摘(zhāi)要：為(wéi)了防止電動機在(zài)使用過(guò)程(chéng)中因(yīn)過(guò)載(zǎi)，短路(lù)，斷相，過壓(yā)，欠(qiàn)壓(yā)，過(guò)熱而燒(shāo)毀(huǐ)
，就有必要(yào)對電動機(jī)的運行狀態(tài)進(jìn)行(háng)及時準(zhǔn)確的檢測
，並(bìng)對電(diàn)動機(jī)進行相(xiāng)應的(dí)保護(hù)。本文(wén)分(fēn)析了電(diàn)動機的故障原因
，並介(jiè)紹了多功能(néng)智能化電(diàn)動(dòng)機(jī)保(bǎo)護(hù)器(qì)的(dí)構成與(yǔ)保(bǎo)護功(gōng)能(néng)和(hé)應(yīng)用。

關鍵(jiàn)詞(cí)：智能保護(hù)器(qì)；短路(lù)；斷相(xiāng)；過壓；故(gù)障(zhàng)

0 引言(yán)

石油化工行業(yè)電機(jī)設(shè)備是(shì)大容(róng)量，高負荷的連續運(yùn)轉
，因而對(duì)其可(kě)靠(kào)性和(hé)穩定(dìng)性要求高(gāo)
，一旦(dàn)發生事故(gù)
，馬上查找(zhǎo)故障(zhàng)原因並及時(shí)消(xiāo)除(chú)
，以保(bǎo)證及(jí)時恢復生產(chǎn)。為(wéi)此
，經過多年嘗(cháng)試(shì)和反(fǎn)復實踐
，終選(xuǎn)擇了(liǎo)電動(dòng)機智能(néng)保護器(簡稱(chēng)為電機(jī)保護器)
，作(zuò)為(wéi)電(diàn)動機(jī)的保護元件,下麵(miàn)就電(diàn)動機(jī)的(dí)故障原(yuán)因以及電機(jī)保護器的應(yīng)用(yòng)作(zuò)以簡單介(jiè)紹。

1 電(diàn)動(dòng)機(jī)的(dí)故障(zhàng)原因

電(diàn)動機(jī)在運行中由(yóu)於(yú)種種原因
，會出(chū)現(xiàn)故障(zhàng)
，故障分機(jī)械與電氣(qì)兩方麵。

（1）機(jī)械方麵有(yǒu)掃膛，振動(dòng)，軸承過熱(rè)等故障

（2）電(diàn)氣方麵(miàn)主要(yào)是電(diàn)動機(jī)繞(rào)組(zǔ)過(guò)熱
，超(chāo)過額定(dìng)值而(ér)燒毀(huǐ)在這裏我們僅對電氣(qì)故障進行(háng)分(fēn)析
，造(zào)成繞(rào)組(zǔ)過熱(rè)的主(zhǔ)要原(yuán)因之(zhī)一是流過繞組的(dí)電流過大(dà)
，超過電(diàn)動機(jī)的額定電流。

造成繞組過熱的主要原因之(zhī)二：雖然流過(guò)繞組的電(diàn)流不超(chāo)過(guò)額定(dìng)值(zhí)
，但由(yóu)於電機通風(fēng)不良或環境(jìng)溫度過(guò)高
，繞組的(dí)發熱(rè)不(bù)能(néng)及時(shí)散(sàn)出(chū)
，也能造成繞組溫度超(chāo)過額(é)定(dìng)值(zhí)而(ér)燒毀(huǐ)電(diàn)機。

2 電(diàn)機保護(hù)器的(dí)工作原理(lǐ)與功(gōng)能(néng)

2.1電機(jī)保護器的工(gōng)作原理

電機(jī)保護器集過(guò)（輕）載(zǎi)保護，缺相，過（欠）壓(yā)，堵(dǔ)轉，漏電，接(jiē)地(dì)及(jí)三相(xiāng)不平(píng)衡保護(hù)等(děng)低壓(yā)保護(hù)於(yú)一身
，通常由電流傳(chuán)感器(qì)，比較電路，單片機，或(huò)出口繼電(diàn)器(qì)等幾(jī)部分組(zǔ)成。

2.2電機保(bǎo)護(hù)器的(dí)功(gōng)能(néng)

