安(ān)科瑞 劉邁

　　摘要:隨著(zhuó)我國(guó)經濟(jì)的不斷發(fā)展(zhǎn),各(gè)類(lèi)智能(néng)技(jì)術逐漸(jiàn)興起(qǐ),被廣泛(fàn)應用(yòng)在(zài)了各行各業中(zhōng)。電機是各類工(gōng)業生產(chǎn)的主(zhǔ)要(yào)設(shè)備,原理是將電能(néng)轉化為機械(xiè)能(néng),但在(zài)實(shí)際(jì)運營過程中需(xū)要承擔(dān)的(dí)生(shēng)產作(zuò)用較大,可(kě)能出現超負(fù)荷工(gōng)作的(dí)情(qíng)況(kuàng),因此為了(liǎo)能夠(gòu)有效提升(shēng)工業生(shēng)產的效率,需要應用(yòng)智能電(diàn)機(jī)保(bǎo)護(hù)器對電機進行保(bǎo)護,使電機(jī)設備(bèi)能夠(gòu)正(zhèng)常運行(háng)。

　　關鍵(jiàn)詞:智能(néng)電(diàn)機(jī)保護(hù)器;電機保護;應用(yòng)策略

　　一，引言

　　電機設備(bèi)的(dí)穩(wěn)定運行(háng)十分(fēn)重要(yào),一(yī)旦出現故(gù)障不(bù)僅會造成經濟損(sǔn)失,且有可(kě)能發生風險問(wèn)題(tí)。若(ruò)想(xiǎng)保(bǎo)證電機設備能夠(gòu)切(qiē)實發揮(huī)出自身(shēn)的作用(yòng),需要(yào)利用(yòng)電機保護器(qì)對其(qí)進行管(guǎn)理(lǐ)與維護,但傳統的電(diàn)機保護器(qì)操作復雜(zá),且(qiě)在維護(hù)過程(chéng)中(zhōng)需(xū)要大量(liáng)人力進行(háng)逐(zhú)一排查,且在(zài)故障排(pái)查過(guò)程中還(huán)可(kě)能出現遺(yí)漏的情況,因此(cǐ)智能(néng)電機保護(hù)器在(zài)當(dāng)前時代(dài)背景(jǐng)下(xià)應運(yùn)而(ér)生(shēng)。

　　二(èr)，電機保護概述(shù)

　　電機(jī)是(shì)將電(diàn)能(néng)轉(zhuǎn)化為機械(xiè)能的主(zhǔ)要設備(bèi),如(rú)出(chū)現(xiàn)了異常(cháng)運行情況會(huì)影響生產(chǎn)過程(chéng)的連續性,因此(cǐ)會給(gěi)設(shè)備安裝電(diàn)機(jī)保護器(qì),確保電動機能(néng)夠(gòu)正常(cháng)運行,以免因(yīn)動(dòng)力(lì)中(zhōng)斷，功率降低等(děng)問題(tí)對(duì)工(gōng)業生(shēng)產帶來損失。由此可以看出,電(diàn)機(jī)保護(hù)是持續(xù)穩(wěn)定運行的重要保證(zhèng),但(dàn)傳統的(dí)電機保護(hù)是(shì)以(yǐ)機(jī)電(diàn)式(shì)繼電(diàn)器(qì)為(wéi)主(zhǔ),常用(yòng)於(yú)斷(duàn)相(xiāng)，過流保(bǎo)護(hù),電(diàn)路延(yán)時性(xìng)靠(kào)純模擬電路特性設定,反應速度慢(màn)，恢復(fù)時(shí)間長,整(zhěng)體的可修改(gǎi)性(xìng)差,已經(jīng)無法(fǎ)滿足(zú)時代(dài)需(xū)求(qiú),因此智(zhì)能化技(jì)術的(dí)加入就顯(xiǎn)得格(gé)外重要(yào)。智(zhì)能電機保(bǎo)護(hù)器的斷相(xiāng)，過(guò)流(liú)保(bǎo)護(hù)為(wéi)非模擬電(diàn)路(lù),其(qí)擁(yōng)有抗(kàng)幹(gān)擾性(xìng),如(rú)結合雙(shuāng)金屬(shǔ)片(piàn)，熱(rè)電偶可以實(shí)現(xiàn)高速度電機保護(hù),在此基(jī)礎上融(róng)入電流(liú)互感器，電壓互感器(qì)則可以實現(xiàn)精確(què)控製(zhì),滿(mǎn)足(zú)當(dāng)前時代對(duì)電機保護的需求[1]。

