安科瑞 徐浩竣

江苏安科瑞电器制造有限公司

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0概述

电动机在水利行业中起着至关重要的作用，用于驱动水泵、风机和各类设备，保障水利工程的正常运行。然而，电动机在运行过程中面临着各种潜在的故障和损坏风险，如过载、短路、相序错乱等。因此，为了保障电动机的安全运行和延长使用寿命，电动机保护器的应用显得尤为重要。

1特点

首先，电动机保护器能够实现对电动机的全面监测和保护。传统的电动机保护通常依靠人工巡检和操作，存在监测不准确和操作不及时的问题。而电动机保护器通过集成各种保护元件和传感器，实时监测电动机的电流、电压、温度等参数。一旦发现电动机运行异常或超出设定的范围，保护器会自动发出警报，并采取相应的措施，如断电、断路等，保护电动机免受损坏。这样可以大大提高电动机的安全性和可靠性，避免因故障而导致的生产停工和设备修复。

其次，电动机保护器具有故障诊断和智能预警的能力。电动机在运行过程中可能会发生各种故障，如过载、短路、接地等。传统的故障诊断通常需要人工分析和判断，耗时且容易出错。而电动机保护器通过集成故障检测和故障诊断和智能预警技术，可以实时监测电动机的运行状态和参数。通过对实时数据的分析和比对，保护器能够快速判断电动机是否存在故障，并给出相应的警告信号。同时，保护器还可以记录和存储电动机的故障数据，为后续的故障诊断和维修提供参考。这样可以及时发现和解决电动机的故障问题，避免故障进一步扩大和影响水利工程的正常运行。

此外，电动机保护器还具有节能和运维管理的功能。电动机在水利行业中通常是大功率设备，其能耗和运行成本较高。电动机保护器通过监测电动机的运行状态和能耗情况，可以及时发现电动机的能耗异常和效率下降问题。通过对数据的分析和优化，可以提供相应的建议和措施，帮助企业实现节能减排和成本优化。此外，保护器还可以记录电动机的运行数据和维护记录，为运维管理提供数据支持。通过对数据的分析和统计，可以制定合理的维护计划和优化运维策略，延长电动机的使用寿命和降低维护成本。

2智能电动机保护器短路保护的问题

智能电动机保护器具有很多种保护功能，短路保护是其中之一。其主要保护逻辑是根据采集的电流进线分析和计算，当电流超过5倍电机额定电流时，其短路保护出口发出断路器跳闸命令。该跳闸命令是通过断路器的分励线圈来实现的。这个逻辑本身没有问题，问题出在智能电动机保护器和分励线圈的工作电源上。一般情况下，该工作电源从电动机主回路的某一相上取电，当通信控制模式接线图外部发生三相短路时，母线的各相电压会下降，或工作电源所在那一相发生单相接地短路时，该相电压也会下降。当电压下降到小于智能电动机保护器和分励脱扣器的正常工作电压时，智能电动机保护器和分励线圈均无法正常工作，短路保护也无法实现。其实电动机主回路的断路器本身就具备很好的短路保护功能，所以智能电动机保护器设置短路保护必要性不大。

3智能电动机保护器测量准确度低的问题

智能电动机保护器基本只配备一组三相CT，而保护器的保护功能肯定是第一位的，测量和计量功能只是附带的，因而配置的CT首先要满足保护功能的需求。保护功能所用CT要求较大的故障电流通过时铁心不能饱和，以便较好地反映一次电流值，所以在正常电流通过时，智能电动保护器测量的准确度较低。因此，智能电动机保护器的计量数据不适合作为企业的生产成本数据，如果想采集能耗数据，应单设测量CT和计量表。

