欧美久久无色码中文字幕|成人欧美一区二区区在线|在线看亚洲一区二区三区|日韩精品区欧美在线一区

歡迎光臨安科瑞電氣股份有限公司網(wǎng)站!
誠(chéng)信促進(jìn)發(fā)展,實(shí)力鑄就品牌
服務(wù)熱線(xiàn):

18702111750

產(chǎn)品分類(lèi)

Product category

技術(shù)文章 / article 您的位置:網(wǎng)站首頁(yè) > 技術(shù)文章 > 淺談智能低壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)控制器的研發(fā)及其應(yīng)用

淺談智能低壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)控制器的研發(fā)及其應(yīng)用

更新時(shí)間:2020-12-07 點(diǎn)擊次數(shù): 1431次

劉細(xì)鳳

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

 

摘 要:低壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)控制器是整套工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)中的重要的核心器件,可以實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中電動(dòng)機(jī)遠(yuǎn)程系統(tǒng)監(jiān)控與控制的智能化管理,幫助用戶(hù)及時(shí)了解電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀況,為電動(dòng)機(jī)設(shè)備狀態(tài)分析、負(fù)荷預(yù)測(cè)、電壓合格率和配電規(guī)劃等提供科學(xué)的依據(jù)。既可以實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化無(wú)人值班或少人值班的運(yùn)行模式,又能夠提高工業(yè)自動(dòng)化變配電系統(tǒng)的供電性、先進(jìn)性、可靠性和電能質(zhì)量以及變配電電氣火災(zāi)的預(yù)防,加強(qiáng)用電負(fù)荷控制和電能成本統(tǒng)計(jì)分析管理,具有良好的可靠性與實(shí)時(shí)性。做好低壓電動(dòng)機(jī)的保護(hù)與控制具有節(jié)能顯著、提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益及保證生產(chǎn)的重要意義。

 

關(guān)鍵詞:電動(dòng)機(jī)保護(hù)器;低壓電動(dòng)機(jī)控制器 ;電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)

 

0 引言

隨著電力自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展,近年來(lái)工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)低壓配電系統(tǒng)的智能化應(yīng)用越來(lái)越多,為保證供配電的性、可靠性、連續(xù)性,提高低壓配電系統(tǒng)的工業(yè)自動(dòng)化管理水平,在工業(yè)控制自動(dòng)化系統(tǒng)中主要有MCC用電負(fù)荷和PC廠(chǎng)用電負(fù)荷線(xiàn)路,MCC電動(dòng)機(jī)控制作為現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化企業(yè)能耗大的用電部分,MCC電動(dòng)機(jī)控制如果出現(xiàn)問(wèn)題將影響整個(gè)工業(yè)自動(dòng)化控制效應(yīng),嚴(yán)重時(shí)將影響整個(gè)工業(yè)化生產(chǎn)停止運(yùn)行,造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失。由于工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化及各種自動(dòng)控制,順序控制設(shè)備的出現(xiàn),要求低壓電動(dòng)機(jī)經(jīng)常運(yùn)行在頻繁的起動(dòng)、制動(dòng)、正反轉(zhuǎn)、間歇以及變負(fù)荷等方式,電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行要求越來(lái)越高,運(yùn)行環(huán)境也越來(lái)越苛刻,同時(shí)由于電動(dòng)機(jī)與配套機(jī)械在起,當(dāng)電動(dòng)機(jī)發(fā)生故障時(shí),經(jīng)常波及生產(chǎn)系統(tǒng),因此對(duì)電動(dòng)機(jī)實(shí)行有效的保護(hù)是保證工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)的項(xiàng)重要任務(wù)。

 

