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WDR-20/26型【电动机热过载保护继电器】的技术性能优势
作者:管理员    发布于:2016-11-30 15:14:19    文字:【】【】【

WDR-20/26型【电动机热过载保护继电器】的技术性能优势

2016-11-21

 

目前在市场上有多种多样的电动机保护产品,这些产品良莠不齐,价格差别也非常大。价格高的电动机保护产品基本上都是采用微机的产品,有的甚至采用了32位微机、14A/D变换的电路结构。

但是这些产品也存在着明显不足之处,并不能很好地满足电动机保护和生产的需要。

 

    与所有的这些产品相比,WDR-20/26[电动机热过载保护继电器] 在技术性能上有以下显著的优势:

一、没有整定、校验方面的问题(整定数据少且具有唯一性、无须校验)

电动机保护产品是需要经过整定后才能投入运行的。                                     

传统继电器或其组合实现的电动机保护,其整定、校验是一件非常麻烦的费时费力的工作。

采用微机的电动机保护产品都能用数字进行精确的整定,这是一个很大的进步。但是我们看到的其它的微机电动机保护产品基本上都有很多功能设置和很多整定内容,这些整定内容几乎都不是确凿有据的数值,有很大的不确定性。产品往往设置有多组整定值,每组整定内容甚至可能超过10个,当一组整定值不好用时可切换到另一组。这使得这些产品不能由用户自行整定使用,往往是由厂商负责安装、调试、整定后交用户使用。整定值缺少唯一性,是这些微机电动机保护产品共有的问题

不能正确整定,产品就不能最大地发挥其保护能力,甚至有可能增加保护的误动作或拒动作。可以说,整定问题是电动机保护产品必须解决好的一个很大的个问题。

WDR [电动机热过载保护继电器] 不存在这个问题

WDR-20[电动机热过载保护继电器] 的整定数据只有4个:1)电机额定电流、2)电机额定电压、3)电机绝缘等级许可温升、4)主回路电流互感器一次额定电流。

WDR-26[电动机热过载保护继电器] 的整定数据只有2个:1)电机额定电流、2)电机额定功率。

这些数据都是确凿有据的,而且具有唯一性,不需要计算,任何人都可以对产品进行正确整定。完成WDR的整定不需要外部设备,也不存在校验的问题。

整定数据少而且确凿有据,具有唯一性,是WDR的技术性能优势之一。

 

二、非常高的保护性能和保护能力(对热过载的全记忆、没有保护死区、实现自适应保护)

WDR [电动机热过载保护继电器] 有非常高的保护性能和保护能力。

对采用微机的电动机保护产品,短路、堵转、缺相、三相电流不平衡、短延时定时限、反时限等等保护内容的实现都不是问题。但是它们几乎全都缺少真实有效的电动机热过载保护能力

真实有效的电动机热过载保护是最重要的电动机保护内容。

WDR非常高的保护性能和保护能力体现在以下3个方面:

1WDR通过反映电机运行温升,具有了对电动机热过载的全记忆能力。不具备这个能力就不能彻底防止电动机因过热损坏。WDR反映的电动机温升数值是根据电机运行电流的数值通过解析计算获得,并不是电机上某一个具体部位的温升,这个数值的性质与用电阻法测量的电动机温升值相当,是基本真实的。WDR是在此电机运行温升数值的基础上形成对电动机的真实有效的热过载保护,其保护效果无可非议。

就目前的情况看,WDR可能是唯一的不通过检测电动机运行温度就具备对电动机热过载全记忆能力的电动机保护产品。

2.在采用微机的电动机保护产品中,可以用多种方法获得反时限保护特性。例如根据国际电工标准IEC255-31989-05)定义的计算式获得反时限特性,但是用这个计算式获得的反时限特性不具有对热过载的全记忆性质。要获得具有对热过载有全记忆能力的反时限特性,就必须要达到国际电工标准IEC255-81990《电热继电器》中规定的性能要求。至今为止,几乎所有的其它微机电动机保护产品尚不能够达到IEC255-81990中对电动机过热保护的要求。但是IEC255-81990允许保护死区的存在,这是其不足之处。IEC255-81990正在修订之中。

存在保护死区,就不能防止低倍率过电流引起的电机过热,长时间的低倍率过电流导致的电机过热能严重伤害电机的绝缘,缩短电机使用寿命。而在电动机低电压运行时,很容易出现长时间的低倍率过电流。