　　三，智能(néng)電(diàn)機保護(hù)器(qì)的(dí)原理

　　3.1工(gōng)作原(yuán)理(lǐ)。電(diàn)機(jī)加(jiā)載一(yī)定的(dí)電流(liú)電壓,信(xìn)號(hào)經過濾波，放(fàng)大(dà)機(jī)得到采樣模(mó)擬值,該電流(liú)電(diàn)壓值與單片(piàn)機設(shè)定基準值進(jìn)行比較,經過(guò)電(diàn)流(liú)電壓互感器(qì)感應(yīng)出相應的電(diàn)流電(diàn)壓(yā)信(xìn)號,該電流電(diàn)壓經單片機轉(zhuǎn)換，軟(ruǎn)件修正,經過各(gè)種變送(sòng)器轉(zhuǎn)化為(wéi)直流(liú)電壓(yā)進行(háng)采樣(yàng),最(zuì)後(hòu)得到相應的(dí)電機電流電(diàn)壓值(zhí)。如(rú)果所(suǒ)得數(shù)值超(chāo)限,能夠(gòu)交流(liú)電(diàn)壓(yā)，電流信號進(jìn)行(háng)確認,控製繼(jì)電器斷開(kāi)供電(diàn)電(diàn)源,隨後作一次(cì)比例變(biàn)換即可(kě)得到被測(cè)量(liáng)的數值(zhí)。智(zhì)能(néng)保護(hù)器智能(néng)設(shè)定(dìng)在(zài)電機起動穩定(dìng)後,可連續(xù)多次(cì)采集(jí)電(diàn)流值,並在(zài)此(cǐ)基(jī)礎(chǔ)上分析(xī)點流下限值(zhí)與(yǔ)電(diàn)壓上限值及電(diàn)壓下(xià)限(xiàn)值,根據電機功率的不同(tóng)進行(háng)參考數(shù)值矯正(zhèng),自(zì)動設(shè)定不同的延時啟(qǐ)動時(shí)間。

　　3.2檢(jiǎn)測(cè)原理。

　　電機電路的組(zǔ)成(chéng)是由電(diàn)流互感器，電(diàn)壓互感器，單片機(jī)，運(yùn)放(fàng)等主(zhǔ)要(yào)部件及(jí)其它附屬(shǔ)組(zǔ)成,智能(néng)電機保(bǎo)護(hù)器檢(jiǎn)測(cè)分為電流檢(jiǎn)測與電(diàn)壓檢測(cè),兩者(zhě)所負責的方麵有所(suǒ)不同,具體(tǐ)如(rú)以下(xià)兩(liǎng)點。

　　（1）電(diàn)流(liú)檢(jiǎn)測原(yuán)理(lǐ):電(diàn)流(liú)檢(jiǎn)測元件(jiàn)是電流互(hù)感器(qì),電流互感器感應出(chū)一(yī)定的電(diàn)流(liú)信號,經過濾波(bō)，運算放大(dà)器放(fàng)大(dà),將電(diàn)機(jī)綫(xiàn)穿過(guò)電(diàn)流互感器,修正(zhèng)後(hòu)得到(dào)模(mó)擬(nǐ)值(zhí),當有電流流過電流互(hù)感(gǎn)器時進(jìn)行(háng)取(qǔ)樣，轉(zhuǎn)換。