1產(chǎn)品應(yīng)用

低壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)控制器集成了電動(dòng)機(jī)的多種起動(dòng)控制方案,監(jiān)視電動(dòng)機(jī)起動(dòng)、運(yùn)行以及故障異常時(shí)電動(dòng)機(jī)的電參數(shù),利用微處理器的快速處理能力,結(jié)合具體的電動(dòng)機(jī)額定參數(shù)和用戶(hù)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(lèi)別進(jìn)行正確判斷和區(qū)別處理,確保工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行,并通過(guò)測(cè)量窗口顯示、發(fā)光指示、信號(hào)輸出和通信總線(xiàn)等多種形式及時(shí)告之用戶(hù),同時(shí)低壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)控制器的使用簡(jiǎn)化了工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中傳統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)二次控制保護(hù)電路,提供了完善的電動(dòng)機(jī)控制和保護(hù)措施,作為智能化終端可實(shí)現(xiàn)基于多種總線(xiàn)方式的通信組網(wǎng),實(shí)現(xiàn)分散控制保護(hù)和集中管理。低壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)控制器的應(yīng)用縮短了工業(yè)自動(dòng)化工程周期,很大程度提高了設(shè)計(jì)與工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中生產(chǎn)效率,同時(shí)降低了用戶(hù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試和維護(hù)工作量。

 

2產(chǎn)品研究

 低壓電動(dòng)機(jī)作為拖動(dòng)系統(tǒng)中的重要組成部分在民經(jīng)濟(jì)中占有舉足輕重的地位,它的使用幾乎滲透到了各行各業(yè),是工業(yè)、農(nóng)業(yè)和防建設(shè)以及人民生活正常進(jìn)行的重要保證,因而確保電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行就顯得十分重要,而在使用中造成電動(dòng)機(jī)燒毀甚至引發(fā)重大事故的事件屢見(jiàn)不鮮,據(jù)不*統(tǒng)計(jì),全每年僅因電動(dòng)機(jī)燒毀所消耗的電量就達(dá)數(shù)千萬(wàn)kW·h,電動(dòng)機(jī)燒毀的數(shù)量達(dá)20萬(wàn)臺(tái)次以上,容量約0.4億kW,因維修所耗的電磁線(xiàn)約5 000萬(wàn)kg,修理費(fèi)達(dá)20億元,而因停工停產(chǎn)所造成的損失更是個(gè)無(wú)法估量的巨大數(shù)目。因此做好電動(dòng)機(jī)的保護(hù)具有節(jié)能顯著、提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益及保證生產(chǎn)的重要意義。

目前低壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)控制器普遍是根據(jù)電流的大小來(lái)決定是否需要保護(hù),這顯然沒(méi)有考慮到環(huán)境因素對(duì)電動(dòng)機(jī)的影響。電動(dòng)機(jī)是否需要保護(hù)其根本的判斷依據(jù)應(yīng)該是電動(dòng)機(jī)繞組溫度是否超過(guò)其絕緣等級(jí),在相同電流的情況下,對(duì)于環(huán)境溫度高的電動(dòng)機(jī)其燒毀的可能性顯然要大于環(huán)境溫度低的電動(dòng)機(jī),這說(shuō)明單純通過(guò)電流的大小來(lái)判斷電動(dòng)機(jī)是否需要保護(hù)并不是十分科學(xué)的,不能達(dá)到對(duì)電動(dòng)機(jī)在各種環(huán)境下的*保護(hù)。

同所有的產(chǎn)品樣,低壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)控制器經(jīng)歷了由簡(jiǎn)單到復(fù)雜逐漸科學(xué)完善的發(fā)展過(guò)程,通過(guò)研發(fā)設(shè)計(jì)款對(duì)低壓電動(dòng)機(jī)運(yùn)行、控制、管理于體的智能型低壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)控制器,將激發(fā)生產(chǎn)工業(yè)控制智能化領(lǐng)域的工業(yè)革命。

 

3 內(nèi)外相關(guān)技術(shù)與產(chǎn)品現(xiàn)狀

3.1. 外低壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)器特點(diǎn)

目前外低壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)控制器在技術(shù)上處于較高水平,主要有以下幾個(gè)特點(diǎn):

1)電動(dòng)機(jī)全電量監(jiān)測(cè),可編程邏輯IO,電動(dòng)機(jī)故障數(shù)據(jù)曲線(xiàn)分析。

2)高速率、實(shí)時(shí)測(cè)量、總線(xiàn)化功能模塊。

3)功能化、智能化、模塊化、實(shí)施有效的電動(dòng)機(jī)能效分析。

但是現(xiàn)在外的低壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)控制器產(chǎn)品功能技術(shù)并不規(guī)范,針對(duì)石化領(lǐng)域晃電(失壓)再起功能,生產(chǎn)過(guò)程控制的群起群停以及電動(dòng)機(jī)漏電預(yù)防等功能并不完善。

