电动机保护器在氧化铝厂的应用有哪些「电动机的应用有哪些」

今天带来电动机保护器在氧化铝厂的应用有哪些「电动机的应用有哪些」，关于电动机保护器在氧化铝厂的应用有哪些「电动机的应用有哪些」很多人还不知道，现在让我们一起来看看吧！

安科瑞 王晶淼

摘要：电动机是电力系统与负载系统相连接的重要组成部分，在各行各业可应用广泛，因此确保电动机的正常运行十分重要，做好电动机的保护具有提高生产效率和保证安全生产的重要意义。

关键词：电动机；马达保护器；氧化铝

1．电动机保护的概况

1.1电动机保护器在氧化铝行业的应用现状和发展阶段

氧化铝行业作为铝工业中重要的一环，需要用到大量的低压电动机，而为了保护电机设备、保障生产安全，几乎所有的电动机回路都会搭配独立的电机保护装置。随着工业技术的进步和行业的发展，氧化铝行业的电动机保护装置也经历了三个基本阶段，每个阶段都是在总结了上一阶段的问题和经验基础上发展起来的：

第①阶段电动机保护主回路模式——断路器或熔断器 交流接触器 热继电器：

因为热继电器具有反时限特性和结构简单、使用方便等优点，得到了广泛应用，但是由于环境湿度对其参数影响较大而导致不稳定、双金属片性能导致过载范围内动作时间不均匀等因素，使其应用受到一定限制。

这种传统的初始阶段模式已经应用几十年，大量的二次控制电缆线从配电相送至PLC 或DCS系统对电动机进行控制和保护。这种模式的电动机保护非常单一、有色金属消耗量巨大、且没有升级改造及发展的可能性。

第②阶段电动机保护主回路模式——断路器 接触器 线路保护器：

其功能的设置基本满足低压电动机保护的要求，如过载保护、短路保护、断相保护和接地保护等，但是由于动作特性与电动机热曲线不协调等原因，容易造成拒动或误动。这种方案在传统模式上将热继电器用线路保护器替代，主要是在增加保护功能方面进行了改进，但受装置本身性能的限制，仍没有从实质上改变传统模式，且还存在整定精度不高、采样精度不高、无法实现具有多种保护功能于一体的缺陷。

第三阶段电动机保护主回路模式——断路器 接触器 电动机保护器：

这种方案是对电动机保护和控制传统模式的一次重大变革，电动机保护器替代了热继电器，节约了大量的硬接线和人力成本，同时增加了诸多保护功能，使电机的保护更加规范更加立体，丰富的保护功能涵盖了电动机运行中的非正常情况。并可以对实时数据、故障报表进行分析，可以参与到能源管理分析控制中，补充了能源管理无法延伸至低压系统中的缺陷，这是传统保护和控制模式所望尘莫及的巨大进步。

第三阶段的发展过程到目前为止出现了三种应用方式：

方式一：电动机保护器提供开关量、模拟量的输人输出接点和接口，通过二次控制电缆以硬接线方式将信号送至中控室PLC或DCS数据采集模块。这种方式没有实际发挥电动机保护器强大的数据管理功能，对电动机的数据管理只能局限于在低压配电室的现场采集和操作。

方式二：中控室PLC或DCS系统直接与电动机保护器通讯。这种方式省掉了大量的二次控制电缆，对电动机的管理更加直接，但是增加了PLC或 DCS点对点的数据采集的通讯模块数量，给PLC或DCS系统首先造成了硬件配置上的负担，其次造成了数据处理上的负担。

方式三：中控室PLC或DCS系统通过与电动机保护器配套的双网冗余通讯管理机与双通讯口电动机保护器通讯。这种方式在省掉大量的二次控制电缆、无需PLC或DCS数据采集通讯模块、对电动机管理的直接性没有改变的同时，通过通讯管理机这种中间管理层，使网络结构更加清晰简单，双网互为备用更是增加了系统运行的安全稳定性，中控系统可以读取电动机保护器的管理数据。冗余通讯接口的设计也为后续的功能升级保留了可能性。

1.2电动机保护器的功能和发展展望

1.2.1 ARD2M电动机保护器的功能

ARD2M系列是安科瑞推出的新型电动机保护器，适用于额定电压至AC660V的低压电动机回路，该产品有一体式、分体式两种结构选择，由主体模块和互感器模块组成，可以满足不同柜体的安装需求。

ARD2M电动机保护器主要功能：

测量功能：测量电动机回路的三相电压、三相电流、有功功率、无功功率，功率因数、有功电度、无功电度、频率等：记录电动机运行总时间及当次起动较大瞬时电流值，通过装置本身的显示屏实时显示。

保护功能：反时限、定时限过载、接地、起动超时、漏电、欠载、断相、堵转、阻塞、短路、溢出、不平衡（电压、电流）、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，所有保护可以根据需要设置不同的动作出口。

信号采集及控制功能：开关量输入和继电器输出根据不同的编程模式具有不同的功能。装置可以通过多种方式对电动机进行控制，如通过就地的开关量控制、通过远方的开关量控制、通过网络远方控制。并且可以修改与控制相关的参数。

