任华

安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要：本文主要介绍了一种新型电动机保护产品——低压电动机保护控制器，作为电动机的智能保护控制元件在化工行业的应用。

关键词：电机保护器；保护；控制；测量；在线检测

1 引言

在化工行业中，生产工艺需要大量电动机设备，随着电气控制技术的不断进步和工艺控制的不断完善，尤其是自动化生产连续性的要求，迫切需要电动机的保护和控制设备，特别是低压电动机保护的需求更显突出。从而实现对生产过程和大型机械的遥测、遥信、遥控、遥调、故障诊断以及集中控制等功能。

同时，化工行业的特点本身就是易燃易爆的工作场合较多，属于事故多发行业，现代化的生产工艺要求自动化程度很高，同时电动机多是大容量、满负荷的连续运转，因而对电机设备的可靠性和稳定性要求高，一旦发生事故，须立即查找故障原因并及时消除，以保证及时恢复生产。

重庆某化工集团过去一直采用热继电器作为电动机的过载保护和控制元件，但由于元件质量和工艺的限制，无法满足目益发展的工艺自动化的要求。为此，该集团电气技术人员通过多方了解，在新建项目中采用一一种新型电动机保护产品一低压电动机保护控制器，作为电动机的保护控制元件。通过在低压配电系统使用电机保护器，不但有效的保障了电机的运行、取代了热继电器，而且利用先进的通讯技术，实现了部分电机控制的自动化，并取得了显著的经济效益，因此，下面介绍一下化工行业情况和低压电动机保护控制器工程的应用。

1 化工行业安全性对的需求

化工是我国重要的基础行业，在国民经济中具有重要的战略地位。改革开放以来，化工工业取得了长足发展，化工产量持续增长，生产技术水平逐步提高，生产条件有所改善，对国民经济和社会发展发挥了重要的作用。化工企业要抓住当前经济效益比较好的机遇，按规定提取生产技术改造费用，增加生产投入。地方各级政府和各有关部门也要加大对生产技术改造的支持力度。而新推出的低压电动机保护控制器是经过国家专门机构检测通过并得到推荐的产品，非常适合易燃易爆的化工行业应用。具体介绍如。

3 基础工作原理

电机保护器是近十多年才发展起来的种新型电子式多功能电动机综合保护测控装置。它集过(轻)载保护、缺相、过(欠)压、堵转、漏电、接地及三相不平衡保护等低压保护于一身，具有设定精度高、节电、动作灵敏、工作可靠等优点，是传统热继电器的理想替代产品。它通常是由电流采集元件、比较电路、单片机、或出口继电器等几个部分组成。

电流采集元件将电动机的电流变化线性地反映至保护器的采样端口，经过整流、滤波等环节后，转换成与电动机电流成正比的直流电压信号、送到相应部分与给定的保护参数进行比较处理，再经单片机回路处理，推动功率回路。使继电器动作。当电机由于驱动部分过载导致电流变大时，从电流传感器取得的电压信号将变大、此电压值大于保护器的整定值时，过载回路工作，Rc延时电路经过一定的(可调)延时，驱动出口继电器动作，使接触器切断主回路。欠压及缺相保护等功能部分，工作原理基本相同。

4 功能描述

4.1保护功能

电机保护器可实现对低压电动机的综合保护，其具体功能有接地保护、断相保护、短路保护、过(轻)负荷保护、不平衡过负荷保护、堵转保护、低电压和过电压保护。当电机正常工作时，保护器通过面板上的显示屏，实时显示电机的工作电流和电压。电机保护器具有通讯功能，可以将采集的信号通过MODBUS或PROFIBUS总线传至后台微机，实现低压电动机的在线管理和维护。当故障发生时，保护器迅速动作，现场保存故障类型、时间以及电机运行参数，同时通过网络向后台监控系统报告。