3.2. 產(chǎn)低壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)控制器狀況

產(chǎn)低壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)控制器技術(shù)開(kāi)發(fā)起步較晚,尤其是針對(duì)內(nèi)各應(yīng)用領(lǐng)域?qū)δ芤蟮牟町?,部分保護(hù)功能要求并不明確,導(dǎo)致缺少低壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)控制器功能要求的統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn),近幾年注重吸收相關(guān)產(chǎn)品技術(shù)與管理經(jīng)驗(yàn),強(qiáng)化開(kāi)發(fā),取得了新的技術(shù)成果,電動(dòng)機(jī)保護(hù)控制方式與產(chǎn)品功能正邁進(jìn)個(gè)新的技術(shù)階段,但產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)單,并未形成對(duì)電動(dòng)機(jī)的智能化管理,導(dǎo)致無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的故障預(yù)警,智能化生產(chǎn)過(guò)程控制相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用,還不能滿(mǎn)足未來(lái)工業(yè)自動(dòng)化電動(dòng)機(jī)智能管理的需求。

 

4 產(chǎn)品設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)中,對(duì)低壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)控制器裝置需解決電動(dòng)機(jī)的智能化保護(hù)與控制、生產(chǎn)工藝過(guò)程控制、電動(dòng)機(jī)智能維護(hù)、電動(dòng)機(jī)運(yùn)行負(fù)荷分析、故障預(yù)警及分析等關(guān)鍵技術(shù),在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中進(jìn)行以下內(nèi)容進(jìn)行研究。

4.1. 產(chǎn)品應(yīng)用設(shè)計(jì)

低壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)控制器適用于保護(hù)交流50 Hz,額定工作電壓至660 V的各種額定電流的電動(dòng)機(jī)。對(duì)電動(dòng)機(jī)的短路、堵轉(zhuǎn)、過(guò)載、欠載、斷相/不平衡、接地/漏電、過(guò)/欠電壓、TE時(shí)間及外部故障等引起的危害予以保護(hù),并具有測(cè)量、操作控制、診斷維護(hù)、報(bào)警輸出、模擬量輸出及網(wǎng)絡(luò)通信(遙測(cè)、遙信、遙控、遙調(diào))等功能,滿(mǎn)足不同現(xiàn)場(chǎng)的需要。產(chǎn)品應(yīng)用設(shè)計(jì)圖如圖1所示。

 

圖1 產(chǎn)品應(yīng)用設(shè)計(jì)圖

4.2. 產(chǎn)品硬件設(shè)計(jì)

低壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)控制器采用*的軟硬件設(shè)計(jì):硬件采用高性能ADSP具有強(qiáng)大的實(shí)時(shí)信號(hào)處理能力,主頻可達(dá)到400 MHz,同步采樣模-數(shù)轉(zhuǎn)換器,準(zhǔn)確度高,響應(yīng)快,同時(shí)采用大容量SDRAM儲(chǔ)存器,記錄故障發(fā)生時(shí)的電動(dòng)機(jī)狀態(tài)及數(shù)據(jù),有效還原發(fā)生故障狀態(tài)數(shù)據(jù),其運(yùn)行系統(tǒng)穩(wěn)定性好又滿(mǎn)足通信總線(xiàn)、系統(tǒng)管理和人機(jī)交互等軟件比較復(fù)雜的功能。

(1)硬件結(jié)構(gòu)圖

低壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)控制器內(nèi)部原理框圖如圖2所示

 

圖2 低壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)控制器內(nèi)部原理框圖

(2)高標(biāo)準(zhǔn)的電磁兼容設(shè)計(jì)

產(chǎn)品般安裝于低壓開(kāi)關(guān)柜及現(xiàn)場(chǎng)操作柜內(nèi),應(yīng)用環(huán)境相對(duì)惡劣,產(chǎn)品滿(mǎn)足小體積、

