周軍力 趙群潤 常夢遙 趙夢光

摘要：目前工廠內(nèi)低壓電動機的控制和保護(hù)方式有很多種，其中比較常見的是通過馬達(dá)保護(hù)器對電動機進(jìn)行保護(hù)和控制。馬達(dá)保護(hù)器控制及保護(hù)方案的科學(xué)性和實用性對整個工廠的安全生產(chǎn)起著至關(guān)重要的作用?，F(xiàn)結(jié)合工程實例，介紹了兩種馬達(dá)保護(hù)器控制及保護(hù)電動機的方案，并對比其優(yōu)缺點，為實際工程應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞：馬達(dá)保護(hù)器;控制;保護(hù);工程實例

0 引言

馬達(dá)保護(hù)器又被稱為電動機保護(hù)控制器，是工廠供電中常見的一種電動機及其供電回路的保護(hù)裝置[1]。在電動機出現(xiàn)過流、斷相、堵轉(zhuǎn)、短路、過壓、欠壓、漏電、三相不平衡、過熱、接地、繞組老化、繞組溫度過高等異常狀況時，馬達(dá)保護(hù)器能夠及時報警或進(jìn)行保護(hù)控制，防止釀成嚴(yán)重的安全事故[2]。

1 馬達(dá)保護(hù)器的基本原理及功能

馬達(dá)保護(hù)器一般由電流互感器、控制器、控制面板、繼電器輸出、模擬量輸出等組成，主要用于低壓電動機回路中，通過電流采集模塊（電流互感器）和電壓采集模塊對正在運行中的電動機的電流和電壓進(jìn)行實時采樣[3]。與傳統(tǒng)的斷路器+熱繼電器模式的保護(hù)回路相比，馬達(dá)保護(hù)器具有以下優(yōu)點：

（1）保護(hù)功能更加齊全。除了傳統(tǒng)的短路和過載保護(hù)功能外，馬達(dá)保護(hù)器還具有三相不平衡保護(hù)、相序保護(hù)、零序保護(hù)、過熱保護(hù)等功能。（2）可靠性更高。馬達(dá)保護(hù)器的保護(hù)功能更全，精確度高，能夠準(zhǔn)確反映電動機運行的實時狀態(tài)，很少出現(xiàn)保護(hù)不動作、拒動作、誤動作現(xiàn)象。（3）智能化更強，事故原因可查。用戶可以通過控制面板對控制器中的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置修改，根據(jù)具體項目靈活選擇保護(hù)類型，還可以在控制面板上查看事故記錄和電動機運行的實時數(shù)值。

2 馬達(dá)保護(hù)器在不同項目中的不同啟停方案

2.1? ? 方案一：內(nèi)蒙古某電廠脫硫項目的電動機控制方案

我司在內(nèi)蒙古某電廠脫硫項目設(shè)計中選用了WDH500型馬達(dá)保護(hù)器，并設(shè)計了適用于該項目的低壓電動機二次回路控制方案，如圖1所示。

電動機主回路控制方案為：塑殼斷路器（QF）+接觸器（KM）+馬達(dá)保護(hù)器自帶電流互感器模塊（CT）。

電動機二次回路控制方案為：馬達(dá)保護(hù)器（作保護(hù)和控制用）+就地操作（機旁箱）+遠(yuǎn)程操作（DCS系統(tǒng)控制）。

馬達(dá)保護(hù)器通過對電流Ia、Ib、Ic和電壓Ua、Ub、Uc的采樣以及對KM（主回路接觸器）、QF（主回路斷路器）的運行狀態(tài)的監(jiān)視，綜合分析出主回路的故障類型，通過設(shè)定保護(hù)定值參數(shù)，對一次回路做出相應(yīng)的保護(hù)動作。馬達(dá)保護(hù)器接入就地轉(zhuǎn)換開關(guān)SA，通過就地遠(yuǎn)方切換，來選擇是采用機旁操作箱按鈕啟停還是遠(yuǎn)方DCS啟停的方式。

