浅谈异步电动机的保护装置与电动机的协调配合.doc

电子与机械工程系2012届学生毕业实践报告浅谈异步电动机的保护装置与电动机的协调配合 xx内容摘要： 该文介绍了异步电动机的各种保护装置。电动机保护主要有两大类：采用电流检测型的有热继电器，带有热磁脱扣的电动机保护用断路器。电于式和固态继电器，带电子式脱扣的电动机保护用断路器以及软起动器；直接检测电动机绕组温度的温度检测型有双金属片温度继电器、热保护器、检测线圈和热教电阻温度继电器等，但由于需直接埋入电机绕组，价格较贵、维修困难等原因，便在部分频繁操作扬合使用。最后指出不管采用何种保护装置，必须考虑过载保护装置与电动机、过载保护装置与短路保护装置的协调配合。 关键词异步电动机 保护装置控制 1.实习单位及岗位简介1.1实习单位的简介xxxx化工股份有限公司于2010年5月成立,是由xxxx有限责任公司、xxxx铜业有限公司、xxxx物流有限公司合资组建的大型磷化工企业，注册资金5亿元人民币，出资比例为52%：40%：8%，主要建设和经营管理10万吨/年湿法净化磷酸和20万吨/年磷酸二铵项目。公司位于xxxx工业园内，毗邻著名的红色革命圣地古田会址，所在地交通便捷，国道319线穿越全境，龙长高速公路互通口距公司约1公里，厂房占地面积约44公顷。本项目以xxxx有限公司20万吨/年铜冶炼装置副产硫酸以及xxxx有限责任公司的磷矿资源为原料生产湿法磷酸，再将湿法磷酸加工成净化磷酸，同时利用磷酸净化装置产生的萃余酸生产磷酸二铵，利用磷酸装置副产氟硅酸生产氟硅酸盐，最后将磷酸装置产生的磷石膏进行综合利用，生产建材行业的水泥缓凝剂和纸面石膏板，全厂无工业废渣排放，是一个典型的资源综合利用的循环经济项目，是福建省重点建设项目。项目总投资16.3亿元，生产规模：年产工业级、食品级磷酸10万吨，磷酸二铵20万吨，氟硅酸盐1万吨，水泥缓凝剂60万吨，纸面石膏板5000万M2。可实现年销售收入近20亿元，年利税近4亿元。公司的经营宗旨：以市场和国家产业政策为导向，以追求效益最大化为目标，发挥综合优势，采用先进科技，组织专业化大生产，增强企业的科技创新能力，实现经营机制和经济增长方式的根本转变，创建高效率、高效益、高技术、跨地区的磷化工一流企业。1.2实习岗位的简介本人在xxx工有限公司的xxx实习。在xxx有xx种岗位，xxx理，xxx，xx理。在后处理的岗位就有一百多台电机，主要是三相异步电动机来做动力源。我主要是先负责后处理岗位。要保证电机正常运行，电机用于工业生产，发现问题立即处理。2.实习内容及过程2.1实习内容2012年3月9日至今在xxxx有限公司，异步电动机的保护是个复杂的问题。在实际使用中，应按照电动机的容量、型式、控制方式和配电设备等不同来选择相适应的保护装置及起动设备。 电动机保护装置 电动机的损坏主要是绕组过热或绝缘性能降低引起的，而绕组的过热往往是流经绕组的电流过大引起的。对电动机的保护主要有电流、温度检测两大类型。 2.2 实习过程2.2.1 理论学习1）电流检测型保护装置 热继电器利用负载电流流过经校准的电阻元件，使双金属热元件加热后产生弯曲，从而使继电器的触点在电动机绕组烧坏以前动作。其动作特性与电动机绕组的允许过载特性接近。热继电器虽则动作时间准确性一般，但对电动机可以实现有效 的过载保护。随着结构设计的不断完善和改进，除有温度补偿外，它还具有断相保护及负载不平衡保护功能等。例如从ABB公司引进的T系列双金属片式热过载继电器从西门子引进的3UA5、3UA6系列双金属片式热过载继电器；JR20型、JR36型热过载继电器，其中Jn36型为二次开发产品，可取代淘汰产品JR16型。 带有热一磁脱扣的电动机保护用断路器热式作过载保护用，结构及动作原理同热继电器，其双金属热元件弯曲后有的直接顶脱扣装置，有的使触点接通，最后导致断路器断开。电磁铁的整定值较高，仅在短路时动作。其结构简单、体积小、价格低、动作特性符合现行标准、保护可靠，故日前仍被大量采用，特别是小容量断路器尤为显著。例如从ABB公司引进的M61 1型电动机保护用断路器，国产DWl5低压万能断路器(200630A)、s系列塑壳断路器(100、200、400入)。 