目前市场上综合型的智能电动机保护器的设计主要采用交流采样方式+高性能单片机的方案,采用该设计方法的电动机保护器测量参数多、测量精度高、能够提供更完善的保护功能,但是采用此设计方法的成本较高,销售价格也高,在只需要对电动机提供过载、断相等基本常见故障保护的场合没有性价比可言。因此采用一种设计简单、功能能够满足基本保护要求、主要用于替代热继电器的智能电动机保护器将会有很大的市场。ARD2型保护器就是一款设计简洁,保护功能较多,能够满足大多数电动机保护要求的经济型的智能电动机保护器。
ARD3可以实现以下保护功能:
■ 过载保护
■ 断相保护
■ 不平衡保护
■ 堵转保护
■ 欠载保护
■ 外部故障保护
■ 阻塞保护
■ 接地保护
■ 起动超时保护
同时还可以选配以下附加功能:
■ 通讯接口
■ 剩余电流(漏电)保护
■ 电压功能(相序保护,过压、欠压保护,欠功率保护)
■ 温度保护(PTC)
■ 4~20mA模拟量输出
■ tE时间保护
■ 电能计量
■ 失压重起(抗晃电)(包括电压、事件记录功能)
■ 故障记录
过载保护
当电动机在过负载情况下,长时间超过其额定电流运行时,会导致电动机过热,绝缘降低而烧毁,保护器根据电动机的发热特性,计算电动机的热容量,模拟电动机发热特性对电动机进行保护。
断相/不平衡保护
断相/不平衡故障运行时对电动机的危害很大,当电动机发生断相或三相电流严重不平衡时,如不平衡率达到保护设定值时,保护器按照设定的要求保护,发出停车或报警,确保电动机的安全运行。
堵转保护
电动机在起动过程中,由于负荷过大或自身机械原因,造成电动机轴被卡住,而未及时解除故障,将造成电机过热,绝缘降低而烧毁电机,堵转保护适用于电动机起动发生此类故障时进行保护,当电流达到动作设定电流时,保护器及时在动作()设定时间内动作或报警,避免电机烧毁。
欠载(欠流)保护
当电动机所带负载为泵式负载时,电动机空载或欠载运转会产生危害,保护器提供欠载保护,三相的平均电流与额定电流的百分比低于欠载设定值时,保护器应在动作()设定时间内动作或报警。
外部故障保护
当保护器检测到外部故障出现,外部故障开关量有故障信号输入时,保护器按照设定的要求保护,确保电动机设备安全。
阻塞保护
阻塞保护适用于电动机运行过程中发生卡死。当电流达到动作设定电流时,保护器及时在动作()设定时间内动作或报警,避免电机烧毁。
起动超时保护
电动机起动时间到后,若保护器检测到电动机回路电流仍未下降到110%Ie以下,启动该保护。针对增安电机,起动时间整定不得超过 1.7倍tE 时间。
剩余电流保护(接地/漏电)
保护器同时具备接地保护和漏电保护功能,二者只能选一种。接地保护自动计算剩余电流不需要外接互感器,用于保护相线对电动机金属外壳的短路保护。漏电保护电流是通过增加漏电互感器,检测出30mA-900mA的故障电流,主要用于非直接接地的保护,以保证人身安全。
相序保护
当保护器检测到电动机的电压相序错误时,闭锁电动机起动,保护电动机安全。
欠压保护
电压过低会引起电动机转速降低,甚至停止运行,当主回路电压低于设定的欠电压保护值时,保护器按设定的要求进行保护,在动作设定时间内动作或在报警,以避免重要的生产工艺造成混乱,严重影响生产。
过压保护
电压过高引起电动机绝缘程度损伤,当主回路电压超过设定的保护电压时,保护器按设定的要求进行保护,在动作设定时间内动作或在报警,以保证电动机设备安全。
欠功率保护
电动机由于传动装置损坏,失去机械输出能力,欠载运行,电动机功率因数较低,但电动机电流很大,大量消耗系统的无功,当负载功率与额定功率的百分比低于设定动作值时,保护器在动作设定时间内动作或报警。
温度保护
保护器通过检测预埋在电动机绕组上的 PTC热敏电阻的阻值变化,来实现温度保护功能。
温度保护用于低压(380V)小容量的电动机上,作为长时间过负荷、变负荷和反复短时运行过负荷、断相、三相不平衡、电源频率变化、通风不良、环境温度过高等引起的电机温度过高的保护。
欠/失电重起(抗晃电)
ARD2智能电动机保护器功能简介
ARD2智能电动机保护器按额定工作电压可分为AC380V、AC220V;按工作电流范围来分可分为6.3A(1.6A~6.3A)、25A(25A~100A)、100A(25A~100A)、250A(63A~250A)、800A(250A~800A)五个测量档位。实现对电动机运行中出现的启动超时、欠压、过压、欠载、过载、短路、堵转/阻塞、断相、不平衡、剩余电流(接地/漏电)等故障进行保护。并能在此基础上增加各种附加功能,主要有:
1)远程起动功能:由上位机通过通讯控制保护器的起动继电器,来实现远程起动电动机。
2)报警功能:当电动机运行状态出现故障时,在还未达到预先设定的脱扣时间前进行报警提示。
3)通讯功能:RS-485通讯功能,能够通过通讯接口将保护器检测得到的电动机运行的各种参数实时传送给后台主控设备,方便工作人员及时了解电动机的工作状态。
4)漏电保护:开放漏电保护监测功能,当电动机的运行环境出现漏电情况时,及时切断电动机的供电电源