2.2? ? 方案二：山東某鋼廠脫硫項目的電動機控制方案

我司在山東某鋼廠脫硫項目設(shè)計時，原內(nèi)蒙古項目的低壓電動機控制方案未被采納，因此根據(jù)PMAC801A型馬達(dá)保護(hù)器說明書，調(diào)整了電動機控制方案，如圖2所示。

該電動機主回路控制方案與內(nèi)蒙古某電廠脫硫項目相同，都為塑殼斷路器（QF）+接觸器（KM）+馬達(dá)保護(hù)器自帶電流互感器模塊（CT）。不同的是，在電動機二次回路中，只將馬達(dá)保護(hù)器作為保護(hù)裝置，就地遠(yuǎn)方啟?？刂撇捎贸Ｒ?guī)繼電器搭接，不經(jīng)過馬達(dá)保護(hù)器。馬達(dá)保護(hù)器通過對電流Ia、Ib、Ic和電壓Ua、Ub、Uc的采樣和KM輔助觸點（取電動機主回路接觸器常開點，判斷電動機的實際運行狀態(tài)）來對主回路進(jìn)行監(jiān)視與保護(hù)。遠(yuǎn)方就地啟停通過純繼電器搭接，與馬達(dá)保護(hù)器沒有直接關(guān)系。當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)SA旋轉(zhuǎn)到就地時，通過就地箱按鈕SB1（就地啟）、SB2（就地停）對電動機進(jìn)行就地啟?？刂?，當(dāng)SA旋轉(zhuǎn)到遠(yuǎn)方時，通過DCS遠(yuǎn)程接通中間繼電器KA1（遠(yuǎn)程啟）和中間繼電器KA2（遠(yuǎn)程停）來完成電動機回路的遠(yuǎn)程啟停。項目機旁操作箱上設(shè)置急停按鈕SS，不受轉(zhuǎn)換開關(guān)影響，可在出現(xiàn)事故時按下急停按鈕，使電機停機。啟停回路中增加馬達(dá)保護(hù)器故障點KA4（中間繼電器），當(dāng)馬達(dá)保護(hù)器報故障時，電動機回路就停止工作。重新啟動時，需要在查明情況后，人為在馬達(dá)保護(hù)器面板上進(jìn)行復(fù)位操作，這樣可以防止故障未處理時再次誤啟動馬達(dá)保護(hù)器。

3 兩種方案的優(yōu)缺點對比

以上兩種方案均已在實際項目中投入使用，并得到用戶的肯定。本文將內(nèi)蒙古某電廠項目（方案一）和山東某鋼廠項目（方案二）的優(yōu)缺點進(jìn)行對比，結(jié)果如表1所示。

4 結(jié)語

馬達(dá)保護(hù)器可對電動機的運行狀態(tài)和電氣參數(shù)進(jìn)行實時監(jiān)測，避免出現(xiàn)短路、欠壓、過負(fù)荷等故障。本文結(jié)合工程實際案例，對兩種不同的馬達(dá)保護(hù)器控制方案進(jìn)行了介紹，并分析其在運行過程中的利弊。由分析結(jié)果可知，在實際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)項目工藝生產(chǎn)特點以及用戶運維習(xí)慣，綜合分析判斷利弊，以選擇合適的系統(tǒng)控制方案。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 朱瑛珺，王麗.淺談智能馬達(dá)保護(hù)器的選用及安裝使用[J].電氣傳動自動化，2011，33（6）：56-59.

[2] 朱順強，王良.簡單實用的離心機安全啟停自動保護(hù)裝置[J].鹽業(yè)與化工，2010，39（3）：51-53.

[3] 齊長卿，馬雄，徐波.淺談低壓馬達(dá)保護(hù)器3UF50的應(yīng)用[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2012，31（17）：112-113.

收稿日期：2020-11-26

作者簡介：周軍力（1989—），男，陜西寶雞人，助理工程師，研究方向：工業(yè)控制自動化。