电子式过电流继电器通过内部各相电流互感器检测故障电流信号，经电子电路处理后执行相应的动作。电子电路变化灵活，动作功能多样，能广泛满足各种类型的电动机的保护。其特点是： 多种保护功能。主要有三种：过载保护，过载保护+断相保护，过载保护+断相保护+反相保护。 动作时间可选择(符合GB1404 8.493标准)。 标准型(10级)：7.2In(In为电动机额定电梳)，410 s动作，用于标准电动机过载保护，速动型(10A级)：7.2In时，210 s动作，用于潜水电动机或压缩电动机过载保护。慢动型(30级)：7.2In时，930 s动作，用于如鼓风机电机等起动时间长的电动机过载保护。 电流整定范围广。其最大值与最小值之比一般可达34倍，甚至更大倍数(热继电器为1.56倍)，特别适用于电动机容量经常变动的场合(例如矿井等)。 有故障显示。由发光二极管显示故障类别，便于检修。 固态继电器它是一种从完成继电器功能的简单电子式装置发展到具有各种功能的微处理器装置。其成本和价格随功能而异，最复杂的继电器实际上只能用于较大型、较昂贵的电动机或重要场合。它监视、测量和保护的主要功能有： 最大的起动冲击电流和时间； 热记忆； 大惯性负载的长时间加速； 断相或不平衡相电流； 相序； 欠电压或过电压； 过电流(过载)运行； 堵转； 失载(机轴断裂，传送带断开或泵空吸造成工作电流下跌)； 电动机绕组温度和负载的轴承温度； (11)超速或失速。 上述每一种信息均可编程输入微处理器，主要是加上需要的时限，以确保在电动机起动或运转过程中产生损坏之前，将电源切断。还可用发光二极管或数字显示故障类别和原因，也可以对外向计算机输出数据2）温度检测型保护装置 双金属片温度继电器它直接埋人电动机绕组中。当电动机过载使绕组温度升高至接近极限值时，带有一触头的双金属片受热产生弯曲，使触点断开而切断电路。产品如Jw 2温度继电器。 热保护器它是装在电动机本体上使用的热动式过载保护继电器。与温度继电器不同的是带2个触头的碗形双金属片作为触桥串在电动机回路，既有流过的过载电流使其发热，又有电动机温度使其升温，达到一定值时，双金属片瞬间反跳动作，触点断开，分断电动机电流。它可作小型三相电动机的温度、过载和断相保护。产品如sPB、DRB型热保护器。 检测线圈测温电动机定子每相绕组中埋人12个检测线圈，由自动平衡式温度计来监视绕组温度。 热敏电阻温度继电器它直接埋入电动机绕组中，一旦超过规定温度，其电阻值急剧增大101000倍。使用时，配以电子电路检测，然后使继电器动作。产品如J W 9系列船用电子温度继电器。 保护装置与异步电动机的协调配合 为了确保异步电动机的正常运行及对其进行有效的保护，必须考虑异步电动机与保护装置之间的协调配合。特别是大容量电网中使用小容量异步电动机时，保护的协调配合更为突出。 (一)过载保护装置与电动机的协调配合 过载保护装置的动作时间应比电动机起动时间略长一点。电动机过载保护装置的特性只有躲开电动机起动电流的特性，才能确保其正常运转-但其动作时间又不能太长，其特性只能在电动机热特性之下才能起到过载保护作用。 过载保护装置瞬时动作电流应比电动机起动冲击电流略大一点。如有的保护装置带过载瞬时动作功能，则其动作电流应比起动电流的峰值大一些，才能使电动机正常起动。 过载保护装置的动作时间应比导线热特性小一点，才能起到供电线路后备保护的功能。 (二)过载保护装置与短路保护装置的协调配合一般过载保护装置不具有分断短路电流的能力。一旦在运行中发生短路，需要由串联在主电路中的短路保护装置(如断路器或熔断器等)来切断电路。若故障电流较小，属于过载范围，则仍应由过载保护装置切断电路。故两者的动作之间应有选择性。 短路保护装置特性是以熔断器作代表说明的，与过载保护特性曲线的交点电流为Ij，若考虑熔断器特性的分散性，则交点电流有Is及1B两个，此时就要求Is及以下的过电流应由过载保护装置来切断电路，I b及以上直到允许的极限短路电流则由短路保护装置来切断电路，以满足选择性要求。显然，在I sIB范围内就很难确保有选择性，因此要求该范围应尽量小。