本发明专利技术涉及一种电机载荷监控法以及电机载荷监控系统，载荷监控系统包括电流监测装置、继电保护装置及其断路器电路、电流调节器，电流监测装置的输入端与断路器电路通过电缆相连接，而监控系统还包括：I/O接口、可编程逻辑控制器PLC、中控室的电脑/显示屏/声音报警器，中控室电脑与PLC通过高速以太通讯网络相连接，PLC与I/O接口、电流监测装置的输出端通过工业现场总线相连接，I/O接口还与断路器电路受控端、电流调节器受控端通过通信线缆相连接。本发明专利技术载荷监控系统可以在传统继电过载保护时限之内，对电机载荷进行实时监控，能及时合理地向中控室发出报警信号、且自动发出合理载荷的操作指令，从而避免电机过载运行，杜绝过载停产事故发生。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种机电控制装置，更具体地说，本专利技术涉及一种调控工业电机载荷 的机电控制装置。
技术介绍
冶化工业领域中广泛装备有大功率高压电机，其安全运转对于企业安全生产和正 常经营至关重要，为此，通常采用高压继电保护系统确保高压电机进行高效正常的运行。传统高压继电保护系统，其电路包括单片计算机MC，其控制原理为检测电路采 集电机运行的电压\电流的各种信号，经继电保护系统内MC等电路分析计算后向电机供电 电路发出数值输出指令进行控制，但其载荷保护功能主要为电流速断保护和过载保护。电 流速断保护即在线路出现大电流如短路时的保护，超限定值则零延时断开电路；过载保 护即在继电保护系统中设置过载保护时限(即本技术方案中的T2)、及约1. 3倍额定电流 的限定值；如果电流持续超过限定值达到保护时限，高压继电保护装置就向供电电路发出 数值输出指令、实施过载停机保护。由于要躲过电机启动过电流的时段、以避免控制指令干 扰电机正常启动，继电过载保护时限必须设置为大于电机的启动时间，这样一来，传统的过 载保护方法只能是电机过载较严重时的一种停机保护措施。传统微机式高压继电保护系统中设置的过载保护(或简称为继电过载保护)，不 能预示额定电流向限值电流变化的过流趋势，也无法提前介入和自动调节高压电机的负 载，从而造成中控室的操作员也无法适时调整电机负载，造成电机较长时间的过载(间断 脉冲式)运行，但这种过载脉冲持续时间又小于传统系统设定的过载保护时限，达不到继 电过载保护动作的条件，然而这段过载运行时间如持续太长，电机温升累积会导致电机绝 缘损坏，甚至造成电机驱动的减速机因过载损坏，严重影响生产全局。目前国内有几十条矿渣微粉生产线，其磨机主传动都采用液体电阻(俗称水电 阻)调速的高压电机，而控制系统均采用传统的高压继电保护系统。生产实践表明上述传 统高压继电保护系统调控的磨机电机经常因过载导致绝缘损坏等故障，其中一例一年之内 因过载共发生绝缘损坏及后续故障四次，造成停产120小时，直接经济损失216万元，严重 影响和制约了企业的生存和发展。
技术实现思路
针对现有技术的上述缺点，本专利技术的目的是要提供一种电机载荷监控法以及电机 载荷监控系统，其具有如下优点可以在传统继电过载保护时限之内，对电机载荷进行实时 监控，能及时合理地向中控室发出报警信号、且自动发出合理载荷的操作指令，从而避免电 机过载运行，杜绝过载停产事故发生。为此，本专利技术的技术解决方案之一是一种电机载荷监控法，其采用监视器监控电 机及其额定电流Id，其包括如下步骤A 初始化计时；B 按tg周期监测电机的实时电流I S、累计tg，并判断是否Σ tg彡设定的过载断 电时限T2，如判断为否，转向步骤A，如判断为是，转向步骤C ；C:判断是否实时电流Is > Id，如否，转向步骤D，如是，转向步骤G ；D:判断是否实时电流Is >X% Id，如否，转向步骤E，如是，转向步骤F，所述X取 值为93-97 ；E 零延时发送加产加载荷指令且禁止显示屏颜色报警、然后转向步骤B ；F 零延时禁止加产加载荷指令、然后转向步骤B ；G 零延时实施显示屏颜色报警、且累计超额电流对应的tg到Tl，转向步骤H ；H:计算、判断是否Tl/T2> Y%，如是，转向步骤J，如否转向步骤I，所述Y取值为 18-22 ；I 零延时禁止减产减载荷/降低电流指令、禁止声音报警，然后转向步骤B;J 零延时发送减产减载荷/降低电流指令、声音报警，然后转向步骤B。本专利技术电机载荷监控法，采用监视器周期性地对电机电流进行实时监测，并且创 造性地采用精细设定的电流过载程度值Χ%、过载时间持续百分率参数ΤΙ/Τ2及其限定比 率Υ%，对电机负载做功的工况进行精细监测调控，从而能够在传统继电过载保护时限之 内，更为精确、及时、合理、自动地发出操作指令，调增/调减电机乃至其前后配套设备的负 载工况，实现合理减产降载，且能及时合理地向中控室发出报警信号，从而有效避免电机过 载运行，基本杜绝过载停产事故发生；由于本专利技术电机载荷监控法能确保电机乃至前后配 套设备在继电保护过载限度以下运行，且能在继电保护过载限度以下的运行空间中调增/ 调减电机及其前后配套设备的负载工况，从而大幅提高监控的精确性、合理性、及时性和自 动化程度。