高抗干擾、-25~+65 ℃及高海拔可連續(xù)運(yùn)行等條件。

為達(dá)到上述要求,在整機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)以和內(nèi)同類(lèi)產(chǎn)品的高電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)為目標(biāo),產(chǎn)品的硬件電源部分采用高頻開(kāi)關(guān)電源,使得裝置更加節(jié)能,更能適應(yīng)各種不同的電源電壓環(huán)境,CPU及A-D采樣的電壓基準(zhǔn)采用高穩(wěn)定度且具有溫度補(bǔ)償?shù)幕鶞?zhǔn)源,同時(shí)所有輸入、輸出信號(hào)均采用隔離器件,從交流輸入、產(chǎn)品電源、開(kāi)關(guān)量輸入、開(kāi)關(guān)量輸出以及通信接口等各個(gè)環(huán)節(jié)考慮電磁兼容設(shè)計(jì)及線(xiàn)路板合理布局,并采取多項(xiàng)電磁兼容保護(hù)措施。

同時(shí),產(chǎn)品在軟件中采用了多種抗干擾和容錯(cuò)技術(shù),如交流采樣中的傅里葉快速濾波技術(shù),開(kāi)關(guān)量輸入的延時(shí)復(fù)選濾波技術(shù)等以提高整機(jī)的抗干擾能力。

4.3. 產(chǎn)品軟件設(shè)計(jì)

軟件部分的設(shè)計(jì)主要采用嵌入式C語(yǔ)言,在Visual DSP++5.0編譯環(huán)境中進(jìn)行,結(jié)構(gòu)清晰,方便升級(jí)和移植。程序框架以主程序?yàn)楹诵?,包括初始化程序、自檢、主程序、定時(shí)中斷程序和各個(gè)功能模塊子程序,各個(gè)子程序的功能在主程序中得到實(shí)現(xiàn)。

(1)軟件初始化和自檢

初始化主要包括管腳配置初始化,A-D通道初始化,定時(shí)器頻率設(shè)定以及系統(tǒng)參數(shù)初始化等。自檢主要檢查液晶背光顯示是否正常,F(xiàn)LASH參數(shù)是否正確和裝置與監(jiān)控系統(tǒng)的通信是否正確連接。如果自檢不通過(guò),系統(tǒng)則處于靜止等待狀態(tài),并將出錯(cuò)信息發(fā)給上位機(jī)和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控人員。自檢通過(guò)則進(jìn)入主程序。

(2)軟件主程序設(shè)計(jì)

產(chǎn)品內(nèi)部器件在進(jìn)行軟件系統(tǒng)初始化操作后執(zhí)行主程序,正常運(yùn)行時(shí),主程序中完成采樣、計(jì)算、控制、通信和保護(hù)動(dòng)作等功能,如有自檢故障發(fā)生將發(fā)出故障信號(hào),并將故障信號(hào)傳送管理單元。正常運(yùn)行時(shí)還進(jìn)行判斷保護(hù)是否啟動(dòng),保護(hù)啟動(dòng)則程序轉(zhuǎn)到保護(hù)處理子程序中。在保護(hù)處理子程序,完成保護(hù)數(shù)據(jù)計(jì)算,保護(hù)判斷,并根據(jù)判斷結(jié)果執(zhí)行相應(yīng)的出口操作。*時(shí)則返回主循環(huán)。

(3)交流輸入信號(hào)方向自適應(yīng)技術(shù)

當(dāng)電動(dòng)機(jī)保護(hù)器三相交流電流和電壓輸入接線(xiàn)端子出現(xiàn)任意相交流電流輸入同名端接線(xiàn)反相或任意相電壓、電流相序接線(xiàn)錯(cuò)誤時(shí),無(wú)須改變已有的外部接線(xiàn),利用三相電流交流采樣數(shù)據(jù)的矢量和3I0判斷電流互感器的同名端是否接反,或采用同相接線(xiàn)的電流和電壓的相位角判斷電壓與電流的相序是否正確,裝置通過(guò)軟件方法自動(dòng)調(diào)整和自適應(yīng)已有的接線(xiàn)方式,將錯(cuò)誤相的電流采樣點(diǎn)信號(hào)取反后作為交流采樣值,保障其與正確接線(xiàn)時(shí)*致的交流采樣測(cè)量數(shù)據(jù)。

4.4. 關(guān)鍵技術(shù)

(1)基于A(yíng)-D轉(zhuǎn)換和DSP數(shù)據(jù)處理技術(shù)的高準(zhǔn)確度測(cè)量技術(shù)