电机保护器还具有低电压自动恢复、重启动、断相保护、温度保护、漏电保护等保护功能，这也是其他品牌低压电动机保护产品所不具有的。

特别是电机保护器的漏电保护在化工行业中有非常现实的意义，既保证了电动机设备的，保证了生产的运行，又确保了员工的人身以外问题。

4.2控制功能

电机保护器可以满足各种启动控制方式，比如直接启动、双向双速启动、电阻降压启动、星三角降压启动、自耦变压器降压启动等启动方式。

电机保护器具有多路开关量输入，多个动作继电器输出，可以就地方便地进行操作、调试等工作，还可以通过RS485通讯接口实现计算机后台监控管理中的“遥信”和“遥控”功能，对电动机进行远程启停控制。

4.3测量功能

电机保护器可以对该回路的电流和电压进行交流采样，具体可以测量回路中的三相电流、电压、功率、功率因数、频率等电力参数，通过显示模块就地显示，并可以通过RS485通讯接口实时传输到计算机后台监控管理系统中，从而实现“遥测”功能。

4.4在线监测功能

控制室操作人员可在后台微机上，完成所有保护器的各种保护整定数据的调阅、修改和整定。同时，在线监测电机的运行负载和供电电源的质量，为及早发现过载和接地故障等，创造了条件。此外，后台微机强大的信息管理功能，可有效记录各台电机的型号、运行方式、和历史维护记录，为保证工艺系统的生产、减少事故停车，提供了可靠依据。

5 选用的理由

(1)电机保护器按结构形式来划分，一般分为一体式和分体式两种。

目前低压控制柜多为抽屉式的，低压电动机保护控制器采用本体与显示模块分体式结构。在新建工程中普遍采用了新型的MNS或GCS系列低压抽屉式开关柜，因而可以将显示模块嵌入式的安装在开关抽屉的活动面板内，这样既简化了柜内接线、又方便了系统随时调整、设定参数和显示、监控，同时数字化的显示面板也增添了柜面的统一性和美观性：使得配电室内的设备运行情况及故障状态一目了然，方便了系统巡视和检修维护。

(2)电机保护器按额定工作电压及电流范围来划分，可分为AEC66OV、AC380V两种：对应量程为1A、5安倍、50A、lOOA等若干等级，使用时按照电机的控制回路工作电压及负载的额定电流选用相应的量程范围即可。

在工程应用中，对于50KW及以上的电机，我们采用在主回路装设(口／1A)电流互感器的方式，将一次电流变为小于1A的二次电流，再接入量程为1A的电机保护器，使大型设备也得到了有效的控制和保护。

(3) 电机保护器具备RS一485通讯接口，可以接入后台监控系统，为电气操作及工艺控制人员通过监控系统在线浏览生产线的工作情况，及时调整生产进度、预防突发事故，提供方便。

6 电机保护器在化工行业应用非常必要

电机保护器这种新型电机保护产品投放市场以来，用户普遍反映性能稳定，运行良好，对各种故障类型均进行了准确的报警显示，有效的防止了电机意外烧毁的发生，为用户节约了大量的资金，提高了工艺控制的准确性、科学性，降低事故率，提高了电气控制系统的自动化水平。

7 安科瑞ARD系列智能电动机保护器介绍与综合选型

7.1产品简介

ARD该系列低压电动机保护器，具有过载、断相、不平衡、欠载、接地/漏电、堵转等保护功能。可与接触器、电动机起动器等电器元件构成电动机控制保护单元，具有远程自动控制、现场直接控制、面板指示、信号报警、现场总线通信等功能。应用范围：可广泛应用于煤矿、石化、冶炼、电力、建筑等行业的配电领域。

7.2产品选型

产品功能

说明：“√”表示具备“■”表示可选

【参考文献】

[1] 《工业与民用配电设计手册》，中国电力出版社

[2] 曾庆华,智能马达保护器在化工行业中的应用

[3] 安科瑞企业微电网设计与应用手册2020.06版

作者简介：

任华，女，本科 现任于安科瑞电气股份有限公司

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