浅谈低压马达保护器在石化企业的应用

作者：马达保护器时间：2019-05-10 20:40浏览：次

　　摘要：石化企业是连续型生产企业，电动机是石化企业最主要的动力来源，其安全稳定运行对石化企业的平稳生产至关重要的作用，低压电动机为某厂最常用的机组，数量多、种类繁杂，为保证低压电动机的正常平稳运行，某厂特引进西门子低压电动机保护继电器，即低压马达保护器，文章主要对低压马达保护器的应用进行分析。
   　　电动机是石化企业的主要动力来源，故电动机的稳定运行就显得尤为重要，某厂低压电动机大约有3 000台，采用集中控制，整体保护采用西门子的低压马达保护器来实现，其主要保护有过载、低载、不平衡、堵转、接地故障，文章主要介绍低压马达保护器的基本使用功能及实际应用。
   　　1 基本功能介绍
   　　西门子低压马达保护器是带有PROFIBUS-DP接口的电机保护及控制设备。它具有过载、堵转、三相不平衡、接地故障、电流检测、运行时间及次数统计等功能，并且具有通讯功能，可以对电机的运行电流、运行时间、起动次数、报警和故障信息等进行监视，通过PROFIBUS通讯，还可以在远方对电动机进行监控。
   　　1.1 过载保护功能
   　　过载保护功能它主要通过内置的电流互感器，对电流进行监测，当实际运行电流大于设定过载电流时候，走相应的过载曲线，超过额定电流越大，跳闸时间越短，并且过载保护动作后，5 min内自动锁定复位功能，不能复位。图1为3UF50过载曲线图。
   　　从图1可以看出，电机启动过程中，根据不同的过载曲线，所给的启动时间不同。CLASS等级共有6个等级，CLASS5、CLASS10、CLASS15、CLASS20、CLASS25、CLASS30。过载保护在程序中的应用，图2为3UF50过载程序，其中可以看到过载曲线选取为CLASS5，负荷类型为三相设备，复位方式为手动。
   　　1.2 堵转保护功能
   　　堵转保护同样是通过内置电流互感器进行监控的,堵转电流根据电机允许过载倍数设定（设置范围为20％～1000％Ie），当达到设定的电流值，输出接触器关断，当电流恢复正常时，恢复输出。通常设定为300%，也就是在三倍额定电流的情况下直接跳闸，无延时，图3为堵转功能在程序中的应用。
   　　Cooling Time：冷却时间是为单元过载脱扣设置的允许复位时间，冷却时间的最小设置为5 min。
   　　Idle time：卸载时间是一个为电机的冷却特性指定的时间间隔，当热记忆积累到一定程度，电机会在正常运行时被关断，而并不是过载脱扣。SIMOCODE-DP的热记忆在设定的时间过后被消除，之后可以进行冷起动、变频启动等。根据电机允许的起动时间间隔设置Idle time，可以防止因热记忆积累造成停机，也可以保护电机因频繁起动受到损害。
  　　1.3 三相不平衡保护
   　　不平衡保护通过借助于集成电流互感器，基本单元可以检测到三相电流。基本单元可以检测到约40%以上的三相电流不平衡，当任何两相电流数值上差异在40%以上的，直接跳闸。
   　　图4signal Matching3为不平衡保护单元，其复位方式为BU input3 按钮复位。当发生不平衡保护动作后，电动机无延时保护出口，直接跳闸用来保护电机绕组及线路。
   　　1.4 接地故障
   　　接地故障保护采用外置式接地故障检测元件。基本单元可通过所连接的外置电流互感器，来估算额定故障电流。当线路有接地点时候，零序电流互感器检测电流，对其相应可设置跳闸或报警，目前设置为报警图5为接地故障报警在程序中的应用。
   　　2 现场实际应用
   　　①图6为某厂低压电动机的典型应用。
   　　②对图6重点元件进行介绍，A1、A2为电源接口，T1、T2为外接零序电流互感器接口，A、B为通讯接口，PE 为屏蔽线接口。输入继电器为4个：1、5为现场操作柱自动位接入点，用来判断现场操作柱位置；2、5为空开速断故障接入点，用来判断空开是否故障；3、5为故障复位按钮接入点，当发生故障时候，进行手动复位；4、5为接触器辅助触电接入点，用来判断电动机开停机。输出继电器同样为4个：6、7点为红灯输出，当电动机开机时候，红灯亮，做指示作用；6、8点为绿灯输出点，当电动机热备用时候，绿灯亮；6、9点为故障继电器输出点，当电动机发生故障时候，启动6、9继电器进行停机处理，保证电机完好；10、11为抗晃点输出点，当电网发生波动，根据实际情况，设定时间，输出点延时断开。
   　　3 结语
  　　文章主要对某厂应用的低压马达保护器的基本参数进行了分析，旨在为初学者了解西门子低压马达保护器提供参考，对功能只是略作描述，而实际在程序应用上还有很多巧妙之处，需要不断的总结经验。
  　　参考文献：
   　[1] 郭晓东.电力互感器产品选型设计参数与设备运行检修及事故防范处理技术手册[M].北京:中国知识出版社,2005.
　　[2] 吕千,陈舒芳,马兰芳.进网作业电工培训教材[M].北京:辽宁科学技术出版社,1993.

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