WDR [电动机热过载保护继电器] 在完全达到国际电工标准IEC255-81990《电热继电器》中规定的性能要求的同时,还消除了保护死区,实现了精确的反时限保护特性。这就使WDR的热过载保护性能达到一个很高的境界:WDR有能力确保电动机在任何情况下不会因过热烧毁。

具有不存在保护死区并同时对电动机热过载保持全记忆的反时限保护特性,这是WDR在热过载保护性能上明显大大优于其它所有微机电动机保护装置的重大技术性能优势。

3.真实电动机的运行,是处于一个动态之下,在动态下电动机的运行电流是千变万化的。WDR [电动机热过载保护继电器] 因为能真实反映电动机的实时温升,并消除了保护死区,就能根据电动机当前的温升数值和过电流情况,自动修改保护动作时限,自然形成自适应保护

而其它的微机电动机保护产品的反时限特性,在静态下是没有问题的,但是在动态下,就一定会发生拒动作和误动作。例如发生过电流时,在保护动作之前电流返回,保护也不会动作,如果连续多次反复发生同样的过电流,保护始终不会动作,但电动机温升会越来越高,最后必然过热烧毁无疑。

WDR不会让这样的事情发生,因为形成自适应保护,在反复过电流时,动作的许可时限会越来越短,直至瞬时动作。WDR不会允许电动机在超温升情况下长期运行,不可能让电动机因过热损坏!

所以直到目前为止,只有WDR被命名为《电动机热过载保护继电器》,它是名符其实的。

WDR非常高的保护性能和保护能力是其技术性能优势之二。

 

三、最小使用成本(安装成本、附加投资、人员培训、管理维修)

三相电动机的保护从来就不是一个简单的技术问题。

但是WDR经过很多年的研究和反复试制,终于以定位为基础继电器供应市场。在硬件上它相对简单,所以它才有可能作成基础继电器的形式。既然它是基础继电器,和其它微机电动机保护产品比起来,在价格上它处于同类产品的低端。

产品从复杂到变得简单,这是产品成熟的特征,也是市场的要求,是发展的必然。

WDR产品是高度智能化的微机电动机保护产品,界面友好,外型简单,内部结构简单,外部接线简单,安装使用简单。WDR在安装使用时不需要增加额外的CTPT和更多的接线和附加设备,它的最少接线方案只需要7根外部接线,安装成本非常低,不需要附加投资;其使用说明书篇幅不多,清晰明了,完全不需要对用户进行人员培训用户就能掌握并用好WDR产品;WDR在运行中不需要管理的参与,对固定的保护对象,一次整定,终身不变。

WDR的硬件相对简单,这为WDR追求高可靠性创造了有利条件。有充分的理由期望WDR的平均无故障连续运行时间超过30万小时(>30年)。

在我国机械工业部标准JB/T 10613-2006《数字式电动机综合保护装置通用技术条件》中有规定:

112  一般情况下,产品的使用期限不超过10年。”

被保护对象的使用年限一般都会超过20年,所以这个规定欠妥。

现在的WDR产品被安装在由薄钢板制成的标准继电器壳体中,坚固结实,经久耐用;而在内部构成上,WDR追求高品质,都是选用最高品质的元器件,按工业电子,甚至更高的工艺要求设计制造。运行中基本上不需要日常维修保养。其公开承诺的使用期限是期望寿命超过20年(这完全没有问题,1995年的试制产品现在仍然可用),而实际上其使用寿命会远远超过20年(这需要历史的验证)。

很高的可靠性和很长的使用寿命也是WDR产品重要的技术性能优势。

 

四、基本上解决了电机保护涉及的所有问题6倍过电流动作时限、对启动时限和次数的限制、低电压保护、最大可能地利用电机过载能力、综合保护问题、接零保护系统的动作灵敏度问题等)

16倍过电流动作时限问题

用户比较关心这个问题,尤其是对重载启动的设备。

如果6倍过电流动作时限不够,在电动机启动未完成时保护就会动作,此时交流接触器将分断电机启动电流,导致触头提前烧蚀,造成接触不良甚至缺相运行。为保护接触器触头,只有增加设备,在电机启动期间切除保护。