　　（2）電(diàn)壓(yā)檢測原(yuán)理:將電壓互(hù)感(gǎn)器(qì)輸人端(duān)並聯在電(diàn)機(jī)電壓檢測元件是電(diàn)壓(yā)互感(gǎn)器,該信(xìn)號經(jīng)過(guò)濾波，運放放大,在(zài)電壓互(hù)感(gǎn)器(qì)的輸出端感(gǎn)應(yīng)出電(diàn)壓信號(hào),修正(zhèng)後(hòu)得到模擬值,最(zuì)後(hòu)進(jìn)行取樣，轉換(huàn)。

　　四(sì)，智能電(diàn)機保(bǎo)護器在電機保護方麵(miàn)的應用策(cè)略

　　4.1借(jiè)助智能(néng)處(chǔ)理(lǐ)係統。係統決(jué)定(dìng)了電機(jī)保護器是(shì)否智能(néng),用(yòng)智(zhì)能電機的保護器(qì)代(dài)替傳統的(dí)電機保護(hù)器(qì),實際(jì)操(cāo)作中(zhōng)能夠(gòu)通(tōng)過後(hòu)台(tái)微機查(chá)看電機情況,且能夠(gòu)對(duì)電(diàn)機(jī)運行狀況進行在綫(xiàn)監(jiān)測,通過分(fēn)析獲取當前運行的各項參數,據參(cān)數值了解(jiě)電機(jī)實際(jì)情(qíng)況(kuàng),及(jí)時對(duì)出現(xiàn)情況的電機進行(háng)修改以及(jí)相應調整。同(tóng)時(shí)智(zhì)能電(diàn)機保(bǎo)護器(qì)從(cóng)結構(gòu)上(shàng)可(kě)以(yǐ)劃分(fēn),具體(tǐ)為一體(tǐ)結構和分(fēn)體式(shì)結構(gòu),不同結(jié)構的(dí)保(bǎo)護器用途有所不同,首(shǒu)先一(yī)體式電機保護器,該(gāi)類(lèi)型(xíng)的(dí)保護器更適(shì)合(hé)在固定(dìng)櫃(guì)上(shàng)進行(háng)安裝,如(rú)開(kāi)關(guān)櫃，控製櫃(guì)等;而分(fēn)體式智(zhì)能(néng)電機(jī)保(bǎo)護器則(zé)分(fēn)為(wéi)兩(liǎng)個(gè)部分(fēn),即互(hù)感器與(yǔ)顯示器(qì)獨(dú)立(lì),在(zài)安裝時(shí)更(gēng)加(jiā)靈活,可安裝(zhuāng)在新(xīn)式(shì)配(pèi)電(diàn)櫃中。

　　4.2應(yīng)用微型(xíng)單片機(jī)。使(shǐ)用單片(piàn)機操縱執行係(xì)統會(huì)迅速(sù)做(zuò)出(chū)相應的保護(hù)反應,並通(tōng)過顯示裝置(zhì)呈現(xiàn)出(chū)來,而工作人員在(zài)對相(xiāng)關數(shù)據進行(háng)對比以後,則能(néng)夠及時(shí)了解(jiě)電(diàn)機的運行(háng)情況(kuàng),方便後(hòu)續(xù)的(dí)故障排查(chá)。同時(shí)單片機會對變送裝置(zhì)采集(jí)的信(xìn)號進行(háng)數據(jù)處(chǔ)理(lǐ),工(gōng)作人(rén)員(yuán)若想要知道(dào)電機在(zài)實際工作時候(hòu)的(dí)電(diàn)壓(yā)，電流以(yǐ)及溫(wēn)度,需要(yào)將(jiāng)所(suǒ)有的(dí)電機參(cān)數輸(shū)入(rù)到電(diàn)腦中,並將(jiāng)變送(sòng)裝置(zhì)采(cǎi)集(jí)的(dí)信(xìn)號傳送到單片機(jī)的(dí)微處理係(xì)統中,在電機實際工(gōng)作(zuò)時進(jìn)行(háng)數(shù)據(jù)對比(bǐ),以此對電(diàn)機(jī)的運(yùn)行狀態進(jìn)行(háng)控(kòng)製。保(bǎo)護的電(diàn)機(jī)設(shè)備一旦發生故障(zhàng),單片機(jī)微型處(chǔ)理(lǐ)係統能(néng)夠對(duì)電(diàn)機設(shè)備進(jìn)行(háng)綜(zōng)合性保護,分(fēn)析電(diàn)機設備出現(xiàn)的故障類型,提升電機設(shè)備(bèi)維修人員(yuán)處理故(gù)障的效(xiào)率。

