淺談數字式綜合型負荷監視控制保護裝置的應用

王智勇，劉振興

（山東華魯恒升化工股份公司，德州 253024）

0 引言

在化工企業中，磁力泵和屏蔽泵應用較多，但是由于空載或內磁轉子與外磁轉子不同步等原因，都會造成泵的損壞。傳統的泵的保護是由工藝DCS系統實現，但是在化工生產系統中由于自動化水平及造價所限不能每臺設備進行監控，導致泵不能在空載工況及時停泵而造成損壞。近幾年，隨著低壓電動機綜合保護的發展 ，數字式綜合型負荷監視控制保護裝置被廣泛應用，取代了低壓電動機保護的傳統電流型熱繼電器，從而使保護功能更加完備，增加了泵的欠載保護功能。而這種工況下都會使電動機輕載，電流下降。為保障磁力泵和屏蔽泵的可靠運行，數字式綜合型負荷監視控制保護裝置的使用，使得泵空載造成的電動機輕載，能夠自動斷電使泵停運從而減少泵的故障。

1 保護控制原理

數字式綜合型負荷監視控制保護裝置與原有電動機保護功用相同都應用于泵的電動機控制回路，通過控制電動機在泵的異常工況下電動機的停機實現對泵的保護，不是通過傳統的檢測泵進出口壓力、流量來間接控制電動機在泵的異常工況下停機。通常電動機控制由接觸器控制電動機的開啟和停止，保護部分由數字式綜合型負荷監視控制保護裝置替代傳統的單純保護電動機的電氣保護裝置。

2 欠載保護功能的類型

現在對泵的保護方式有以下幾種類型：

1）電流型：這種綜合保護裝置只檢測電流，通過監測電流的變化，實現泵的欠載保護，從而達到欠載停泵的目的。

2）功率型：這種保護裝置不但監測電流，同時輸入電壓，內部實現功率運算。當負荷減少至欠載工況保護動作達到停泵的目的。

3 欠載保護工作原理

圖1 控制原理圖

圖2 欠載保護工作原理

裝置將三相電壓和電流（三相或單相）輸入進行運算得到COSφ及電動機功率P1，此數據用于顯示也作為功率保護數據，泵電動機在運行中此數據如超過上限設定值或低于下限設定值，輸出繼電器斷開停機、同時上限或下限指示燈閃亮、輔助繼電器閉合報警。

4 欠載保護整定

對于數字式綜合型負荷監視控制保護裝置欠載保護的整定原則：欠載值按照泵的要求進行整定，但是現在泵的欠載工況在出廠試驗階段并不能給出相應的值。因而在泵的試車階段按20%額定功率整定。欠載保護時限按泵的要求一般整定在5-10S。在泵投入正式運行前根據實際的工況現場確認欠載值，對于時限不作調整。

5 欠載保護的調試

使泵在正常流量下運轉，觀察保護裝置顯示器上的功率。調節泵的出口閥門，使流量在0至最大值之間變化。注意監控器顯示器上反映這些情況的功率，然后將流量調至正常值。測定結果，確保能測試出保護裝置設定的上、下限。上限設定值應在泵的正常流量和最大流量之間。下限設定值應在泵的正常流量和所推薦的最小安全流量之間。推薦的泵的最小安全流量可以從泵的性能數據表中獲得。

為使保護器可靠投用必須進行調試，調試步驟如下：

1）確認泵具備開車條件。

2）開啟泵加載查看電流。

3）泵加載至滿載記錄電流及功率顯示值。

4）然后將泵的負載逐漸降低至輕載記錄電流值及保護數字顯示功率值。

5）停泵整定欠載保護參數。

6）開啟泵重復6操作，確認保護可靠動作停泵。如可靠動作證明調試成功。

另外，對于各種泵的動作時限要求不同，對于動作時限較短的，一般調試階段很容易保護動作，不便于確認保護定值，因而在調試階段屏蔽時間，進行功率值測定。功率值測定完成，再將保護完全投用。

6 結束語

數字式綜合型負荷監視控制保護裝置欠載保護在我公司幾個大型項目中對磁力泵、屏蔽泵有著大范圍的應用，經過開車階段的調試到投入運行后，在泵輕載的情況下起到了可靠保護，減少了泵的損壞。另外對于潛水泵和深井泵也有應用，在水抽干后能夠及時停泵，減少了泵的抽空過熱損壞。

[1] 蔡甫寒,蔡甫權,任致程.低壓電動機保護器選型與應用指南.中國電力出版社.

[2] 任致程.電動機保護器實用手冊.中國電力出版社.

[3] 周國良.泵技術問答.化學工業出版社.