王蒙蒙

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 2018011

摘　要：隨著(zhù)半導體囂件的興起．涌現出的性能可靠、功能多樣化的電氣元件——電動(dòng)機保護控制囂。近幾十年，我圈工業(yè)有了長(cháng)足的進(jìn)步與發(fā)展，電動(dòng)機廣泛地應用于各個(gè)行業(yè)中，如冶金、機械、鐵路、建材、化工等各行各業(yè)中，并在其中起到重要作用。但電動(dòng)機在運行中因故障或燒毀引發(fā)的事故時(shí)有發(fā)生，嚴重危害著(zhù)人身健康。因此做好電動(dòng)機的保護具有很重要意義。

關(guān)鍵詞：電動(dòng)機保護控制囂；保護；控制；通訊

0引言

        電動(dòng)機保護主要有分為兩種：一、熱繼電器：熱繼電器應用長(cháng)達半個(gè)世紀，直到96年被強制淘汰。熱繼電器作為電機過(guò)載保護產(chǎn)品，存在定粗糙、受環(huán)境影響大、等缺陷，決定被淘汰的命運。二、電動(dòng)機保護控制器：電動(dòng)機保護控制器出現并普代熱繼電器引發(fā)了行業(yè)的劇烈變革，其保護功能更為豐富。保護涵蓋了電動(dòng)機運行中會(huì )遇到的所有非正常情況．還可以對實(shí)時(shí)數據、故障報表進(jìn)行分析，因此更有針對性和準確性，此外，還可以參與到能源控制與管理分析中，它效仿了高壓系統保護和控制模式，彌補了長(cháng)期以來(lái)保護和管理無(wú)法延伸至低壓系統中的空白。

1電動(dòng)機保護控制器應用方式

        方式1：電動(dòng)機保護控制器提供開(kāi)關(guān)量、模擬量的輸入輸出接點(diǎn)和接口，通過(guò)控制電纜以硬接線(xiàn)方式將信號送至DCS。這種方式?jīng)]有發(fā)揮電動(dòng)機保護控制器強大的數據管理功能，只實(shí)現對電動(dòng)機基礎的操作，相對其他方式更加可靠。

        方式2：DCS直接與電動(dòng)機保護控制器通訊。這種方式省掉了大量的控制電纜，對電動(dòng)機的管理更加直接．但是增加了DCS通訊模塊數量，在硬件配置和數據處理兩方面都會(huì )增加額外的負擔。

        方式3：DCS通過(guò)通訊管理機與雙端通訊口電動(dòng)機保護控制器通訊，這種方式不僅省掉大量的控制電纜、DCS的通訊模塊，通過(guò)通訊管理機這種中間管理層，使網(wǎng)絡(luò )結構更加清晰俺單。雙網(wǎng)互為備用更是增加了系統運行的安全穩定性，同時(shí)在中控系統中可以讀取電動(dòng)機保護控制器的管理數據。

        因早期在某工程項目通訊的方式，36臺電動(dòng)機保護控制囂MODBUS-RTU通訊串聯(lián)一通訊管理機一光纖轉換器一光纖一光纖轉換囂一Dcs通訊口。正式投產(chǎn)之前，電動(dòng)機保護控制囂廠(chǎng)隸技術(shù)員進(jìn)行了電動(dòng)機保護控制器的通訊試驗，出現了掃描時(shí)間不匹配，散據傳送位不一致、延時(shí)等多種原因。在電腦上對電機進(jìn)行了啟?？刂?，點(diǎn)鼠標啟動(dòng)到電機轉動(dòng)延時(shí)7秒。電機轉動(dòng)判電腦上能看到運轉的反饋信號延時(shí)又是7秒，其原因 RS485接口MODBUS—RTU通訊方式是我們常說(shuō)的手拉手的通訊方式．當設備掃描出現故障讀掃描3次，36臺電動(dòng)機保護控制囂串聯(lián)回路元件過(guò)多，其中有的電動(dòng)機保護控制器未通電造成設備重復掃描，因此造成了延時(shí)，這種延時(shí)遠遠不能滿(mǎn)足其正常的生產(chǎn)需要。經(jīng)過(guò)方案談?wù)摚罕卷椖棵颗_低壓開(kāi)關(guān)柜的饋出回路數量不大于9臺，每臺低壓開(kāi)關(guān)柜電動(dòng)機保護控制器連接到一個(gè)通訊譬理機上，對于啟動(dòng)、停止、運行、故障等輸入輸出量采用硬接線(xiàn)的方式接至DCS，對于其他量采用通過(guò)通訊管理機與ECS通訊，進(jìn)行修改。DCS系統用于工藝控制，ECS用于電氣系統監控。改造后經(jīng)過(guò)在DCS系統上測試啟動(dòng)后反饋至DCS信號在小于0.1秒，ECS電氣系統監控不到0.3秒。

