新型電機(jī)保護(hù)器在大型起重機(jī)的應(yīng)用

陳嘉英（杭州鋼鐵集團(tuán)公司維檢中心　杭州）

新型電機(jī)保護(hù)器在大型起重機(jī)的應(yīng)用

陳嘉英
（杭州鋼鐵集團(tuán)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(jī)保護(hù)器對(duì)起重機(jī)用電機(jī)進(jìn)行保護(hù)，通過實(shí)際應(yīng)用，效果良好。

起重機(jī)電機(jī)過載過電流繼電器電機(jī)保護(hù)器

大起重量起重機(jī)多使用大功率電機(jī)，電機(jī)需要頻繁啟動(dòng)、制動(dòng)和換向，吊運(yùn)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(jī)保護(hù)器投用，對(duì)電機(jī)保護(hù)也將更加全面和細(xì)致。

1.存在的問題

杭州鋼鐵集團(tuán)電爐公司6#行車是電磁盤通用橋式起重機(jī)，跨度34 m，主要從事連鑄冷床上鋼坯的吊運(yùn)，工作級(jí)別為A8。6#行車大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)采用4臺(tái)YZR200L-8型繞線式異步電機(jī)分別驅(qū)動(dòng)，電機(jī)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(duì)電機(jī)過載和短路進(jìn)行保護(hù)，該繼電器電流整定范圍1.1～3.5In，額定電流60 A，動(dòng)作誤差10%。這種類型過流繼電器存在一些問題，繼電器無準(zhǔn)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(hù)功能；電機(jī)在較小過載狀態(tài)下繼電器不能起到保護(hù)作用。

2.改進(jìn)措施

EOCR-SSD電機(jī)保護(hù)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(hù)器。EOCR-SSD主要功能：①密封式封裝，防塵效果好。②缺相保護(hù)功能且動(dòng)作誤差小。③電流和故障顯示功能，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)線路電流，便于調(diào)整電流整定值，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理故障。④啟動(dòng)延時(shí)和動(dòng)作延時(shí)功能。⑤能將整定值調(diào)至更小，更好保護(hù)電機(jī)。EOCRSSD也存在一些缺陷，環(huán)境溫度超過60℃時(shí)，其性能將受影響；保護(hù)電機(jī)額定電流超過EOCR-SSD額定電流時(shí)，需要安裝電流互感器，使線路安裝相對(duì)復(fù)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(cè)電流范圍0.5～6 A。電機(jī)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(dú)立控制屏，主回路和控制回路均安裝有短路保護(hù)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(diǎn)97-98閉合，接觸器K00得電吸合，其常開觸點(diǎn)閉合，為左右等接觸器（K11、K21）得電作好準(zhǔn)備。當(dāng)EOCR-SSD動(dòng)作后，其常開觸點(diǎn)97-98斷開，K00失電斷開電路?？諝忾_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(cè)試

大車EOCRSSD安裝完畢，測(cè)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(dòng)延時(shí)）時(shí)間調(diào)整為3 s，O-TIME（動(dòng)作延時(shí)）時(shí)間調(diào)整為2 s，動(dòng)作電流整定值設(shè)置為1In（2.2A），EOCR-SSD動(dòng)作后的復(fù)位方式選擇手動(dòng)，按下EOCR-SSD上的TEST測(cè)試按鈕，保護(hù)器動(dòng)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(jī)啟動(dòng)和制動(dòng)最長時(shí)間是3～4 s，啟動(dòng)延時(shí)和動(dòng)作延時(shí)共5 s，在電機(jī)正常啟動(dòng)和制動(dòng)時(shí)保護(hù)器不會(huì)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)了躲避電機(jī)啟動(dòng)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(dāng)電流超過整定值的200%時(shí)，如采用三擋以上制動(dòng)時(shí)，保護(hù)器將電機(jī)默認(rèn)為啟動(dòng)過載（堵轉(zhuǎn)）狀態(tài)，0.5 s后動(dòng)作。

（3）只要電機(jī)電流達(dá)到額定電流的100%，時(shí)間持續(xù)超過2 s，保護(hù)器將動(dòng)作。

（4）選擇手動(dòng)復(fù)位是為了在保護(hù)器動(dòng)作后操作人員能立即停止工作，維修人員能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理故障。

4.改進(jìn)效果

EOCR-SSD價(jià)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(tái)22 kW電機(jī)燒毀后的維修成本約為2200元。以近年每年平均燒毀電機(jī)1.7臺(tái)計(jì)算，1年至少可節(jié)省2200×1.7+160×8-（490+115）×4=2600元。同時(shí)降低了故障停機(jī)和生產(chǎn)熱停時(shí)間，極大方便了日常點(diǎn)檢和維修。

6#行車大車改進(jìn)后，對(duì)電機(jī)保護(hù)器工作情況進(jìn)行為期6個(gè)月跟蹤，期間保護(hù)器動(dòng)作共7次，LED顯示故障類型為1次電機(jī)缺相，4次電機(jī)啟動(dòng)過載，2次過載，故障均及時(shí)得到處理。每3個(gè)月對(duì)保護(hù)器進(jìn)行一次測(cè)試，保護(hù)器各參數(shù)設(shè)定正常、動(dòng)作靈敏、顯示屏顯示正常。截至目前，6#行車大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)電機(jī)未出現(xiàn)燒毀，每年對(duì)電機(jī)檢測(cè)顯示絕緣良好。表明EOCR-SSD起到很好保護(hù)作用，保護(hù)器各項(xiàng)參數(shù)無需經(jīng)常調(diào)整，為此在6#行車的其他機(jī)構(gòu)上也安裝同類型電動(dòng)機(jī)保護(hù)器，并逐步在其他行車上進(jìn)行推廣。在EOCR-SSD型電機(jī)保護(hù)器實(shí)際應(yīng)用中，要注意根據(jù)線路實(shí)際情況和保護(hù)器的功能特性，合理選擇保護(hù)器型號(hào)，根據(jù)電機(jī)工作特點(diǎn)合理設(shè)定保護(hù)器各項(xiàng)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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