黄新宇

摘要：随着我国经济在快速发展，社会在不断进步，工程建设在我国得到了快速发展，现代化生产制造企业所使用的转机设备基本上都是连续运转的，电动机作为驱动转机设备的动力源，对其安全性、稳定性都有极高的要求，而传统的电机保护方式一般采用热继电器、熔断器等保护元件为主，因电机损坏而影响正常生产的现象仍普遍存在。本文详细介绍了一种电机综合保护装置，当电机出现过载、过流、缺相、堵转、短路、过压、欠压、漏电、三相不平衡、过热、轴承磨损、定转子偏心时，就会发出预警或者主动采取保护措施，重点对综合保护装置的应用进行说明。

关键词：电动机;综合保护装置;应用

引言

随着我国工业化进程的加速，各种高压、大功率电器设备不断涌现。在大面积使用高压电机设备的同时也暴露出来很多问题。因此我们要针对高压电机的特性多方面入手，提高启动和运行的稳定性，减少设备故障和人身事故的发生，促进生产效率提高。

1电动机微机综合保护装置简介

芬兰ABB继电器和网络控制公司制造的SPAM150C电动机微机综合保护装置应用较早，采用全数字化设计，比较适合作为发电站160～10 000kW感应式中压异步电动机的保护，若保护2 000kW以上的电机，还必须增加差动保护装置做主保护。ABBSPAM150C功能主要有单相、两相或三相电流速断保护、热保护和接地等保护。SPAM150C配置了远方定值修改和切换、动作事件记录及测量数据实时上传、远方使能保护等功能。简单了解一下SPAM150C的基本工作原理：给SPAM150C装置接通工作电源，CPU复位后即開始执行ROM中的自检程序;自检一旦结束，程序转向扫描按键状态和电量、开入量输入端口;测量得到的电流值根据CPU时序控制和转换计算与记忆的用户整定值比较，并在面板LED数码管上实时显示。

2综合保护装置在电机控制中的应用

2.1定期维护保护

定期维护也是保护高压电机的一项重要工作，认真的定期维护在一定程度上可以避免很多事故的发生。由于安全工作的要求，定期维护一般在是利用停机时间对高压电机进行全面检查。安排专业的维护人员检查高压电机接线端子是否有闪络和打火痕迹，固定螺丝是否松动，端盖、地脚、轴承盖螺丝是否松动。对接线端子的灰迹进行擦拭，电机外部的灰尘、油泥进行清除。高压电机的轴承一般工作半年左右清洗一次，清洗后需要重新更换合格的润滑脂。实际应用过程中也可根据高压电机运转时间长短、工作环境的情况、润滑脂的种类制定相应的清洗与更换油脂周期。一般来说灰尘较多，环境条件差，温度较高的地方需要经常清洗与更换油脂的周期较短些。电机所处环境的潮湿度和腐蚀性气体区域对电机的影响特别大，潮湿和腐蚀性气体的环境容易引起电机绝缘值降低或破损，电机生锈等问题，如果没有相应的防范措施可能会导致电机无法使用、漏电、地脚和外壳破环等现象。所以安装电机时尽量避免在潮湿和腐蚀性环境中，如果无法避免就必须要做好电机密封和外壳防护措施。此外还需经常监测电机绝缘值和外壳接地情况，以免电机的不正常工作，甚至危机人身安全。在潮湿天气的时候如有测试绝缘值低情况，有可能只是接线盒内部及端子部分潮湿引起的，可用热风幕等对着接线端子口吹热风，间隔时间不断测试绝缘值情况，直到绝缘值合格为止。

