摘  要(yào) : 目(mù)前我(wǒ)國(guó)低(dī)壓電機(jī)裝機(jī)容(róng)量巨大，每年燒毀的電機(jī)數量觸(chù)目驚心(xīn)，由於電機燒(shāo)毀造(zào)成(chéng)的停產(chǎn)損失更是難以估(gū)量。本(běn)文結(jié)合工(gōng)程(chéng)實際應(yīng)用(yòng)，介紹電站脫(tuō)硫項目(mù)上(shàng)電動機保護器(qì)的(dí)保護功能和參數設定(dìng)。

關鍵詞 : 電(diàn)動(dòng)機保(bǎo)護器;應用; 參數整(zhěng)定

一(yī) ，概述

   電(diàn)機損(sǔn)壞的(dí)原(yuán)因，從(cóng)主觀(guān)和(hé)客觀兩方麵分析主要(yào)如下 :

   客(kè)觀原因(yīn) : 電氣(qì)因素 : 缺相(xiāng)，過載，短(duǎn)路(lù)，老(lǎo)化，電壓異(yì)常(cháng)，頻(pín)繁啟(qǐ)停(tíng)。機(jī)械因(yīn)素 : 堵轉，偏心，振動，軸(zhóu)承磨(mó)損(sǔn)，受(shòu)潮，環(huán)境溫(wēn)度(dù)高等。

   主(zhǔ)觀原(yuán)因 : 電氣設計元(yuán)器(qì)件(jiàn)選型不(bù)合適，保護整(zhěng)定(dìng)值不合適(shì)，部分技術(shù)人(rén)員不重(zhòng)視參數調(tiáo)整，以及設(shè)備巡檢(jiǎn)不(bù)到(dào)位。

   從經驗(yàn)上來看電(diàn)機大多數損(sǔn)壞(huài)是(shì)缺相(xiāng)和受潮引(yǐn)起(qǐ)的。根據經(jīng)驗(yàn)電(diàn)機缺(quē)相運行引起的損壞(huài)占(zhān)電機總損(sǔn)毀數的一半以(yǐ)上。 電源缺相後(hòu)會在電機(jī)斷(duàn)綫相(xiāng)繞組上(shàng)產(chǎn)生數倍(bèi)的反(fǎn)電壓(yā)，短(duǎn)時間就可(kě)造成(chéng)繞組(zǔ)匝間(jiān)擊(jī)穿，繞(rào)組燒(shāo)毀。傳統(tǒng)熱繼的反時(shí)限特(tè)性無法有(yǒu)效(xiào)保護電機的(dí)缺相故(gù)障 。隨著經濟水平的(dí)提高(gāo)，電子元件(jiàn)價(jià)格下降，加(jiā)上(shàng)工(gōng)廠企(qǐ)業人(rén)員精簡，對(duì)設備的(dí)穩定性，安(ān)全(quán)性提出個(gè)更高(gāo)的(dí)要(yào)求。從(cóng)長遠(yuǎn)來看(kàn)電機(jī)保護器(qì)將是主流(liú)趨(qū)勢。

二(èr)，解(jiě)決方案對比(bǐ)

   傳(chuán)統斷(duàn)路器+接觸(chù)器(qì)+熱繼電器，保護原理(lǐ)為(wéi)熱(rè)磁脫扣(kòu) 。功能簡單(dān)，調(tiáo)整誤(wù)差(chà)大，響應(yīng)速度(dù)慢，保護功(gōng)能單一(yī)，優點是(shì)操作簡單(dān)，成本低。

   該項目方(fāng)案采(cǎi)用(yòng)斷(duàn)路(lù)器+ 電流互(hù)感器(qì)+ 電機保(bǎo)護器(qì) 。保護(hù)全(quán)麵，精(jīng)度(dù)高，響應(yīng)快，抗幹(gān)擾能力強，參數可(kě)根(gēn)據負(fù)荷及工況整定，成本稍(shāo)高。

   新型(xíng)電動機保護器(qì)在(zài)常規保護的基礎上，新(xīn)增測控，計量， 通訊(xùn)等功能，實現了智能(néng)化，網絡化，數字(zì)化(huà)，為現(xiàn)場設(shè)備(bèi)提(tí)供(gōng)了更加(jiā)全麵有效的保護。它(tā)體積(jī)小(xiǎo)，功能強，可(kě)靠性高(gāo)，設置簡單，安(ān)裝(zhuāng)方(fāng)便(biàn)。

