定子冷却水泵电动机配套热继电器维护方法

张家维

摘要：熱继电器通过双金属片热膨胀系数不同的原理，作为电动机运行的保护元件，在控制回路中起到了至关重要的作用，本文通过一次案例，将热继电器的原理、选型、维护方案展开了讨论。

关键词：热继电器;电动机保护;维护方法

一、案例分析

2020年1月18日16：53分，某电厂运行发现#3机组定子冷却水泵B热效保护跳闸，A泵自启，初步判断为热效定值漂移，重新整定后试开正常，第二天更换热效后，电机运行平稳。

定子冷却水泵为GE生产（功率：60HP，额定电流80.9A），更换新热继电器后，定值设为1.1倍电机额定电流。

二、热继电器介绍

（1）结构

热继电器一般由加热元件、控制触头和动作系统、复位机构、整定电流装置和温度补偿元件等部分组成。热元件与电动机的定子绕组串联，将热继电器的常闭触头串联在交流接触器的电磁线圈的控制电路中。

（2）加热元件

直热式热继电器就是利用双金属片本身作热元件，就是把双金属片当做热元件，让电流直接通过它。因为双金属片本身具有一定电阻，所以当电流通过时，它也能产生热量。由于双金属片兼作感测元件和加热元件.因此，这种加热方式具有结构简单、体积小、节省材料、发热时间常数小和反映温度变化比较迅速等特点。

间接加热是通过在电的方面与双金属片无联系的加热元件产生热量。加热元件为丝状或带状.环绕在双金属片周围。由于加热元件产生的热量要经过空气传播给双金属片，因而发热时间常数大.反映温度变化的速率也比较慢。

复合加热实际上是直接加热与间接加热两种形式的结合，复合加热的发热时间常数介于以上两种形式之间，其电阻值可依靠并联或串联不同电阻而很方便地进行调整，且又兼具直接加热和间接加热的长处，所以获得了广泛的应用。

三、热继电器的选用

热继电器主要用于保护电动机的过载，因此，在选择时必须了解电动机的情况，主要以电动机的额定电流为依据，同时也要考虑到电动机的型式、动特性和工作制等因素。具体选择热继电器时主要考虑以下几点：

（1）注意电动机的绝缘材料等级，因为不同的绝缘材料有不同的允许温度和过载能力。

（2）当定子绕组采用星形接线时，选择通用的热继电器即可;如果绕组为三角形接线，则应选用带断相保护装置的热继电器。

（3）检查热继电器使用的环境温度和被保护电动机的环境温度。当热继电器使用的环境温度高于被保护电动机的环境温度15℃以上时，应使用大一号额定电流等级的热继电器，反之则使用小一号额定电流等级的热继电器。

（4）应考虑电动机的启动电流和启动时间。电动机的启动电流一般为额定电流的5～7倍，对于不频繁启动、连续运行的电动机，在启动不超过6s的情况下，可按电动机的额定电流选用热继电器。当电动机的启动时间较长、拖动冲击性负载或不允许停车时，热元件整定电流调节到电动机额定电流的1.1～1.15倍。

四、热继电器维护与校验方法

（1）定值计算

根据GB50055—2011通用用电设备配电设计规范（2.3.9）

热过载继电器整定电流应按下式确定：

式中：——热过载继电器整定电流（A）——电动机的额定电流（A）——可靠系数，动作于断电时取1.2，动作于信号时取1.05——接线系数，接于相电流时取1.0，接于相电流差时取——热过载继电器返回系数，一般取0.85

n——电流互感器变比

当=0.85时，=1.41。对于定子冷却水泵电动机，可先将定值设置为1.1倍电机额定电流，如果频繁跳闸，可将其设为1.2倍电机额定电流。如果发现电动机温升高，而热继电器滞后动作，可改为1.15倍额定电流，以达到最佳配合。

（2）校验方法

将调压变压器输出电压从零逐渐升高，使热元件通过的电流升至额定值，2h内热继电器应不动作;

将电流升至1.2倍额定值，热继电器应在2h内动作，指示灯HL应熄灭;

将电流降至零，待热继电器冷却并手动复位后，再调升电流至1.5倍额定值，热继电器应在2min内动作。

再将电流降至零，待热继电器冷却并复位后，快速调升电流至7.2倍额定值。

注：10A级别的热继电器，2s

10级别的热继电器，4s

20级别的热继电器，6s

30级别的热继电器，9s

若以上步骤全部通过后，代表热继电器符合要求，可继续使用，若检验不合格，需更换同型号的热继电器。

五、热继电器日常维护与周期

1.热继电器在使用中，需要定期用布擦净尘埃和污垢，双金属片要保持光泽。

2.检查常开、常闭触头是否正常。

3.动作机构应正常可靠，可用手扳动四～五次观察之，复位按钮应灵活，调整部件，对于可调整的热继电器应检视刻度是否对准需要的刻度值。

4.热继电器接线螺钉要拧紧，触头必须接触良好，盖子应盖好。

5.在使用过程中，每年应进行一次通电校验，如果不合格，需更换同类型的热继电器。

六、结论

热继电器的性能在电动机的控制回路中起到至关重要的作用，一些重要辅机的热继电器更需加强巡检、维护。本文建议定期用合适方法对热继电器进行校验。

参考文献：

[1]谢华，郭玮玮，刘德祥.某泵站电气设备故障诊断与安全分析[J].水利规划与设计，2021（05）：117-119.