2.2综合保护装置操作说明

综合保护装置的人机界面可以提供本地数据查询、故障信息显示和设定整定参数。面板上的按键，用来进行参数设定以及界面切换。显示界面的操作友好方便，有控制、查询、设定三个界面。上电后，默认的显示界面为控制界面，此界面下，如果控制器操作权限显示为本地用户，操作按键可以控制电动机的启动和停车;如果操作权限为远程端子或远程通信，本装置的按键不可控制电机启停。通过操作按键，显示界面可以从控制界面切换到查询/设置根界面，在查询界面下可以查询到主机的所有测量参数，在设置界面可以设置主机的保护定值和系统参数。综合保护装置的接线端子分布如图1所示。

图1综合保护装置的接线端子图

2.3控制回路改造

在控制回路改造过程中，如果微机综合保护装置的状态处于正常保护工作，并未发生电气故障时，断路器的工作位置会在通电以后进行闭合。如果是供电系统并未发生故障现象，并且断路器处于工作位置，同时，现场又给出了合闸的命令信号，那么回路开关才可以进行合闸工作。为了使控制回路的改造达到质量目标，需要将防跳继电器KA5增设在内，主要原因是断路器制作机构拥有的作用中并不含有防止跳跃的功能。将增设的继电器KA5电压线圈与合闸回路进行接合，成为保持线圈。将增设的继电器KA5的电流线圈与分闸回路进行接合，成为启动线圈。利用手动合闸方式产生一次系统故障，故障发生后继电保护会产生动作，跳闸线圈会因故障而进行分闸。同时，KA5继电器所拥有的电流线圈会经过故障而引发生电流，则KA5产生动作，常闭触点产生断开并将合闸回路进行切断。而KA5拥有的常开触点闭合则会在此种状态下产生自保持，主要是为了避免合闸按钮如果没有回到断路器而产生的再合闸现象。在跳闸出口改造中，将原有的电磁继电器保护拥有的跳闸出口进行替换，采取微机综合保护的跳闸出口。

2.4对与热容量有关问题的解释

电机正常负载运行期间两次启动的热效应变化。在电机首次启动期间，启动电流热效应使电机发热程度达到热容量的65%左右，启动后带约0.9Iθ电流正常运行几分钟。此时电机一旦启动完毕，加热激增点立即消失，电机的热容量也因此快速地低落到由电机长期热负荷所确定的位置。第二次启动使热容量再次升高到接近于100%θt跳闸值，但仍然允许电机运行。第二次启动后由于风扇的冷却作用，加热激增点不仅消失了，而且逐渐冷却至37%θ热容量左右并达到平衡，电机带正常负荷保持长期运行。电机热过载跳闸后，经过冷却后再次启动的热效应。由于热容量值仍高于禁止再启动闭锁值44%，因此不允许电机启动;电机进入静止自然冷却状态后，由于跳闸是长期过负荷引起的跳闸，而且没有风扇作用，冷却效果降低，热容量曲线降低较为缓慢。当电机热容量降低到44%以下时，保护自动解除再启动闭锁，允许电机再次启动运行。

2.5外界检测装置保护

为了检测运行中的情况，在实际应用运行中高压电机有多个测温装置，一般有：定子测温装置、前轴测温装置、后轴测温装置，测震装置以及润滑系统等。检测装置一般是将检测到的信号通过变送器转换为小电流或小电压信号传动到PLC中，PLC程序设计中将其常闭点串入启动线路中，当温度、震动、油压超过设定报警值时，电脑画面就会出现报警信息，当设定值超过跳机值时，串联的常闭点就会断开，就会出现跳机，维护技术人员就立即查找报警或跳机的原因并可立即处理，从而保证了设备的完好。在控制回路设计中要注意，多个仪表检测装置电源和PLC输出线路电源应独立设置，以免因个别原因跳电而引起其他控制电源跳电，从而导致部分功能失效，未对高压电机起到有效的保护作用。

结语

综合保护装置因为保护功能优越，现在已经被广泛应用到多种生产系统中，控制器的应用极大提高了设计和生产效率，减小了现场调试和维护的工作量，同时综合保护装置安装、使用、维护、快速排除故障都极为方便。

参考文献

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