電機保護器高爐吊車上的應(yīng)用

電機保護器高爐吊車上的應(yīng)用

Summary：針對于普通型過流繼電器存在的缺陷，應(yīng)用數(shù)顯式智能電機保護器對三高爐爐前吊車大車走行電機進行保護，使電機在故障電流情況下能夠及時的退出運行，避免電機燒損。本文闡述了用智能型電機保護器對大車電機進行保護的電路工作原理，并詳細介紹了保護器在三高爐吊車大車電機保護控制中的應(yīng)用效果。Keys：高爐爐前吊車大車電機過載電機保護器1前言通常在高爐爐前吊車上，各機構(gòu)電機的保護采用過流繼電器。過流繼電器的特點是：阻抗小、導(dǎo)線粗、匝數(shù)少，使用時將其串在電動機的供電線路中，當(dāng)電機通過大于2.25倍額定電流的過電流時，過流繼電器作為瞬動元件，它將在很短的時間內(nèi)作出反映，使電機退出運行，達到保護電機的目的。但在三高爐爐前吊車上實際使用過程當(dāng)中，卻發(fā)現(xiàn)過流繼電器對吊車大車走行電機的過流及過載都不能很好的起到保護作用，其參數(shù)設(shè)置不準(zhǔn)確、動作時間受溫度變化影響較大、不能適應(yīng)變化了的運行狀態(tài)等缺點逐一表現(xiàn)出來，致使長期處于過載工作狀態(tài)下的大車走行電機頻繁燒損。電機保護器是90年代后，隨著科技水平的發(fā)展出現(xiàn)的一種新形式的電機保護元件，為解決三高爐爐前吊車大車走行電機頻頻燒損的問題，在2011年年末使用在三高爐爐前吊車大車走行上，利用電機保護器實現(xiàn)對三高爐爐前吊車大車走行電機的保護控制。2保護器簡介電機保護器系列產(chǎn)品較多，由于三高爐爐前吊車常常處在高溫、粉塵、強振動情況下工作，因此選用了國產(chǎn)欣靈公司生產(chǎn)的HHD系列普通數(shù)顯智能型電動機保護器對三高爐爐前吊車的大車電機進行保護，它具有對工作條件要求不高、操作控制簡單、在現(xiàn)場安裝接線和替換方便的特點。HHD系列電機保護器內(nèi)部元器件組成如下圖所示：圖1電機保護器內(nèi)部組成框圖圖中所示HHD型電機保護器的檢測原理是通過電磁感應(yīng)元件采集流經(jīng)電機的電流信號，經(jīng)內(nèi)部的的電子線路或集成電路，根據(jù)電機的額定電流整定值來進行處理，保證電機在故障電流情況下受到保護。保護器除具有對斷相、過載、堵轉(zhuǎn)、三相電流不平衡、接地故障的保護功能外，還有故障電流鎖存及面板顯示、復(fù)位功能，它可以區(qū)分電機的起動時間和保護器的動作時間，保護輸出按反時限特性動作，其保護反時限特性如下圖所示：圖2電機保護器的反時限特性3工作原理應(yīng)用電機保護器對三高爐爐前吊車大車電機進行保護控制的應(yīng)用電路如圖3所示。原吊車大車電路并未改變，根據(jù)保護器的外部端子及穿心式電流互感器的的使用方法，聯(lián)接至原電路即可實現(xiàn)。圖3電機保護器在三高爐爐前吊車大車走行上的應(yīng)用電路3.1大車主回路控制圖3所示，M1、M2為兩臺型號與參數(shù)完且相同大車走行電機，通過凸輪控制器QM對其進控制和調(diào)整。三相電源經(jīng)開關(guān)QS、線路接觸器KM主觸頭、QM方向主觸頭和過流繼電器FA的線圈送至大車電機定子，在過流繼電器與電機定子之間，線纜穿過保護器的穿心互感器孔洞，以便保護器對電機電流進行檢測。走行電機配置的二次側(cè)電阻（圖略）使電機在起動和調(diào)整過程中電流限定在額定電流的2－2.5倍，保護器在投入工作前設(shè)定了走行電機的額定電流值，因此對大于電機額定電流的電流值雖表現(xiàn)為故障顯示燈頻繁點亮，但并不會動作輸出，只有在規(guī)定的不同時間段內(nèi)若實際電流值仍等于或大于其額定電流值倍數(shù)時，保護器判斷為堵轉(zhuǎn)或過載，并及時控制其輸出斷電器動作于輸出，使電機退出運行，對于主電路中出現(xiàn)的單相故障，保護器則會瞬時動作輸出。3.2保護器輸出接點控制控制電路即是爐前吊車保護電源柜的電氣原理圖，圖3中，各部份保護點均以單點來表示，如各系統(tǒng)（小車、小鉤、大鉤、大車）零位保護觸點QM、過流繼電器FA及自鎖保護回路（圖略）。當(dāng)急停開關(guān)SB3、安全開關(guān)XS、吊車零位控制保護點QM及各過流繼電器FA在閉合位置時，啟動點件滿足。這時只要按下按鈕SB2后，接觸器KM得電，其主觸頭接通主回路控制電路。