新型電機保護器在大型起重機的應用

陳嘉英（杭州鋼鐵集團公司維檢中心　杭州）

新型電機保護器在大型起重機的應用

陳嘉英
（杭州鋼鐵集團公司維檢中心杭州）

分析JL15型過電流繼電器使用過程中的常見問題；采用新型電機保護器對起重機用電機進行保護，通過實際應用，效果良好。

起重機電機過載過電流繼電器電機保護器

大起重量起重機多使用大功率電機，電機需要頻繁啟動、制動和換向，吊運載荷經(jīng)常發(fā)生變化，而且工作環(huán)境又較惡劣，高溫多塵。目前隨著新型電機保護器投用，對電機保護也將更加全面和細致。

1.存在的問題

杭州鋼鐵集團電爐公司6#行車是電磁盤通用橋式起重機，跨度34 m，主要從事連鑄冷床上鋼坯的吊運，工作級別為A8。6#行車大車運行機構(gòu)采用4臺YZR200L-8型繞線式異步電機分別驅(qū)動，電機額定功率22 kW，額定電流44.5 A。大車使用JL15型過電流繼電器對電機過載和短路進行保護，該繼電器電流整定范圍1.1～3.5In，額定電流60 A，動作誤差10%。這種類型過流繼電器存在一些問題，繼電器無準確電流指示，只有大致整定倍數(shù)，難以精確調(diào)整；缺少缺相保護功能；電機在較小過載狀態(tài)下繼電器不能起到保護作用。

2.改進措施

EOCR-SSD電機保護器（以下簡稱EOCR-SSD）是韓國三和公司2005年研發(fā)的產(chǎn)品，是采用微處理器的新型保護器。EOCR-SSD主要功能：①密封式封裝，防塵效果好。②缺相保護功能且動作誤差小。③電流和故障顯示功能，實時監(jiān)測線路電流，便于調(diào)整電流整定值，及時發(fā)現(xiàn)和處理故障。④啟動延時和動作延時功能。⑤能將整定值調(diào)至更小，更好保護電機。EOCRSSD也存在一些缺陷，環(huán)境溫度超過60℃時，其性能將受影響；保護電機額定電流超過EOCR-SSD額定電流時，需要安裝電流互感器，使線路安裝相對復雜。

綜合考慮，選用EOCR-SSD代替過電流繼電器，EOCR-SSD供電電源為AC 220 V，檢測電流范圍0.5～6 A。電機額定電流在100∶5的電流互感器二次側(cè)的電流為2.2 A，6#行車大車電氣系統(tǒng)采用獨立控制屏，主回路和控制回路均安裝有短路保護的空氣開關(guān)。EOCR-SSD（F22）主電路見圖1，大車控制屏控制回路電氣原理見圖2。合上空氣開關(guān)F31，主接觸器吸合后，EOCR-SSD由A1A2供電，得電后常開觸點97-98閉合，接觸器K00得電吸合，其常開觸點閉合，為左右等接觸器（K11、K21）得電作好準備。當EOCR-SSD動作后，其常開觸點97-98斷開，K00失電斷開電路。空氣開關(guān)F31電源引自該EOCR-SSD的供電電源AC 220，其中F22、F24、F26和F28均為行車上各EOCR-SSD。

3.測試

大車EOCRSSD安裝完畢，測試并記錄大車在各種工作狀態(tài)下的線路電流（表1）。分析這些數(shù)據(jù)后，最終將EOCRSSD的D-TIME（啟動延時）時間調(diào)整為3 s，O-TIME（動作延時）時間調(diào)整為2 s，動作電流整定值設(shè)置為1In（2.2A），EOCR-SSD動作后的復位方式選擇手動，按下EOCR-SSD上的TEST測試按鈕，保護器動作靈敏、可靠。將EOCR-SSD參數(shù)設(shè)定為上述數(shù)值的原因如下。

（1）電機啟動和制動最長時間是3～4 s，啟動延時和動作延時共5 s，在電機正常啟動和制動時保護器不會動作，實現(xiàn)了躲避電機啟動電流的目的。

圖1　EOCR-SSD主電路

圖2　大車控制屏控制回路電氣原理

（2）當電流超過整定值的200%時，如采用三擋以上制動時，保護器將電機默認為啟動過載（堵轉(zhuǎn)）狀態(tài)，0.5 s后動作。

（3）只要電機電流達到額定電流的100%，時間持續(xù)超過2 s，保護器將動作。

（4）選擇手動復位是為了在保護器動作后操作人員能立即停止工作，維修人員能及時發(fā)現(xiàn)和處理故障。

4.改進效果

EOCR-SSD價格是490元，100∶5電流互感器為115元，JL15型過電流繼電器160元，1臺22 kW電機燒毀后的維修成本約為2200元。以近年每年平均燒毀電機1.7臺計算，1年至少可節(jié)省2200×1.7+160×8-（490+115）×4=2600元。同時降低了故障停機和生產(chǎn)熱停時間，極大方便了日常點檢和維修。

6#行車大車改進后，對電機保護器工作情況進行為期6個月跟蹤，期間保護器動作共7次，LED顯示故障類型為1次電機缺相，4次電機啟動過載，2次過載，故障均及時得到處理。每3個月對保護器進行一次測試，保護器各參數(shù)設(shè)定正常、動作靈敏、顯示屏顯示正常。截至目前，6#行車大車運行機構(gòu)電機未出現(xiàn)燒毀，每年對電機檢測顯示絕緣良好。表明EOCR-SSD起到很好保護作用，保護器各項參數(shù)無需經(jīng)常調(diào)整，為此在6#行車的其他機構(gòu)上也安裝同類型電動機保護器，并逐步在其他行車上進行推廣。在EOCR-SSD型電機保護器實際應用中，要注意根據(jù)線路實際情況和保護器的功能特性，合理選擇保護器型號，根據(jù)電機工作特點合理設(shè)定保護器各項參數(shù)。

表1　大車不同工作狀態(tài)下的線路電流

〔編輯凌瑞〕

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