浅谈智能电机?；て髟诘绯蚜蛳低车挠τ?/h1>

更新时间：2023-05-08 　点击次数： 1206次

摘  要 : 目前我国低压电机装机容量巨大，每年烧毁的电机数量触目惊心，由于电机烧毁造成的停产损失更是难以估量。本文结合工程实际应用，介绍电站脱硫项目上电动机?；て鞯谋；すδ芎筒问瓒?。

关键词 : 电动机?；て?应用; 参数整定

 

一 、概述

   电机损坏的原因，从主观和客观两方面分析主要如下 :

   客观原因 : 电气因素 : 缺相、过载、短路、老化、电压异常、频繁启停?；狄蛩?nbsp;: 堵转、偏心、振动、轴承磨损、受潮、环境温度高等。

   主观原因 : 电气设计元器件选型不合适、保护整定值不合适、部分技术人员不重视参数调整，以及设备巡检不到位。

   从经验上来看电机大多数损坏是缺相和受潮引起的。根据经验电机缺相运行引起的损坏占电机总损毁数的一半以上。 电源缺相后会在电机断线相绕组上产生数倍的反电压，短时间就可造成绕组匝间击穿，绕组烧毁。传统热继的反时限特性无法有效保护电机的缺相故障 。随着经济水平的提高、电子元件价格下降，加上工厂企业人员精简，对设备的稳定性、安全性提出个更高的要求。从长远来看电机保护器将是主流趋势。

二、解决方案对比

   传统断路器+接触器+热继电器，?；ぴ砦却磐芽?。功能简单、调整误差大、响应速度慢，保护功能单一，优点是操作简单、成本低。

   该项目方案采用断路器+ 电流互感器+ 电机?；て?。?；と?、精度高、响应快、抗干扰能力强、参数可根据负荷及工况整定，成本稍高。

   新型电动机保护器在常规?；さ幕∩?，新增测控、计量、 通讯等功能，实现了智能化、网络化、数字化，为现场设备提供了更加全面有效的?；?。它体积小，功能强、可靠性高、设置简单、安装方便。

三、主要功能和?；だ嘈?/span>

   ?；て骶哂腥娴牡缍直；?、电量测量、运行状态监视、保护动作记录和网络通讯、模拟量输出功能 。具有多种启动模式，可实现直接启动、降压启动、星三角启动、正反转运行等。同时具有短路、过载、缺相、三相不平衡、堵转、启动时间过长、欠压、过压、接地、定时限过载等全面?；?。并且可实时测量和显示电压、电流、功率因数、电能等多种参数并完成数据上传。

四、现场应用

   我司在河北某钢铁集团，燃气电站脱硫工程，对系统内重要工艺设备、潮湿环境的电机、重载设备均设计配备了电机综合?；て?，见下表 :

表一：主要电机设备表

 

 

   通过电机综合保护器实现现场设备的就地和 DCS 启停、综 合告警和跳闸保护，而且有 4-20mA 电流反馈 ?？刂坪捅；せ?路如下图所示。

图一：?；せ芈方酉咄?/span>

 

   图中 Ua、Ub、Uc、UN 为电压测量输入，IA、IB、IC 为三相电流输入，I0 为零序电流输入，L，N 接控制电源，RS485 为通讯接 口，25-33 为开入量端子，其中 31 为外部启动，33 为外部停止， 29 为接触器运行状态 。22 端子外接电机接触器线圈，17 端子 KA3 为开出量，默认为故障报警。

五、保护原理及参数整定

   设备送电后确认液晶显示器及按钮正常工作?？肓渴笛?，用导线将装置外部端子短接，装置的开入状态显示中 DI1- DI8 应由断开变为为闭合(由不显示到显示) ，开出量需通过上位软件?？乩词迪挚隽康魇?，把控制方式设置为通讯控制，然后用上位机控制回路的启动和停止。验证完毕后输入?；ふㄖ?，并按需进行保护投退。

   参数整定以脱硫 18．5kW 冲洗水泵为例 ?；静问?nbsp;: 电机 额定电流 Ie = 34．7A，PT 变 比 1，CT 选 项 值 为 0 ( 对 应 变 比 值 60A /25mA) 、CT 一次值 60A。

( 1) 速断?；な欠乐沟缁蛘呦呗废嗉涠搪?。任一相电流 超过设定值时，按设定的延时?；ざ?。短路速断?；ざㄖ狄?般整定为电机额定电流的 8-10 倍 。此处投入跳闸，定值 Is = 8Ie，延迟时间 dEL = 0 秒。

( 2) 过流?；な侨我幌嗟缌鞒瓒ㄖ凳?，经设定延时保 护动作 。过流?；ざㄖ狄话阏ㄎ疃ǖ缌鞯?nbsp;1．2-1．5 倍 。此 处投入跳闸，定值 Is = 1．5Ie，延迟时间 dEL = 10 秒。

( 3) 堵转?；な潜；さ缁舳驮诵泄讨校蚋涸毓螅蛘咦陨砘悼ㄋ酪鸬牡缁鸹?。堵转保护需按电机堵转电流的一半整定，无法查到堵转电流的可按照额定电流的 4-6 倍整定 。此处投入跳闸，定值 Is = 6Ie，启动时延迟时间dEL = 2 秒，运行时延迟时间 dEL = 1 秒。

