摘(zhāi)要(yào)：為了防止(zhǐ)電動(dòng)機在使(shǐ)用(yòng)過程(chéng)中因過載，短(duǎn)路，斷相，過壓(yā)，欠壓(yā)，過熱(rè)而(ér)燒毀，有必(bì)要(yào)對電(diàn)動機(jī)的運(yùn)行狀態進(jìn)行(háng)及(jí)時準確的檢測(cè)，並(bìng)對電(diàn)動機(jī)進行相(xiāng)應(yīng)的(dí)保(bǎo)護(hù)。本文分析(xī)了電動機(jī)的(dí)故障原(yuán)因(yīn)。並介紹了多功能(néng)智能化(huà)電動機保護(hù)器的構(gòu)成(chéng)與(yǔ)保護(hù)功能的(dí)應用。

關(guān)鍵(jiàn)詞(cí)：智能保護器；短路；斷(duàn)相；過(guò)壓；故(gù)障

1 引(yǐn)言(yán)

鋼鐵製造業電(diàn)機(jī)設備(bèi)屬於大容量，高負荷的(dí)連(lián)續(xù)運轉。因(yīn)而(ér)對(duì)其(qí)可靠(kào)性(xìng)和(hé)穩(wěn)定性要(yào)求(qiú)高(gāo)，一旦(dàn)發(fā)生事(shì)故(gù)，須馬上查(chá)找故障(zhàng)原因並及時(shí)消除(chú)，以保證及時(shí)恢復生(shēng)產(chǎn)。為此，經(jīng)過多年(nián)嘗試和反復實踐。選(xuǎn)擇了電動機智能保護器(qì)(簡(jiǎn)稱(chēng)為電(diàn)機(jī)保護(hù)器)，作(zuò)為電(diàn)動(dòng)機(jī)的保護(hù)元(yuán)件(jiàn)，下(xià)麵(miàn)就電動(dòng)機的故(gù)障原因以及電機保(bǎo)護(hù)器(qì)的應用作一簡單(dān)介(jiè)紹(shào)。

2 電(diàn)動(dòng)機(jī)的(dí)故障(zhàng)原(yuán)因

電(diàn)動機(jī)在(zài)運(yùn)行(háng)中(zhōng)由於種種原因。會出現故障(zhàng)，故(gù)障分(fēn)機械與電(diàn)氣兩方麵(miàn)。

2．1機(jī)械方(fāng)麵有掃膛(táng)，振(zhèn)動，軸承過熱(rè)等(děng)故障(zhàng)

2．2電氣方麵主要(yào)是電(diàn)動機繞組(zǔ)過(guò)熱，超過(guò)額定值(zhí)而燒毀

這(zhè)裏(lǐ)我們僅(jǐn)對電(diàn)氣故障(zhàng)進行分析(xī)，造成(chéng)繞(rào)組過熱的(dí)主(zhǔ)要原因之一是流(liú)過繞(rào)組(zǔ)的(dí)電流(liú)過大(dà)，超(chāo)過電動機(jī)的(dí)額定電流(liú)。

造成繞組(zǔ)過熱的主要(yào)原因之二(èr)：雖然流過繞(rào)組(zǔ)的電流不(bù)超(chāo)過(guò)額定值(zhí)，但由於(yú)電(diàn)機(jī)通(tōng)風不良或環境溫度過高(gāo)。繞組的(dí)發熱(rè)不(bù)能(néng)及(jí)時散出(chū)，也能造成(chéng)繞組(zǔ)溫度(dù)超(chāo)過額定(dìng)值而(ér)燒毀(huǐ)電(diàn)機。

3 電(diàn)動保(bǎo)護(hù)器的組(zǔ)成與(yǔ)功能

3.1電(diàn)動(dòng)保(bǎo)護(hù)器(qì)的組成(chéng)

電(diàn)機保(bǎo)護器集過(guò)(輕)載保護，缺相，過(欠(qiàn))壓(yā)，堵(dǔ)轉，漏(lòu)電，接地(dì)及三相(xiāng)不平(píng)衡(héng)保護(hù)等(děng)低(dī)壓(yā)保(bǎo)護(hù)於一身(shēn)，通常由(yóu)電(diàn)流(liú)互(hù)感器(qì)，比(bǐ)較電路，單片機(jī)或(huò)出口(kǒu)繼電器(qì)等(děng)幾部分組(zǔ)成(chéng)。

3.2電(diàn)機(jī)保(bǎo)護器的(dí)功能

3.2.1係(xì)統(tǒng)保護功(gōng)能(néng)

