圖 1 德力西 JR36-20 熱繼電器示意圖

1.2 電子式電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置

      在電子技術(shù)成熟的工業(yè)時(shí)代，以電子模擬為支持的多功能保護(hù)裝置替代了機(jī)械式雙金屬熱繼電器保護(hù)。電子式電動(dòng)機(jī)發(fā)展已久，開始為晶體管支持下的電子式電動(dòng)機(jī)，后發(fā)展到以集成電路為支持，可滿足低壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)需求的功能性電子式電動(dòng)機(jī)。當(dāng)今時(shí)代背景下，電子式電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置已經(jīng)不單單是保護(hù)取樣，其更多的在于電壓取樣及電流取樣兩種形式。

 

1.3 微機(jī)型電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置

      微機(jī)型電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置技術(shù)是在微機(jī)技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)zhi持下，將電動(dòng)機(jī)機(jī)電控制向自動(dòng)化智能控制過(guò)渡體現(xiàn)。將集成電路融入到微型處理器及DSP芯片中，可以實(shí)現(xiàn)高效率的信號(hào)處理及通訊工作。智能化保護(hù)裝置以綜合保護(hù)裝置為支持，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的斷相、過(guò)載、短路、欠壓、三相不平衡、堵轉(zhuǎn)、漏電等監(jiān)測(cè)及控制。此外，這種微機(jī)型電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置能夠和不同的傳感器配合工作，對(duì)電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)在線檢測(cè)，對(duì)電動(dòng)機(jī)存在故障或早期故障判斷并保護(hù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程檢測(cè)和智能控制。在保護(hù)裝置和遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)交互后，其自身實(shí)現(xiàn)遙感、遙控功能，儲(chǔ)存大量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，同時(shí)提高控制系統(tǒng)自動(dòng)化水平。

 

2.1 短路

      短路保護(hù)應(yīng)遵從相敏保護(hù)原則，將起動(dòng)電流及短路電流區(qū)分恰當(dāng)，確保系統(tǒng)保護(hù)的可行性。例如，在鼠籠式三相異步電動(dòng)機(jī)保護(hù)上，其額定功率為工作電流5倍。電磁保護(hù)裝置中，要脫離起動(dòng)電流工作，若電動(dòng)機(jī)容量大，起動(dòng)電流將會(huì)接近電動(dòng)機(jī)短路電流。不能單純分析電流輻射值，避免不合理判斷引起拒動(dòng)或誤動(dòng)現(xiàn)象。在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，功率因數(shù)較小，線路短路后，電感效應(yīng)較低，相應(yīng)功率因數(shù)較大。

 

2.2 過(guò)載

      過(guò)載保護(hù)中，應(yīng)遵循自適應(yīng)反時(shí)限保護(hù)，以規(guī)范操作獲取β（過(guò)載倍數(shù)），根據(jù)電動(dòng)機(jī)容許過(guò)載時(shí)間（t），以：

t=1500ln（β2-α） （1）

      通過(guò)此公式計(jì)算實(shí)際允許過(guò)載時(shí)間量，在考慮到實(shí)際允許過(guò)載時(shí)間量的同時(shí)，還要考慮到熱積累的升溫問(wèn)題，以

t2=β22/β12xt1（t1-△t） （2）

      以上述公式，計(jì)算允許過(guò)載時(shí)間，以強(qiáng)化對(duì)電動(dòng)機(jī)過(guò)載保護(hù)，實(shí)現(xiàn)冷態(tài)及熱態(tài)積分，從而達(dá)到應(yīng)用長(zhǎng)時(shí)間電動(dòng)機(jī)冷態(tài)特征的目的。

 