4智能电动机保护器和变频器配合应用易受电

4.1磁干扰的问题

当智能电动机保护器与变频器安装在同一个柜内配合使用时，智能电动机保护器会因为变频器的电磁干扰出现误动作的情况。某工程中，智能电动机保护器作为变频器的旁路保护电器，正常情况下变频器工作时，旁路没有电流通过，但现场却发现智能电动机保护器不断发出漏电故障报警。理论上来说，智能电动机保护器的抗电磁干扰能力满足国家标准要求，不应该出现这种情况，但实际上这种情况不少。因此建议智能电动机保护器和变频器分柜安装，尽可能远离，避免干扰。还有一种接线方式也经常用到，就是现场控制箱的按钮和远程的起、停信号直接接到智能电动机保护器的输入端子。这种方式的优点在于没有转接，接线比较简单，但这种接线方式在工程中经常出现控制信号的干扰问题。而出现这种问题的原因在于控制信号电压的不一致:端子输入的电压为24VDC，而输出口至控制箱信号灯的电压为220VAC。如果设计者没有注意这一点，将至控制箱的所有信号合用一根控制线的话，高压干扰低压的现象就会出现，导致控制出现异常。避免这种问题的方法也很简单，只要将这两种不同电压的信号用不同的控制电缆分开即可。

4.2智能电动机保护器安装在抽屉柜中的通信问题

目前市面上的智能电动机保护器采用的通信协议或接口有很多种，但无论采用何种协议或接口，当智能电动机保护器安装在抽屉单元内时就会遇到通信电缆的连接问题。众所周知，抽屉单元是可移动的，甚至是可移走替换的，它通过一次插头和二次插针与外部固定的动力电缆和控制电缆连接。由于智能电动机保护器安装在抽屉单元内，它与外部通信总线之间的连接就成了一个难题。如果和其他控制信号一样采用二次插针的方式，虽然可以解决连接的问题，但由于二次插针裸露，没有屏蔽层，无法保证通信不被干扰。通信的可靠性是第一位的，所以大都采用了通信电缆从柜后直接穿孔进入抽屉单元后与智能电动机保护器相连的方式。通信电缆在柜后留有余量，当抽屉单元小范围抽出时没有问题，但当抽屉单元完全抽出柜体时，就需要先拔掉连接头，这种做法牺牲了抽屉单元的一部分便利性。

5ARD系列电动机保护器产品选型介绍

ARD智能电动机保护器适用于额定电压至660V的低压电动机回路，集保护、测量、控制、通讯、运维于一体。其完善的保护功能确保电动机安全运行，带有逻辑可编程功能，可以满足多种控制方式。该产品采用分体式结构，由主体、显示单元、互感器组成，可适应各种柜体的安装。可选配不同通讯模块适应现场通讯需求。

5.1功能特点

■支持基波和全波电力参数测量（U、I、P、Q、S、PF、F、EP、EQ），电流及电流不平衡度、电流正序、负序、零序分量、电压、三相电压相角、剩余电流。

■保护功能包括过载反时限、过载定时限、接地、起动超时、漏电、欠载、断相、堵转、阻塞、短路、溢出、不平衡(电流、电压)、过功率、欠功率、过压、欠压、相序、温度、tE时间、外部故障、起动次数限制、运行时间报警、故障次数报警。

■9路可编程DI输入，默认采用内置DC24V电源，也可选择外部有源湿接点。

■5路可编程DO输出，满足直接起动，星—三角起动，自耦变压器起动，等多种起动方式，可通过通讯总线实现主站对电动机的遥控“起/停”。

■可选抗晃电功能：支持晃电立即再启动、失压重起动。

■可选配MODBUS_RTU通讯、PROFIBUSDP通讯，支持最多2路通讯接口。

■可选配1路DC4-20mA模拟量输出接口，与DCS系统相接，可实现对现场设备的监控。

■具有故障记录、起动记录、停车记录、DI变位记录和再起动记录等各类事件记录。

■显示界面液晶显示，支持中/英文切换。

5.2产品选型

6结论

综上所述，电动机保护器在水利行业中的应用具有重要意义。它可以实现对电动机的全面监测和保护，提高电动机的安全性和可靠性。同时，保护器还具有故障诊断和智能预警的能力，能够及时发现和解决电动机的故障问题。此外，电动机保护器还具有节能和运维管理的功能，可以帮助企业实现节能减排和优化运维成本。

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