目前, 國內工礦企業所用的中、大型電機的保護裝置大致可分為三類:
(1) 熱工儀表型, 這類裝置體積大,精度不高, 參數更改困難。
(2) 小規模邏輯電路保護裝置, 體積小, 但參數更改仍不方便。
(3) 智能型多功能電機保護裝置。目前多為進口產品, 價格昂貴。
分析了各類保護器的特點, 研制出具有高可靠性, 高性能價格比的智能型多功能電機保護裝置。
該裝置的堵轉保護和輕載保護功能能有效地減少不必要的跳閘次數,從而提高了工作效率。
1 功能指標及原理
該保護器最多可檢測六路定子溫度和二路軸承溫度, 三相電流和零相序電流。三相線電流經兩級電流互感器變換后送入前置放大電路, 第一級電流互感器滿量程可達 999A , 第二級電流互感器滿量程為 5A 。溫度檢測采用恒流源和三線制方法, 這樣能有效地抑制外界干擾, 平衡傳輸導線引起的誤差。保護器進入正常工作以后, CPU 循環啟動多路模擬開關及 A D 轉換器,并讀取其結果, 綜合所有參數進行處理, 同時與設定參數進行比較, 把各種參數結果送 L ED 顯示器顯示或把報警信號、跳閘信號送執行機構。
2 高可靠性的保障
(1) 過載保護
・帶溫度檢測的集中過載 過溫保護
・帶溫度檢測的分散過載 過溫保護
・不帶溫度檢測的過載保護
(2) 瞬時過流保護
(3) 相不平衡和掉相保護
(4) 接地故障保護
(5) 反相保護
(6) 軸承過溫保護
(7) 負載堵轉保護
(8) 負載消失保護
中、大型電機的運行環境對檢測儀器而言是相當惡劣的, 主要表現在電磁干擾和電網電壓的波動。為了保證保護器的高可靠運行, 可從以下幾方面考慮:
(1) 電源電源是干擾源的一個重要入口, 特別是大型電機的啟停及負載的波動對電網的沖擊很大, 所以保護器的電源采用了三級穩壓措施。
其原理框圖如圖 2 所示。
第一級直流高壓穩壓電路, 以保證后續電路的輸入電壓限制在額定電壓之下。 第二級為采用 PWM技術的 DC DC 變換電路, 線性穩壓電路, 以保證電源的各項指標。由于采用了以上措施, 從而有效地抑制了電源的串入干擾, 保證了設備能在 110V～ 270V 范圍內正常工作。
(2) R TD 溫度檢測
中、大型電機往往安裝在距控制中心幾百米至幾千米之外, 為了保證溫度檢測的高可靠性。 R TD 采用恒流源供電和三線制方法, 采用特別的采樣和計算方法來獲取可靠的參數
(3) 熱跟蹤過載保護原理及基本算法
本保護裝置的過載保護和傳統的過載保護有很大不同, 它提供了三種保護方式, 其中帶溫度檢測的集中過載保護的性能最完善, 其保護原理以熱跟蹤分析原理為基礎
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