2.3 斷相

      實(shí)際的斷相保護(hù)中，其短路則存在正序電流分量和負(fù)序電流分量。設(shè)計(jì)可利用這勢(shì)，使故障發(fā)生可形成對(duì)電流的充分保護(hù)，設(shè)計(jì)科學(xué)保護(hù)裝置。保護(hù)裝置中，可以反映故障分量，實(shí)現(xiàn)對(duì)故障整定值的簡(jiǎn)化選擇，提高裝置的整體整體靈活性。傳統(tǒng)負(fù)序保護(hù)其主要是應(yīng)用負(fù)序電流過(guò)濾器，以此獲取信號(hào)信息，傳統(tǒng)負(fù)序保護(hù)輸入和負(fù)序電流有必要聯(lián)xi。若采用傳統(tǒng)負(fù)序保護(hù)，則需應(yīng)用硬件濾序器，其硬件設(shè)備上成本消耗多大，參數(shù)調(diào)試復(fù)雜，可行性較差。應(yīng)以智能化保護(hù)裝置為支持，以交流采樣為的主要方式，獲取瞬時(shí)值，進(jìn)而對(duì)采樣頻率、負(fù)序分量等內(nèi)容進(jìn)行化處理，確保系統(tǒng)穩(wěn)定。

 

2.4 電壓

      電壓保護(hù)上，其分為失壓保護(hù)、欠壓保護(hù)及過(guò)壓保護(hù)等。對(duì)于過(guò)壓保護(hù)及欠壓保護(hù)，在定延時(shí)后，單片機(jī)將發(fā)出跳閘命令，過(guò)壓及欠壓干擾。若電源電壓消失，則電力系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)會(huì)發(fā)生停車，引起失壓保護(hù)。失壓保護(hù)下電源恢復(fù)正常工作，但是電動(dòng)機(jī)將不再自動(dòng)開啟或解除閉鎖。電動(dòng)機(jī)開啟之前，應(yīng)檢測(cè)供電線路是否正常。若發(fā)現(xiàn)斷相故障，則要以信號(hào)方式閉鎖回路，電機(jī)不再啟動(dòng)，同時(shí)對(duì)故障進(jìn)行報(bào)警，顯示故障。若*，則電動(dòng)機(jī)正常啟動(dòng)。

 

      當(dāng)下我電力系統(tǒng)中存在多種電動(dòng)機(jī)保護(hù)措施，但是其實(shí)際應(yīng)用中效果并不理想，電力系統(tǒng)中對(duì)電動(dòng)機(jī)控制效果并不理想。保護(hù)性設(shè)備自身可靠性較差、保護(hù)功能單性、特性未完善等問(wèn)題將導(dǎo)致其通信、界面、速度等不能滿足電力企業(yè)需求。因此，要有針對(duì)性的對(duì)電動(dòng)機(jī)智能保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行研究分析，以此滿足用電用戶需求、電力企業(yè)需求。在數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)不斷發(fā)展的時(shí)代背景下，數(shù)字信號(hào)處理運(yùn)算效率高，能夠化電力系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)智能保系統(tǒng)。要針對(duì)單片機(jī)、DSP的性價(jià)比，合理選擇處理器，對(duì)微機(jī)保護(hù)裝置進(jìn)行化設(shè)計(jì)。

 

3.1 三相異步電動(dòng)機(jī)保護(hù)判據(jù)

      三相異步電機(jī)如圖2所示，對(duì)其保護(hù)，要先找出需保護(hù)判據(jù)，操作針對(duì)現(xiàn)有科研成果進(jìn)行分析，分析電機(jī)保護(hù)原理，將其和實(shí)際電力系統(tǒng)聯(lián)xi起來(lái)，了解電動(dòng)機(jī)的工作原理。同時(shí)，要確保電動(dòng)機(jī)智能保護(hù)系統(tǒng)具有通用性，能夠適用于不同的電力系統(tǒng)當(dāng)中，確保其保護(hù)曲線及保護(hù)動(dòng)作程序和電力規(guī)范相吻合，對(duì)保護(hù)裝置中保護(hù)曲線進(jìn)行定制，根據(jù)不同電動(dòng)機(jī)需求進(jìn)行科學(xué)修改。