通讯功能：配置标准的Modbus-RTU、Profibus-DP 通讯，并且支持2路通讯接口，所有参数、保护信息均能通过远方通讯进行读取。

事件记录功能：装置具有故障记录、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功能。

ARD2M电动机保护器与传统的模拟式保护的基本区别在于数字化，具有如下特点：巨大的计算、分析和逻辑判断能力和存储记忆功能，可以实现完善且复杂的保护原理，可以连续不断的对本身的工作情况实行自检，其数字元件的工作不易受环境因素的影响，可用同一硬件实现不同的保护原理，这使得保护装置的制造大为简化。也容易实现保护装置的标准化；除了保护功能外，还兼有故障记录、故障分析、事件顺序记录和信息通讯等功能，简化了保护装置的调试、事故的分析和处理，根据设备长期运行情况在现场修改保护功能及参数，可通过计算

机网络实现与其他设备之间的数据交换，为继电保护的信息系统纳人整个电力综合自动化系统做出了准备。

1.2.2电动机保护器的发展展望

保护电动机在故障状态时不被烧毁是电动机保护装置的主要功能，电动机保护装置投入相应的保护模块来应对电动机的常发故障。

但是在实际生产中，当电动机发生故障后，通常由运行人员到现场查看、记录和排除，对于氧化铝厂来说，一般现场规模都很大，这种传统模式不但给运行维护人员带来很大的工作量，同时会因为故璋处理不及时而影响整个系统的运行效率。所以电动机保护器不能仅局限于故障保护，还应能提供故障发生时各类电参量和参数详情。

随着网络和通讯技术的发展，现代化工厂需要以网络的形式将单台且独立的电动机保护装置连接起来，实现集中监控和远程控制。这就要求电动机保护器满足现场通讯技术的应用要求，实现系统化整合多台电动机保护装置，完成中控室系统与电动机保护装置之间的信息交互。把电动机保护装置的各种信息及时、准确的传递给中控室采统，并把中控室系统的各种控制命令及时、准确的下达给现场监测单元。

计算机、网路、通讯技术的发展促进了电动机保护装置的发展，其保护功能日趋完善，速度与可靠性也越来越高，电动机保护装置正逐步取代其他形式的保护装置，向着智能化、综合化、高精度、高可靠性方面进步，成为电动机保护装置的主要形式。继续完善电动机保护理论，采用明确的保护判据，与实际相结合；以微处理器为核心，提高操作的方便性和准确性；具有较宽的连续可调整范围；具有完善的保护功能和故障诊断功能：具有高度的可靠性、稳定性、抗干扰性；体积小、重量轻、价格便宜、安装和维护方便，成为了电动机保护的发展趋势。

2．氧化铝厂电动机保护器的应用

氧化铝厂和大多数冶金企业一样，供电系统要求简练、合理、成熟、可靠，以电力系统的安全、稳定、协调运行为根本目的。因为只有自身系统的安全稳定，才能保证和满足氧化铝生产这种工艺流程长、设备量大、控制复杂、可靠性高的高标准要求。

因此，根据氧化铝工艺生产连续性强、负荷等级重要的特点，在供配电系统可靠性高的同时，也要求电动机须采用成熟、可靠的保护和控制模式，达到不间断的保护和控制，与供配电系统相结合，保证工艺生产安全、稳定、连续、复杂联锁的要求的实现。

基于以上基本情况，氧化铝厂对于电动机保护的要求主要有以下几点：

1、周全的测量功能：氧化铝厂的电动机保护器一般需要具备电流、电压、有功功率、无功功率、不平衡度、接地电流等测量功能，以保障后台系统对生产负荷的实时监控，方便控制人员对生产设备的调度；同时测量记录功能还能帮助检修人员排查电机发生的故障。

2、完善的保护功能：氧化铝厂的生产工艺流程长，负荷重，需要完善的保护保障电机不会因过载、断相、堵转、阻塞等问题烧毁；启动次数限制、运行时间报警等非电参量保护也可以提醒检修人员定期对电机设备进行检查维护。

3、稳定的联锁控制：电动机的起停控制由电动机保护器实现可以节省大量的硬接线和人工成本，简单明了的接线方便后期的维护。因此氧化铝厂要求电动机保护器的控制继电器需要容量大、寿命长以确保控制的稳定性，还需要具备DIDO可编程功能和联锁控制功能，来实现复杂的工艺控制逻辑。

4、可靠的抗晃电功能：快切装置或者备自投装置工作时，短暂的供电消失往往会造成电机设备停机，不仅需要人工进行电机重起，还会造成生产的停滞和原料的浪费。这时候就需要电动机保护器具备抗晃电功能来实现电压短时跌落或中断后的电动机重启，来维持生产的连续性，帮助电动机躲过这类短时的电压波动。

5、现场安装图

结束语

在氧化铝厂的低压电动机回路采用智能化的电动机保护装置是工业发展的必然趋势，尽管智能电动机保护器的价格比传统热继电器高出了许多，但它能大大减少硬接线、人工以及后期维护带来的大量隐形成本，同时还能提高生产工艺运行的可靠性、安全性，有利于实现生产的自动化，实现无人或少人值班，以另一种方式大大节约了成本。综合来看，智能电动机保护器将在未来很长一段时间作为氧化铝行业电机保护的主力军。