ARD2F智能型電動機保護器在某水泥廠的應用

時間：2024-12-18

一、引言

水泥生產(chǎn)是一項較龐大的工程，生產(chǎn)環(huán)境比較惡劣，粉塵污染嚴重，受生產(chǎn)工藝的限制使得其工作場所的通風條件差且環(huán)境溫度較高，而且需要設定大量的工作站點，包括原料控制站、破碎站、原料粉磨站、熟料庫控制站、水泥磨控制站、水泥包裝控制站等，然而在這些站點中使用了大量低壓電動機來控制其他設備的運行，運用簡單的電壓表、電流表、電能表和頻率表等由于受到通信功能不夠靈活、儀表功能單一等多種條件的約束，已經(jīng)無法滿足電廠設備自動化生產(chǎn)的要求。水泥行業(yè)生產(chǎn)過程的特點為長周期運行，一旦開機，在沒有特殊情況發(fā)生的前提下，一般不會停機?，F(xiàn)代化大型水泥企業(yè)年運轉(zhuǎn)率很高，這樣就必須有高質(zhì)量的、高可靠性的電氣設備保證其生產(chǎn)過程的連續(xù)不間斷性，一旦故障停機就會造成巨大的經(jīng)濟損失。智能型電動機保護器可實現(xiàn)重載起動，實現(xiàn)對電動機的溫度保護，還提供多種測控功能和控制模式，能夠滿足水泥生產(chǎn)過程對電機設備的全面保護及其控制要求，不僅能提高電機設備的運行能力、延長電機設備的使用壽命，同時也能提高企業(yè)生產(chǎn)效率、節(jié)約能源。

二、水泥生產(chǎn)對保護器的功能要求

常見的電動機故障可分為以下幾種：

1、機械故障

1）掃膛：由于軸承損壞、軸彎或者檢修人員裝配不當，導致定轉(zhuǎn)子產(chǎn)生摩擦；

2）軸承損壞：由于軸承裝配不當、定/轉(zhuǎn)子鐵心軸向錯位或重新對轉(zhuǎn)軸機加工后精度不夠、電動機本體運行溫升過高等；

3）振動：由于電動機本身或傳動裝置不良等。

2、電氣故障

1）缺相運行：電動機發(fā)生堵轉(zhuǎn)時電流比正常工作的電流大得多。在此情況下，運行時間過長或過于頻繁起動，將會導致電動機繞組燒毀；

2）繞組短路或接地：匝間短路的較大原因是電機溫度異常升高而導致的，而接地故障大多是由于繞組絕緣損壞；

3）三相電流不平衡：由于電動機外部電源電壓不平衡或內(nèi)部繞組匝間短路或電動機維修時線圈匝數(shù)錯誤或接線錯誤等。

因此，對某水泥廠電機設備進行有效的維護是很有必要的，對ARD2F智能型電動機保護器具體功能要求如下：

（1）完善的電機保護功能

保護器通過采集電路中的三相交流電流、三相交流電壓、剩余電流、PTC熱電阻阻值、電動機電能等電力參數(shù)，以及電動機運行過程中的各種運動狀態(tài)等信號，經(jīng)保護器內(nèi)部處理運算，從而實現(xiàn)對過載反時限、過載定時限、接地、起動**時、漏電、欠載、斷相、堵轉(zhuǎn)、阻塞、短路、溢出、不平衡(電流、電壓)、過功率、欠功率、過壓、欠壓、相序、溫度、tE時間、外部故障、起動次數(shù)限制、運行時間報警、故障次數(shù)報警等全面綜合保護，進而保證水泥廠生產(chǎn)工作的安全連續(xù)運行。

（2）及時排除電動機運行故障功能

水泥生產(chǎn)現(xiàn)場電動機運行過程中通過電動機保護器對電機設備進行檢測，當電動機出現(xiàn)狀況時應及時發(fā)出報警信號，并記錄故障信息，方便維護人員查找故障原因并作出及時的處理，保證故障發(fā)生時電機設備動作的可靠性和靈敏性。

（3）對現(xiàn)場各設備進行遠程監(jiān)測功能

水泥生產(chǎn)現(xiàn)場環(huán)境比較惡劣，保護器不僅要提供電機設備的保護功能，而且要求能夠帶RS-485通訊接口，經(jīng)過Modbus-RTU/Profibus-DP通訊協(xié)議與上位機管理系統(tǒng)進行通訊連接，實現(xiàn)實時監(jiān)測電動機的運行狀態(tài)以及運行過程中的電力參數(shù)，保證后臺操作人員能讀取、修改水泥成產(chǎn)現(xiàn)場電動機保護器的各種整定參數(shù)并通過后臺人機界面實時觀察當前現(xiàn)場電動機控制回路的工作狀態(tài)、供電電源質(zhì)量等，實現(xiàn)對生產(chǎn)現(xiàn)場設備遠程實時監(jiān)控。

三、應用案例

水泥廠采用保護器用于電機保護控制回路，取代熱繼電器等作為電動機的過載保護和控制元件，而且利用**的通訊技術，實現(xiàn)了水泥生產(chǎn)中電機設備控制的自動化。通過將90L顯示模塊嵌入安裝在開關抽屜的活動面板內(nèi)，來簡化水泥廠控制柜內(nèi)接線，使得配電室內(nèi)設備運行情況及故障狀態(tài)清晰可見，方便工程師隨時調(diào)整系統(tǒng)、設定參數(shù)和顯示、監(jiān)控以及檢修維護。將ARD2F保護器應用于某水泥廠生產(chǎn)線電機設備的控制回路，實現(xiàn)水泥廠對電機保護的要求。如圖2是ARD2F智能型電動機保護器應用于某水泥廠電動機設備控制回路工作原理圖：

四、ARD2F產(chǎn)品介紹

技術參數(shù)

功能特點

■ 支持基波和全波電力參數(shù)測量（U、I、P、Q、S、PF、F、EP、EQ），電流及電流不平衡度、電流正序、負序、零序分量、電壓、三相電壓相角、剩余電流。

■ 保護功能包括過載反時限、過載定時限、接地、起動**時、漏電、欠載、斷相、堵轉(zhuǎn)、阻塞、短路、溢出、不平衡(電流、電壓)、過功率、欠功率、過壓、欠壓、相序、溫度、tE時間、外部故障、起動次數(shù)限制、運行時間報警、故障次數(shù)報警。

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

■ 5路可編程DO輸出，滿足直接起動，星—三角起動，自耦變壓器起動，等多種起動方式，可通過通訊總線實現(xiàn)主站對電動機的遙控“起/停”。

■ 可選抗晃電功能：支持晃電立即再啟動、失壓重起動。

■ 可選配MODBUS_RTU通訊、PROFIBUS DP通訊，支持較多2路通訊接口。

■ 可選配1路DC4-20mA模擬量輸出接口，與DCS系統(tǒng)相接，可實現(xiàn)對現(xiàn)場設備的監(jiān)控。

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

■ 顯示界面液晶顯示，支持中/英文切換。

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詞條
詞條說明
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