通過(guò)這項(xiàng)技術(shù)智能型電動(dòng)機(jī)保護(hù)控制器實(shí)現(xiàn)DSP數(shù)字處理高準(zhǔn)確度測(cè)量技術(shù)提高采樣速率,實(shí)現(xiàn)快速采樣,多通道并行采樣的6通道A-D轉(zhuǎn)換,避免因不同采樣造成計(jì)量誤差,基于快速傅里葉變換(FFT算法)的高速DSP處理,解決了沖擊電流對(duì)計(jì)量的影響,確保計(jì)量誤差的準(zhǔn)確性與抗干擾性。

(2)抗電磁干擾技術(shù)

采取電磁場(chǎng)內(nèi)屏蔽、接地系統(tǒng)、干擾耦合等結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)及采用控制晶振、DSP時(shí)鐘頻率技術(shù),有效解決了EMC、EMI電磁環(huán)境干擾、輻射問(wèn)題,通過(guò)第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)和工程現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐驗(yàn)證,此產(chǎn)品在抗靜電放電、雷擊浪涌、電快速脈沖群和高頻衰減振蕩等方面性能可靠,大大提高了此產(chǎn)品的電磁抗干擾性能。

(3)電動(dòng)機(jī)低頻低壓減載技術(shù)

在低壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)控制中,由于電網(wǎng)負(fù)載無(wú)功不足而引起電壓下降,頻率降低,電網(wǎng)低頻低壓引起系統(tǒng)電壓質(zhì)量不合格,造成線(xiàn)路過(guò)負(fù)荷甚至電網(wǎng)系統(tǒng)瓦解。為了防止電壓崩潰,根據(jù)電動(dòng)機(jī)控制等級(jí)預(yù)設(shè)減載級(jí)別,實(shí)施切除部分電網(wǎng)負(fù)荷使電網(wǎng)電壓升高,這樣可以保護(hù)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行回路,可以使整個(gè)配電線(xiàn)路運(yùn)行。

(4)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行晃電(失電壓)(分批)再起動(dòng)技術(shù)

在電動(dòng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行控制中,電動(dòng)機(jī)運(yùn)行后主回路電網(wǎng)電源造成失壓或晃電,致使控制于電動(dòng)機(jī)接觸器失電,對(duì)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行立即減速或停車(chē),電網(wǎng)電壓重新恢復(fù)后,低壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)控制器檢測(cè)到三相測(cè)量電壓滿(mǎn)足失電壓(晃電)再起動(dòng)的設(shè)置電壓定值(設(shè)定范圍10%~110%U e )時(shí),滿(mǎn)足失壓再起動(dòng)條件,立即實(shí)施失壓再起動(dòng)控制輸出信號(hào),保證電動(dòng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行的連續(xù)化。具體邏輯框圖如圖3所示。

 

圖3 邏輯框圖

I e —設(shè)定的電動(dòng)機(jī)額定電流值

U ise —設(shè)定的電動(dòng)機(jī)允許“再起”電壓值

T3 —設(shè)定的允許再起動(dòng)時(shí)間(設(shè)定范圍0~20.0 s,步長(zhǎng)0.1 s)

   Time3 —設(shè)定的再起動(dòng)立即再起或失壓延時(shí)再起時(shí)間(設(shè)定范圍0.1~25.0 s)

KM—接觸器狀態(tài)點(diǎn)(電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)閉點(diǎn))

(5)預(yù)設(shè)定電動(dòng)機(jī)分批群起群停技術(shù)

在石化領(lǐng)域中,針對(duì)電動(dòng)機(jī)工藝化控制,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信廣播命令預(yù)設(shè)定電動(dòng)機(jī)分批分段停車(chē)功能,進(jìn)行遠(yuǎn)程批量控制電動(dòng)機(jī)運(yùn)行停車(chē)操作,實(shí)行對(duì)同鏈路的電動(dòng)機(jī)單停車(chē)通信指令,在操作上造成不便,而通過(guò)采用預(yù)設(shè)停車(chē)廣播命令功能碼,利用網(wǎng)絡(luò)通信控制系統(tǒng)對(duì)電動(dòng)機(jī)保護(hù)控制器下發(fā)廣播命令,根據(jù)負(fù)荷重要性及工藝控制要求對(duì)電動(dòng)機(jī)保護(hù)器可設(shè)定幾段停車(chē)命令,電動(dòng)機(jī)保護(hù)器接收到已設(shè)定的廣播命令自動(dòng)停車(chē)控制輸出,實(shí)現(xiàn)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信控制方式實(shí)行電動(dòng)機(jī)分批分段群起群停車(chē)功能,通過(guò)這項(xiàng)技術(shù)提高企業(yè)生產(chǎn)工藝控制手段,改變企業(yè)生產(chǎn)控制復(fù)雜性。