電(diàn)機保(bǎo)護(hù)器可(kě)實現(xiàn)對電(diàn)機的(dí)綜合保護，具體(tǐ)功(gōng)能有(yǒu)接地保護，斷(duàn)相保護，短路保(bǎo)護，過(輕(qīng))負(fù)荷保(bǎo)護(hù)，不(bù)平(píng)衡(héng)過負荷保(bǎo)護(hù)，堵轉(zhuǎn)保護，低(dī)電(diàn)壓(yā)和過電壓保護。當(dāng)電機正(zhèng)常(cháng)工(gōng)作(zuò)時(shí)，保(bǎo)護器通(tōng)過(guò)麵(miàn)板上的液晶顯(xiǎn)示屏(píng)．實時顯示電機的(dí)工作(zuò)電流(liú)和電(diàn)壓。具(jù)有通訊功(gōng)能(néng)的電機保(bǎo)護器定時(shí)將(jiāng)采集(jí)的(dí)信號通過(guò)CAN總綫傳至後台(tái)微(wēi)機。當故障發生時(shí)，保(bǎo)護(hù)器(qì)能(néng)自動(dòng)地，迅速(sù)地反(fǎn)應並(bìng)發(fā)出跳(tiào)閘信(xìn)號。

3.2.2故障判斷(duàn)與記憶功(gōng)能

電(diàn)機(jī)保護器對電動機進行(háng)檢測時。需正(zhèng)確判斷電動機(jī)正常，過載，短路，斷相，過壓(yā)，欠壓，過熱等(děng)工況並(bìng)作(zuò)相(xiāng)應的處理(lǐ)。當(dāng)電(diàn)動機(jī)出現某(mǒu)種(zhǒng)故(gù)障(zhàng)時，保護器切(qiē)斷(duàn)電動(dòng)機(jī)的(dí)電(diàn)源而處於(yú)保護狀態，並且(qiě)保存(cún)故(gù)障(zhàng)類型(xíng)，時間以及電機(jī)運行(háng)參數(shù)。電機保護器(qì)通過識(shí)別與記憶(yì)電(diàn)路對(duì)故障(zhàng)予以識別，記憶和指(zhǐ)示，以便於(yú)維(wéi)修(xiū)。隻有故障排(pái)除後，復位(wèi)保護器(qì)，故障指(zhǐ)示才消(xiāo)失(shī)，電動(dòng)才能(néng)再次啟動(dòng)。

3.2.3在(zài)綫(xiàn)監(jiān)測功能(néng)

帶(dài)有(yǒu)通訊(xùn)功(gōng)能的電機保(bǎo)護器使(shǐ)控(kòng)製室操作(zuò)人員(yuán)可在後台微(wēi)機(jī)上，完成所有(yǒu)保護器(qì)的各種保護整定數據(jù)的(dí)調閱(yuè)，修改和(hé)整定。同(tóng)時。在(zài)綫監測(cè)電(diàn)機(jī)的運(yùn)行(háng)負載(zǎi)和供電電源(yuán)的質量．為及(jí)早(zǎo)發現過載和接地(dì)故(gù)障(zhàng)等創(chuàng)造了條件。此外(wài)，後(hòu)台(tái)微(wēi)機(jī)*的(dí)信(xìn)息管(guǎn)理功能(néng)。可(kě)有效記(jì)錄(lù)各(gè)台電機(jī)的型號，運(yùn)行方式和(hé)歷(lì)史維(wéi)護記(jì)錄，為保證工藝(yì)係統(tǒng)的生(shēng)產(chǎn)，減(jiǎn)少事故停車(chē)提(tí)供了可(kě)靠(kào)依據。

4 電動(dòng)保護器(qì)的應(yīng)用

4.1選型原則(zé)

電機(jī)保護(hù)器(qì)的(dí)應(yīng)用(yòng)首先要做(zuò)到正確(què)的選型。須考(kǎo)慮(lǜ)以下(xià)幾個方麵(miàn)。

