电机烧毁外协修理61台，其中电厂28台，柠檬酸厂33台，二季度电机烧毁外协修理27台，其中电厂13台，柠檬酸厂14台。电动机的频繁烧毁不仅增加了检修工作量，生产成本，还影响到正常的生产。故而减少电动机烧毁故障，提高电动机的使用寿命显得尤为重要以上烧毁电动机保护元件基本为热继电器（利用双金属片机械式热继电器），本文简单从选择电动机保护元件选择角度将热继电器与新一代电动机保护器做一分析比较。针对实际应用中存在的弊端，逐渐淘汰热继电器。热继电器我公司两台60MW发电机组，一期，二期柠檬酸厂，投产时间较长，当时基本上采用热继电器作为电动机的保护元件。我们知道，热继电器是20世纪50年代初引进苏联技术开发的金属片机械式电动机过载保护器。热继电器是一种电气保护元件，工作原理为：由电阻丝做成的热元件，其电阻值较小，工作时将它串接在电动机的主电路中，电阻丝所围绕的双金属片是由两片线膨胀系数不同的金属片压合而成，一端与外壳固定。当电动机正常运行时，热元件产生的热量虽能使双金属片弯曲，但不足以使继电器动作。当热元件中通过的电流超过其额定值而过热时，元件产生的热量增大，使双金属片弯曲位移量增大，双金属片弯曲推动导板，导致扣板脱扣，扣板在弹簧的拉力下将常闭触点断开。触点是串接在电动机的控制电路中的，使得控制电路中的接触器的动作线圈断电，从而切断电动机的主电路。热继电器主要用来对异步电动机进行过载保护电动机保护器电动机保护器发展至今已到了电子乃至数字时代，优势在于具有保护的可靠性和使用的方便性。尤其是当今倡导节能减排的时期，电动机保护器的优势更加凸显。电动机保护器有着节能、动作灵敏、精确度高、耐冲击振动、重复性好、保护功能齐全和寿命长等这众多优点.电动机保护器是最近一种新型电子式多功能电动机综合保护装置。它结合了计算机技术、控制技术、通信技术及显示技术，集成了电动机的多种起动控制方案，监视电动机起动、运行以及故障异常时电动机的电参数，利用微处理器的快速处理能力，结合具体的电动机额定参数和用户整定的时间以及限值参数对电动机是否异常和故障类别进行正确判断和区别处理，确保电动机的安全运行，并通过液晶显示、信号输出、通讯等多种形式。电动机保护器内部结构是由电流传感器、比较电路、出口继电器等几个部分组成。其基本原理及工作过程如图所示：图 电动机综合保护器工作原理电流互感器将电动机的电流变化线性地反映至保护器的采样端口，经过整流、滤波等环节后，转换成与电动机电流成正比的直流电压信号、送到相应部分与给定的保护参数进行比较处理，当电机由于驱动部分过载导致电流增大时，从电流传感器拾取的电压信号将增大、此电压值大于保护器的整定值时，过载回路工作，通过人为设定延时动作时间，驱动出口继电器动作，使接触器释放切断主回路。从而起到保护电动机的作用另外电动机保护器集保护、遥测、通讯、与一体的电动机保护装置，对电动机发生断相、欠压、短路、过载、过压和漏电等故障时实现保护，电机保护器功能还具有电流电压显示，时间控制，来电自恢复，故障记忆，自琐和远传报警，显示故障时的电流、电压故障前后用闪烁示警，配置RS485通讯接口，支持标准的ModBus-RTU通讯协议，实现计算机联网控制DO支持交流负载或直流负载，同时“起动控制DO”与“保护/停车控制 DO”分开；信号DO用于装置自检或故障报警输出，保护器同时可以输出4-20mA模拟量。热继电器与电动机保护器比较鉴于热继电器在工作时双金属片受热弯曲过程中，热量的传递需要较长的时间，因此，热继电器不能用作短路保护，而只能用作为电动机的过载保护元件，虽然热继电器保护功能少，无断相保护，对电机发生通风不畅、扫膛、堵转、长期过载、频繁启动等故障也不能起保护作用，但其体积小，结构简单、价格低廉等优势在以往生产中得到了广泛应用。我们知道异步电机的故障中大部分是定子绕组因过热损坏，而其中最多是因缺相，断相故障引起，当电动机缺相时电动机其他两绕组电流为额定电流的4-7倍，发热量为正常温升的16-49倍，在短时间内将电动机烧毁，分析以往烧毁电动机保护元件情况不难说明热继电器作为断相保护相当不可靠，又说明了断相保护的必要性。且热继电器因电动机起动电流的冲击，引起自身的断相也偶有发生，另外热继电器对于启动时间长的风机类设备，热继电器保护定值设置困难，我公司3#机组轴封风机就因该问题，无法解决不得已只有在启动时短接保护，最终选择电动机保护器初级产品综合保护器。另外双金属片容易出现热疲劳、发生保护误动作，这一故障在我们检修工作中也曾遇到过，如果在检修时不配备钳形电流表，此类故障要想排除较为困难，再有热继电器校验比较烦琐,实际应用中没有人去校验，而电动机保护器保护功能完善，电动机保护器的检测电流互感器由于采用检测元件为穿芯式电流互感器，对缺相，断相故障有迅速的判断能力。另外穿芯式结构不但具有使用方便，电机主电路仅需穿经保护器的过线孔，不仅敷线方便，还减少了6个发热点，这对于大功率电动机的控制尤为重要和有益与主回路完全隔离，既不会影响主回路，又提高了自身的可靠性。同时，又彻底解决了接线端子发热的问题。热继电器的检测元件是双金属片，电动机综合保护器与热继电器相比较,克服热继电器包括整定粗糙、受环境影响大、重复性差、误差大及功能单一等众多缺陷,具有整定电流准确可调、动作时间可依据工况调整, 结束语从提高工艺控制的准确性、科学性，降低电动机故障率，提高电气控制系统的自动化水平，尤其在柠檬酸厂电动机基本无备用一台电动机的毁坏除花钱将其修复外：有时需要机修人员花时间将毁坏的电动机从机械装置内拆卸出来，既费时又耽误生产；更重要的是柠檬酸厂正常生产过程中往往一台电动机毁坏将造成整条生产线停产，间接损失将更大，增加了开支，增重了产品的加工成本。经修复过的电动机，其性能也不如原来，加速了整机的折旧。在铜材价格飞速高涨的今天，保护与维护电动机免于烧毁，显得尤其重要。相信选用电动机保护器做为电机保护元件将从电气角度上保证电机长期安全可靠运行，为企业带来更高的效益。