　　4.3合(hé)理應(yīng)用(yòng)ZDB技(jì)術。ZDB技術結合(hé)電(diàn)機保護器(qì)的產物為(wéi)ZDB過壓(yā)保護(hù)器,其是(shì)目(mù)前低(dī)壓電機(jī)保(bǎo)護器中的(dí)產品,廣泛(fàn)適(shì)用(yòng)於35KV及(jí)以下(xià)電(diàn)力係統中,其能(néng)夠實現計算(suàn)機通信(xìn)，檢(jiǎn)測以(yǐ)及(jí)控(kòng)製等(děng)功能,並(bìng)聯(lián)補償電容(róng)器，母(mǔ)綫，真空(kōng)開關及其它電(diàn)器(qì)設備,並(bìng)且能夠(gòu)將數(shù)據(jù)更直(zhí)觀(guān)地呈現給工(gōng)作人(rén)員(yuán)。ZDB的設計(jì)新(xīn)穎(yǐng)獨(dú)特(tè)，技(jì)術(shù)性(xìng)能合理(lǐ)可(kě)靠(kào),能夠設定(dìng)額(é)定電(diàn)壓(yā)，啟動(dòng)時間，過(guò)壓(yā)欠壓值(zhí)等參(cān)數,選(xuǎn)取科(kē)學(xué)如果電機(jī)設(shè)備在(zài)正常運行(háng),LED顯示屏會(huì)在固定的(dí)時間內循(xún)環監(jiān)控(kòng)顯示(shì),一旦電機設備(bèi)出現(xiàn)故(gù)障(zhàng)便(biàn)能夠在(zài)顯示電機設備(bèi)的故障代(dài)碼(mǎ),並在此基礎上記憶相應(yīng)參數,極(jí)大地提高(gāo)了產品(pǐn)的(dí)保(bǎo)護(hù)性能和抗(kàng)幹擾性,滿足綫程電(diàn)機(jī)操作要求。同時應(yīng)用(yòng)中(zhōng)需(xū)要(yào)檢查三相(xiāng)負荷(hé)綫的絕緣情況(kuàng),嚴格依照(zhào)電機(jī)設備的額定電流,避免電機設備(bèi)的故障給生產(chǎn)企業帶(dài)來(lái)損失(shī)。

　　五，ARD係(xì)列電動(dòng)機保(bǎo)護器(qì)產品選型介紹(shào)

　　ARD智(zhì)能電動機保(bǎo)護(hù)器(qì)適(shì)用於額(é)定(dìng)電壓(yā)至(zhì)660V的低(dī)壓電動機回路，集保(bǎo)護(hù)，測量，控(kòng)製，通訊，運(yùn)維(wéi)於(yú)一體(tǐ)。其(qí)*的(dí)保(bǎo)護功能確(què)保電動機(jī)安全(quán)運(yùn)行，帶有邏輯(jí)可編程功能，可以(yǐ)滿(mǎn)足(zú)多種(zhǒng)控製方式。該產(chǎn)品(pǐn)采用分體(tǐ)式結構(gòu)，由主體，顯示單元(yuán)，互感(gǎn)器組成，可(kě)適(shì)應各種櫃體(tǐ)的(dí)安(ān)裝。可選配不同通訊模塊(kuài)適應現場通訊(xùn)需(xū)求。

　　5.1，功能特(tè)點(diǎn)

　　■支持基波和(hé)全波電(diàn)力參數(shù)測量（U，I，P，Q，S，PF，F，EP，EQ），電流及電流不(bù)平衡(héng)度(dù)，電(diàn)流正序，負(fù)序，零(líng)序(xù)分(fēn)量，電(diàn)壓，三相(xiāng)電壓相角，剩餘電流。

