目前, 国内工矿企业所用的中、大型电机的保护装置大致可分为三类:
(1) 热工仪表型, 这类装置体积大,精度不高, 参数更改困难。
(2) 小规模逻辑电路保护装置, 体积小, 但参数更改仍不方便。
(3) 智能型多功能电机保护装置。目前多为进口产品, 价格昂贵。
分析了各类保护器的特点, 研制出具有高可靠性, 高性能价格比的智能型多功能电机保护装置。
该装置的堵转保护和轻载保护功能能有效地减少不必要的跳闸次数,从而提高了工作效率。
1 功能指标及原理
该保护器最多可检测六路定子温度和二路轴承温度, 三相电流和零相序电流。三相线电流经两级电流互感器变换后送入前置放大电路, 第一级电流互感器满量程可达 999A , 第二级电流互感器满量程为 5A 。温度检测采用恒流源和三线制方法, 这样能有效地抑制外界干扰, 平衡传输导线引起的误差。保护器进入正常工作以后, CPU 循环启动多路模拟开关及 A D 转换器,并读取其结果, 综合所有参数进行处理, 同时与设定参数进行比较, 把各种参数结果送 L ED 显示器显示或把报警信号、跳闸信号送执行机构。
2 高可靠性的保障
(1) 过载保护
・带温度检测的集中过载 过温保护
・带温度检测的分散过载 过温保护
・不带温度检测的过载保护
(2) 瞬时过流保护
(3) 相不平衡和掉相保护
(4) 接地故障保护
(5) 反相保护
(6) 轴承过温保护
(7) 负载堵转保护
(8) 负载消失保护
中、大型电机的运行环境对检测仪器而言是相当恶劣的, 主要表现在电磁干扰和电网电压的波动。为了保证保护器的高可靠运行, 可从以下几方面考虑:
(1) 电源电源是干扰源的一个重要入口, 特别是大型电机的启停及负载的波动对电网的冲击很大, 所以保护器的电源采用了三级稳压措施。
其原理框图如图 2 所示。
第一级直流高压稳压电路, 以保证后续电路的输入电压限制在额定电压之下。 第二级为采用 PWM技术的 DC DC 变换电路, 线性稳压电路, 以保证电源的各项指标。由于采用了以上措施, 从而有效地抑制了电源的串入干扰, 保证了设备能在 110V～ 270V 范围内正常工作。
(2) R TD 温度检测
中、大型电机往往安装在距控制中心几百米至几千米之外, 为了保证温度检测的高可靠性。 R TD 采用恒流源供电和三线制方法, 采用特别的采样和计算方法来获取可靠的参数
(3) 热跟踪过载保护原理及基本算法
本保护装置的过载保护和传统的过载保护有很大不同, 它提供了三种保护方式, 其中带温度检测的集中过载保护的性能最完善, 其保护原理以热跟踪分析原理为基础
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