WDR在电机启动时有足够长的6倍过电流动作时限保证电机完成启动,而且WDR自身可以验证其6倍过电流动作时限。在电机未投入运行时,点按 [复位] 键,WDR将执行试验程序,模拟6倍过电流动作并显示动作时间。WDR能满足绝大多数电动机对启动时限的要求,保证电动机顺利完成启动。

2.对启动时限和次数的限制

为保证电机安全,电机制造商对电动机的启动时限和连续启动次数会做出一些限制。使用WDR保护电机以后,因为WDR具有的良好的热过载保护能力,允许电动机不受启动时限和连续启动次数的限制,只要保护未动作,电机就是安全的

3.低电压保护

发生低电压时,电机容易出现长时间低倍率过电流。这是电动机绝缘变坏的一个很重要原因。WDR因为其具有无保护死区的,对电动机的热过载有全记忆能力的精确反时限保护特性,这种低电压引起的低倍率过电流不再会长时期存在,保护将会动作。

4.最大可能地利用电动机许可过载能力

对在此前的各种各样的电动机保护产品,基本上都是用限制利用电动机的过载能力来实现其过载保护。而WDR实现的是一种开放的无约束的过载保护,因为具有良好的热过载保护能力,它不限制利用电动机的过载能力,无论电动机处于何种运行状态,只要保护不动作,其运行状态就是许可的

这就为最大可能地利用电动机许可过载能力提供了条件。特别是对于那些负载变化剧烈的设备。

5.综合保护问题

WDR除热过载保护以外,也具有断相、堵转、启动时间长、启动频繁、三相电流不平衡、两相运行、短路、电机故障、接地、欠电压与过电压等多种保护功能,这些保护功能均不需要用户整定,由WDR自动形成,实现综合保护。

6.接零保护系统的动作灵敏度问题

380V中性点接地的工业供电系统中,常常采用接零系统。当电动机容量较大时,可能会由于接零系统设计不合理而导致单相短路电流较小,满足不了及时分断故障电流的灵敏度要求。由于相零回路阻抗计算较麻烦,计算结果也仅作为参考值使用,施工中影响相零回路阻抗的因素也很多,要保证接零保护的动作灵敏度并不容易。事实上这一问题往往被忽略,给安全用电留下了隐患。

WDR在接零系统中用作电动机保护时,由于其非常完善的三相电流不平衡保护功能,极大地提高了单相短路的动作灵敏度,也降低了对相零回路阻抗的要求。一方面可以减少敷设零线或接零干线的投资,另一方面可以在选择电动机的启动方式时不受接零保护动作灵敏度的约束,以直接启动作为优先考虑的启动方式,也有利于减少投资。

基本上解决了电动机保护涉及的所有问题,WDR技术性能优势之四。

 

五、与保护对象的适配问题

WDR [电动机热过载保护继电器] 有很宽的保护范围,适应所有的不同功率的三相交流电动机的保护。

WDR-20[电动机热过载保护继电器],保护电机功率范围约为10 ~ 36000 KW,当然,主要用于中型、大型、超大型的高压电动机的保护; WDR-26[电动机热过载保护继电器] 保护电机功率范围为5 ~ 300 KW,适用于各种660V380V低压中小型电动机的保护。

电动机有多种工作制。在此之前,对用于重载启动或频繁启动、负载变化剧烈、起重或提升,反复短时工作制等的电动机,没有合适的电机保护产品可选用。这使得这些电机在没有保护下工作,其安全性和使用寿命都受到威胁。但是WDR [电动机热过载保护继电器] 可以适应任何工作状态的电动机保护,只要是按电动机连续运行工作制的额定电流整定,就可以确保在任何工作制下运行的电动机的工作安全。

无论三相交流电动机功率是多少、处于何种工作制下运行,无论电机的型号是什么,极数、转速是多少,也无论电机拖动的负载性质如何,只要选用WDR [电动机热过载保护继电器],都能够得到强有力的全面保护。这里不存在其它电动机保护器在选型时所遇到的问题。所以WDR通用性非常好。

没有WDR不能保护的三相交流电动机,是其技术性能优势之五。

 

用户使用WDR产品后,可以:

一、可大大减少继电保护设备投资

一些价格较高的微机电动机保护产品,在应用时要增加额外的电流互感器、电压互感器,和更多的外部接线与控制电缆,还要对应用产品的管理人员进行培训,可能还需要添置必要的设备和安排操作人员,这使得这些产品会有较高的使用成本。而另一方面,这些产品结构和接线复杂,功能原理不透明,使用说明书冗长难理解。这使得这样的产品很难被电气设计人员在工程设计中选用,只能由生产商自行推广并负责安装调试与做好售后服务等。