( 4) 接地?；け；さ缁璞傅ハ蚧蚨嘞嘟拥兀；て鞲?采样的三相电流值矢量和计算出零序电流 。  当算得零序电流 异常时，按照内部的设定值和时间，延迟后报警或?；?。此处 投入跳闸，定值 Is = 0．3Ie，延迟时间 dEL = 5 秒。

( 5) 缺相?；な羌觳獾降缍骋幌嘣诵械缌髡＃碛?一相没有电流或电流很小则判断为线路缺相，?；ざ?。此处 投入跳闸，定值为系统默认，延迟时间 dEL = 1 秒。

( 6) 三相不平衡?；な堑缁我庖幌嗟缌鞔笥诨蛐∮谟肴?相电流平均值(一般电机按照 10% 以内的不平衡度设定) 。此 处投入跳闸，定值 10%，延迟时间 dEL = 5 秒。

( 7) 过压欠压?；す够嵋鸬缁到档?，影响电机寿命，欠压时电机出力转矩成倍下降，严重过载，绕组温度急剧升 高 。当三相电压均小于欠压?；ぶ稻邮焙蟊；ざ?。

对于一般电机，欠压值一般取额定电压的 60%-70% 。对于 重要负荷的电机，低电压值可取额定电压的 40%-50%，延迟时 间按保证生产工艺及人身、设备安全整定 。此处过压投 入 报 警，定值 Us = 1．2Ue，延迟时间 dEL = 10 秒，欠压投入跳闸，定值 Us = 0．6Ue，延迟时间 dEL = 5 秒。

( 8) tE 时间?；そ鲇糜谠霭残偷缍?，此处退出。

( 9) 欠流?；な侵傅备涸匚没蛘叽痛焙?，为了?；ど璞富蛉嗽卑踩?。当电机的三相的电流小到一定程度，保护动作 。

( 10) 过热?；?、晃电自启动、逆序?；?、漏电?；ぞ顺觯?工作方式选择单向运行。

六、调试期遇到的问题

   现场测量电流与 DCS 远程电流不一致，原因是 DCS 量程 需设置成电机综保内输入的电机额定电流而不是电流互感器一次值 ; 远程操作箱及 DCS 启动均不动作，检查为参数项启动 控制方式控制位未设置成端子启动 ; 某回路启动几秒后跳闸， 液晶面板显示缺相故障 。再次启动面板显示 B 相电流为零， AC 相正常 。钳流表实测三相回路电流均正常 。检查紧固电流互感器二次接线后恢复正常。

七、ARD系列电动机保护器产品选型介绍

          ARD智能电动机?；て魇视糜诙疃ǖ缪怪?60V的低压电动机回路，集?；ぁ⒉饬?、控制、通讯、运维于一体。其完善的保护功能确保电动机安全运行，带有逻辑可编程功能，可以满足多种控制方式。该产品采用分体式结构，由主体、显示单元、互感器组成，可适应各种柜体的安装?？裳∨洳煌ㄑ赌？槭视ο殖⊥ㄑ缎枨?。

7.1、功能特点

■支持基波和全波电力参数测量（U、I、P、Q、S、PF、F、EP、EQ），电流及电流不平衡度、电流正序、负序、零序分量、电压、三相电压相角、剩余电流。

■?；すδ馨ü胤词毕?、过载定时限、接地、起动超时、漏电、欠载、断相、堵转、阻塞、短路、溢出、不平衡(电流、电压)、过功率、欠功率、过压、欠压、相序、温度、tE时间、外部故障、起动次数限制、运行时间报警、故障次数报警。

■9路可编程DI输入，默认采用内置DC24V电源，也可选择外部有源湿接点。

■5路可编程DO输出，满足直接起动，星—三角起动，自耦变压器起动，等多种起动方式，可通过通讯总线实现主站对电动机的?？亍捌?停"。

■可选抗晃电功能：支持晃电立即再启动、失压重起动。

■可选配MODBUS_RTU通讯、PROFIBUSDP通讯，支持最多2路通讯接口。

■可选配1路DC4-20mA模拟量输出接口，与DCS系统相接，可实现对现场设备的监控。

■具有故障记录、起动记录、停车记录、DI变位记录和再起动记录等各类事件记录。

■显示界面液晶显示，支持中/英文切换。

 

7.2、产品选型

八、结语

新型电机综合?；て饔τ迷诘缯就蚜蛳钅可?，参数设置和调试过程简单直观，?；すδ芡晟?，能够有效预防设备损坏和事故发生，为电站脱硫的稳定运行提供了有力保障。

参考文献：

[1]孟晨,王阳.新型电动机综合?；て髟诘缯就蚜蛳低车挠τ肹J].科技风,2021,6.

[2]安科瑞企业微电网设计与应用手册.2022.05版.

[3] GB 14048.4-2020 低压开关设备和控制设备 第4-1部分：接触器和电动机起动器机电式接触器和电动机起动器(含电动机?；て?.

作者介绍：

李雪薇，女，现任职于安科瑞电气股份有限公司；手机：178217333155

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