三，主要功能和(hé)保護類(lèi)型(xíng)

   保護器(qì)具(jù)有(yǒu)全(quán)麵的電(diàn)動(dòng)機(jī)數(shù)字(zì)保護，電(diàn)量(liáng)測量，運行狀態(tài)監視(shì)，保(bǎo)護(hù)動作(zuò)記(jì)錄(lù)和網絡通(tōng)訊，模(mó)擬量輸出功能 。具有(yǒu)多種(zhǒng)啟(qǐ)動(dòng)模式(shì)，可實現(xiàn)直接(jiē)啟(qǐ)動，降壓啟動，星(xīng)三(sān)角啟動(dòng)，正(zhèng)反轉運行等(děng)。同時具有(yǒu)短(duǎn)路(lù)，過載，缺相，三(sān)相不平衡，堵(dǔ)轉(zhuǎn)，啟動時間過長(cháng)，欠(qiàn)壓(yā)，過(guò)壓，接地，定時(shí)限(xiàn)過(guò)載等(děng)全(quán)麵(miàn)保(bǎo)護(hù)。並且可實時測量和(hé)顯(xiǎn)示電壓，電(diàn)流，功率因(yīn)數，電能等(děng)多(duō)種參數並完成數據(jù)上(shàng)傳。

四，現場應(yīng)用(yòng)

   我司(sī)在(zài)河(hé)北(běi)某鋼鐵集團，燃氣電站(zhàn)脫(tuō)硫工程，對係(xì)統(tǒng)內重要(yào)工藝設(shè)備，潮濕環境的電(diàn)機，重(zhòng)載(zǎi)設備均設(shè)計配(pèi)備了電(diàn)機(jī)綜合保護(hù)器(qì)，見(jiàn)下表(biǎo) :

表(biǎo)一(yī)：主要電機設備表

   通過電(diàn)機(jī)綜合保(bǎo)護器(qì)實現現場設(shè)備的就地和 DCS 啟(qǐ)停，綜 合(hé)告警和跳閘(zhá)保(bǎo)護，而(ér)且有 4-20mA 電(diàn)流反饋 。控製(zhì)和保(bǎo)護回 路(lù)如下(xià)圖(tú)所示。

圖一：保護回(huí)路(lù)接綫圖

   圖(tú)中(zhōng) Ua，Ub，Uc，UN 為電(diàn)壓測(cè)量輸入(rù)，IA，IB，IC 為(wéi)三相電流輸入，I0 為零(líng)序電(diàn)流輸入，L，N 接(jiē)控(kòng)製(zhì)電(diàn)源，RS485 為通訊接(jiē) 口(kǒu)，25-33 為開(kāi)入量端子，其(qí)中(zhōng) 31 為外(wài)部啟動，33 為外(wài)部停止， 29 為(wéi)接觸(chù)器運(yùn)行狀(zhuàng)態(tài) 。22 端(duān)子(zǐ)外接電(diàn)機(jī)接觸器綫圈，17 端子(zǐ) KA3 為開出量，默認(rèn)為故障(zhàng)報警。

五，保護(hù)原理(lǐ)及參數(shù)整(zhěng)定

   設備送電後(hòu)確(què)認液晶顯示(shì)器(qì)及按鈕正常(cháng)工作。開入量實驗，用導綫將(jiāng)裝(zhuāng)置外(wài)部端子短接，裝置的(dí)開入狀(zhuàng)態顯(xiǎn)示中 DI1- DI8 應(yīng)由斷開變(biàn)為為閉(bì)合(hé)(由(yóu)不顯(xiǎn)示到顯(xiǎn)示(shì)) ，開(kāi)出量需通過上(shàng)位軟件遙(yáo)控(kòng)來(lái)實現開(kāi)出(chū)量調(tiáo)試，把控(kòng)製(zhì)方(fāng)式(shì)設置(zhì)為通訊控製(zhì)，然(rán)後(hòu)用上位(wèi)機(jī)控(kòng)製(zhì)回路的(dí)啟(qǐ)動(dòng)和(hé)停止。驗證(zhèng)完畢後輸入保護(hù)整定值，並(bìng)按(àn)需進(jìn)行(háng)保護投(tóu)退。

   參數整定(dìng)以(yǐ)脫硫 18．5kW 衝(chōng)洗(xǐ)水(shuǐ)泵(bèng)為例 。基本參(cān)數(shù) : 電機 額定(dìng)電流 Ie = 34．7A，PT 變(biàn) 比 1，CT 選(xuǎn) 項 值 為(wéi) 0 ( 對 應(yīng) 變 比(bǐ) 值 60A /25mA) ，CT 一次值 60A。

