过压保护电动机保护器

电动机作为一种拖动机械因具有结构简单、价格低廉、使用维护方便等优点，在国民经济各个方面被广泛采用。在当代，随着电子技术的发展和智能电动机保护器技术的成熟而普及率越来越高。
　　智能电动机保护器采用了微处理器技术，不仅解决了传统的热继整定粗糙、不能实现断相保护，重复性差、测量参数误差大的缺点。保护器通过电流来判断断相故障，软件模拟热积累过程的方法来实现过载保护等方法保证了电机的可靠运行，而微处理器强大的扩展性包括开关量输入、继电器输出，4~20mA变送输出、RS485通讯等很好的满足了控制系统的“四遥”功能。
　　电动机保护器提高了电动机运行的可靠性和系统智能化要求，因此保护器的可靠运行起着举足轻重的作用，同时也对保护器抗外界干扰提出了比较现实的要求。安科瑞可提供多种规格电动机保护器。
热继电器对电动机保护的探讨
在现代工业生产中，异步电动机作为将电能转化为机械能的重要设备，成为绝大多数动力机械的基础。随着矿山行业不断集团化，规模化，加之行业本身的特点就是大通量、满负荷的连续运转，大功率电动机使用比较多，然而相应的大中型电动机保护成为比较重要的环节，生产对电机设备的可靠性和稳定性要求较高，一旦发生电机事故，就意味着直接损失和间接影响生产的损失。
在电机出现过流、欠流、断相、堵转、短路、过压、欠压、三相不平衡、过热等等故障的初期，直接的表现就是反映在电流的变化上，我们从电动机额定电流的定义析，即电动机在允许温升下的大电流。电流升高如果没有及时发现和处理，就会造成线圈过热引起绕组老化，Q=I²RT,Q热功率，I电流，R为电动机线圈电阻，T为时间，从上式中可以看到电动机发热定子线圈阻值升高，热功率会升高，但是电阻加大引起电流升高，热功率会随着电流的平方加大，这也就是为什么电动机堵转温升为什么迅速加大的原因。定子绕组绝缘值就像河床堤坝一样冲击到一定程度就会引起电动机绕组相间短路或接地或者断路等故障。所以对于电动机保护重要的就是电动机绕组电流上的变化的控制和实时采集。
我们通常采用的热继电器的主要作用就是保护电动机或其它电气设备、电气线路的过载保护，其具有反时限的保护特性。是串联在电动机主回路上依靠定子绕组电流通过发热元件(即双金属片)时所产生的热量，使双金属片受热弯曲而推动机构动作通断触点的一种电器。以前热继电器厂家注重通过改进双金属合金动片成份来提高继电器保护性能，推杆与开关断电位置之间间距值的设置通过旋钮简单设置，现场安装保护都是电工师傅凭经验进行设置，应该是没有一个准确的量化。设备环境温度的变化对热继电器影响还是有一定的影响，相信没有人会根据环境温度对热继电器进行调整保护定值。因为现代企业电气设备都是DCS控制，热继电器也很难融入现场控制当中，现场操作人员以及主控室基本上无法实时监测电动机运行情况。
根据在厂里的调査基本上电动机采用的是ARD智能控制器进行控制保护，高压电动机采用微机保护测控装置保护。而单位新近的成套设备的75 kW及以上电动机采用的都是利用电流互感器二次回路串接热继电器进行保护，包括250 kW鄂式破碎机电气保护回路。大中型电动机的维修价格不菲，维修周期长，同样因为电动机体积重量大，检修更换时间比较长所引起的停机时间，造成的生产损失更是无法估计。
所以感觉对于大中型电动机的保护热继电器已无法满足，应该退出保护序列。我们査看现在市面上的智能电机保护控制器，国产智能保护器结合了现代科技的计算机技术，控制技术，通讯技术及显示技术，集成了电动机的多种起动控制方案，监视电动机的启动运行以及故障异常时电动机的电参数。通过对电动机电流实时采集，进行模拟量与数字量转换，充分利用微处理器的数字量处理能力，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，可通过中文液晶显示，发光指示，4~20ma信号输出，RS485通讯等多种形式告知用户。控制室操作人员可在后台微机上，现场操作人员在工作现场完成所有保护器的各种保护数据的监测。同时，在线监测电机的运行负载和供电电源的质量，为及早发现机械设备过载和接地故障等，创造了条件。为保证工艺系统的安全生产、减少事故停车，提供了可靠依据。

安科瑞ARD电动机智能保护器
产品说明
1、功能及特点
测量功能：测量电机回路的三相电压电流、零序电流、有功功率、无功功率、功率因数、有功电度、无功电度、频率等；记录电机运行总时间及当次起动大瞬时电流值，通过装置本身的液晶显示屏实时显示出来。