2.2.1係統保護功能

電機(jī)保護器(qì)可(kě)實(shí)現對電機的綜合保(bǎo)護
，其(qí)具體(tǐ)功(gōng)能有接(jiē)地保護(hù)，斷(duàn)相(xiāng)保護，短(duǎn)路(lù)保護，過（輕(qīng)）負荷保(bǎo)護，不(bù)平(píng)衡過負荷(hé)保護，堵(dǔ)轉(zhuǎn)保(bǎo)護(hù)，低(dī)電壓(yā)和(hé)過(guò)電壓(yā)保(bǎo)護。當(dāng)電機正常工(gōng)作(zuò)時(shí)
，保(bǎo)護器通過麵(miàn)板上(shàng)的液(yè)晶顯示屏(píng)
，實(shí)時顯示電(diàn)機(jī)的(dí)工作(zuò)電流和電壓。具有(yǒu)通(tōng)訊(xùn)功能的電機保護(hù)器(qì)定時將采集的(dí)信(xìn)號通過(guò)CAN總(zǒng)綫(xiàn)傳(chuán)至後台(tái)微機(jī)。當故障(zhàng)發生時
，保護(hù)器能自動地(dì)，迅(xùn)速地反應並發出跳(tiào)閘(zhá)信號(hào)。

2.2.2故(gù)障判斷與記憶(yì)功(gōng)能(néng)

電機保(bǎo)護(hù)器對(duì)電動機(jī)進行檢(jiǎn)測(cè)時
，需正(zhèng)確判(pàn)斷電動(dòng)機(jī)正常，過(guò)載，短路(lù)，斷(duàn)相，過(guò)壓(yā)，欠(qiàn)壓(yā)，過(guò)熱(rè)等工況(kuàng)並作(zuò)相應的(dí)處(chǔ)理。當電(diàn)動機出現某(mǒu)種故障時
，保護(hù)器切(qiē)斷(duàn)電動機(jī)的電源而處於保(bǎo)護狀態(tài)
，並(bìng)且保存(cún)故障類型，時間(jiān)以(yǐ)及電機運行(háng)參數。電(diàn)機保(bǎo)護(hù)器通過(guò)識(shí)別(bié)與(yǔ)記憶電路(lù)對故(gù)障(zhàng)予以識別(bié)，記憶(yì)和(hé)指示
，以(yǐ)便於維修(xiū)。隻(zhī)有(yǒu)故障排(pái)除(chú)後(hòu)
，復位保護器(qì)
，故(gù)障指(zhǐ)示才消失(shī)
，電(diàn)動機才能(néng)再(zài)次啟動(dòng)。

2.2.3在綫監測功(gōng)能

帶有通(tōng)訊功能的電機保護(hù)器使(shǐ)控(kòng)製室(shì)操作(zuò)人員可(kě)在後台微(wēi)機上
，完成(chéng)所有(yǒu)保(bǎo)護(hù)器(qì)的各(gè)種保護(hù)整定數據(jù)的調(tiáo)閱(yuè)，修(xiū)改(gǎi)和整(zhěng)定(dìng)。同(tóng)時
，在綫監(jiān)測電機的運行(háng)負載和供電(diàn)電源(yuán)的質(zhì)量
，為(wéi)及早發現過(guò)載(zǎi)和(hé)接地故(gù)障等(děng)創(chuàng)造(zào)了(liǎo)條(tiáo)件。此(cǐ)外
，後(hòu)台微(wēi)機(jī)*的(dí)信(xìn)息管(guǎn)理功能(néng)
，可(kě)有(yǒu)效(xiào)記(jì)錄(lù)各台電(diàn)機的型號，運行方式，和(hé)歷史(shǐ)維護(hù)記錄(lù)
，為(wéi)保證(zhèng)工(gōng)藝係(xì)統(tǒng)的生(shēng)產，減(jiǎn)少事故停車
，提供(gōng)了(liǎo)可靠(kào)依據。

3 電機保護器(qì)的應用(yòng)

3.1選(xuǎn)型(xíng)原則(zé)

電(diàn)機(jī)保護器的應用(yòng)首先(xiān)要做(zuò)到正確的選(xuǎn)型
，須(xū)考慮一下幾個(gè)方麵。

（1）電機保護器(qì)按結(jié)構(gòu)形(xíng)式(shì)來劃分
，一(yī)般(bān)分為(wéi)一(yī)體式和分(fēn)體式兩種(zhǒng)。

所謂的(dí)一(yī)體(tǐ)式就是顯示(shì)麵板(bǎn)與(yǔ)電流互(hù)感器(qì)部分是一(yī)體(tǐ)的(dí)
，分(fēn)體(tǐ)式就是(shì)顯(xiǎn)示(shì)麵板(bǎn)與(yǔ)電流互感(gǎn)器(qì)部(bù)分是分開的(dí)。

