ARD2F智能型電動(dòng)機(jī)保護(hù)器在某水泥廠的應(yīng)用

時(shí)間：2025-01-10作者：安科瑞電氣股份有限公司瀏覽：134

一、 引言

水泥生產(chǎn)是一項(xiàng)較龐大的工程，生產(chǎn)環(huán)境比較惡劣，粉塵污染嚴(yán)重，受生產(chǎn)工藝的限制使得其工作場(chǎng)所的通風(fēng)條件差且環(huán)境溫度較高，而且需要設(shè)定大量的工作站點(diǎn)，包括原料控制站、破碎站、原料粉磨站、熟料庫(kù)控制站、水泥磨控制站、水泥包裝控制站等，然而在這些站點(diǎn)中使用了大量低壓電動(dòng)機(jī)來(lái)控制其他設(shè)備的運(yùn)行，運(yùn)用簡(jiǎn)單的電壓表、電流表、電能表和頻率表等由于受到通信功能不夠靈活、儀表功能單一等多種條件的約束，已經(jīng)無(wú)法滿足電廠設(shè)備自動(dòng)化生產(chǎn)的要求。水泥行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的特點(diǎn)為長(zhǎng)周期運(yùn)行，一旦開(kāi)機(jī)，在沒(méi)有特殊情況發(fā)生的前提下，一般不會(huì)停機(jī)?，F(xiàn)代化大型水泥企業(yè)年運(yùn)轉(zhuǎn)率很高，這樣就必須有高質(zhì)量的、高可靠性的電氣設(shè)備保證其生產(chǎn)過(guò)程的連續(xù)不間斷性，一旦故障停機(jī)就會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。智能型電動(dòng)機(jī)保護(hù)器可實(shí)現(xiàn)重載起動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的溫度保護(hù)，還提供多種測(cè)控功能和控制模式，能夠滿足水泥生產(chǎn)過(guò)程對(duì)電機(jī)設(shè)備的全面保護(hù)及其控制要求，不僅能提高電機(jī)設(shè)備的運(yùn)行能力、延長(zhǎng)電機(jī)設(shè)備的使用壽命，同時(shí)也能提高企業(yè)生產(chǎn)效率、節(jié)約能源。

二、水泥生產(chǎn)對(duì)保護(hù)器的功能要求

常見(jiàn)的電動(dòng)機(jī)故障可分為以下幾種：

1、機(jī)械故障

1）掃膛：由于軸承損壞、軸彎或者檢修人員裝配不當(dāng)，導(dǎo)致定轉(zhuǎn)子產(chǎn)生摩擦；

2）軸承損壞：由于軸承裝配不當(dāng)、定/轉(zhuǎn)子鐵心軸向錯(cuò)位或重新對(duì)轉(zhuǎn)軸機(jī)加工后精度不夠、電動(dòng)機(jī)本體運(yùn)行溫升過(guò)高等；

3）振動(dòng)：由于電動(dòng)機(jī)本身或傳動(dòng)裝置不良等。

2、電氣故障

1）缺相運(yùn)行：電動(dòng)機(jī)發(fā)生堵轉(zhuǎn)時(shí)電流比正常工作的電流大得多。在此情況下，運(yùn)行時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或過(guò)于頻繁起動(dòng)，將會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)繞組燒毀；

2）繞組短路或接地：匝間短路的較大原因是電機(jī)溫度異常升高而導(dǎo)致的，而接地故障大多是由于繞組絕緣損壞；

3）三相電流不平衡：由于電動(dòng)機(jī)外部電源電壓不平衡或內(nèi)部繞組匝間短路或電動(dòng)機(jī)維修時(shí)線圈匝數(shù)錯(cuò)誤或接線錯(cuò)誤等。

因此，對(duì)某水泥廠電機(jī)設(shè)備進(jìn)行有效的維護(hù)是很有必要的，對(duì)ARD2F智能型電動(dòng)機(jī)保護(hù)器具體功能要求如下：

（1）完善的電機(jī)保護(hù)功能

保護(hù)器通過(guò)采集電路中的三相交流電流、三相交流電壓、剩余電流、PTC熱電阻阻值、電動(dòng)機(jī)電能等電力參數(shù)，以及電動(dòng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中的各種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)等信號(hào)，經(jīng)保護(hù)器內(nèi)部處理運(yùn)算，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)過(guò)載反時(shí)限、過(guò)載定時(shí)限、接地、起動(dòng)**時(shí)、漏電、欠載、斷相、堵轉(zhuǎn)、阻塞、短路、溢出、不平衡(電流、電壓)、過(guò)功率、欠功率、過(guò)壓、欠壓、相序、溫度、tE時(shí)間、外部故障、起動(dòng)次數(shù)限制、運(yùn)行時(shí)間報(bào)警、故障次數(shù)報(bào)警等全面綜合保護(hù)，進(jìn)而保證水泥廠生產(chǎn)工作的安全連續(xù)運(yùn)行。

