淺談智能電動機(jī)保護(hù)控制器在工程中的應(yīng)用與選型

張娟

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 2018011

摘　要：隨著半導(dǎo)體囂件的興起．涌現(xiàn)出的性能可靠、功能多樣化的電氣元件——電動機(jī)保護(hù)控制囂。近幾十年，我圈工業(yè)有了長足的進(jìn)步與發(fā)展，電動機(jī)廣泛地應(yīng)用于各個行業(yè)中，如冶金、機(jī)械、鐵路、建材、化工等各行各業(yè)中，并在其中起到重要作用。但電動機(jī)在運(yùn)行中因故障或燒毀引發(fā)的事故時有發(fā)生，嚴(yán)重危害著人身健康。因此做好電動機(jī)的保護(hù)具有很重要意義。

關(guān)鍵詞：電動機(jī)保護(hù)控制囂；保護(hù)；控制；通訊

0引言

        電動機(jī)保護(hù)主要有分為兩種：一、熱繼電器：熱繼電器應(yīng)用長達(dá)半個世紀(jì)，直到96年被強(qiáng)制淘汰。熱繼電器作為電機(jī)過載保護(hù)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(yùn)。二、電動機(jī)保護(hù)控制器：電動機(jī)保護(hù)控制器出現(xiàn)并普代熱繼電器引發(fā)了行業(yè)的劇烈變革，其保護(hù)功能更為豐富。保護(hù)涵蓋了電動機(jī)運(yùn)行中會遇到的所有非正常情況．還可以對實時數(shù)據(jù)、故障報表進(jìn)行分析，因此更有針對性和準(zhǔn)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(tǒng)保護(hù)和控制模式，彌補(bǔ)了長期以來保護(hù)和管理無法延伸至低壓系統(tǒng)中的空白。

1電動機(jī)保護(hù)控制器應(yīng)用方式

        方式1：電動機(jī)保護(hù)控制器提供開關(guān)量、模擬量的輸入輸出接點(diǎn)和接口，通過控制電纜以硬接線方式將信號送至DCS。這種方式?jīng)]有發(fā)揮電動機(jī)保護(hù)控制器強(qiáng)大的數(shù)據(jù)管理功能，只實現(xiàn)對電動機(jī)基礎(chǔ)的操作，相對其他方式更加可靠。

        方式2：DCS直接與電動機(jī)保護(hù)控制器通訊。這種方式省掉了大量的控制電纜，對電動機(jī)的管理更加直接．但是增加了DCS通訊模塊數(shù)量，在硬件配置和數(shù)據(jù)處理兩方面都會增加額外的負(fù)擔(dān)。

        方式3：DCS通過通訊管理機(jī)與雙端通訊口電動機(jī)保護(hù)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，通過通訊管理機(jī)這種中間管理層，使網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加清晰俺單。雙網(wǎng)互為備用更是增加了系統(tǒng)運(yùn)行的**穩(wěn)定性，同時在中控系統(tǒng)中可以讀取電動機(jī)保護(hù)控制器的管理數(shù)據(jù)。

        因早期在某工程項目通訊的方式，36臺電動機(jī)保護(hù)控制囂MODBUS-RTU通訊串聯(lián)一通訊管理機(jī)一光纖轉(zhuǎn)換器一光纖一光纖轉(zhuǎn)換囂一Dcs通訊口。正式投產(chǎn)之前，電動機(jī)保護(hù)控制囂廠隸技術(shù)員進(jìn)行了電動機(jī)保護(hù)控制器的通訊試驗，出現(xiàn)了掃描時間不匹配，散據(jù)傳送位不一致、延時等多種原因。在電腦上對電機(jī)進(jìn)行了啟?？刂?，點(diǎn)鼠標(biāo)啟動到電機(jī)轉(zhuǎn)動延時7秒。電機(jī)轉(zhuǎn)動判電腦上能看到運(yùn)轉(zhuǎn)的反饋信號延時又是7秒，其原因 RS485接口MODBUS—RTU通訊方式是我們常說的手拉手的通訊方式．當(dāng)設(shè)備掃描出現(xiàn)故障讀掃描3次，36臺電動機(jī)保護(hù)控制囂串聯(lián)回路元件過多，其中有的電動機(jī)保護(hù)控制器未通電造成設(shè)備重復(fù)掃描，因此造成了延時，這種延時遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足其正常的生產(chǎn)需要。經(jīng)過方案談?wù)摚罕卷椖棵颗_低壓開關(guān)柜的饋出回路數(shù)量不大于9臺，每臺低壓開關(guān)柜電動機(jī)保護(hù)控制器連接到一個通訊譬理機(jī)上，對于啟動、停止、運(yùn)行、故障等輸入輸出量采用硬接線的方式接至DCS，對于其他量采用通過通訊管理機(jī)與ECS通訊，進(jìn)行修改。DCS系統(tǒng)用于工藝控制，ECS用于電氣系統(tǒng)監(jiān)控。改造后經(jīng)過在DCS系統(tǒng)上測試啟動后反饋至DCS信號在小于0.1秒，ECS電氣系統(tǒng)監(jiān)控不到0.3秒。