( 1) 速斷(duàn)保(bǎo)護(hù)是防(fáng)止(zhǐ)電機或(huò)者(zhě)綫路(lù)相間短(duǎn)路(lù) 。任(rèn)一相(xiāng)電(diàn)流 超過設(shè)定值(zhí)時，按設定(dìng)的(dí)延時(shí)保護動作 。短(duǎn)路(lù)速(sù)斷(duàn)保護定(dìng)值一(yī) 般整(zhěng)定為(wéi)電(diàn)機額定電流的 8-10 倍(bèi) 。此處投入跳(tiào)閘，定值 Is = 8Ie，延遲時間(jiān) dEL = 0 秒。

( 2) 過流保(bǎo)護(hù)是(shì)任(rèn)一(yī)相電流(liú)超(chāo)過(guò)設定(dìng)值時(shí)，經設(shè)定延時(shí)保(bǎo) 護動作 。過流保護(hù)定值一般整定(dìng)為額(é)定(dìng)電(diàn)流(liú)的 1．2-1．5 倍 。此(cǐ) 處(chǔ)投入(rù)跳(tiào)閘，定值(zhí) Is = 1．5Ie，延遲(chí)時間 dEL = 10 秒。

( 3) 堵(dǔ)轉(zhuǎn)保(bǎo)護(hù)是保護(hù)電機(jī)啟動和(hé)運(yùn)行(háng)過(guò)程中，因負載過(guò)大(dà)，或者自身(shēn)機械(xiè)卡(qiǎ)死引起的電機(jī)損壞(huài) 。堵轉保護(hù)需按電(diàn)機(jī)堵(dǔ)轉電(diàn)流(liú)的(dí)一半整(zhěng)定，無法(fǎ)查(chá)到(dào)堵轉(zhuǎn)電(diàn)流的可(kě)按(àn)照額定電(diàn)流的 4-6 倍整(zhěng)定 。此處投(tóu)入(rù)跳閘，定值 Is = 6Ie，啟動時(shí)延遲時間dEL = 2 秒，運(yùn)行時延遲時間 dEL = 1 秒。

( 4) 接地保(bǎo)護(hù)保(bǎo)護(hù)電(diàn)機設備(bèi)單向或多(duō)相(xiāng)接(jiē)地(dì)，保護器根據 采樣的(dí)三相(xiāng)電流值(zhí)矢(shǐ)量和計算出零(líng)序(xù)電流 。  當算得零序(xù)電流 異(yì)常時，按(àn)照內部(bù)的設定(dìng)值(zhí)和(hé)時(shí)間，延遲後(hòu)報(bào)警或停機(jī) 。此(cǐ)處 投入跳閘，定值 Is = 0．3Ie，延(yán)遲時(shí)間 dEL = 5 秒(miǎo)。

( 5) 缺(quē)相(xiāng)保護(hù)是檢(jiǎn)測到電動機(jī)某(mǒu)一相(xiāng)運行電流正常，另有(yǒu) 一(yī)相沒(méi)有電(diàn)流或電流很(hěn)小(xiǎo)則(zé)判(pàn)斷(duàn)為綫(xiàn)路(lù)缺(quē)相，保護(hù)動作 。此處(chǔ) 投(tóu)入跳(tiào)閘，定值為(wéi)係統(tǒng)默認，延(yán)遲(chí)時(shí)間(jiān) dEL = 1 秒。

( 6) 三(sān)相不平(píng)衡保護(hù)是電(diàn)機任(rèn)意(yì)一(yī)相電(diàn)流(liú)大於(yú)或小(xiǎo)於(yú)與三 相(xiāng)電流(liú)平(píng)均(jūn)值(zhí)(一般(bān)電(diàn)機(jī)按照 10% 以(yǐ)內(nèi)的不(bù)平(píng)衡(héng)度設定) 。此 處(chǔ)投(tóu)入(rù)跳閘，定值 10%，延遲(chí)時間(jiān) dEL = 5 秒(miǎo)。