我們(mén)在(zài)工程(chéng)實踐中由於(yú)普(pǔ)遍采用了(liǎo)新型(xíng)的(dí)SIVACON8PT
，GCS
，MNS等(děng)係列低(dī)壓(yā)抽屉式(shì)開關櫃
，因而(ér)采用(yòng)分體式
，將(jiāng)顯示表頭(tóu)嵌(qiàn)入(rù)式(shì)的安(ān)裝在(zài)開關櫃抽(chōu)屉的活(huó)動(dòng)麵板內
，這(zhè)樣(yàng)不僅簡化(huà)了(liǎo)櫃(guì)內接(jiē)綫(xiàn)，而且(qiě)又方便了(liǎo)係統(tǒng)隨(suí)時(shí)調(tiáo)整，設(shè)定(dìng)參數和(hé)顯示，監控(kòng)
，同時數字化的顯(xiǎn)示麵板(bǎn)也(yě)增(zēng)添了櫃體的(dí)統一性和美(měi)觀性(xìng)；使得(dé)配電(diàn)室(shì)內(nèi)的設備(bèi)運行情況及(jí)故(gù)障狀態一目了然
，極大(dà)的方便了(liǎo)係(xì)統巡(xún)查(chá)和檢(jiǎn)修維護。

（2）電(diàn)機保護器(qì)按額(é)定工(gōng)作電壓(yā)及(jí)電流(liú)範(fàn)圍(wéi)來劃(huá)分
，可(kě)分為(wéi)AC380V，AC220V兩種(zhǒng)；對應(yīng)量(liáng)程為5-50A，10-100A，20-200A，40-400A，60-600A等若幹(gān)等級
，使(shǐ)用(yòng)時(shí)按照(zhào)電(diàn)機控(kòng)製回路工作電(diàn)壓及負載的(dí)額(é)定(dìng)電(diàn)流(liú)選(xuǎn)用(yòng)相應的(dí)量(liáng)程範圍即可。

在工程(chéng)應(yīng)用中(zhōng)
，由於化(huà)工(gōng)裝置(zhì)電機(jī)較多(duō)
，為方便(biàn)互(hù)換及(jí)減(jiǎn)少(shǎo)備件(jiàn)的種類(lèi)
，對於200A及以下(xià)的電機(jī)
，用(yòng)分體(tǐ)式電(diàn)機保護器(qì)
，使(shǐ)主回(huí)路(lù)的一(yī)次電(diàn)纜(lǎn)直(zhí)接(jiē)穿過(guò)電(diàn)機保護(hù)器的電流(liú)互(hù)感器部分(fēn)即(jí)可實現(xiàn)小功率(shuài)電(diàn)動機的控製(zhì)和保(bǎo)護(hù)；200A以上的(dí)電機(jī)
，我們采(cǎi)用在(zài)主回(huí)路裝(zhuāng)設3個變(biàn)比為(wéi)5安倍的電流互感器的(dí)方(fāng)式(shì)
，將(jiāng)一次(cì)電流(liú)變(biàn)為小(xiǎo)於5安倍(bèi)的二次電流
，再接入電機(jī)保(bǎo)護(hù)器
，使大型(xíng)設備也(yě)得到(dào)了有(yǒu)效(xiào)的(dí)控(kòng)製和保(bǎo)護。

（3）電機保護器除了具備(bèi)基(jī)本保(bǎo)護功(gōng)能(néng)外,還具(jù)備(bèi)RS-485通訊(xùn)接(jiē)口(kǒu),可(kě)根據工藝以及DCS係統(tǒng)連(lián)鎖的實際(jì)需要(yào)合理安排；零(líng)序漏電保(bǎo)護功能
，電(diàn)動(dòng)機自(zì)動重啟動功(gōng)能。當供(gōng)配電係(xì)統發生(shēng)電(diàn)壓驟降(jiàng)
，而且(qiě)又(yòu)在(zài)設(shè)定的自(zì)動重啟動時間內(nèi)恢復正常
，電(diàn)機(jī)保護(hù)器可(kě)以(yǐ)將(jiāng)停運(yùn)的(dí)電(diàn)動(dòng)機在設(shè)定的時間自(zì)動恢(huī)復(fù)至運行狀態。這些非標(biāo)配的(dí)功能(néng)在(zài)選(xuǎn)型時(shí)要根據用戶要求合理(lǐ)選(xuǎn)配。

3.2通過工程(chéng)實(shí)例說明(míng)電機(jī)保(bǎo)護(hù)器的(dí)應用

下(xià)麵以WDB係列(liè)電(diàn)機(jī)保護器為例,介(jiè)紹一下電機(jī)保護(hù)器(qì)在(zài)我(wǒ)公(gōng)司的工(gōng)程(chéng)應用情(qíng)況。