    所以现在仍然还在大量使用传统继电器组合来实现继电保护任务。

    WDR被定位为基础继电器,它接线简单,容易理解,应用时也不需要增加额外的CT、PT和大量外部接线,容易被电气设计人员接受,在工程设计中选用时,完全不必对现有工程设计图纸做大的修改,在运行中也不需要人员值守和管理

    与选用其它微机继电保护产品相比,以及与使用传统继电器组合来实现继电保护相比,应用WDR可以有最少的继电保护投资,而同时具有最优良的保护性能,获得更有效的电动机继电保护管理状态。

二、可降低对电机运行管理人员的工作压力

WDR [电动机热过载保护继电器] 外部接线简单,性能优异,工作可靠,也不存在整定、校验的困难,而且只要该继电器不动作,电机的运行状态就是许可的,只要该继电器尚未动作,电机就是安全的。其使用说明书清晰明了,易于理解和熟悉产品,这就能大大降低对电机运行管理人员的工作压力,提高工作效率和管理水平。

三、增强用户对电机运行的监测能力

采用微机的电机保护产品都具有较高的对电机运行的监测能力,例如对三相电流、电压,甚至功率因数的监测,可以显示保护动作原因等。

但是WDR有更强的监测能力,WDR还可以显示电机的运行电流倍率,可以显示电机的运行温升或温升倍率。显示电机的运行电流倍率具有很高的实用价值,可以通过电流倍率了解工艺负载的变化(负载率),也可以观察重载启动电机的启动电流倍数的变化过程。显示电机的运行温升,电机的安全一目了然,甚至可以在电机温升还有余地的情况下适当加大负载,充分利用电机的过载能力,例如对于起重、轧钢等工艺设备,不会因加载而引起电机过热。

四、大大减少电机的运行维护费用

WDR有非常优异的保护性能,能对被保护电机提供强有力的多种保护,能非常有效地防止电机因过载、断相、堵转、低电压、启动时间长或频繁启动等等原因过热损坏。因此大大减少了电机的运行维修费用,同时也避免了因维修电机造成生产中断导致的间接经济损失,这种间接经济损失往往远高于电机本身的价值。可以这样说,凡是使用了WDR做保护的电动机,基本上可以确保该电动机在其使用年限内保持良好的绝缘状态,可以确保其使用寿命。这是其它的电动机保护产品目前尚无力做到的。

五、提高电机连续运行的可靠性

相当多的电动机保护产品有较高的误动作率,在运行中可能会出现频频跳车的问题,破坏生产的连续稳定进行,给生产造成影响。在有些情况下,不得已只有切除保护运行。如果让电动机处于无保护情况下运行,电动机完全没有了安全保障,很容易发生过热烧毁的事故。

WDR [电动机热过载保护继电器] 具有优异的保护性能和强大的保护能力,在运行中基本上不会发生误动作与拒动作,几乎不会使被保护电动机出现不合理跳闸,而且不会限制合理利用电动机的过载能力。这种性能特点提高了电机连续运行的可靠性,对保证生产设备的连续稳定运行非常有利。

保证生产设备的连续稳定运行,避免不必要的生产中断导致的经济损失。这才是用户使用WDR的真正价值所在。

结束语

整定数据少而且确凿有据,具有唯一性;非常高的保护性能和保护能力;很高的可靠性和很长的使用寿命;基本上解决了电机保护涉及的所有问题;非常宽的三相交流电动机功率保护范围;WDR [电动机热过载保护继电器] 在当前众多的微机电动机保护产品中,有明显的技术性能优势,给用户增加了选择产品的空间。

WDR [电动机热过载保护继电器] 其实就是高度智能化的,以热过载保护为核心技术的多功能电机保护继电器。其体积小,接线简单,具有电机过热、过载、断相、堵转、启动时间长、启动频繁、三相电流不平衡、两相运行、短路、电机故障、接地、欠电压与过电压等全面的保护功能。可广泛适用于石油、化工、发电、矿山、钢铁、冶金、建材、船泊、码头、供热、提灌、给排水、污水处理等国民经济各个行业,为不同用途的各种功率的三相交流电动机提供强有力的保护。

 

                                                     《贵州洛岱科技有限公司》

 

 

 

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