朱瑛珺;王丽远程监控安防
【摘 要】着重介绍电动机智能保护器在应用设计选型及安装使用过程中需要注意的一些问题,在工况企业推广使用马达保护器电子产品日益集成化、控制理念日益智能化的同时,从资金投入和使用维护方面,尚有很多需要注意的技术事项结合工程实际对此也做了分析. 【期刊名称】《电气传动自动化》
【年(卷),期】优化训练2011(033)006
【总页数】4页(P56-59)
【关键词】马达保护器;应用设计选型;安装使用
【作 者】朱瑛珺;王丽
【作者单位】中国铝业连城分公司,甘肃兰州730335;天水电气传动研究所有限责任公司,甘肃天水741020
磁力头【正文语种】中 文
【中图分类】TM307
1 引言
在传统的以塑壳断路器（MCCB）＋交流接触器（C）＋热继电器（TR）为供电元件的典型MCC（Motor Control Center）馈电回路中，以控制／联锁开关、按钮、继电器、变送器、测量仪表、信号灯实现控制、保护、联锁、测量、信号传输等功能的，用户每月需要承担大量的电机维修、检测费用；还有电机控制回路逻辑繁琐，检修维护复杂造成的设计与生产效率低下，显现出设备现状与技术发展越来越不相匹配。为适应电气系统二次设备终端智能化的发展趋势，针对MCC回路的缺点推出了新一代数字式、抗干扰型智能MCC控制保护管理装置－马达保护器，其完善的控制、保护、联锁、测量、信号等功能，采用通用化设计理念，极大提高了设计与生产效率，同时降低了用户现场维护工作量；其高度集成化、智能化的设计思路，革命性地解决了传统继电保护设计的缺陷和不足，满足了现代控制系统对现场执行元件的要求和基于现场总线的智能化发展方向。 2 马达保护器发展应用现状
马达保护器（又名电动机综合保护器）在我国上世纪80年代就已经开始使用，原50年代初引进苏联技术开发的金属片机械式电动机过载保护器（热继电器），早在1994年11月22日，国家经贸委就发出第6号令《公布淘汰落后生产能力、工艺和产品的目录》要求立即淘汰JR0—16系列热继电器，到1998年国家“八部委”又联合发出272号文件《关于公布机械工业第十八批节能机电产品推广项目的通知》，把电子型电动机保护器（马达保护器）列为节能机电产品和替代热继电器的更新换代产品，推广应用，电动机保护市场日益繁荣，目前国内生产智能低压电动机保护器的厂家有几十家，型号品牌繁多，西门子3UF系列电动机保护器、上海安科瑞ARD系列智能低压电动机保护器、深圳中电PMC系列低压电动机保护测控装置、保定尤耐特UNT－MMI智能MCC控制保护器、镇江默勒MCC3000马达控制中心的产品市场占有率较多。
由于马达保护器仍处于产品研发发展阶段，制造厂商为了满足用户不同的使用需求，派生出很多的系列产品，种类繁多，给广大用户选型带来诸多不便，国家没有相关的单独设计标准和应用规范，也给设计者带来了盲从性和随意性，设计人员一般根据产品单位提供的模板手册进行联络设计，应用者和设计者都有被动选择的因素。因此，本文结合某铝厂改造工程实践，介绍马达保护器在该项目中的设计应用和安装注意事项。
3 马达保护器的工作原理
在工业实践中，一方面电机因电性原因出现过负荷、缺相、层间短路及线间短路、线圈的接地漏电、瞬间过电压等造成损坏，另一方面由于机械原因，如堵转、电机转动体遇到固体时，因轴承磨损或润滑油缺乏出现热传导现象，损坏电机。这会造成严重后果。对电机进行有效的保护，以便保证生产正常运行，避免事故，降低损失。对于因电性原因出现的故障，无论是过电流还是过电压，其主要现象是电流瞬间增大，超过了电机的允许电流值而造成损坏。马达保护器根据这一原理，通过监测电机的两相（三相）线路的电流值变化进行保护，对于过电压、低电压，是通过检测电机相间的电压变化进行保护。
4 马达保护器的保护功能
由于绝缘技术的不断发展，在电机的设计上既增加了出力，又减小了体积，使新型电机的热容量越来越小，过负荷能力越来越弱；随着生产自动化程度的提高，电机需要频繁地启动、制动、正反转以及变负荷，对电机保护装置提出了更高的要求。另外，电机常工作于环境极为恶劣的场合，如潮湿、高温、多尘、腐蚀等场合。所有这些，使得电机更容易损坏，尤其是过载、短路、缺相、扫膛等故障出现频率很高。这就更进一步要求电机使用时