 

5 產(chǎn)品關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用

供配電系統(tǒng)的故障是不可避免的,電動(dòng)機(jī)的再起動(dòng)技術(shù)是對(duì)供配電系統(tǒng)故障后的補(bǔ)救措施之,目的是進(jìn)步提高供配電系統(tǒng)對(duì)電動(dòng)機(jī)供電的可靠性,保證生產(chǎn)連續(xù)化,因此要求用于電動(dòng)機(jī)再起動(dòng)技術(shù)的元件及設(shè)備的可靠性非常高,否則電動(dòng)機(jī)再起動(dòng)技術(shù)就失去了應(yīng)有的價(jià)值。交流電動(dòng)機(jī)普遍采用交流接觸器作為起動(dòng)開(kāi)關(guān),其操作電源也取自供電電源,當(dāng)外部供電電源因短路、雷擊引起的晃電使電源瞬間消失時(shí),交流接觸器則由于失去操作電源而斷開(kāi),即使外部電源瞬間又恢復(fù)供電,電動(dòng)機(jī)仍需人工干預(yù)才能恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)。為應(yīng)對(duì)這種供電電源瞬時(shí)故障的種高度智能化的新型電動(dòng)機(jī)失電壓再起動(dòng)裝置,通過(guò)對(duì)供配電系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控,能快速判斷是否符合再起動(dòng)條件,采用先進(jìn)的嵌入式技術(shù)設(shè)計(jì),體積小、接線(xiàn)簡(jiǎn)單,可以根據(jù)需要設(shè)定不同的自起動(dòng)時(shí)間,滿(mǎn)足實(shí)際生產(chǎn)工序要求;采用性能異的低功耗微型單片機(jī)結(jié)合*的電源設(shè)計(jì),當(dāng)外部供電電源瞬時(shí)消失時(shí),有后備電池立即供電,對(duì)于大量集中使用小容量低壓電動(dòng)機(jī)的石化行業(yè)采用這技術(shù)可以解決晃電帶來(lái)的生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題,當(dāng)電網(wǎng)電壓超低和斷電時(shí)間小于整定時(shí)間時(shí),只要電網(wǎng)恢復(fù)正常,電動(dòng)機(jī)將自行恢復(fù)原運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。

內(nèi)某石化企業(yè)使用低壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)控制器主要應(yīng)用于保護(hù)型控制以及失電壓(晃電)再起動(dòng)功能,由于電網(wǎng)電壓波動(dòng)或雷擊造成電網(wǎng)電壓瞬時(shí)失電壓,直接影響整個(gè)工藝化連續(xù)生產(chǎn)控制,此項(xiàng)目應(yīng)用低壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)控制器產(chǎn)品數(shù)量達(dá)到500多臺(tái),作為石油化工企業(yè),生產(chǎn)連續(xù)性是企業(yè)的要點(diǎn),在經(jīng)歷多次電網(wǎng)晃電故障中,低壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)控制器在工藝自動(dòng)化連續(xù)生產(chǎn)控制中發(fā)揮了重要作用,晃電時(shí)間達(dá)到了30 ms,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中因電網(wǎng)電壓晃電停機(jī)的電動(dòng)機(jī)全部自動(dòng)再起或分批集中再起,避免因電網(wǎng)故障引起工藝停產(chǎn)事故,減小人工干預(yù)次數(shù),更好地提高生產(chǎn)效率,失電壓(晃電)立即(分批)再起技術(shù)的應(yīng)用達(dá)到了滿(mǎn)意的效果。

 

