ARD2-250A/SR南京斯沃电气供应
电动机智能保护器的工作环境中通常存在大量的机电设备,这些机电设备在启动、运行、停止时都会产生大量的电磁干扰。这导致电动机智能保护器的工作环境复杂,对抗干扰性能要求较。而且在电动机产生故障时能够及时准确地发出保护命令,这就对保护器的硬件电路设计提出如下的要求。 (1) 抗温、低温能力强。保护器系统电路中元件的性能会随温度变化而变化,在较温度或较低温度时有可能产生误动作,故保护器系统所有的元器件都应选用工业级器件。
(1)抗强电磁干扰能力强。继电器的闭合与断开,电动机的运行等都会在空间激发频电磁场,产生大量的强电磁干扰,影响电子设备正常运行甚至导致设备失效,因此在进行硬件电路设计时应该尽可能地提硬件的抗干扰性能。
(2)处理器运算速度快。由于装置需要进行大量的数据输入输出以及数据运算,为保证保护器动作的快速性和准确性必须采用运算速度快的微处理器。
(4) 采样精度。电动机保护器需要实时检测电动机的运行数据,表征电动机状态的参量必须得到的测量。处理器模块。处理器模块使用STC90C58AD单片机,利用片上AD模块对三相电压电流以及电动机温度进行检测,根据保护算法进行保护决策。
(2)键盘、显示模块。该模块是本保护器的人机交互接口,键盘主要用来设定电动机的参数、额定值。显示器则用来显示电动机的运行状态和报警信息。
(3)电源模块。给微处理器提供标准5V电源,给其它模块提供合适电平的电源。
(4)数据采集模块。将电动机的运行参数经过信号处理和电平变换之右逡入处理器的AD转换模块。
(5)报警和保护动作执行模块。电动机智能保护器故障报警和保护动作的执行通道,可以将微处理器的保护决策送至继电器、断路器等电气设备完成低电压控制电压的工作。
(6)通信模块。将电动机及电动机保护器的状态信息送到PC机上,便于技术人员实时监控和进行历史数据分析。由于保护装置担负着保证电动机安全稳定运行的重大使命,它时刻处于工作状态,且必须能够准确地完成保护动作,所以微机保护的软件可靠性是对软件开发的主要的要求。为保证整个系统的可靠性,在进行软件设计时应始终以以下几个原则为基础: (1)确保A/D转换不受干扰,保证外部数据能够实时且准确地输入到处理器。 (2)确保处理各个中断处理程序的优先级,确保实时性要求的中断能够得到快的处理;对临界代码段进行必要的保护,确保数据的J下确性。 (3)注重程序的模块化设计,提整个程序的可靠性和可读性。 (4)正确处理慢速外设的数据传输问题。 (5)本保护装置的软件设计采用模块化程序设计方法,将整个应用程序以硬件模块为基础划分为若干个独立的程序模块,各个模块单独设计、编写代码和调试,然后将所有模块装配连接成个整体进行综合调试,终成为个完成全部功能,具有实用价值的程序。
==ARD2-250A/SR重要信息==
该电动机保护测控装置,是按IEC 标准开发的智能化、网络化、数字化低压电动机保护测控装置;其改变了传统的电动机保护与控制模式,取代了热继电器,电流互感器,中间继电器,变送器等常规电器元件,在全面实现保护、测量、控制体化的同时,将的网络通讯技术和分布式智能技术溶入MCC 控制中心中;从而为工业生产过程控制提供了有效的现场级保护、测控单元。
具有过负载、电流不平衡、接地/漏电、欠电流、堵转、欠压、过压、欠功率、起动加速时等多种数字式保护功能,满足直接起动,双向起动、星/三角起动等起动方式;
丰富的记录功能,可记录多次故障发生时参数瞬时值,指导故障分析;
保护功能配置灵活,方便用户兼顾安全生产和连续生产的平衡;
保护控制模块与显示操作单元采用分体安装结构,安装/维护为灵活;
实现电动机回路的三相电流、接地电流等多种电参数的测量;
可与RTU、PLC 及多种微机工控组态软件(iFIX、WinCC、Intouch、组态王、MCGS)实现网络通讯,构成分布式综合电力监控系统。
据不完全统计,运行的1KW-320KW低压电动机数量为6000万台,占电网用电量的70%以上,是工农业及商业系统中应用为广泛的动力设备。每年烧毁电动机数量约300万台,容量为10亿千瓦,每年电动机在烧毁过程中就耗电为数亿万度,修理费达数100亿元左右,造成停工停产损失竟达数100亿元。上述费用不算,还会造成电机修理后功率下降,耗电量大,性能变差直接影响企业正常生产。
