智能型電動機保護器ARD2F在某水泥廠的應用

時間：2024-11-13

一引言

隨著現代化水泥工業(yè)生產規(guī)模增大，生產設備也越來越大型化，因此所需用的拖動電動機的功率也越來越大。水泥廠生產工藝流程較復雜，可以總結水泥生產過程為生料制備（一磨）、熟料煅燒（一燒）、水泥粉磨（二磨）。因此，低壓電動機作為水泥生產過程中較常用的機組，數量多、種類復雜，隨著科學技術的不斷進步和工藝控制過程的不斷完善，尤其是適應自動化生產要求，迫切需要開發(fā)和完善電動機的控制和保護設備，實現對整個自動化生產過程和大型機械設備的遙控、遙測、遙調、故障診斷以及集中控制等功能。

電動機設備是水泥企業(yè)中應用較廣泛的動力裝置，而水泥生產企業(yè)屬于能耗高、污染大又需要設備連續(xù)不間斷工作的行業(yè)，電動機作為水泥行業(yè)設備的動力來源，其安全、穩(wěn)定可靠的運轉對水泥行業(yè)的平穩(wěn)生產起著至關重要的作用.

二水泥生產對保護器的功能要求

水泥行業(yè)電機是大容量、高負荷連續(xù)運轉的設備，電動機長期承受大負荷，就會使繞組上溫度上升過高而降低絕緣性能甚至損壞絕緣，較終縮短電動機的使用壽命，因此，對水泥生產過程中電機設備的可靠性、穩(wěn)定性及功能要求非常高。在生產運行或設備檢修過程中，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，導致定轉子產生摩擦；

2）軸承損壞：由于軸承裝配不當、定/轉子鐵心軸向錯位或重新對轉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部繞組匝間短路或電動機維修時線圈匝數錯誤或接線錯誤等。

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，以及電動機運行過程中的各種運動狀態(tài)等信號，經保護器內部處理運算，從而實現對過載反時限、過載定時限、接地、起動**時、漏電、欠載、斷相、堵轉、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、起動次數限制、運行時間報警、故障次數報警等全面綜合保護，進而保證水泥廠生產工作的安全連續(xù)運行。

（2）及時排除電動機運行故障功能

水泥生產現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）對現場各設備進行遠程監(jiān)測功能

水泥生產現場環(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，保證后臺操作人員能讀取、修改水泥成產現場電動機保護器的各種整定參數并通過后臺人機界面實時觀察當前現場電動機控制回路的工作狀態(tài)、供電電源質量等，實現對生產現場設備遠程實時監(jiān)控。

三、應用案例

水泥生產工藝流程較多，所以將保護器有效的應用于電動機保護設備控制回路的同時要能夠滿足水泥廠的大型控制系統(tǒng)的要求。某水泥廠控制系統(tǒng)通過Profibus DP通訊接口與PC機、接觸器、電動機以及其他設備構成控制系統(tǒng)，工程師通過監(jiān)控計算機以及生產管理軟件完成對整個系統(tǒng)設備的數據采集、處理、顯示和監(jiān)視功能，并在滿足權限和邏輯時，通過遠程控制軟件實現對現場相應的電機設備等的控制。

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，實現了水泥生產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，來簡化水泥廠控制柜內接線，使得配電室內設備運行情況及故障狀態(tài)清晰可見，方便工程師隨時調整系統(tǒng)、設定參數和顯示、監(jiān)控以及檢修維護。將ARD2F保護器應用于某水泥廠生產線電機設備的控制回路，實現水泥廠對電機保護的要求。

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詞條說明
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