電動機綜合保護器在低壓配電中的應用與選型

胡冠
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 

摘  要：現代的工業電機設備，基本都采用了高負荷連續運轉型電機，因此對其可靠性和穩定具有具有很高的要求。本文針對電機綜合保護器在低壓系統中的應用研究，將從電機綜合保護器的構成及原理入手，結合電機保護器在低壓系統中的功能特點，對電機綜合保護器的具體應用展開論述。希望本文的研究，能為提升選煤廠的生產效率、降低維護成本提供參考性建議。
關鍵詞：選煤廠；電機綜合保護器；低壓系統；保護應用
0引言
電機綜合保護器是用電系統中的重要組成器件，能夠有效提高電氣控制系統自動化水平。對工廠而言，電機設備的運行，會由于種種原因出現機械與電氣類故障。對此，工廠在低壓系統中采用了電機綜合保護器，該設備可在一定程度上提升選煤廠工藝控制的準確性，降低生產過程中的事故發生率。基于此，加強工廠電機綜合保護器在低壓系統中的應用研究具有重要意義。
1電機綜合保護器的構成及原理
電機保護器具備缺相、輕載保護、三相不平衡保護等低壓保護，主要由比較電路、出口繼電器、電流傳感器等部分構成。電機綜合保護器的工作原理為：電流從 OA 上升到 1.125Ie 以上數值時，系統裝置默認為電機開始啟動。啟動后會點亮相應的指示燈，并開始對啟動時間進行計時。一旦時間超出設定范圍，并且電流過大條件都成立時，就會判定電機產生故障。若前者成立，而后者不成立，則被系統判定為電機正常運行。當電流上升不到 1.125Ie 時，系統會判定電機停止運行，然后停止指示燈被點亮，并開始計時。當發生超時現象，同時電流大于 0.25Ie，系統會轉換為運行狀態，相應指示燈點亮。在該狀態下，電流會下降到0.25Ie 以下，此時電機被系統裝置判定為停止狀態，停止指示燈電點亮。
2電機保護器在低壓系統中的功能特點
電機保護器在低壓系統中的功能特點如下：
①監視電流參數。電機綜合保護器能通過特定網絡監視設備電機電流參數，即電流不平衡程度、電機熱容量、平均電流、接地故障電流等。
②網絡通訊功能。將保護器中的電流監測參數、保護參數、診斷信息，實時的上傳到集中控制系統中。
③保護電流范圍寬。內置電流互感條件下，保護器的電流保護范圍為 0.4-828A；外置電流條件下的保護范圍為 0.4-4980A。
④控制功能。提供多種輸入與輸出組合對象，每個端子具有運行參數采集功能，可對預保護設備進行智能控制。
⑤故障判斷與記憶功能。判斷電機不同工況下的處理情況，出現緊急故障，保護器會盡速切斷電源，使系統進入保護狀態。同時，電機綜合保護器會對發生過的故障進行記憶和識別。當類型故障發生，電機會根據記憶指示進行維修。
⑥多種保護功能。具有過載診斷、電流不平衡報警、缺相保護脫扣報警燈、接地故障診斷等保護功能。
3 電機綜合保護器在低壓系統中的應用
3.1 低壓系統中電機綜合保護器選型與應用原則
低壓系統中的電機綜合保護器的有效應用，首先要做到正確選型。對此，應當著重考慮以下兩方面：一方面，電機綜合保護器應當根據額定電流及電壓范圍進行選擇，尤其是對于量程較小等級的保護器，要使其電機控制回路工作處于低壓量程范圍內。在電煤廠電機應用中，為簡化備件管理，對于 100A 以下電機，一般采用分體式電機保護器。對于 100A 以上電機，可采用主回路裝設互感器，并接入電機保護器的方式，保證大型設備得到有效控制。另一方面，電機綜合保護器可根據具體情況，選用一體式和分體式不同結構。在選煤廠應用中，由于常采用低壓抽屜式開關柜，因此可采用分體式，保證抽屜的正常活動。
3.2 電機綜合保護器在低壓系統中的具體應用
電機綜合保護器在低壓系統中的具體應用，主要包括以下內容：
①ADR 自動設備更換。當工廠電機綜合保護器發生故障，系統中原有的技術參數會自動下載到新設備中，大大節省了人力，避免了系統停機時間過長給工廠造成經濟損失。
②系統自診斷。電機綜合保護器在低壓系統中，可以對電機設備工作狀態、脫扣時間、報警狀態、診斷數據等進行自診斷。通過網絡方式將診斷的各項參數與數據整合到控制系統中，以此分析出故障問題所在。
③實現工廠的“數字化"。通過電機綜合保護器，可對相關電氣參數，以及低壓系統設備狀態數據進行采集，提升控制系統的數字化程度，為實現工廠“數字化"奠定堅實基礎。
④內部集成輸入輸出模塊，對控制系統結構進行簡化。控制系統需要大量出入輸出模塊，對電機設備進行實時監測與停啟控制。而電機綜合保護器內部共集成 2 個輸出端口，以及 4 個輸入端口，以此實現數據的通信功能，有效取代了控制系統中的數據采集模塊與控制模塊。從系統運行成本上看，也為工廠節省了硬件部分開支，同時簡化了回路接線結構，縮短硬件接線距離。
⑤安裝與調式的便捷性。電機綜合保護器的安裝結構呈現模塊化，使安裝與施工人員很容易找到安裝接線。除此之外，調式過程W全可以通過網絡形式進行診斷、組態和控制。即使出現故障問題，也可以進行遠程調試進行故障復位，節約了調試時間，減少了人力支出。
⑥后期方便維護。電機綜合保護器在控制系統應用中，具有可靠性高、性能高等特點，在降低了系統產生故障的同時，提供了系統整體安全性，降低了后期維護工作成本。
4 安科瑞ARD系列智能電動機保護器介紹與綜合選型
4.1產品簡介
ARD該系列低壓電動機保護器，具有過載、斷相、不平衡、欠載、接地/漏電、堵轉等保護功能。可與接觸器、電動機起動器等電器元件構成電動機控制保護單元，具有遠程自動控制、現場直接控制、面板指示、信號報警、現場總線通信等功能。應用范圍：可廣泛應用于煤礦、石化、冶煉、電力、建筑等行業的配電領域。
4.2產品選型
產品功能

5結束語
在對電機綜合保護器構成及原理分析的基礎上，從電機綜合保護器選型應用原則、在低壓系統中的具體應用、電機保護器應用實例等應用情況進行了系統研究。研究結果表明，在電機保護器的低壓系統應用中，具有監視電流參數、保護電流范圍寬、自動復位、網絡通訊、網絡兼容、故障判斷與記憶等多種保護功能。在未來，還需進一步加大對其電機綜合保護器的應用研究，為提高工廠集中控制系統的運行效率及系統安全提供借鑒。
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