电动机保护器是发电、供电、用电系统中量大面广的重要器件。对电动机的保护,通常的要求包括:过负荷保护、断相保护、堵转保护、不平衡过负荷保护、短路保护、低电压、失压、过电压、接地保护等。对于保护器腔内的机械密封,主要检测轴和机械密封之间的密封性能,静态时需敞开上部接头,氮气从保护器底部丝堵输人其内腔,打0.035MPa压力进行检测,持续5min。这样就可以通过对PLC的编程,控制输出文件的状态,进而控制输出端子的状态。由于整个过程采用数字技术,故整个控制过程的相应速度非常快,并且可以在短时间内频繁操作。D(BHQ)系列电动机综合保护器作为电机的断相(缺相)过载等故障的保护。主要用于三相电动机在运行中出现的断相(缺相)、欠压、过流保护。 温度继电器与热继电器不同。温度继电器是装在电动机内部,靠温度变化时期动作的。而热继电器装在动力线上,靠电流热效应动作的。
现在很多企业的锅炉采用的基本控制单元的般情况下都选择熔断器作为短路保护装置,其存在着非常大的不足,比如在具体的运行过程中经常会发生电机缺相运行、频繁的烧毁电动机等问题。因为具有过的烧毁电机的电气故障,因此使得企业生产的正常运行受到了严重的影响,而且经常出现紧急抢修的现象。为了能够使这问题得到有效的解决,经过大量的调查和研究,终选择了电机综合保护装置。
在安装调试的时候非常方便,可以做到了醒目直观,能够非常迅速的将故障排除;具有小于两秒的断相时间,三秒到百二十秒的过载时间。
我厂的压马达额定功率是11500kW,加上其余的附属低压设备,每小时的耗电量约为20000kW-h,如果设备停止次,再重新启动调整到工艺满足客户的要求,大概需要4h左右,期间光电费的消耗就要80000度电,这还不算停厂造成对客户的直接影响,所以在线更换继电保护器,经济效益可观。随着电子技术的发展,当今社会已经步人了“电子时代”,的功能强、体积小、可靠性的电子式、智能化、可通讯电机保护器不断出现,已经开始逐渐取代传统的热继电器。交流主控回路具有电动机的启动按钮SB1与停止按钮SB2,在自锁回路中増加保护器欲实现停车控制的常闭触点Krsr,旦过载缺相保护时,Ursr触点断开,切断交流接触器线圈KM的电流而停车。 加大推广宣传力度。为什么热继电器已于96年下文淘汰,却仍在每年销售500万只的基础上有增无减?原因有三:1.它有四十多年的应用历史,在人们的思想中根深蒂固;2.价格低;3.具有销售网络,用户里都能买到。电子型电动机保护装置,要想占领市场,就必须利用报刊电视等媒体加大宣传,长期宣传,就必须有自己的销售网点,还要象热继电器那样有致性和通用性,安装方便等。
由于不同产品的技术水平、制造质量、设计选用水平特别是组成配电与控制系统后现场应用中各种因素的影响,往往不能够实现对电动机的有效保护,据统计资料表明,我国大中型企业每年烧坏电动机数量过20万台次,直接损失达数十亿元,间接损失达数百亿元。 通过常规的手段连接号其中的交接器部分,然后就可以将其中的电动机启动,这时候切运行正常,没有任何问题,就可以将电动机停止。
般情况下,当不平衡值小于50%时,电机可以继续运行,大于50%时,电机相电流开始显著增加,当不平衡值增加到70%,电机不电流增加,而且开始出现振动,当不平衡值到时,振动达到大,强烈的振动易损坏轴承,引发扫膛故障(即转子与定子碰刮,使定了绕组局部温升过而短路或机械性断路)。软件开发工具使用微芯公司提供的集成开发环境、C语言编译器和调试工具。该软件中关键的部分是热记忆算法,采用=9〇-1)+a9,如=na/,)2-/?2]来实现热量的累积记忆,其中为额定电流,^为实际电流。其中台马达在初次带负荷启动时,运行14s后继电保护发生了加速时间跳闸,本厂采用的是马达继电保护,其中有项功能保护为(Accelerationtimer)加速时间,其解释为,如果在设定时间内,马达的电流没有降到过载曲线检测点设置值(overloadcurvepickuplevel)。