( 7) 過壓欠(qiàn)壓(yā)保護(hù)過壓會(huì)引起電(diàn)機(jī)絕緣降(jiàng)低(dī)，影響電機壽命(mìng)，欠壓(yā)時(shí)電機(jī)出(chū)力(lì)轉矩成倍下(xià)降，嚴重過(guò)載，繞(rào)組溫(wēn)度急劇升(shēng) 高(gāo) 。當(dāng)三相電壓(yā)均(jūn)小(xiǎo)於欠(qiàn)壓保(bǎo)護(hù)值經(jīng)延(yán)時(shí)後(hòu)保護動(dòng)作 。

對於(yú)一(yī)般電(diàn)機，欠(qiàn)壓值(zhí)一(yī)般取額(é)定(dìng)電壓的 60%-70% 。對(duì)於 重要(yào)負荷的(dí)電機，低電(diàn)壓(yā)值可取額(é)定電(diàn)壓的 40%-50%，延遲(chí)時(shí) 間按(àn)保證生(shēng)產工藝(yì)及(jí)人(rén)身，設(shè)備安(ān)全整定(dìng) 。此處(chǔ)過壓投(tóu) 入 報(bào) 警，定值 Us = 1．2Ue，延(yán)遲時(shí)間(jiān) dEL = 10 秒，欠壓投(tóu)入跳(tiào)閘，定值(zhí) Us = 0．6Ue，延(yán)遲(chí)時間 dEL = 5 秒。

( 8) tE 時間保護(hù)僅用(yòng)於增安型(xíng)電(diàn)動機，此處(chǔ)退(tuì)出。

( 9) 欠流保(bǎo)護是指當(dāng)負(fù)載(zǎi)為泵或(huò)者傳送帶(dài)時(shí)候，為了保(bǎo)護設備或(huò)人(rén)員安(ān)全 。當電機的三相的電流(liú)小(xiǎo)到(dào)一定程(chéng)度(dù)，保(bǎo)護(hù)動(dòng)作 。

( 10) 過(guò)熱保護(hù)，晃電自啟動，逆序(xù)保護，漏電(diàn)保護(hù)均退出(chū)， 工(gōng)作方式選(xuǎn)擇(zé)單(dān)向(xiàng)運行。

六(liù)，調試期(qī)遇到(dào)的問題

   現(xiàn)場測量(liáng)電(diàn)流與(yǔ) DCS 遠(yuǎn)程電(diàn)流(liú)不(bù)一(yī)致(zhì)，原因是(shì) DCS 量程(chéng) 需(xū)設(shè)置成(chéng)電機(jī)綜保內(nèi)輸(shū)入的電(diàn)機(jī)額(é)定電(diàn)流而不是(shì)電(diàn)流互感器(qì)一次(cì)值 ; 遠程(chéng)操(cāo)作箱及(jí) DCS 啟(qǐ)動均不(bù)動作，檢查為參(cān)數項啟(qǐ)動(dòng) 控(kòng)製(zhì)方式(shì)控製(zhì)位(wèi)未設置(zhì)成(chéng)端(duān)子啟動(dòng) ; 某回路(lù)啟(qǐ)動(dòng)幾秒(miǎo)後跳閘， 液晶麵板顯示(shì)缺相故(gù)障(zhàng) 。再(zài)次(cì)啟動麵板(bǎn)顯(xiǎn)示 B 相(xiāng)電流(liú)為零(líng)， AC 相(xiāng)正(zhèng)常 。鉗流表實(shí)測三(sān)相回路(lù)電流(liú)均正(zhèng)常(cháng) 。檢查緊固電流(liú)互(hù)感器(qì)二(èr)次(cì)接綫後(hòu)恢(huī)復(fù)正(zhèng)常。

七，ARD係列(liè)電動機(jī)保護器產(chǎn)品(pǐn)選型介紹

          ARD智能(néng)電(diàn)動(dòng)機保護器適用(yòng)於額定電壓至(zhì)660V的低壓電動(dòng)機(jī)回路(lù)，集(jí)保(bǎo)護(hù)，測量，控(kòng)製(zhì)，通(tōng)訊(xùn)，運(yùn)維於(yú)一體。其(qí)*的保護(hù)功能(néng)確(què)保(bǎo)電動(dòng)機安全運行(háng)，帶有邏(luó)輯(jí)可編程(chéng)功能，可(kě)以(yǐ)滿足多種(zhǒng)控製方式。該產(chǎn)品(pǐn)采(cǎi)用(yòng)分(fēn)體式結構，由主(zhǔ)體，顯(xiǎn)示(shì)單元(yuán)，互(hù)感器組成，可適應(yīng)各(gè)種(zhǒng)櫃體的安裝(zhuāng)。可選(xuǎn)配不同通(tōng)訊(xùn)模塊適應現場通訊需求(qiú)。