从现行I E c标准规定来看，极限值为Is=0.75Ii，Ib=1.25IJ，目前过载保护装置的额定接通和分断能力均按0.75IJ考核，显然偏低一些，从IEC标准修改的动向，今后有可能按I J考核，以提高其可靠性。因此上述的协调配合应既考虑其选择性，又考虑其额定接通和分断能力。 2.2.2 发现与解决问题虽然现在对工作能够应付自如，但同样也出现了一些问题。因此我会多学、多问，扩大自己的知识面，对xxx和电机进行深入了解，把工作做的更好、更精。具体问题如下：（1）刚开始在xxx的时候，由于交接的时候没有说，我不知道要把字写的大和好看，经过我几天练字的努力解决了字难看的问题。（2）有一次我在巡检的时候电动机过热甚至冒烟。不知道是什么原因，可能是太长的时间没看书的原因，把书的内容都忘差不多了，很多电机的知识都给忘记了。所以理论知识没有通过虽然现在对工作能够应付自如，但同样也出现了一些问题。因此我会多学、多问，扩大自己的知识面，对xx和电机进行深入了解，把工作做的更好、更精。具体问题如下：（1）刚开始在xxx的时候，由于交接的时候没有说，我不知道要把字写的大和好看，经过我几天练字的努力解决了字难看的问题。（2）有一次我在巡检的时候电动机过热甚至冒烟。不知道是什实践，没有反复复习就记不牢。于是又重新翻开专业书，了解电机的原理与常见的问题后，知道有多重原因造成； 电源电压过高，使铁心发热大大增加； 电源电压过低，电动机又带额定负载运行，电流过大使绕组发热； 定子、转子铁心相擦，电动机过载或频繁起动； 笼形转子断条； 电动机缺相，两相运行； 环境温度高，电动机表面污垢多，或通风道堵塞； 电动机风扇故障，通风不良； 定子绕组故障（相间、匝间短路；定子绕组内部连易混淆的是焊脚与焊脚尺寸、余高与焊缝凸度、熔深与焊缝厚度这几个术语。3.实习收获与体会在这短短的一段时间里，是我从学校走向社会，从学习走向工作的过渡。在此期间我学会了遵守公司的规章制度。在公司我也学到了在课堂上学不到的知识，知道自己本身的不足。在xx理实习，不仅是在知识上，也是在交际上的训练。刚来到公司的时候，与同事们接触的不多，再加上工作有一定的难度，慢慢的发现自己不懂的地方太多了，第一次这么深刻的感受到工作的压力。虽然所接触的很多都是关于自己本专业的知识，但是应用在实际的产品中，发觉自己学的真的很肤浅。不过很感谢同事们和上级的帮助，他们都很乐意教我，只要我有哪里不懂的去问他们，他们都会很细心给我讲解。让我慢慢来对自己的工作有了全面的了解，主动去完成自己的工作，而不在盲目的等待上级安排工作。同时也利用周末时间去图书馆借阅有关焊接知识的书本，进一步加深焊接方法的知识。在工作中遇到不懂得的，就记下来，问有经验的同事和上级或者询问同学，有时候也会在书本和网上查找。在这段时间里，我学到了很多东西，不仅有学习方面的，更学到了很多做人的道理，对我来说是受益非浅。作为一个刚踏入社会的大学生来说，什么都不懂，没有任何社会经验。通过实习，我在实践中了解社会，让我学到了很多在课堂上学不到的知识，也打开了视野，增长了见识，为以后更好地服务社会打下了坚实的基础。4.致谢通过在xxxx有限公司的实习，使我学到了很多关于电动机的知识，特别是电动机维修和护理的学习和应用。这其中学到的不仅仅只是专业知识，还有许多课本中无法学到的东西。比如说工作中的协调问题等等。我想：学习是为了更好的工作，而工作也是一种学习，只要认真，总有收获。真挚地感谢xxxxx有限公司给我这次锻炼自己、提高自身水平的机会！我会不断的理解和体会实习中所学到的知识，在未来的工作中我将把我所学到的理论知识和实践经验不断的应用到实际工作来，充分展示自我的个人价值和人生价值，为实现自我的理想和光明的前程努力！在此我由衷的感谢指导我的xxxx老师。感谢在我实习期间，xxxx老师对我的关心和细心教导。也感谢公司同事们的关心和帮助。实习生活使我将大学三年所学的知识综合在一起，大大的提高了我的知识面和实际操作能力。在日后的学习和工作中真的是受益匪浅。5.参考文献1 仵占伏. 机电设备维修中存在的问题浅析J. 企业技术开发. 2011(01) ；2 贺家李，宋从矩.电力系统继电保护原理M. 北京: 中国电力出版社，1991：129-186. 3耿俊成，刘