保护功能：过流速断、堵转保护、过载保护、欠载保护、反时限保护、零序电流保护、负序I段及Ⅱ段电流保护、过电压保护、欠电压保护、缺相保护、外部联锁保护与电流闭锁保护，所有保护都可以根据需要灵活设置不同的动作出口。
信号采集及控制功能：9路开关量输入（其中8、9路可编程自定义其功能）5路继电器输出（根据用户要求与应用场合可提供4种输出模式）。
注：保护器控制出口K1继电器有两种类型，常规继电器型（默认）和自保持继电器型。其中自保持继电器型装置K1出口接点为常闭点，保护动作后打开，接点可手动复归，也可以自动复归，直接替代热继电器使用。普通继电器型装置K1出口接点为常开点。
用户定货时若无特别说明，则本公司供货的产品为常规继电器型。
模拟量输出功能：实时远方监视三相三流、线电压、功率、功率因数中任一参量，并可随意切换，并可设定大可值
通讯功能：配置RS-485通讯接口，标准的Modbus?通讯协议，通讯波特率范围宽广，从1200~19200bps可设定；所有测量值和参数、保护信息均能通过远方通讯进行读取。
2、主要技术指标
1）通讯地址：1~250；
2）通讯波特率：1200~19200；
3）CT变比：1~9999；PT变比：1~9999；
4）电度初值：0~99999999；
5）接线方式：两表法/三表法
4）输出脉宽时间：0~9999ms；
5）停机时间：时间参数设置范围：0~999.9s，启动时间：时间参数设置范围：0~999.9s；
6）速断保护：电流参数设置范围：0.2~10.00A，时间参数设置范围：0~9999ms；
7）堵转保护：电流参数设置范围：0.2~10.00A,时间参数设置范围：0.1~999.9S;
8）过载保护：电流参数设置范围：0.2~10.00A,时间参数设置范围：0.1~999.9S;
9）反时限保护：电流参数设置范围：0.2~10.00A,时间参数设置范围：0.1~999.9S;
10）零序保护：电流参数设置范围：0.2~10.00A,时间参数设置范围：0.1~999.9S;
11）负序I段保护：电流参数设置范围：0.2~10.00A,时间参数设置范围：0.1~999.9S;
12）负序II段保护：电流参数设置范围：0.2~10.00A,时间参数设置范围：0.1~999.9S;
13）空载保护：电流参数设置范围：0.2~10.00A,时间参数设置范围：0.1~999.9S;
14）闭锁保护：电流参数设置范围：0.2~10.00A,时间参数设置范围：0.1~999.9S;
15）过压保护：电压参数设置范围：4.0~600.0V,时间参数设置范围：0.1~999.9S;
16）欠压保护：电压参数设置范围：4.0~600.0V,时间参数设置范围：0.1~999.9S。
3、正常使用条件
1)适用于主回路：AC 380/660V。
2)工作电源电压：AC185V——265V;输入二次电流：0~10A；零序电流输入：0~2A.
3)器输出接点容量：AC? 220V 5A、 AC? 380V 3A。
4)环境温度：-20℃～+55℃，相对湿度：≤90%，无腐蚀气体、无剧烈振动、冲击的场所。

ARD3智能电动机保护器的电流检测是通过外置的小型电流互感器来实现的，额定载流能力达100A的馈电电缆可由互感器的3个预制穿孔中通过，节省了现场级的空间、布线和附加设备。其中250A、800A大电流可采用电流互感器。
由于ARD3智能电动机保护器具有在线故障诊断、报警和运行时间等强大的记录功能，提供一路RS-485通讯接口将相关信息进行上传，并且能够实现多种协议的选择（Modbus-RTU/Profibus-DP），通过RS-485与上位机之间的通信，用户在中心控制室上位机可以查询所有电机设备的相关信息，随时诊断设备的运行状态和优化现场设备的控制，使整个系统设备一直运行在节能状态。同时在中心控制室可以对ARD3智能电动机保护器器进行在线参数化，*在各设备间奔波进行电动机馈电装置参数化，也*使系统停机，系统可用率提高。
当通信系统一旦出现故障时，ARD3智能电动机保护器仍能正常立安全运行，运行模式由自动切换至手动模式，此时可以通过ARD3智能电动机保护器显示模块上的按钮或现场外接按钮盒对设备进行控制，停机时间得到大幅度缩短。
