淺談電動機智能保護器的工程應用

1、1引言現(xiàn)代工業(yè)中，電動機作為一種拖動機械，成為所有動力機械基礎，科學技術(shù)不斷進步和工藝控制不斷完善，尤其是自動化生產(chǎn)要求，迫切需要開發(fā)和完善電動機控制和保護設備，實現(xiàn)對生產(chǎn)過程和大型機械遙控、遙測、遙調(diào)、故障診斷以及集中控制等功能。同時，石油化工行業(yè)特點本身就是大通量、滿負荷連續(xù)運轉(zhuǎn)，對電機設備可靠性和穩(wěn)定性要求極高，一旦發(fā)生事故，必須馬上查找故障原因并及時消除，以保證及時恢復生產(chǎn)。錦化化工集團過去一直采用熱繼電器作為電動機過載保護和控

2、制元件，但元件質(zhì)量和工藝限制，已無法滿足日益發(fā)展工藝自動化要求。為此，我們多年嘗試和反復實踐，最終選擇了一種新型電動機智能保護器（簡稱為電機保護器），作為電動機保護元件，并取了一定使用經(jīng)驗。特別是我們錦化新建8萬噸離子膜燒堿改造工程、12萬噸離子膜燒堿工程、8萬噸聚氯乙烯工程、8萬噸環(huán)氧丙烷和5萬噸粒堿等國家重點工程建設過程中，低壓配電系統(tǒng)使用了1600多臺電機保護器，有效保障了電機安全運行、徹底取代了熱繼電器，利用先進通訊技術(shù)，實現(xiàn)了

3、部分電機控制自動化，并取了顯著經(jīng)濟效益，，下面就電動機保護器工程應用作以簡單介紹。2基本工作原理：電機保護器是最近十多年才發(fā)展起來一種新型電子式多功能電動機綜合保護裝置。它集過（輕）載保護、缺相、過（欠）壓、堵轉(zhuǎn)、漏電、接及三相不平衡保護等低壓保護于一身，具有設定精度高、節(jié)電、動作靈敏、工作可靠等優(yōu)點，是傳統(tǒng)熱繼電器理想替代產(chǎn)品。它通常是由電流傳感器、比較電路、單片機、或出口繼電器等幾個部分組成。其基本原理及工作過程如圖1所示：傳感器將

4、電動機電流變化線性反映至保護器采樣端口，整流、濾波等環(huán)節(jié)后，轉(zhuǎn)換成與電動機電流成正比直流電壓信號、送到相應部分與給定保護參數(shù)進行比較處理，再經(jīng)單片機回路處理，推動功率回路，使繼電器動作。當電機驅(qū)動部分過載導致電流增大時，從電流傳感器取電壓信號將增大、此電壓值大于保護器整定值時，過載回路工作，RC延時電路一定（可調(diào)）延時，驅(qū)動出口繼電器動作，使接觸器切斷主回路。欠壓及缺相保護等功能部分，工作原理基本相同。3系統(tǒng)功能（1）保護功能。電機保護

5、器可實現(xiàn)對電機綜合保護，其具體功能有接保護、斷相保護、短路保護、過（輕）負荷保護、不平衡過負荷保護、堵轉(zhuǎn)保護、低電壓和過電壓保護。當電機正常工作時，保護器面板上液晶顯示屏，實時顯示電機工作電流和電壓。具有通訊功能電機保護器微處理器空閑時定時將采集信號CAN總線傳至后臺微機。當故障發(fā)生時，保護器迅速動作，現(xiàn)場保存故障類型、時間以及電機運行參數(shù)，隨后CANBUS網(wǎng)絡向后臺監(jiān)控機報告。（2）線監(jiān)測功能?？刂剖也僮魅藛T可后臺微機上，完成所有保護

6、器各種保護整定數(shù)據(jù)調(diào)閱、修改和整定。同時，線監(jiān)測電機運行負載和供電電源質(zhì)量，為及早發(fā)現(xiàn)過載和接故障等，創(chuàng)造了條件。此外，后臺微機強大信息管理功能，可有效記錄各臺電機型號、運行方式、和歷史維護記錄，為保證工藝系統(tǒng)安全生產(chǎn)、減少事故停車，提供了可靠依據(jù)。4選用原則（1）電機保護器按結(jié)構(gòu)形式來劃分，一般分為一體式和分體式兩種。前者是獨立整體，故適合于固定柜安裝，如老式開關(guān)柜或GGD柜改造，可將保護器直接固定安裝面板上，饋出電纜穿芯即可。后者互

7、感器部分與顯示部分分為兩體，可一定范圍內(nèi)任意安置，故非常適合于新型抽屜式開關(guān)柜安裝。我們工程實踐中普遍采用了新型多米諾式或GCK系列低壓抽屜式開關(guān)柜，創(chuàng)造性將顯示表頭嵌入式安裝開關(guān)抽屜活動面板內(nèi)，這樣既簡化了柜內(nèi)接線、又方便了系統(tǒng)隨時調(diào)整、設定參數(shù)和顯示、監(jiān)控，同時數(shù)字化顯示面板也增添了柜面統(tǒng)一性和美觀性；使配電室內(nèi)設備運行情況及故障狀態(tài)一目了然，極大方對現(xiàn)場和后臺計算機上保護參數(shù)設定，應增設密碼；防止非運行人員意外修改。巡檢人員無權(quán)調(diào)