电机油油品耐电压性能测试; 电动机作为拖动系统中的重要组成部分在国民经济中占有举足轻重的地位,它的使用几乎渗透到了各行各业,是工业、农业和建设及人民生活正常进行的重要保证,因而确保电动机的正常运行就显得十分重要,而在使用中造成电机烧毁甚至引发重大安全事故的事件屡见不鲜,据不完全统计每年因电动机烧毁所消耗的电量就达数千万度,电动机烧毁的数量达20万台次以上,容量约0.4亿千瓦,因维修所耗的电磁线约5000万公斤,修理费达20亿元,而因停工停产所造成的损失更是个无法估量的巨大数目。因此做好电动机的保护具有节能显著、提生产效率和经济效益及保证安全生产的重要意义。
,三十年代末,出现了发电机-电动机(也称为旋转变流组),配合采用磁放大器、电机扩大机、闸流管等控制器件,可获得优良的调速性能,如有较宽的调速范围(十比至数十比)、较小的转速变化率和调速平滑等,特别是当电动机减速时,可以通过发电机非常容易地将电动机轴上的飞轮惯量反馈给电网,这样,方面可得到平滑的制动特性,另方面又可减少能量的损耗,提率。但发电机、电动机调速系统的主要缺点是需要增加两台与调速电动机相当的旋转电机和些辅助励磁设备,因而体积大,维修困难等。
1996年“八部委”联合发出机械科(1996)768号文件《关于公布机械工业第十六批淘汰落后机电产品的通知》淘汰了(1954年)以来直大批生产使用的JR0—16系列热继电器。
此类保护器具有节能、动作灵敏、度、耐冲击振动,重复性好、保护功能齐全、功耗小等优点。电子式电动机保护器已由晶体管发展到集成电路、发展到微处理芯片厚膜电路,产品集保护、遥测、通讯、遥控于体。因为我厂的励磁系统采用的是励磁电流固定的运转方式,电机运行时,励磁电流固定为值,当负载由于工艺发生变化,负荷减小,因为励磁电流不变,造率因数前,引起了功率因数前保护跳车。 采用顺时针的方式将保护器面板上的调节旋钮旋到底。
在启动过程中CPU检测到的电流是从零开始上升,在启动允许的时间内,不发出报警或断电信号,当启动时间过时限,立即发出报警信号,可以考虑到电动机保护器检测参数较多,且对实时性有定要求,以及工作在恶劣环境下,选择了美国微芯公司的dsP丨C30F6012作为主控制器,它集成了单片机的控制功能以及数字信号处理器(DSP)功能,有16路12位速A/D转换器以及UART,看门狗定时器等,可以很好地满足设计要求。电动机保护器,它使电机免遭烧毁而产生的直接经济效益QZ为:
QZ=电动机修理费×保护器可靠系数-保护器购买费=2500×98%-490=1960(元)
直接节省比例:ρ=1960/2500×=78.4%
计算结果:用户购买电动机保护器的结果,能够节省了1960元,节省比例为78.4%。
电动机功率修理费(大约)购买电动机保护器(电机保护器)费用相对节省费用
10KW900元350元550元
20KW1300元380元920元
30KW1800元490元1310元
60KW3000元590元2410元
90KW5000元690元4310元
注:此处假设电动机保护器(电机保护器)的可靠系数为
见图[『1^2过载故障运行1中12电动机的起动运行的两种类型过载故障可恢复时间:电动机因过载故障导致停车后,保护器应实现在某设定时间内不能够再次起动电动机,这时间称为可恢复时间。 产业信息网发布的《2011-2015年电动机保护器市场专项调研与投资方向研究报告》指出,2008年我国电动机保护器产量达到6500万台,同比增长达到了15%。2009-2010年,在电动机行业的强势拉动下,我国电动机保护器产量屡创新,同比增幅达到19%与20%,产量分别达到7730万台与9270万台。
这样对于系统的硬件设计,使用PLC与使用其它主控制芯片相比简化了很多,而且提了整个系统的可靠性及稳定性,降低了故障率。通过Devi-ceNet网络与上位机PLC或PC机的连接,可随时掌控现场电动机的运行情况。人机接口功能:通过手操器或上位机,用户可以设置满载电流、脱扣级别、脱扣标准、脱扣延迟时间、脱扣禁止时间等控制参数,并可以在电动机发生故障时通过手操器观察故障类型,从而利于排除故障。