        從此以后很多工廠(chǎng)都采用系統控制和電氣監控分開(kāi)的方式，即采用是方式1和方式3結臺的方式。對于啟動(dòng)、停止、運行、故障等輸入輸出量采用硬接線(xiàn)的方式接至DCS，對于其他量通過(guò)通訊管理機與ECS通訊。

2實(shí)際案例分析

現有某企業(yè)實(shí)際配置如下：

        由于工藝生產(chǎn)的連續性特點(diǎn)和負荷的重要性，這種行業(yè)設計模式?jīng)Q定了必須采用成熟、可靠的電動(dòng)機控制方式，才能保證工藝生產(chǎn)所要求的復雜聯(lián)鎖。電動(dòng)機保護控制器采用硬接線(xiàn)和雙通道雙網(wǎng)屏蔽雙絞線(xiàn)通訊方案，對于啟動(dòng)、停止、運行、故障等輸入輸出量采用硬接線(xiàn)的方式接至DCS，對于其他量通過(guò)通訊管理機與ECS通訊，通訊接口為R8485，MODBUS—RTU通訊規約，通訊管理機為透明網(wǎng)關(guān)。理論上不占用響應時(shí)間，電動(dòng)機保護控制器兩個(gè)通訊口實(shí)現冗余熱備用。這樣既保證的穩定性，也保證了施工和維護工作鼉更是減少。

        在我國現在運行的IkW～320kW低壓電動(dòng)機數量至少8000萬(wàn)臺以下，占電網(wǎng)用電量的65％以上，全嗣每年因維修電動(dòng)機就要10多億元。電動(dòng)機保護控制器的經(jīng)濟效益；Qs=電動(dòng)機修理費×電動(dòng)機保護控制囂可靠系數一電動(dòng)機保護控制器購買(mǎi)費+(電機拆裝費+停工損失一保護安裝費)=(直接經(jīng)濟效益)+(間接經(jīng)濟效益)例如；一臺45kW 6極的電動(dòng)機，損毀后的維修費2300元．售價(jià)為1100元電動(dòng)機保護控制囂配置一臺使用可靠系數為95％，避免因燒毀導致的直接經(jīng)濟效益0z為l Qz=電動(dòng)機修理費×可靠系數一購買(mǎi)費=2300X95％一1100：1085(元)。節省比例：1085(元)／2300(元)×100％=47．2％

3安科瑞ARD系列智能電動(dòng)機保護器介紹與綜合選型

3.1產(chǎn)品簡(jiǎn)介

        ARD該系列低壓電動(dòng)機保護器，具有過(guò)載、斷相、不平衡、欠載、接地/漏電、堵轉等保護功能?？膳c接觸器、電動(dòng)機起動(dòng)器等電器元件構成電動(dòng)機控制保護單元，具有遠程自動(dòng)控制、現場(chǎng)直接控制、面板指示、信號報警、現場(chǎng)總線(xiàn)通信等功能。應用范圍：可廣泛應用于煤礦、石化、冶煉、電力、建筑等行業(yè)的配電領(lǐng)域。

3.2產(chǎn)品選型

產(chǎn)品功能

說(shuō)明：“√"表示具備“■"表示可選 4結束語(yǔ)        電動(dòng)機運行時(shí)經(jīng)常達不到滿(mǎn)負荷或者經(jīng)常出現空載。以上兩種情況導致電能浪費嚴重。電動(dòng)機保護控制器根據電動(dòng)機在負載的情況調節其他電氣設備降低其端電壓或其接線(xiàn)，能提高其功率因數和工作效率的原理，對運行電壓、電流相位以及電機負載狀態(tài)進(jìn)行檢測，根據以上對電機運行電壓進(jìn)行自動(dòng)調整，大幅降低電機無(wú)功損耗，有功損耗、勵磁損耗，因此電能可以大幅節約。對低負載或負載變化頻繁這兩種運行狀態(tài)節電效果更明顯，平均節電率在(16～40)％，既提高了功率因數，又降低了材料損失和能源消耗，因此是一種良好的電機節電裝置。因此，電動(dòng)機保護控制器不僅能保證正常生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益，而且在節能事業(yè)中也有著(zhù)重要意義?！緟⒖嘉墨I】[1]劉玲.低壓電機保護控制器在生產(chǎn)中的應用[J].電工技術(shù)，2011．000(004)：48～48.[2]韓賓.電動(dòng)機保護控制器在工程中的應用[J].數碼設計,2021(04)：259．[3]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊.2020.06版.作者簡(jiǎn)介：王蒙蒙，女，本科安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為電動(dòng)機保護器的設計與應用。