（1）WDB一體(tǐ)式(shì)電(diàn)機保護器在22KW基地後(hòu)勤配電回路(lù)中(zhōng)的應用(yòng)

圖1應用電機(jī)保(bǎo)護器(qì)的二次原(yuán)理圖(tú)

其(qí)二(èr)次原理(lǐ)圖(tú)的(dí)工(gōng)作(zuò)過程(chéng)：合(hé)上開(kāi)關(guān)QF和微斷(duàn)開(kāi)關(guān)QF1
，按下現(xiàn)場按(àn)鈕(niǔ)SB1,接觸器(qì)KM綫圈帶電(diàn)並通(tōng)過其(qí)輔(fǔ)助接點自保持
，接(jiē)觸器(qì)觸點動作
，主(zhǔ)回路(lù)接通(tōng)
，同時(shí)櫃上(shàng)紅燈(dēng)（HR1）和(hé)現(xiàn)場紅燈（HR2）發(fā)光,電(diàn)機保護器顯(xiǎn)示(shì)運行狀(zhuàng)態
，電(diàn)動(dòng)機(jī)啟(qǐ)動(dòng)。如(rú)果電動機(jī)出(chū)現故障(zhàng)
，電機保(bǎo)護器(qì)的保(bǎo)護接(jiē)點（3，4）動作(zuò)
，使接觸(chù)器KM綫(xiàn)圈(quān)失電
，跳開接觸(chù)器觸點
，同(tóng)時(shí)櫃上綠燈(dēng)（HG1）和現場(cháng)綠(lǜ)燈(dēng)（HG2）發(fā)光(guāng)
，電(diàn)機(jī)保(bǎo)護器的輸出故(gù)障接點（5，6）動作(zuò)
，發出故障報(bào)警(jǐng)信(xìn)號(hào)
，櫃上故障燈（HY）也發光。電機保護(hù)器通(tōng)過判斷(duàn)與(yǔ)記(jì)憶(yì)
，自保持(chí)並顯示故障狀態
，並(bìng)將電機保(bǎo)護(hù)器(qì)通訊接口(kǒu)（9，10）端(duān)子輸出(chū)的信(xìn)號傳送(sòng)到電氣(qì)控製(zhì)室後台計(jì)算(suàn)機
，直(zhí)到運(yùn)行(háng)人(rén)員(yuán)查(chá)明故(gù)障(zhàng)後(hòu)
，在(zài)後(hòu)台(tái)計算(suàn)機或(huò)電(diàn)機保(bǎo)護器(qì)的麵(miàn)板上按復位鍵(jiàn)後機(jī)內的出口(kǒu)繼電器(qì)才(cái)可以(yǐ)復(fù)歸
，為再次(cì)開車(chē)做好準(zhǔn)備。

圖2運(yùn)用(yòng)電(diàn)機(jī)保護器的二次原理圖

如圖2所示
，7，8端子為(wéi)保護器(qì)的輸出零序電(diàn)流互(hù)感器接點(diǎn)
，其他(tā)端子與(yǔ)圖1一樣。由於電動機功(gōng)率很大(dà)
，因(yīn)此(cǐ)在(zài)主回(huí)路(lù)設置(zhì)3個(gè)變(biàn)比(bǐ)為(wéi)5安倍的電(diàn)流(liú)互感器
，並把(bǎ)電流互感(gǎn)器(qì)的二(èr)次(cì)綫穿(chuān)過分體式電(diàn)機保護(hù)器的電(diàn)流(liú)互感器(qì)部分
，然後(hòu)通過通訊(xùn)綫(xiàn)把電(diàn)流(liú)互感器(qì)部(bù)分與(yǔ)顯(xiǎn)示麵(miàn)板相連。其電(diàn)機保(bǎo)護(hù)器(qì)正(zhèng)常工作原(yuán)理及(jí)標(biāo)配故(gù)障(zhàng)處(chǔ)理(lǐ)與圖1一樣。不同(tóng)之處(chǔ)是本(běn)圖用到的(dí)電機(jī)保護(hù)器具有零(líng)序漏電保護(hù)功能
，帶有(yǒu)零(líng)序電(diàn)流(liú)互(hù)感(gǎn)器
，電(diàn)動機(jī)主回路的(dí)一次(cì)電纜A,B,C三相
，要同(tóng)時(shí)穿(chuān)過(guò)電機保(bǎo)護器(qì)的(dí)零(líng)序電(diàn)流互感器
，依(yī)據(jù)A,B,C三相電流之和(hé)等於(yú)零的原則(zé)來(lái)判(pàn)斷(duàn)零(líng)序漏電電(diàn)流(liú)
，繼(jì)而進(jìn)行漏電(diàn)保護。如(rú)果電(diàn)動機出現漏(lòu)電故障
，電機(jī)保護器(qì)檢(jiǎn)測(cè)到(dào)漏(lòu)電(diàn)電流很小
，並(bìng)且在漏電電(diàn)流允許的範圍（≤30mA）內(nèi)
，電機保護器的(dí)輸出保護接點（3，4）不動作
，但(dàn)是電(diàn)機保護(hù)器(qì)的顯(xiǎn)示麵(miàn)板(bǎn)的故(gù)