能够选用合理可靠马达保护器来保护电机的功能。马达保护器的功能主要有以下几个方面：①过负载和过电流的保护；②缺相保护；③逆相保护；④接地漏电保护；⑤堵转保护；⑥相不平衡保护；⑦短路保护；⑧过电压保护；⑨低电压保护；⑩过热保护。
使用马达保护器既可减少电机的损坏，又可方便故障判断，有利于生产现场的故障处理，缩短恢复生产时间。另外，利用电机气隙磁场进行电机偏心检测，使电机磨损状态在线监测成为可能，通过曲线显示电机偏心程度的变化趋势，可早期发现轴承磨损和走内圆、走外圆等故障，做到早发现、早处理，避免扫膛事故发生。
5 马达保护器的选用原则
在大量的工业实践中要求设备既能充分发挥电机的过载能力，又能避免损坏，提高电力拖动系统设备的可靠性和实现工业生产的连续性。结合电机应用具体的功能，选择马达保护器应综合考虑，如：电机本身的价值、负载类型、使用环境、以及电机主体设备的重要程度、电机退出运行是否对生产系统造成严重影响等因素，全面评估力争做到选型经济合理实用。
理想的电机保护器不是功能最多，也不是所谓最先进的，而是应该满足现场实际需求，做到经济性和可靠性的统一，具有较高性价比的。根据现场的实际情况合理地选择保护器的种类、功能，考虑保护器安装、调整、使用简单方便，更重要的是要选择高质量的保护器。
5.1 马达保护器选型的基本方法
电容器串联选择马达保护器要了解电机的规格型号、功能特性、防护型式、额定电压、额定电流、额定功率、电源频率、绝缘等级等；电机的使用环境，主要指常温、高温、高寒、腐蚀度、震动度、风沙、海拔、电磁污染等；电机的用途，主要指拖动机械设备要求特点，如风机、水泵、空压机、车床、油田抽油机等不同负载的机械特性。要清楚电机的控制模式有手动、自动、就地控制、远程控制、单机独立运行、生产线集中控制等情况。启动方式有直接、降压、星三角、频敏变阻器、变频器、软起动等，以及用户对生产现场的监护管理情况，非正常性的停机对生产影响的严重程度等。同时还要考虑相关的其它因素，如安装位置、电源情况、配电系统情况等；要考虑是对新购电机配置保护，或是对电机保护升级，还是对事故电机保护的完善等；要考虑电机保护方式改变的难度和对生产的影响程度；
代码转换需根据现场实际工作条件综合考虑保护器的选型和调整。全面了解这些内容是正确选择保护器的重要参考依据。
自动检测系统5.2 马达保护器的常见类型
目前工业应用中常见的马达保护器主要有以下几种类型：①热继电器：适用于普通小容量交流电机，工作条件良好，不存在频繁启动等恶劣工况的场合。由于精度较差，可靠性不能保证，不推荐使用。②电子型：检测三相电流值，整定电流值采用电位器或拔码开关，电路一般采用模拟式，利用反时限或定时限工作特性。保护功能包括过载、缺相、堵转等，故障类型由指示灯显示，运行电量由数码管显示。③智能型：检测三相电流值，保护器使用单片机，实现电机智能化综合保护，集保护、测量、通讯、显示为一体。整定电流采用数字设定，通过操作面板按钮来操作，用户可以根据电机具体情况在现场对各种参数修正设定；采用数码管作为显示窗口，或采用大屏幕液晶显示，能支持多种通讯协议，如Mod bus、Profi bus等，价格相对较高，用于较重要场合；目前高压电机保护均采用智能型保护装置。④热保护型：在电机中埋入热元件，根据电动机绕组的温度进行保护，保护效果好；但电机容量较大时，需与电流监测型配合使用，避免电机堵转时温度急剧上升时，
由于测温元件的滞后性，导致电机绕组受损。⑤磁场温度检测型：在电机中埋入磁场检测线圈和测温元件，根据电机内部旋转磁场的变化和温度的变化进行保护，主要功能包括过载、堵转、缺相、过热保护和磨损监测，保护功能完善，缺点是需在电机内部安装磁场检测线圈和温度传感器。
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