6 安科瑞智能電動(dòng)機(jī)保護(hù)器介紹

6.1產(chǎn)品介紹

智能電動(dòng)機(jī)保護(hù)器(以下簡(jiǎn)稱(chēng)保護(hù)器),采用單片機(jī)技術(shù),具有抗干擾能力強(qiáng)、工作穩(wěn)定可靠、數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化等特點(diǎn)。保護(hù)器能對(duì)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的過(guò)載、斷相、不平衡、欠載、接地/漏電、堵轉(zhuǎn)、阻塞、外部故障等多種情況進(jìn)行保護(hù),并設(shè)有SOE故障事件記錄功能,方便現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)人員查找故障原因。適用于煤礦、石化、冶煉、電力、以及民用建筑等領(lǐng)域。本保護(hù)器具有RS485遠(yuǎn)程通訊接口,DC4-20mA模擬量輸出,方便與PLC、PC等控制機(jī)組成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的遠(yuǎn)程監(jiān)控。

6.2技術(shù)參數(shù)

6.2.1數(shù)字式電動(dòng)機(jī)保護(hù)器

技術(shù)參數(shù)

技術(shù)指標(biāo)

ARD2(L)

ARD2F

ARD3

輔助電源

電壓

AC85V~265V/DC100V~350V

功耗

≤7VA

≤15VA

額定工作電壓

AC380V/AC660V,50Hz/60Hz

額定工作電流

1A(0.1~9999)

5A(0.1~9999)

1.6A(0.4A~1.6A)

6.3A(1.6A~6.3A)

25A(6.3A~25A)

100A(25A~100A)

250A(63A~250A)

800A(250A~800A)

繼電器輸出觸點(diǎn)容量

AC250V/ 3A;DC30V/ 3A

AC250V/ 6A

開(kāi)關(guān)量輸入

2路

9路

環(huán)境

工作溫度:-10ºC~55ºC

貯存溫度:-20ºC~65ºC

相對(duì)濕度:5﹪~95﹪不結(jié)露

海拔高度:≤ 2000m

污染等級(jí)

2

防護(hù)等級(jí)

IP20

主體IP20,顯示單元IP45

安裝類(lèi)別

III級(jí)

 

6.2.2模塊式電動(dòng)機(jī)保護(hù)器

技術(shù)參數(shù)

技術(shù)指標(biāo)

ARD3T輔助電源

AC/DC 110 / 220V或AC 380V,功耗≤15VA

電機(jī)額定工作電壓

AC 380V / 660V,50Hz / 60Hz

電動(dòng)機(jī)額定工作電流

1.6(0.40A-2.00A)

使用測(cè)量模塊測(cè)量

6.3(1.6A-6.3A)

25(6.3A-25A)

100(25A-100A)

250(63A-250A)

采用外置電流互感器 + 測(cè)量模塊

800(250A-800A)

漏電

50mA-1A

采用測(cè)量模塊 + 漏電流互感器

3A-30A

繼電器輸出觸點(diǎn)容量

阻性負(fù)載

AC250V、6A;DC24V、6A

感性負(fù)載

AC250V、2A;DC24V、2A

主體開(kāi)關(guān)量輸入、輸出

4DI、4DO,DI可以為干節(jié)點(diǎn)或濕節(jié)點(diǎn)

開(kāi)關(guān)量模塊

4DI、3DO,DI可以為干節(jié)點(diǎn)或濕節(jié)點(diǎn)

溫度模塊

外接傳感器類(lèi)型:PT100、PT1000、Cu50、PTC、NTC

傳感器路數(shù):3路

傳感器對(duì)應(yīng)測(cè)量范圍:

PT100/PT1000:-50°C~+500°C

Cu50:-50°C~+150°C

PTC/NTC:100Ω~30kΩ

模擬量模塊

可實(shí)現(xiàn):2路4~20mA輸入測(cè)量,2路4~20mA變送輸出4~20mA輸入測(cè)量精度±0.5% 4~20mA輸出帶載能力為≤500Ω

主體通訊

RS485:Modbus-RTU

通訊模塊

RS485:雙Modbus-RTU、Profibus

環(huán)境

工作溫度

-10ºC~55ºC

貯存溫度

-25ºC~65ºC

相對(duì)濕度

≤95﹪不結(jié)露,無(wú)腐蝕性氣體

海拔

≤2000m

污染等級(jí)

3級(jí)

防護(hù)等級(jí)

主體IP20,分體顯示模塊IP45(安裝在柜體上)

安裝類(lèi)別

III級(jí)

 

6.3 產(chǎn)品選型

                            型號(hào)

功能

ARD2

ARD2L

ARD2F

ARD3

ARD3T

應(yīng)用場(chǎng)合

低壓0.4kv-1.14kv電動(dòng)機(jī)保護(hù)