5)开关量输入:用于监测外部开关的分合状态,也可按客户要求进行起、停控制。
6)事件记录:记录保护器的近8次脱扣动作产生的时间和原因,方便维护人员查看和检修。
7)4~20mA模拟量输出:提供直流4~20mA电流信号。
安科瑞智能电动机保护器系列产品较多,根据高炉炉前吊车常常处在高温、粉尘、强振动的工况下,选用ARD系列数显智能型电动机保护器对大车电动机进行保护,需要做三防处理,这种保护器具有对现场工作条件要求不苛刻、操作控制简单、现场安装接线和替换方便的特点。HHD系列电动机保护器内部元器件组成如图1所示。
ARD3智能电动机保护器的电流检测是通过外置的小型电流互感器来实现的,额定载流能力达100A的馈电电缆可由互感器的3个预制穿孔中通过,节省了现场级的空间、布线和附加设备。其中250A、800A大电流可采用电流互感器。
由于ARD3智能电动机保护器具有在线故障诊断、报警和运行时间等强大的记录功能,提供一路RS-485通讯接口将相关信息进行上传,并且能够实现多种协议的选择(Modbus-RTU/Profibus-DP),通过RS-485与上位机之间的通信,用户在中心控制室上位机可以查询所有电机设备的相关信息,随时诊断设备的运行状态和优化现场设备的控制,使整个系统设备一直运行在节能状态。同时在中心控制室可以对ARD3智能电动机保护器器进行在线参数化,无需在各设备间奔波进行电动机馈电装置参数化,也无需使系统停机,系统可用率提高。
当通信系统一旦出现故障时,ARD3智能电动机保护器仍能正常独立安全运行,运行模式由自动切换至手动模式,此时可以通过ARD3智能电动机保护器显示模块上的按钮或现场外接按钮盒对设备进行控制,停机时间得到大幅度缩短。
ARD3智能电动机保护器采用模块化的产品结构形式,方便安装于现场控制箱,且具有较强的抗干扰能力,能适应各种工矿环境工作,可对污水处理厂各个节点的电动机运行情况进行实时处理,有效地提高了电机设备利用率。
随着城市化进程的不断发展,人口数量的增加,工业科技的发展,对于生活用水、工业用水也在逐年增加,在此条件下,通过建立污水处理厂对所有的污水进行集中处理、形成中水,再利用,才能达到利用率。该污水处理厂系统建成后,通过使用智能电动机保护器对低压电机提供一整套化的集控制、保护与监测于一体的智能化管理模式,使得现场电机设备运行稳定、安全,其维护量几乎为零,系统投运后,自动化程度高,工作人员维护量小,出水水质能达到国家规定的标准,该污水处理厂对智能电动机保护器的应用,对于提高污水处理电气控制系统的自动化水平起到积极的推动作用。
安科瑞电气股份有限公司成立于2003年,2012年在创业板上市,代码:300286。公司总部位于上海嘉定,是一家为企业微电网能效管理和用能安全提供解决方案的企业和软件企业,现有各类**及软件著作权500多项。(截止到2021年12月,发明**22项、实用新型**132项、外观设计**150项、软件著作权251项。)设于无锡江阴市的生产基地--江苏安科瑞电器制造有限公司是江苏省企业,拥有获得国家实验室认可的产品测试中心,配息化管理系统,为公司产品产业化、规模化实施提供**。新成立的安科瑞微电网研究院致力于企业端微电网技术的研发,进一步为用户建设安全、可靠、绿色的微电网能量管理系统提供解决方案。安科瑞现有研发工程技术人才500多人,聚焦用户侧能效系统和能源互联网,具备从云平台软件到终端元器件的一站式服务能力,形成了“云-边-端”的能源互联网生态体系,目前已有14000多套系统解决方案运行在全国各地。公司在全国主要城市就地配置销售、技术支持团队,快速响应客户需求,电子商务团队面向全国并稳步拓展海外市场,线上线下结合为用户提供良好的服务体验。公司现有各类云平台及系统解决方案涵盖电力、环保、消防、新能源、数据中心、智能楼宇、交通、**工程等多个领域。电力运维云平台为用户提供变电所集中监测、运维派单等功能,提高电力运维效率。能源管理云平台为建筑或工业企业提供能耗数据,协助用户梳理能源流向和碳排放趋势,为能耗双控提供数据支持。智慧消防云平台通过物联网技术消防信息,感知异常及时预警消除火灾隐患。预付费云平台为物业管理租户水电费收缴和用能安全提供解决方案。环保用电监管云平台协助**对企业环保设备运行工况实现在线监测,提高环保监察效率;餐饮油烟监测平台协助环保和部门监管规模餐饮企业油烟处理和排放,充电桩云平台可以帮助用户实现充电结算和资产管理,分布式光伏运维云平台提供分布式光伏电站运行数据采集及收益分析。系统解决方案还包含电力监控系统、智能照明控制系统、数据中心能效管理系统、电能质量治理系统、电气火灾监控系统、消防设备电源监控系统、*门监控系统、消防应急照明和疏散指示系统、医用隔离电源系统等系统解决方案及边缘计算网关,覆盖企业配电系统各个环节,打造感知、边缘智能、共建共享、开放合作的电力物联网体系。公司将秉着“创新、、团结、诚信”的理念,坚持稳健经营、持续创新,为用户安全、可靠、用能提供解决方案,为实现“碳达峰、碳中和”提供数据支持。