4.1.1電(diàn)機保護(hù)器按結(jié)構形式(shì)來劃分，一般分為體式和分(fēn)體(tǐ)式(shì)兩(liǎng)種。

所謂一體式就(jiù)是顯示(shì)麵板(bǎn)與電(diàn)流(liú)互感器部分是(shì)一體式(shì)，分體(tǐ)式就是(shì)顯示麵(miàn)板與電流互感(gǎn)器部分(fēn)是分(fēn)開的。我們(mén)在(zài)項目實(shí)踐(jiàn)中：者(zhě)是(shì)獨立(lì)整(zhěng)體。故適合(hé)於固定櫃安(ān)裝(zhuāng)．如GGD櫃(guì)。可(kě)將保護(hù)器直(zhí)接固定(dìng)安(ān)裝麵板(bǎn)上，饋(kuì)出電(diàn)纜(lǎn)穿(chuān)芯即(jí)可(kě)。後(hòu)者互感器(qì)部分與顯示部(bù)分分(fēn)為兩(liǎng)體，可(kě)一定(dìng)範圍內(nèi)任(rèn)意(yì)安置(zhì)，故非常適合(hé)於新型抽(chōu)屉(tì)式(shì)開(kāi)關櫃(guì)安(ān)裝(zhuāng)。很多項目(mù)中普遍采(cǎi)用(yòng)低壓(yā)抽(chōu)屉式開關櫃，創造性將顯示(shì)表(biǎo)頭嵌人式安裝(zhuāng)開關(guān)抽(chōu)屉(tì)活(huó)動(dòng)麵(miàn)板內，這樣(yàng)既(jì)簡化(huà)了櫃(guì)內接綫，又(yòu)方(fāng)便(biàn)了係(xì)統隨時調整，設定參(cān)數和顯示，監控(kòng)，同時數字化(huà)顯示麵(miàn)板也(yě)增(zēng)添了(liǎo)櫃(guì)麵統一性(xìng)和(hé)美觀性；使(shǐ)配電(diàn)室(shì)內設(shè)備運行(háng)情(qíng)況及(jí)故障狀態一(yī)目了然(rán)，方便了係統(tǒng)巡查和(hé)檢修(xiū)維(wéi)護(hù)。

4.1.2電(diàn)機保(bǎo)護器按(àn)額定工(gōng)作電壓及電(diàn)流範(fàn)圍來劃分，可分為AC380V，AC220V兩種；對應量程為1A，6．3A，25安培，100A，250A等若(ruò)幹(gān)等級，使用時按(àn)照(zhào)電機控製(zhì)回(huí)路工(gōng)作(zuò)電(diàn)壓及(jí)負載的額定電(diàn)流(liú)選用(yòng)相(xiāng)應的量程(chéng)範(fàn)圍(wéi)即(jí)可(kě)。

在(zài)工(gōng)程應(yīng)用中，由於電機(jī)較多。為方便(biàn)互換(huàn)及(jí)減少備件的種(zhǒng)類，對(duì)於250A及(jí)以(yǐ)下(xià)的(dí)電機(jī)，用(yòng)分體式電(diàn)機保(bǎo)護(hù)器(qì)．使(shǐ)主回(huí)路(lù)的(dí)一次電纜直接(jiē)穿(chuān)過電機(jī)保(bǎo)護器的(dí)電(diàn)流(liú)互感(gǎn)器(qì)部分(fēn)即可實(shí)現小功率(shuài)電(diàn)動(dòng)機(jī)的(dí)控製(zhì)和保護(hù)；250A以上的電機．一般采用(yòng)在主(zhǔ)回(huí)路裝(zhuāng)設(shè)3個(gè)變比為(wéi)5安培(péi)的電(diàn)流互感器的方式(shì)．將(jiāng)一次電流變為小於5安(ān)培的二(èr)次電流(liú)，再(zài)接入電機(jī)保護器，使(shǐ)大型設(shè)備(bèi)也得到了有效(xiào)的(dí)控製(zhì)和保護。

4.1.3電(diàn)機保護器(qì)除了(liǎo)具(jù)備基本(běn)保護功(gōng)能(néng)外(wài)，一般(bān)還(huán)具備RS485通(tōng)訊(xùn)接(jiē)口，可(kě)根據工(gōng)藝以及DCS係統(tǒng)聯(lián)鎖的(dí)實際(jì)需要合(hé)理安裝(zhuāng)：零序漏(lòu)電保(bǎo)護功能，電動(dòng)機自動(dòng)重啟動功(gōng)能(néng)。當供配電係統(tǒng)發(fā)生(shēng)電壓(yā)驟降，而(ér)且又(yòu)在(zài)設(shè)定(dìng)的自(zì)動重(zhòng)啟動(dòng)時間內(nèi)恢復正常(cháng)。電(diàn)機(jī)保護器可(kě)以(yǐ)將停運的(dí)電(diàn)動(dòng)機在(zài)設定的時間自動恢(huī)復(fù)至運行(háng)狀態(tài)。這(zhè)些(xiē)非標配的(dí)功(gōng)能(néng)在選型時(shí)要根(gēn)據(jù)用(yòng)戶(hù)要求(qiú)合(hé)理(lǐ)選配(pèi)。