保護(hù)功能

起動(dòng)超時(shí)

過(guò)載

欠載

短路

阻塞

堵轉(zhuǎn)

不平衡

反饋超時(shí)

 

 

 

 

外部故障

模塊結(jié)構(gòu)故障

 

 

 

 

內(nèi)部故障

 

 

 

 

過(guò)壓

 

 

欠壓

 

 

斷相

相序

 

 

過(guò)功率

 

 

 

欠功率

 

 

tE時(shí)間

 

 

主體溫度保護(hù)

 

 

主體溫度傳感器故障

 

 

 

 

模塊溫度保護(hù)

 

 

 

 

模塊溫度傳感器故障

 

 

 

 

報(bào)警

失壓重起(抗晃電)

 

 

4-20mA輸入保護(hù)

 

 

 

 

剩余電流

(選種)

接地

漏電

通訊功能

Modbus_RTU

Modbus_RTU

 

 

 

開(kāi)關(guān)量

輸入

2

 

 

 

6

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

4路標(biāo)配4路選配

9

 

 

 

繼電器

輸出

4

2路標(biāo)配

2路選配

 

 

 

5

 

 

2路標(biāo)配

3路選配

 

6

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

4路標(biāo)配3路選配

液位信號(hào)輸入

浮球式液位傳感器輸入

 

 

 

 

 

干簧式液位傳感器輸入

 

 

 

 

 

液位變送輸入

 

 

 

 

 

起動(dòng)控制

 

 

4-20mA模擬量輸出

事件記錄

8條事件記錄

 

 

20條事件記錄

 

 

 

運(yùn)行信息記錄

 

 

邏輯功能

定時(shí)器

 

 

 

 

計(jì)數(shù)器

 

 

 

 

真值表

 

 

 

 

參數(shù)測(cè)量

三相電流

漏電流

 

 

三相電壓

 

 

功率、功率因數(shù)

 

 

頻率

電能

 

 

 

PTC/NTC

 

 

4-20mA輸入

 

 

 

 

測(cè)溫模塊

 

 

 

 

液位高度

 

 

 

 

 

界面顯示

LED數(shù)碼管顯示

 

 

 

 

LCD液晶顯示

 

說(shuō)明:“”表示具備,“”表示可選。

 

7結(jié)語(yǔ)

低壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)控制器的技術(shù)發(fā)展要跟蹤用戶(hù)應(yīng)用需求的不斷變化,也明示了今后產(chǎn)品技術(shù)的發(fā)展趨向。隨著家加大智能電網(wǎng)建設(shè)以及節(jié)能減排力度,傳統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)保護(hù)器已不能滿(mǎn)足現(xiàn)代化工業(yè)領(lǐng)域控制需要,低壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)控制器市場(chǎng)需求量逐漸增加。

從工業(yè)控制應(yīng)用的低壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)器在未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看,低壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)器不僅是保護(hù)、測(cè)量、控制于體,應(yīng)該具有電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀況分析功能,作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行性能故障預(yù)

警功能,顯示接近實(shí)時(shí)的運(yùn)行數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)曲線(xiàn),通過(guò)數(shù)據(jù)信息,工作人員可及時(shí)進(jìn)行判斷并進(jìn)

行相應(yīng)處理,這樣能輔助用戶(hù)實(shí)時(shí)了解電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行效率,掌控負(fù)荷能耗效率,用戶(hù)可參考

分析報(bào)告進(jìn)行設(shè)備維護(hù)與檢修工作,有利于提高生產(chǎn)效率,提高電動(dòng)機(jī)保護(hù)器智能化和功能

化,這也是低壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)控制器未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn)

[1]王偉.智能電動(dòng)機(jī)控制器保護(hù)及其應(yīng)用 [J].上海電力學(xué)院學(xué)報(bào),2011(3).

  • 陳培.低壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)器的現(xiàn)狀及完善 [J].低壓電器,2011(2).
  • 夏靈敏,劉永勝, 吳東波, 張 丹.低壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)控制器的研發(fā)及其應(yīng)用
  • 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè).2020.06版

 

作者簡(jiǎn)介:劉細(xì)鳳,女,安科瑞電氣股份有限公司,主要研究方向?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)供配電

 

聯(lián)