7.1，功(gōng)能特點

■支持基(jī)波(bō)和全波電(diàn)力參數(shù)測(cè)量（U，I，P，Q，S，PF，F，EP，EQ），電(diàn)流及電流不平衡(héng)度，電流(liú)正序，負序(xù)，零(líng)序分(fēn)量，電壓(yā)，三(sān)相(xiāng)電壓相角，剩(shèng)餘(yú)電流。

■保護功(gōng)能包(bāo)括過(guò)載(zǎi)反(fǎn)時限，過載定(dìng)時限，接地(dì)，起動超(chāo)時，漏電(diàn)，欠(qiàn)載，斷(duàn)相，堵轉，阻(zǔ)塞，短路，溢出，不平衡(電流(liú)，電壓(yā))，過(guò)功率，欠(qiàn)功率(shuài)，過壓(yā)，欠壓(yā)，相(xiāng)序，溫度(dù)，tE時間，外(wài)部(bù)故障，起(qǐ)動次數限製(zhì)，運行時間報警，故障次數報警。

■9路可(kě)編程(chéng)DI輸入，默(mò)認采用內置DC24V電(diàn)源(yuán)，也可選擇外部有源濕(shī)接點。

■5路(lù)可編(biān)程DO輸(shū)出，滿足直接起(qǐ)動，星—三(sān)角(jiǎo)起動，自耦變壓(yā)器(qì)起動(dòng)，等(děng)多種(zhǒng)起(qǐ)動方(fāng)式(shì)，可通(tōng)過通訊總綫實現主(zhǔ)站對電動(dòng)機(jī)的遙(yáo)控(kòng)“起/停"。

■可選抗晃電(diàn)功能：支持晃(huǎng)電(diàn)立即(jí)再啟(qǐ)動，失壓(yā)重起(qǐ)動。

■可選配MODBUS_RTU通訊，PROFIBUSDP通訊(xùn)，支(zhī)持最多2路(lù)通訊接口。

■可選配(pèi)1路DC4-20mA模擬(nǐ)量輸出(chū)接口(kǒu)，與(yǔ)DCS係統(tǒng)相接，可實現(xiàn)對現場(cháng)設備的監控。

■具(jù)有(yǒu)故障記(jì)錄，起(qǐ)動記錄，停(tíng)車記錄，DI變(biàn)位(wèi)記(jì)錄和再起(qǐ)動記錄(lù)等各(gè)類(lèi)事件(jiàn)記錄(lù)。

■顯(xiǎn)示界(jiè)麵(miàn)液晶(jīng)顯(xiǎn)示，支持中/英文(wén)切換。

7.2，產(chǎn)品選型(xíng)

八，結語(yǔ)

新型(xíng)電(diàn)機綜(zōng)合保(bǎo)護(hù)器應用在(zài)電站(zhàn)脫硫項目(mù)上，參數設置和(hé)調(tiáo)試(shì)過(guò)程(chéng)簡(jiǎn)單直(zhí)觀，保護功(gōng)能*，能夠(gòu)有效(xiào)預防設備(bèi)損(sǔn)壞和事故發(fā)生，為電站(zhàn)脫硫的穩定運行(háng)提供了(liǎo)有(yǒu)力保障。

參(cān)考(kǎo)文(wén)獻：

[1]孟(mèng)晨,王陽(yáng).新(xīn)型(xíng)電(diàn)動機(jī)綜合保(bǎo)護器在(zài)電站(zhàn)脫(tuō)硫(liú)係(xì)統的(dí)應用(yòng)[J].科技(jì)風,2021,6.

[2]安科瑞企業(yè)微電(diàn)網設(shè)計(jì)與(yǔ)應(yīng)用手冊.2022.05版(bǎn).

[3] GB 14048.4-2020 低壓開關設備和控製設(shè)備 第4-1部(bù)分(fēn)：接(jiē)觸(chù)器和電動機起動(dòng)器(qì)機(jī)電(diàn)式接(jiē)觸器和電動機起(qǐ)動器(qì)(含電(diàn)動機(jī)保護(hù)器(qì)).

作(zuò)者(zhě)介紹(shào)：

李(lǐ)雪(xuě)薇，女(nǚ)，現(xiàn)任職於(yú)安(ān)科瑞電氣股份有限公司；手(shǒu)機： 5