4.2應(yīng)用實(shí)例

下(xià)麵(miàn)以SND6802係列電機(jī)保(bǎo)護器為例，介紹電(diàn)機(jī)保(bǎo)護(hù)器(qì)在我公司項目的應用(yòng)情況(kuàng)。

4.2.1SND6802分(fēn)體(tǐ)式電機保護(hù)器(qì)在(zài)18．5KW原煤(méi)輸(shū)送(sòng)收(shōu)塵器風(fēng)機回路中(zhōng)的應用

應用(yòng)電(diàn)機保(bǎo)護器的二次原(yuán)理圖(tú)見(jiàn)圖1。其工(gōng)藝原(yuán)理：合上開關QF和微(wēi)動開關(guān)QF1，按下(xià)現(xiàn)場(cháng)按鈕SB1，接觸器KM綫圈(quān)帶(dài)電並通(tōng)過其(qí)輔助(zhù)接(jiē)點(diǎn)自保持，接(jiē)觸(chù)器(qì)觸點(diǎn)動作，主回路(lù)接通，同(tóng)時(shí)櫃(guì)上(shàng)紅燈(dēng)(HR1)和現(xiàn)場紅燈(HR2)發(fā)光，電機保護(hù)器顯示(shì)運行(háng)狀態。電(diàn)動機(jī)啟動(dòng)。如果(guǒ)電動機出(chū)現故(gù)障，電機保護器的(dí)保(bǎo)護(hù)接點(3，4)動作，

使接(jiē)觸(chù)器KM綫圈失電，跳(tiào)開(kāi)接觸器(qì)觸(chù)點，同(tóng)時(shí)櫃上綠(lǜ)燈(dēng)(HG1)和現(xiàn)場(cháng)綠燈(HG2)發光，電機保(bǎo)護器(qì)的(dí)輸(shū)出故障接(jiē)點(diǎn)(5，6)動作，發出(chū)故障(zhàng)報警(jǐng)信號，櫃(guì)上故障燈(HY)也發(fā)光。電機保護器(qì)通過判(pàn)斷與(yǔ)記憶．自(zì)保持並顯示故(gù)障(zhàng)狀態，並將(jiāng)電(diàn)機保(bǎo)護(hù)器(qì)通(tōng)訊接口(9，10)端(duān)子(zǐ)輸(shū)出(chū)的信號傳送到(dào)電氣控製(zhì)室(shì)後台(tái)計(jì)算機。直(zhí)到運行人(rén)員查明(míng)故(gù)障後。在(zài)後台計算機(jī)或電(diàn)機(jī)保(bǎo)護(hù)器的麵(miàn)板上按(àn)復位鍵(jiàn)後機內(nèi)的(dí)出(chū)口繼電器(qì)才可以(yǐ)復(fù)位，為(wéi)再(zài)次啟動(dòng)做(zuò)好準(zhǔn)備。