本专利技术监控法可结合利用企业普遍装备的DCS集散控制系统(或曰分布式控制系 统)，在中控室操作员站的显示屏画面上绘制出三根不同的颜色的趋势曲线高压电机的 实时电流I S趋势曲线、额定电流Id直线、过载保护时限内的过载持续率TI/T2趋势曲线， 供非电气专业的中控操作员随时直观地监测和人工干预调控。本专利技术监控法在有关企业较长时期试运行以来，矿粉立磨设备主电机和需要设备 的过载现象得到有效控制，长周期运行稳定，再没发生过载停产故障，年经济效益在200万 元以上。与此比较，同期未作上述改造的国内矿渣粉生产线，相继出现立磨设备主传动电机 等故障，甚至损坏减速机，电机返回电机制造厂维修，严重影响了企业生产的正常进行。由上述优点可见，本专利技术监控法，对于类似设备、类似场合都具有实施推广应用的 前景，更为业界改造和建设矿渣微粉生产线的磨机主传动控制提供了一个方便实用的监控 方案。为进一步提供人工干预调控的多种通道，优化易操作性、灵活性，本专利技术监控法包 括如下的具体改进所述步骤E分步执行为在先步骤El 零延时禁止显示屏颜色报警、然后转向步骤 E2，中间步骤E2 监测有否人为加产加载荷指令，如判断为是，转向步骤B，如判断为否，转 向步骤E3 ；在后步骤E3 零延时发送加产加载荷指令、然后转向步骤B。所述步骤J分步执行为在先步骤Jl 零延时实施声音报警、然后转向步骤J2，中 间步骤J2 监测有否人为减产减载荷指令，如判断为是，转向步骤B，如判断为否，转向步骤J3 ；在后步骤J3 零延时发送减产减载荷/降低电流指令，然后转向步骤B。为进一步优化对电机监测的实时性、调增调减的合理性、精确性、适时性，本专利技术 监控法包括如下的具体改进所述X取值为95 ；所述T2取值为15-120秒。所述Y取值为20。所述T2取值为30秒，所述tg取值为0. 1-1. 0秒。为增加本专利技术方法调用的频密度，补偿T2周期中的检测空挡，从而进一步提升 电机监测的实时性、调增调减的合理性、精确性、适时性，本专利技术监控法包括如下的具体改 进所述监视器按tz周期，重复地从步骤A开始执行所述监测步骤，tz为T2的 1/30-1/10。相应地，本专利技术的另一技术解决方案是一种采用如上所述电机载荷监控法的电机 载荷监控系统，其包括电流监测装置、电机的继电保护装置及其断路器电路、控制电机电流 的电流调节器，所述电流监测装置的输入端与所述断路器电路通过电缆相连接，而所述监 控系统还包括I/O接口、可编程逻辑控制器PLC、中控室的电脑/显示屏/声音报警器，所 述中控室电脑与PLC通过高速以太通讯网络相连接，所述PLC与I/O接口、电流监测装置的 输出端通过工业现场总线相连接，所述I/O接口还与所述断路器电路受控端、电流调节器 受控端通过通信线缆相连接。本专利技术监控系统可在原有的高压继电保护系统和执行机构的基础上，结合利用冶 化企业普遍都装备的DCS集散控制系统，增设本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电机载荷监控法，采用监视器监控电机及其额定电流Ｉｄ，其包括如下步骤：Ａ：初始化计时；Ｂ：按ｔｇ周期监测电机的实时电流Ｉｓ、累计ｔｇ，并判断是否∑ｔｇ≤设定的过载断电时限Ｔ２，如判断为否，转向步骤Ａ，如判断为是，转向步骤Ｃ；Ｃ：判断是否实时电流Ｉｓ＞Ｉｄ，如否，转向步骤Ｄ，如是，转向步骤Ｇ；Ｄ：判断是否实时电流Ｉｓ＞Ｘ％Ｉｄ，如否，转向步骤Ｅ，如是，转向步骤Ｆ，所述Ｘ取值为９３－９７；Ｅ：零延时发送加产加载荷指令且禁止显示屏颜色报警、然后转向步骤Ｂ；Ｆ：零延时禁止加产加载荷指令、然后转向步骤Ｂ；Ｇ：零延时实施显示屏颜色报警、且累计超额电流对应的ｔｇ到Ｔ１，转向步骤Ｈ；Ｈ：计算、判断是否ＴＩ／Ｔ２＞Ｙ％，如是，转向步骤Ｊ，如否转向步骤Ｉ，所述Ｙ取值为１８－２２；Ｉ：零延时禁止减产减载荷／降低电流指令、禁止声音报警，然后转向步骤Ｂ；Ｊ：零延时发送减产减载荷／降低电流指令、声音报警，然后转向步骤Ｂ。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：徐兰升，田海波，钟立新，
申请(专利权)人：广东省韶关钢铁集团有限公司，广东韶钢松山股份有限公司，
类型：发明
国别省市：44
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