hth下载地址 陳聰

摘要：電動機設備是水泥企業(ye) 中應用廣泛的動力裝置，而水泥生產(chan) 企業(ye) 屬於(yu) 能耗高、汙染大又需要設備連續不間斷工作的行業(ye) ，電動機作為(wei) 水泥行業(ye) 設備的動力來源，其安全、穩定可靠的運轉對水泥行業(ye) 的平穩生產(chan) 起著至關(guan) 重要的作用，本文綜合介紹hth下载地址ARD2F智能型電動機保護器在某水泥廠的實際應用，並闡述了ARD2F智能型電動機保護器產(chan) 品的特點及其智能化保護、測量、控製和通訊等，供工程設計中參考。

關(guan) 鍵詞：水泥、電動機保護、智能化、通訊

一、 引言

隨著現代化水泥工業(ye) 生產(chan) 規模增加，生產(chan) 設備也越來越大型化，因此所需用的拖動電動機的功率也越來越大。水泥廠生產(chan) 工藝流程較複雜，可以總結水泥生產(chan) 過程為(wei) 生料製備（一磨）、熟料煆燒（一燒）、水泥粉磨（二磨）。因此，低壓電動機作為(wei) 水泥生產(chan) 過程中常用的機組，數量多、種類複雜，隨著科學技術的不斷進步和工藝控製過程的不斷完善，尤其是適應自動化生產(chan) 要求，迫切需要開發和完善電動機的控製和保護設備，實現對整個(ge) 自動化生產(chan) 過程和大型機械設備的遙控、遙測、遙調、故障診斷以及集中控製等功能。

水泥生產(chan) 是一項較龐大的工程，生產(chan) 環境比較惡劣，粉塵汙染嚴(yan) 重，受生產(chan) 工藝的限製使得其工作場所的通風條件差且環境溫度較高，而且需要設定大量的工作站點，包括原料控製站、破碎站、原料粉磨站、熟料庫控製站、水泥磨控製站、水泥包裝控製站等，然而在這些站點中使用了大量低壓電動機來控製其他設備的運行，運用簡單的電壓表、電流表、電能表和頻率表等由於(yu) 受到通信功能不夠靈活、儀(yi) 表功能單一等多種條件的約束，已經無法滿足電廠設備自動化生產(chan) 的要求。水泥行業(ye) 生產(chan) 過程的特點為(wei) 長周期運行，一旦開機，在沒有特殊情況發生的前提下，一般不會(hui) 停機。現代化大型水泥企業(ye) 年運轉率很高，這樣就須有高質量的、高可靠性的電氣設備保證其生產(chan) 過程的連續不間斷性，一旦故障停機就會(hui) 造成巨大的經濟損失。智能型電動機保護器可實現重載起動，實現對電動機的溫度保護，還提供多種測控功能和控製模式，能夠滿足水泥生產(chan) 過程對電機設備的全方麵保護及其控製要求，不僅(jin) 能提高電機設備的運行能力、延長電機設備的使用壽命，同時也能提高企業(ye) 生產(chan) 效率、節約能源。本文以ARD2F智能型電動機保護器在水泥生產(chan) 中的實際應用進行具體(ti) 介紹。

二、水泥生產(chan) 對保護器的功能要求

水泥行業(ye) 電機是大容量、高負荷連續運轉的設備，電動機長期承受大負荷，就會(hui) 使繞組上溫度上升過高而降低絕緣性能甚至損壞絕緣，終會(hui) 縮短電動機的使用壽命，因此，對水泥生產(chan) 過程中電機設備的可靠性、穩定性及功能要求非常高。在生產(chan) 運行或設備檢修過程中，常見的電動機故障可分為(wei) 以下幾種：

1、機械故障

1）掃膛：由於(yu) 軸承損壞、軸彎或者檢修人員裝配不當，導致定轉子產(chan) 生摩擦；

2）軸承損壞：由於(yu) 軸承裝配不當、定/轉子鐵心軸向錯位或重新對轉軸機加工後精度不夠、電動機本體(ti) 運行溫升過高等；

3）振動：由於(yu) 電動機本身或傳(chuan) 動裝置不良等。

2、電氣故障

1）缺相運行：電動機發生堵轉時電流比正常工作的電流大得多。在此情況下，運行時間過長或過於(yu) 頻繁起動，將會(hui) 導致電動機繞組燒毀；

2）繞組短路或接地：匝間短路的原因是電機溫度異常升高而導致的，而接地故障大多是由於(yu) 繞組絕緣損壞；

3）三相電流不平衡：由於(yu) 電動機外部電源電壓不平衡或內(nei) 部繞組匝間短路或電動機維修時線圈匝數錯誤或接線錯誤等。

因此，對某水泥廠電機設備進行合理的維護是很有必要的，對ARD2F智能型電動機保護器具體(ti) 功能要求如下：

（1）完善的電機保護功能

保護器通過采集電路中的三相交流電流、三相交流電壓、剩餘(yu) 電流、PTC熱電阻阻值、電動機電能等電力參數，以及電動機運行過程中的各種運動狀態等信號，經保護器內(nei) 部處理運算，從(cong) 而實現對過載反時限、過載定時限、接地、起動超時、漏電、欠載、斷相、堵轉、阻塞、短路、溢出、不平衡(電流、電壓)、過功率、欠功率、過壓、欠壓、相序、溫度、tE時間、外部故障、起動次數限製、運行時間報警、故障次數報警等全方麵綜合保護，進而保證水泥廠生產(chan) 工作的安全連續運行。