4.2.2帶(dài)漏(lòu)電保護功能的(dí)SND6802分(fēn)體式電機保護(hù)器在(zài)132KW電機回路中的應(yīng)用

如圖2所示．7，8端(duān)子為(wéi)保護器(qì)的輸出(chū)零序電流互感(gǎn)器接(jiē)點，其他(tā)端(duān)子與圖1一樣。由於電動(dòng)機功率(shuài)很(hěn)大．因此在主(zhǔ)回(huí)路(lù)設置(zhì)3個變(biàn)比為5安(ān)培的電(diàn)流(liú)互感器。並把電流(liú)互(hù)感器的二次綫穿(chuān)過分(fēn)體(tǐ)式(shì)電(diàn)機(jī)保護器(qì)的電(diàn)流互感(gǎn)器(qì)部分，然(rán)後(hòu)通過通訊綫把主機部分(fēn)和(hé)顯(xiǎn)示(shì)麵(miàn)板(bǎn)相連。其(qí)電(diàn)機保(bǎo)護器正(zhèng)常(cháng)工作(zuò)原(yuán)理及(jí)標配故(gù)障處(chǔ)理與(yǔ)圖1一(yī)樣。不同之處是本圖用到的(dí)電機保(bǎo)護器(qì)具有零序漏(lòu)電保(bǎo)護功能。帶有(yǒu)零序(xù)電(diàn)流(liú)互感器，電動機(jī)主(zhǔ)回路的一(yī)次(cì)電纜(lǎn)A，B，C三相。要(yào)同(tóng)時(shí)穿過電(diàn)機保(bǎo)護器(qì)的零(líng)序(xù)電流互(hù)感(gǎn)器(qì)，依(yī)據A，B，C三(sān)相電流(liú)之(zhī)和等(děng)於(yú)零的(dí)原則來判(pàn)斷(duàn)零(líng)序漏(lòu)電電流，繼而(ér)進行(háng)漏電保(bǎo)護。如果電(diàn)動機(jī)出現漏電(diàn)故障(zhàng)。電機保護(hù)器監(jiān)測到(dào)漏(lòu)電電(diàn)流很(hěn)小．並且在(zài)漏電電流(liú)允許(xǔ)的範(fàn)圍內(<=30mA)，電機保(bǎo)護器(qì)的輸出保護(hù)接點(diǎn)(3，4)不動(dòng)作，但(dàn)是電(diàn)機保(bǎo)護器(qì)的顯(xiǎn)示(shì)麵(miàn)板的(dí)故(gù)障指示燈(dēng)閃爍，並(bìng)將信(xìn)號(hào)傳送到(dào)電(diàn)氣控(kòng)製室後(hòu)台計算機(jī)。電機保護器(qì)通(tōng)過判(pàn)斷(duàn)與(yǔ)記(jì)憶，自保持(chí)並顯示故障狀態，直到運(yùn)行(háng)人(rén)員查(chá)明(míng)漏(lòu)電(diàn)故障並消除後，在(zài)後台計(jì)算機或電機保護(hù)器的(dí)麵板(bǎn)上按復(fù)位鍵後機內的(dí)出口(kǒu)繼電器才(cái)可以復位(wèi)，電機保(bǎo)護(hù)器(qì)顯示(shì)運行。如(rú)果電(diàn)動機出現漏電故(gù)障，並且超出漏(lòu)電電(diàn)流允(yǔn)許的範(fàn)圍(wéi)，電(diàn)機保(bǎo)護(hù)器的輸出(chū)保護接點(diǎn)(3，4)動作(zuò)，其原(yuán)理與上(shàng)圖(tú)1的(dí)故障處(chǔ)理(lǐ)原理一樣。

圖1應用(yòng)電(diàn)機(jī)保(bǎo)護器的(dí)二次(cì)原(yuán)理圖

圖2運(yùn)用(yòng)電機保(bǎo)護(hù)器(qì)的(dí)二次原理圖

5 安科瑞ARD係列智(zhì)能電動機保(bǎo)護器介紹(shào)與綜合選型(xíng)

5.1產(chǎn)品簡介(jiè)

ARD該(gāi)係列(liè)低壓電動機保護(hù)器(qì)，具有(yǒu)過載，斷相(xiāng)，不平(píng)衡，欠載(zǎi)，接地/漏電(diàn)，堵(dǔ)轉等保護功能(néng)。可與(yǔ)接觸器(qì)，電(diàn)動機(jī)起動器等電(diàn)器元(yuán)件構成(chéng)電(diàn)動(dòng)機控製保(bǎo)護單(dān)元，具有遠程自(zì)動控製，現(xiàn)場直接(jiē)控製，麵(miàn)板指示，信(xìn)號報警(jǐng)，現場總(zǒng)綫(xiàn)通信等功(gōng)能。應用(yòng)範(fàn)圍：可廣(guǎng)泛應用(yòng)於煤礦(kuàng)，石(shí)化，冶(yě)煉，電(diàn)力，建築(zhù)等行業(yè)的配電領域。

5.2產(chǎn)品選(xuǎn)型(xíng)

產(chǎn)品(pǐn)功(gōng)能

說明：“√”表示具備(bèi)“■”表(biǎo)示(shì)可(kě)選

6 結(jié)束(shù)語(yǔ)

電機(jī)保(bǎo)護器是(shì)發(fā)電，供電，用電係統的重要器件(jiàn)，廣(guǎng)泛(fàn)的(dí)采(cǎi)用(yòng)電機保護器，不但可以提高(gāo)工藝(yì)控製的準確性，科(kē)學性(xìng)，降(jiàng)低事故率，而且對於提高(gāo)電(diàn)氣控(kòng)製(zhì)係統(tǒng)的自(zì)動化水平和發展國(guó)民經(jīng)濟，也(yě)必(bì)將起到(dào)好的推動(dòng)作用(yòng)。

【參考(kǎo)文(wén)獻(xiàn)】

[1]汪東芳.用(yòng)電機(jī)保護(hù)器取(qǔ)代熱繼(jì)電(diàn)器以(yǐ)實(shí)現節能(néng)[J].電(diàn)工技(jì)術(shù),2008(8):56,66.

[2]吳(wú)佳音.淺談低壓電(diàn)機(jī)保護器(qì)的應用

[3]安(ān)科瑞(ruì)企(qǐ)業(yè)微電網設計與(yǔ)應用(yòng)手冊2019.11