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智能型电动机保护器在某水泥厂的应用

2015/3/2    来源:测控网        
关键字:智能  电动机  保护器  自动识别  
随着现代化水泥工业生产规模增大,生产设备也越来越大型化,因此所需用的拖动电动机的功率也越来越大。

一、 引言

  随着现代化水泥工业生产规模增大,生产设备也越来越大型化,因此所需用的拖动电动机的功率也越来越大。水泥厂生产工艺流程较复杂,可以总结水泥生产过程为生料制备(一磨)、熟料煅烧(一烧)、水泥粉磨(二磨)。因此,低压电动机作为水泥生产过程中最常用的机组,数量多、种类复杂,随着科学技术的不断进步和工艺控制过程的不断完善,尤其是自动化生产要求,迫切需要开发和完善电动机的控制和保护设备,实现对整个自动化生产过程和大型机械的遥控、遥测、遥调、故障诊断以及集中控制等功能。

  水泥生产是一项较庞大的工程,生产流程的环境比较恶劣,粉尘污染严重,通风条件差,工作场所温度较高,而且需要设定大量的工作站点,包括原料控制站、破碎站、原料粉磨站、熟料库控制站、水泥磨控制站、水泥包装控制站等,然而在这些站点中使用了大量低压电动机来控制其他设备的运行,运用简单的电压表、电流表、电能表和频率表等受到通信功能不够灵活、仪表功能单一等多种条件的约束,已经无法满足电厂设备自动化生产的要求。水泥行业生产过程的特点为长周期运行,一旦开机,在没有特殊情况下,一般不会停机,现代化大型水泥企业年运转率很高,这样就必须有高质量的、可靠的电气设备保证其生产过程的连续不间断性,一旦故障停机就会造成巨大的经济损失。特别是大型高压电动机,一般都拖动球磨机、回转窑、风机等重载启动设备,对其制造质量和使用要求都很高,必须正确的安装、使用、维护、保养,才能保证长周期的运转,为企业创造更高的经济效益。而智能型电动机保护器可实现重载起动,实现对电动机的温度保护,还提供多种测控功能和控制模式,能够满足水泥生产过程对电机设备的保护、控制要求,不仅能提高电机设备的运行能力、延长电机设备的使用寿命,而且能提高企业生产效率、节约能源。本文以ARD3智能型电动机保护器在水泥生产中的实际应用进行具体介绍。

二、水泥生产对保护器的功能要求

  水泥行业电机是大容量、高负荷连续运转的设备,电动机长期承受多大负荷,就会使温度上升过高而损坏绝缘,缩短电动机的使用寿命,因此,对水泥生产过程中电机设备的可靠性、稳定性及功能要求非常高。在生产运行或设备检修过程中,常见的电动机故障可分为以下几种:

  1、机械故障

  1)扫膛:由于轴承损坏、轴弯或者检修人员装配不当,导致定转子产生摩擦;

  2)轴承损坏:由于轴承装配不当、定/转子铁心轴向错位或重新对转轴机加工后精度不够、电动机本体运行温升过高等;

  3)振动:由于电动机本身或传动装置不良等。

  2、电气故障

  1)缺相运行:电动机发生堵转时电流比正常工作的电流大得多。在此情况下,运行时间过长或过于频繁起动,将会导致电动机绕组烧毁;

  2)绕组短路或接地:匝间短路的最大原因是电机温度异常升高而导致的,而接地故障大多是由于绕组绝缘损坏;

  3)三相电流不平衡:由于电动机外部电源电压不平衡或内部绕组匝间短路或电动机维修时线圈匝数错误或接线错误等。

  因此,对某水泥厂电机设备进行有效的维护是很有必要的,对ARD3智能型电动机保护器具体功能要求如下:

  (1)完善的电机保护功能

  保护器通过采集电路中的三相交流电流、三相交流电压、剩余电流、PTC热电阻阻值、电动机电能等电力参数,以及电动机运行过程中的各种运动状态等信号,经保护器内部处理运算,从而实现对电动机起动超时、过载、阻塞、欠载、断相、三相电流不平衡、剩余电流(接地/漏电)、温度、外部故障、相序、过压、欠压、欠功率、过功率等全面综合保护,进而保证水泥厂生产工作的安全连续运行。

  (2)及时排除电动机运行故障功能

  水泥生产现场电动机运行过程中通过电动机保护器对电机设备进行检测,当电动机出现状况时应及时发出报警信号,并记录故障信息,方便维护人员查找故障原因并作出及时的处理,保证故障发生时电机设备动作的可靠性和灵敏性。

  (3)对各设备进行远程监测功能

  水泥生产现场环境较恶劣,保护器不仅要提供电机设备的保护功能,而且要能够过RS-485通讯接口,经过Modbus-RTU/Profibus-DP通讯协议与上位机管理系统进行通讯连接,实现实时监测电动机的运行状态以及运行过程中的电力参数,保证后台操作人员能读取、修改水泥成产现场电动机保护器的各种整定参数并通过后台人机界面实时观察当前现场电动机控制回路的工作状态、供电电源质量等,实现远程监控。

责任编辑:陈浩
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