（2）及時(shí)排除電動(dòng)機(jī)運(yùn)行故障功能

水泥生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中通過(guò)電動(dòng)機(jī)保護(hù)器對(duì)電機(jī)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)狀況時(shí)應(yīng)及時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并記錄故障信息，方便維護(hù)人員查找故障原因并作出及時(shí)的處理，保證故障發(fā)生時(shí)電機(jī)設(shè)備動(dòng)作的可靠性和靈敏性。

（3）對(duì)現(xiàn)場(chǎng)各設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)功能

水泥生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境比較惡劣，保護(hù)器不僅要提供電機(jī)設(shè)備的保護(hù)功能，而且要求能夠帶RS-485通訊接口，經(jīng)過(guò)Modbus-RTU/Profibus-DP通訊協(xié)議與上位機(jī)管理系統(tǒng)進(jìn)行通訊連接，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)以及運(yùn)行過(guò)程中的電力參數(shù)，保證后臺(tái)操作人員能讀取、修改水泥成產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)電動(dòng)機(jī)保護(hù)器的各種整定參數(shù)并通過(guò)后臺(tái)人機(jī)界面實(shí)時(shí)觀察當(dāng)前現(xiàn)場(chǎng)電動(dòng)機(jī)控制回路的工作狀態(tài)、供電電源質(zhì)量等，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控。

三、應(yīng)用案例

水泥廠采用保護(hù)器用于電機(jī)保護(hù)控制回路，取代熱繼電器等作為電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)和控制元件，而且利用**的通訊技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了水泥生產(chǎn)中電機(jī)設(shè)備控制的自動(dòng)化。通過(guò)將90L顯示模塊嵌入安裝在開(kāi)關(guān)抽屜的活動(dòng)面板內(nèi)，來(lái)簡(jiǎn)化水泥廠控制柜內(nèi)接線，使得配電室內(nèi)設(shè)備運(yùn)行情況及故障狀態(tài)清晰可見(jiàn)，方便工程師隨時(shí)調(diào)整系統(tǒng)、設(shè)定參數(shù)和顯示、監(jiān)控以及檢修維護(hù)。將ARD2F保護(hù)器應(yīng)用于某水泥廠生產(chǎn)線電機(jī)設(shè)備的控制回路，實(shí)現(xiàn)水泥廠對(duì)電機(jī)保護(hù)的要求。如圖2是ARD2F智能型電動(dòng)機(jī)保護(hù)器應(yīng)用于某水泥廠電動(dòng)機(jī)設(shè)備控制回路工作原理圖：







四、ARD2F產(chǎn)品介紹

技術(shù)參數(shù)







功能特點(diǎn)

■  支持基波和全波電力參數(shù)測(cè)量（U、I、P、Q、S、PF、F、EP、EQ），電流及電流不平衡度、電流正序、負(fù)序、零序分量、電壓、三相電壓相角、剩余電流。 

■  保護(hù)功能包括過(guò)載反時(shí)限、過(guò)載定時(shí)限、接地、起動(dòng)**時(shí)、漏電、欠載、斷相、堵轉(zhuǎn)、阻塞、短路、溢出、不平衡(電流、電壓)、過(guò)功率、欠功率、過(guò)壓、欠壓、相序、溫度、tE時(shí)間、外部故障、起動(dòng)次數(shù)限制、運(yùn)行時(shí)間報(bào)警、故障次數(shù)報(bào)警。

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

■  5路可編程DO輸出，滿足直接起動(dòng)，星—三角起動(dòng)，自耦變壓器起動(dòng)，等多種起動(dòng)方式，可通過(guò)通訊總線實(shí)現(xiàn)主站對(duì)電動(dòng)機(jī)的遙控“起/停”。

■  可選抗晃電功能：支持晃電立即再啟動(dòng)、失壓重起動(dòng)。

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

■  可選配1路DC4-20mA模擬量輸出接口，與DCS系統(tǒng)相接，可實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的監(jiān)控。

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

■  顯示界面液晶顯示，支持中/英文切換。








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