（2）及時排除電動機運行故障功能

水泥生產(chan) 現場電動機運行過程中通過電動機保護器對電機設備進行檢測，當電動機出現狀況時應及時發出報警信號，並記錄故障信息，方便維護人員查找故障原因並作出及時的處理，保證故障發生時電機設備動作的可靠性和靈敏性。

（3）對現場各設備進行遠程監測功能

水泥生產(chan) 現場環境比較惡劣，保護器不僅(jin) 要提供電機設備的保護功能，而且要求能夠帶RS-485通訊接口，經過Modbus-RTU/Profibus-DP通訊協議與(yu) 上位機管理係統進行通訊連接，實現實時監測電動機的運行狀態以及運行過程中的電力參數，保證後台操作人員能讀取、修改水泥成產(chan) 現場電動機保護器的各種整定參數並通過後台人機界麵實時觀察當前現場電動機控製回路的工作狀態、供電電源質量等，實現對生產(chan) 現場設備遠程實時監控。

三、hth下载地址電動機保護器在水泥廠應用案例

水泥生產(chan) 工藝流程較多，所以將保護器合理的應用於(yu) 電動機保護設備控製回路的同時要能夠滿足水泥廠的大型控製係統的要求。某水泥廠控製係統通過Profibus DP通訊接口與(yu) PC機、接觸器、電動機以及其他設備構成控製係統，工程師通過監控計算機以及生產(chan) 管理軟件完成對整個(ge) 係統設備的數據采集、處理、顯示和監視功能，並在滿足權限和邏輯時，通過遠程控製軟件實現對現場相應的電機設備等的控製。

圖1  現場安裝照片

水泥廠采用保護器用於(yu) 電機保護控製回路，取代熱繼電器等作為(wei) 電動機的過載保護和控製元件，而且利用的通訊技術，實現了水泥生產(chan) 中電機設備控製的自動化。通過將90L顯示模塊嵌入安裝在開關(guan) 抽屜的活動麵板內(nei) ，來簡化水泥廠控製櫃內(nei) 接線，使得配電室內(nei) 設備運行情況及故障狀態清晰可見，方便工程師隨時調整係統、設定參數和顯示、監控以及檢修維護。將ARD2F保護器應用於(yu) 某水泥廠生產(chan) 線電機設備的控製回路，實現水泥廠對電機保護的要求。如圖2是ARD2F智能型電動機保護器應用於(yu) 某水泥廠電動機設備控製回路工作原理圖：

圖2  ARD2F智能型電動機保護器應用於(yu) 某水泥廠電動機設備控製回路接線圖

由於(yu) 現代水泥工廠采用的大型電機設備較多，大於(yu) 110KW及以上的電機，均采用在主回路裝設電流互感器。考慮到水泥生產(chan) 工藝的不同和企業(ye) 投入的資金，電動機需要不同的起動方式，ARD2F智能型電動機保護器提供靈活的聯鎖功能，實現直接啟動、雙向啟動、星/三角啟動、自耦變壓器啟動等，使水泥廠大型設備的電機得到了合理保護和控製[2]。

四、ARD2F產(chan) 品介紹

ARD2F智能電動機保護器適用於(yu) 額定電壓至660V的低壓電動機回路，集保護、測量、控製、通訊、運維於(yu) 一體(ti) 。其完善的保護功能確保電動機安全運行，帶有邏輯可編程功能，可以滿足多種控製方式。可選配不同通訊模塊適應現場通訊需求。

該產(chan) 品采用分體(ti) 式結構，由主體(ti) 、顯示單元、互感器組成，可適應各種櫃體(ti) 的安裝。

技術參數

功能特點

■  支持基波和全波電力參數測量（U、I、P、Q、S、PF、F、EP、EQ），電流及電流不平衡度、電流正序、負序、零序分量、電壓、三相電壓相角、剩餘(yu) 電流。 

■  保護功能包括過載反時限、過載定時限、接地、起動超時、漏電、欠載、斷相、堵轉、阻塞、短路、溢出、不平衡(電流、電壓)、過功率、欠功率、過壓、欠壓、相序、溫度、tE時間、外部故障、起動次數限製、運行時間報警、故障次數報警。

■  9路可編程DI輸入，默認采用內(nei) 置DC24V電源，也可選擇外部有源濕接點。

■  5路可編程DO輸出，滿足直接起動，星—三角起動，自耦變壓器起動，等多種起動方式，可通過通訊總線實現主站對電動機的遙控“起/停”。

■  可選抗晃電功能：支持晃電立即再啟動、失壓重起動。

■  可選配MODBUS_RTU通訊、PROFIBUS DP通訊，支持2路通訊接口。

■  可選配1路DC4-20mA模擬量輸出接口，與(yu) DCS係統相接，可實現對現場設備的監控。

■  具有故障記錄、起動記錄、停車記錄、DI變位記錄和再起動記錄等各類事件記錄。

■  顯示界麵液晶顯示，支持中/英文切換。

五、結束語

隨著電子技術及通訊技術的不斷發展。電動機保護器也在朝著多元化方向發展，電動機保護器在水泥企業(ye) 的應用也越來越廣泛，合理選擇電機設備的保護功能和保護方式，可提高設備運行的可靠性，能夠預防並杜絕電機燒毀，同時減少了因非計劃停車而造成的損失，降低了企業(ye) 的生產(chan) 成本。

參考文獻：

[1] hth下载地址企業(ye) 微電網設計與(yu) 應用手冊(ce) .2022.01版.

[2] GB 14048.4-2020 低壓開關(guan) 設備和控製設備 第4-1部分：接觸器和電動機起動器 機電式接觸器和電動機起動器(含電動機保護器).

[3]楊建華,劉葳.電動機保護器在水泥行業(ye) 的應用.水泥技術.2009(05)