ARD3智能电动机保护器采用模块化的产品结构形式，方便安装于现场控制箱，且具有较强的抗干扰能力，能适应各种工矿环境工作，可对污水处理厂各个节点的电动机运行情况进行实时处理，有效地提高了电机设备利用率。

ARD3可以实现以下保护功能：
■ 过载保护
■ 断相保护
■ 不平衡保护
■ 堵转保护
■ 欠载保护
■ 外部故障保护
■ 阻塞保护
■ 接地保护
■ 起动时保护
同时还可以选配以下附加功能：
■ 通讯接口
■ 剩余电流(漏电)保护
■ 电压功能(相序保护，过压、欠压保护，欠功率保护)
■ 温度保护(PTC)
■ 4～20mA模拟量输出
■ tE时间保护
■ 电能计量
■ 失压重起(抗晃电)(包括电压、事件记录功能)
■ 故障记录
过载保护
当电动机在过负载情况下，长时间过其额定电流运行时，会导致电动机过热，绝缘降低而烧毁，保护器根据电动机的发热特性，计算电动机的热容量，模拟电动机发热特性对电动机进行保护。
断相/不平衡保护
断相/不平衡故障运行时对电动机的危害很大，当电动机发生断相或三相电流严重不平衡时，如不平衡率达到保护设定值时，保护器按照设定的要求保护，发出停车或报警，确保电动机的安全运行。
堵转保护
电动机在起动过程中，由于负荷过大或自身机械原因，造成电动机轴被卡住，而未及时解除故障，将造成电机过热，绝缘降低而烧毁电机，堵转保护适用于电动机起动发生此类故障时进行保护，当电流达到动作设定电流时，保护器及时在动作()设定时间内动作或报警，避免电机烧毁。
欠载(欠流)保护
当电动机所带负载为泵式负载时，电动机空载或欠载运转会产生危害，保护器提供欠载保护，三相的平均电流与额定电流的百分比低于欠载设定值时，保护器应在动作()设定时间内动作或报警。
外部故障保护
当保护器检测到外部故障出现，外部故障开关量有故障信号输入时，保护器按照设定的要求保护，确保电动机设备安全。
阻塞保护
阻塞保护适用于电动机运行过程中发生卡死。当电流达到动作设定电流时，保护器及时在动作()设定时间内动作或报警，避免电机烧毁。
起动时保护
电动机起动时间到后，若保护器检测到电动机回路电流仍未下降到110%Ie以下，启动该保护。针对增安电机，起动时间整定不得过 1.7倍tE 时间。
剩余电流保护(接地/漏电)
保护器同时具备接地保护和漏电保护功能，二者只能选一种。接地保护自动计算剩余电流不需要外接互感器，用于保护相线对电动机金属外壳的短路保护。漏电保护电流是通过增加漏电互感器，检测出30mA-900mA的故障电流，主要用于非直接接地的保护，以保证人身安全。
相序保护
当保护器检测到电动机的电压相序错误时，闭锁电动机起动，保护电动机安全。
欠压保护
电压过低会引起电动机转速降低，甚至停止运行，当主回路电压低于设定的欠电压保护值时，保护器按设定的要求进行保护，在动作设定时间内动作或在报警，以避免重要的生产工艺造成混乱，严重影响生产。
过压保护
电压过高引起电动机绝缘程度损伤，当主回路电压过设定的保护电压时，保护器按设定的要求进行保护，在动作设定时间内动作或在报警，以保证电动机设备安全。
欠功率保护
电动机由于传动装置损坏，失去机械输出能力，欠载运行，电动机功率因数较低，但电动机电流很大，大量消耗系统的无功，当负载功率与额定功率的百分比低于设定动作值时，保护器在动作设定时间内动作或报警。
温度保护
保护器通过检测预埋在电动机绕组上的 PTC热敏电阻的阻值变化，来实现温度保护功能。
温度保护用于低压(380V)小容量的电动机上，作为长时间过负荷、变负荷和反复短时运行过负荷、断相、三相不平衡、电源频率变化、通风不良、环境温度过高等引起的电机温度过高的保护。
欠/失电重起(抗晃电)
智能电动机保护器选型注意
　　在实际使用过程中，应注意严格按照电动机的额定电流来选择保护器，防止人为放大和缩小保护范围;避免由于量程太大或太小而造成的测量误差，从而使保护器无常对电动机进行保护。
　　由于ARD2保护器采用主体模块和电流互感器模块分离的结构，所以在现场使用时应注意按出厂编号将保护器主体与互感器配对使用。但考虑到会有维修更换保护器或互感器的情况发生，因此只要保护器主体和互感器的产品型号一样，可以任意配和使用，不会对测量保护产生影响。
　　保护器的设计定位为替代热继电器，故保护器本身不提供对电动机的起动、停止控制及各种起动控制方式。对电动机各种起动控制方式的实现需要外部电路的支持。
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