保護器的輸出接點同樣串至回路中的公共部份，一旦保護器控制其分斷后，KM失電，分斷三相電源，吊車大車電機及其它機構(gòu)電機均退出運行。故障復(fù)位。保護器復(fù)位操作可由面板上的復(fù)位按鈕切斷電源來進行，一般要求由切斷電源進行復(fù)位。保護器輸入端子1、2端接至主電路電源開關(guān)QS下部的U1、V1兩相，由此獲得保護器的工作電源。當(dāng)保護器鎖定故障并使KM跳閘后，操作人員通過保護器的故障指示來分析故障原因，如可復(fù)位則將QS接下再合上即完成復(fù)位操作。顯然這比用復(fù)位按鈕復(fù)位所花時間要多，但重要的是在這個時間里可了解到產(chǎn)生故障的更多信息，為復(fù)位后可能再次出現(xiàn)這樣的故障的處理工作作好準(zhǔn)備。4應(yīng)用效果4.1大車電機的綜合保護功能得到擴展保護器的功能齊全，對大車電機在一般情況下出現(xiàn)的過載、堵轉(zhuǎn)及斷相狀況下的大電流能夠準(zhǔn)確、及時的作出反映。在實際應(yīng)用中，其保護效應(yīng)得到擴展。防止雙電機同時燒損。吊車大車是雙電機驅(qū)動系統(tǒng)，當(dāng)出現(xiàn)大車走行電機其中一臺由于兩相斷相故障或電機內(nèi)部繞組瞬時全部燒斷損壞后，吊車操作人員為了不影響生產(chǎn)或在不知故障情況下繼續(xù)使用，則吊車大車處于單電機運行狀態(tài)，另一臺電機長時間通過過載電流，造成電機絕緣老化，進而也會燒毀。而應(yīng)用電機保護器后如出現(xiàn)上述情況，那么仍繼續(xù)工作的單臺電機相對應(yīng)的保護器則會及時反映并頻繁動作于跳閘，引起操作人員的注意并通知維檢人員將故障點及時排除，避免了兩臺大車電機同時燒損。1.2避免其它機構(gòu)電機受電源缺相故障的損壞。電源線路單相對電機造成的損壞最為嚴重，尤其是在電機處于滿載工作狀況下。三高爐爐前吊車總電源由導(dǎo)電軌道與滑板引入，工作中時常出現(xiàn)兩者之間接觸不好造成的短時缺相或欠壓故障，這時保護器也會瞬時動作跳閘，使吊車上其它機構(gòu)的電機及時的退出運行起到保護作用。4.2提高檢修質(zhì)量和降低勞動強度高爐爐前工序較為緊湊，吊車停機檢修的時間有限，檢修工作人員大部份是在吊車工作間隙時維修處理損壞的元器件或線纜，這就難免不出現(xiàn)在恢復(fù)過程中諸如線頭螺栓沒有擰緊、觸頭安裝不符合標(biāo)準(zhǔn)等質(zhì)量事件發(fā)生，更為嚴重的是甚至?xí)斐稍骷俅螕p壞。應(yīng)用電機保護器后，由于其控制精度較高，電路存在的問題造成保護器投入運行后頻繁跳閘，使工作人員及時的糾正錯誤，并且在今后的工作中更為細心,提高了作業(yè)中的檢修質(zhì)量。而在檢修作業(yè)結(jié)束后的試車中，機電工作人員只需依據(jù)保護器顯示窗內(nèi)不間斷的實際動態(tài)電流值的大小，便可初步判斷檢修部位是否恢復(fù)正常，如：電機更換作業(yè)后的電機方向的判斷以及電機傳動機構(gòu)是否還存在卡阻等問題，避免因盲目的排查故障原因而造成的勞動增量。減少設(shè)備巡檢人員工作中的危險性爐前吊車的作業(yè)環(huán)境十分復(fù)雜，經(jīng)常出現(xiàn)的鐵口大噴或鐵水溝鐵水飛濺使出鐵場上部空間溫度可瞬時升至100℃以上，并且由于煙塵籠罩，可視距離幾乎為零，因此設(shè)備巡檢人員在處于爐前出鐵場上部的吊車上進行設(shè)備檢查工作的危險性很大。以往巡檢人員如需了解電機的運行情況或電路工作狀態(tài)，則會在吊車運行中在吊車大梁平臺上采用卡表對線纜各部進行電流測量，有時為查找軟性故障甚至還會長時間“跟車”監(jiān)測，這就增加了危險性，而應(yīng)用電機保護器后，工作人員就可在操作室得到較多的電機運行信息，通過保護器直觀的動態(tài)電流監(jiān)測顯示使得巡檢工作變的較為較為快捷，并且保護器對故障類型的準(zhǔn)確判斷讓電路中存在的隱性故障查找更為容易。5結(jié)語數(shù)顯智能電機保護器作為一種技術(shù)措施在我廠工作環(huán)境惡劣的爐前吊車上使用尚屬首次，電氣工作人員在掌握上必須有一個陌生到熟悉的過程，雖未能充分發(fā)揮其功效,但從2011年10月應(yīng)用至今,其良好的保護特性，使大車電機燒損的臺數(shù)由相同時間段燒損45臺降至8臺，收到了滿意