        從此以后很多工廠都采用系統(tǒng)控制和電氣監(jiān)控分開的方式，即采用是方式1和方式3結(jié)臺的方式。對于啟動、停止、運(yùn)行、故障等輸入輸出量采用硬接線的方式接至DCS，對于其他量通過通訊管理機(jī)與ECS通訊。

2實際案例分析

現(xiàn)有某企業(yè)實際配置如下：

        由于工藝生產(chǎn)的連續(xù)性特點(diǎn)和負(fù)荷的重要性，這種行業(yè)設(shè)計模式?jīng)Q定了必須采用成熟、可靠的電動機(jī)控制方式，才能保證工藝生產(chǎn)所要求的復(fù)雜聯(lián)鎖。電動機(jī)保護(hù)控制器采用硬接線和雙通道雙網(wǎng)屏蔽雙絞線通訊方案，對于啟動、停止、運(yùn)行、故障等輸入輸出量采用硬接線的方式接至DCS，對于其他量通過通訊管理機(jī)與ECS通訊，通訊接口為R8485，MODBUS—RTU通訊規(guī)約，通訊管理機(jī)為透明網(wǎng)關(guān)。理論上不占用響應(yīng)時間，電動機(jī)保護(hù)控制器兩個通訊口實現(xiàn)冗余熱備用。這樣既保證的穩(wěn)定性，也保證了施工和維護(hù)工作鼉更是減少。

        在我國現(xiàn)在運(yùn)行的IkW～320kW低壓電動機(jī)數(shù)量至少8000萬臺以下，占電網(wǎng)用電量的65％以上，全嗣每年因維修電動機(jī)就要10多億元。電動機(jī)保護(hù)控制器的經(jīng)濟(jì)效益；Qs=電動機(jī)修理費(fèi)×電動機(jī)保護(hù)控制囂可靠系數(shù)一電動機(jī)保護(hù)控制器購買費(fèi)+(電機(jī)拆裝費(fèi)+停工損失一保護(hù)安裝費(fèi))=(直接經(jīng)濟(jì)效益)+(間接經(jīng)濟(jì)效益)例如；一臺45kW 6極的電動機(jī)，損毀后的維修費(fèi)2300元．售價為1100元電動機(jī)保護(hù)控制囂配置一臺使用可靠系數(shù)為95％，避免因燒毀導(dǎo)致的直接經(jīng)濟(jì)效益0z為l Qz=電動機(jī)修理費(fèi)×可靠系數(shù)一購買費(fèi)=2300X95％一1100：1085(元)。節(jié)省比例：1085(元)／2300(元)×100％=47．2％

3安科瑞ARD系列智能電動機(jī)保護(hù)器介紹與綜合選型

3.1產(chǎn)品簡介

        ARD該系列低壓電動機(jī)保護(hù)器，具有過載、斷相、不平衡、欠載、接地/漏電、堵轉(zhuǎn)等保護(hù)功能?？膳c接觸器、電動機(jī)起動器等電器元件構(gòu)成電動機(jī)控制保護(hù)單元，具有遠(yuǎn)程自動控制、現(xiàn)場直接控制、面板指示、信號報警、現(xiàn)場總線通信等功能。應(yīng)用范圍：可廣泛應(yīng)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