（2）帶(dài)漏(lòu)電保護功能的WDB分體式(shì)電(diàn)機保護(hù)器(qì)在甲乙(yǐ)酮132KW臥(wò)式離心(xīn)泵配(pèi)電回路(lù)中的應用障(zhàng)指(zhǐ)示燈(dēng)閃爍
，並(bìng)將信號傳送到電氣控(kòng)製室(shì)後台計算(suàn)機。電機(jī)保(bǎo)護器(qì)通(tōng)過判(pàn)斷與記憶(yì)
，自保(bǎo)持(chí)並(bìng)顯示故障狀態
，直(zhí)到(dào)運(yùn)行(háng)人(rén)員查(chá)明漏電(diàn)故障並消(xiāo)除(chú)後
，在(zài)後台計算機或(huò)電機保護器的麵板上按(àn)復位(wèi)鍵後(hòu)機(jī)內(nèi)的出口(kǒu)繼電器才可(kě)以復歸
，電機保(bǎo)護(hù)器(qì)顯(xiǎn)示(shì)運(yùn)行。如果電(diàn)動機出現漏(lòu)電故障
，並且超出漏電(diàn)電流(liú)允許的範(fàn)圍
，電機保護(hù)器(qì)的(dí)輸(shū)出(chū)保(bǎo)護(hù)接點(diǎn)（3，4）動作(zuò)
，其原(yuán)理與(yǔ)上圖1的故障(zhàng)處(chǔ)理原理一(yī)樣(yàng)。

4 安(ān)科瑞ARD係列智(zhì)能電(diàn)動機(jī)保護(hù)器(qì)介紹(shào)與綜(zōng)合選(xuǎn)型

4.1產品簡(jiǎn)介(jiè)

ARD該(gāi)係列(liè)低壓電(diàn)動(dòng)機保護(hù)器
，具有過(guò)載，斷(duàn)相(xiāng)，不(bù)平衡(héng)，欠(qiàn)載，接地/漏(lòu)電，堵轉(zhuǎn)等(děng)保(bǎo)護功能(néng)。可與接觸(chù)器，電動機(jī)起動(dòng)器(qì)等電器元(yuán)件構(gòu)成(chéng)電(diàn)動(dòng)機控製(zhì)保護單(dān)元
，具有(yǒu)遠程自(zì)動(dòng)控(kòng)製，現(xiàn)場(cháng)直(zhí)接(jiē)控(kòng)製(zhì)，麵板指示(shì)，信號報(bào)警，現(xiàn)場(cháng)總綫(xiàn)通(tōng)信等(děng)功(gōng)能。應用(yòng)範(fàn)圍：可廣(guǎng)泛(fàn)應用於(yú)煤礦，石化(huà)，冶煉，電(diàn)力，建築(zhù)等行業(yè)的配電領(lǐng)域。

4.2產品選型

產品(pǐn)功能(néng)

說(shuō)明(míng)：“√”表(biǎo)示具備(bèi)“■”表(biǎo)示(shì)可選

5 結束語(yǔ)

電機保護器是發(fā)電，供(gōng)電(diàn)，用電(diàn)係(xì)統(tǒng)的重要器(qì)件(jiàn)
，廣泛的(dí)采(cǎi)用(yòng)電(diàn)機(jī)保(bǎo)護器
，不但(dàn)可以提(tí)高工藝控製的(dí)準確(què)性(xìng)，科(kē)學性(xìng)
，降(jiàng)低事(shì)故率
，而且(qiě)對於(yú)提(tí)高(gāo)電氣控製(zhì)係統的(dí)自(zì)動化水平和(hé)發(fā)展(zhǎn)國(guó)民經濟(jì)
，也(yě)必將(jiāng)起到(dào)推動(dòng)作用。

【參(cān)考(kǎo)文獻(xiàn)】

[1]張風平(píng),劉(liú)輝.淺(qiǎn)談低(dī)壓電機智能保護器的應用

[2]安(ān)科(kē)瑞企(qǐ)業(yè)微電(diàn)網(wǎng)設(shè)計與應用手冊2019.11