　　■保(bǎo)護功(gōng)能包括過載反時限(xiàn)，過載定時(shí)限(xiàn)，接(jiē)地，起動超時，漏(lòu)電，欠載，斷相，堵轉(zhuǎn)，阻(zǔ)塞(sāi)，短(duǎn)路，溢(yì)出，不平衡(電流，電壓)，過(guò)功率，欠功率，過壓，欠壓，相(xiāng)序，溫(wēn)度，tE時間(jiān)，外部(bù)故(gù)障，起動(dòng)次(cì)數限(xiàn)製(zhì)，運(yùn)行時間報警(jǐng)，故(gù)障次(cì)數報警(jǐng)。

　　■9路(lù)可編程(chéng)DI輸入，默認(rèn)采(cǎi)用(yòng)內(nèi)置DC24V電(diàn)源，也(yě)可選(xuǎn)擇外部有(yǒu)源(yuán)濕(shī)接點。

　　■5路可編程DO輸(shū)出，滿足(zú)直(zhí)接(jiē)起動，星—三角起(qǐ)動，自耦(ǒu)變壓器起(qǐ)動，等多(duō)種起動(dòng)方式(shì)，可通過通(tōng)訊(xùn)總綫(xiàn)實(shí)現主(zhǔ)站(zhàn)對電(diàn)動機(jī)的(dí)遙(yáo)控(kòng)“起(qǐ)/停"。

　　■可(kě)選抗(kàng)晃電功(gōng)能(néng)：支持晃(huǎng)電立即再啟(qǐ)動(dòng)，失(shī)壓重(zhòng)起動。

　　■可選配MODBUS_RTU通訊，PROFIBUSDP通訊，支(zhī)持最多2路通訊接口。

　　■可(kě)選(xuǎn)配(pèi)1路(lù)DC4-20mA模擬量輸出接(jiē)口，與DCS係(xì)統相(xiāng)接(jiē)，可(kě)實現對現場設備(bèi)的監(jiān)控。

　　■具(jù)有故障記(jì)錄(lù)，起(qǐ)動記錄(lù)，停車(chē)記(jì)錄，DI變位(wèi)記錄和(hé)再(zài)起動(dòng)記錄(lù)等(děng)各類事(shì)件記錄。

　　■顯(xiǎn)示(shì)界麵液晶顯示(shì)，支(zhī)持(chí)中/英文(wén)切換(huàn)。

　　5.2，產(chǎn)品選型

　　六(liù)，結(jié)束語

　　電機智(zhì)能(néng)保(bǎo)護(hù)器能夠(gòu)有效保(bǎo)障電(diàn)機(jī)設備(bèi)正常(cháng)地進行運轉(zhuǎn),在應用中可以根據自身的(dí)需(xū)要(yào)選(xuǎn)擇合(hé)適的基(jī)礎(chǔ),通過(guò)智能化(huà)手段(duàn)對電(diàn)機設備(bèi)的(dí)運(yùn)行狀況進行在綫監測,讓(ràng)工作人(rén)員及時發現(xiàn)電機(jī)運行故障,保證(zhèng)電(diàn)機(jī)設(shè)備的(dí)穩定(dìng)運行。

　　參(cān)考文獻:

　　[1]耿晉(jìn)中(zhōng),遲(chí)長春,楊(yáng)鑫(xīn),等(děng).分(fēn)形理論的剩(shèng)餘電流(liú)互感器(qì)故(gù)障自診(zhěn)斷(duàn)[J].上海電(diàn)機(jī)學院(yuàn)學報(bào),2018,21(4):48 -52,57.

　　[2]安科瑞(ruì)企業微電網設(shè)計(jì)與(yǔ)應用(yòng)手(shǒu)冊(cè).2022.05版(bǎn).

　　[3] GB 14048.4-2020 低壓開關設備(bèi)和控製設(shè)備(bèi) 第(dì)4-1部分：接觸(chù)器和電動(dòng)機起(qǐ)動(dòng)器機電(diàn)式接(jiē)觸(chù)器和電動機起(qǐ)動器(含電動(dòng)機保護器(qì)).