談電動機保護器在煤礦生產中的應用

李亞菲

摘要：現代煤礦生產大部分應用智能型電動機。智能型煤礦電動機構造復雜、體積小、電容量小、成本較高、工作時間長、具有自動化調控的功能，充分的自動化生產提升了電動機的工作頻率，增加了工作負荷，再加上煤礦生產的環境惡劣，長期處于粉塵、潮濕、高溫等環境下，容易加劇電動機繞組的損壞，給煤礦生產帶來障礙與危險。電動機保護器就是用于保護電動機安全的保護裝置，應用與煤礦電動機中，有助于降低電動機繞組的損壞，增加煤礦生產的安全性和可靠性，同時提高生產效率。本文就來探討電動機保護器在煤礦生產中的具體應用。

關鍵詞：電動機保護器;保護裝置;煤礦電動機

引言：我國的電力系統超過70%以上的用電是火力發電，而煤炭為我國的電力系統的穩定運行提供了基礎能源。煤炭的廣泛應用促進了煤炭市場需求的與日俱增，這就要求煤炭的開采技術與開采量也要相應提升。智能型電動機的應用滿足了煤炭高日產量的需求，而電動機的持續性、自動化、頻繁的調控也增加了電動機的符合，因此出現了智能型電動機比過去更容易燒壞的現象。電動機保護器的應用就是為了解決這一問題。電動機保護器在煤礦生產中的應用對于提高煤礦生產的安全性與可靠性有著重要的意義。

一、電動機保護器概述

（一）定義及功能

電動保護器是用于電機全面保護控制的裝置，具有監測和保護電機過流、欠流、斷相、堵轉、短路、過壓、欠壓、漏電、三相不平衡、過熱、接地、軸承磨損、定轉子偏心時、繞組老化等問題，同時智能型電動機保護器具有自動預警和報警功能。煤礦電動機生產中一定出現隱患性故障，可通過電動機保護氣的顯示屏觀測到相關的數據，當電動機出現負荷時會顯示出相關的參數，超過設定的安全參數時會自動報警。部分高檔電動機保護器還安裝有防爆電機、組網監控MCC系統等，其監護、管理的綜合功能較為全面，可靠性更強。

（二）分類

常見的電動機保護器有熱繼電器、溫度繼電器和電子式電動機保護器三類，電子式電動機保護器有分為常規的電動機保護器和智能保護器兩種。熱繼電器的核心元件是金屬片機械式電動機的過載保護器，耗能大，受環境影響波動較大，性能缺陷較大，對于較大電流的過載及故障問題保護性能不強，功能有限，因此應用范圍較小。溫度繼電器的核心元件是雙金屬片制成的盤式繼電器，其性能和功能遠大于熱繼電器，可靠性有所增加，主要依靠溫度繼電器檢測電動機的溫度完成過載保護動作的，應用范圍相對擴大。電子式電動機保護器的核心元件是晶體管+集成電路構成了微處理芯片，同時具有溫度保護、斷相保護、綜合保護、智能保護等多種功能。電子式電動機保護器的體積小、精確度及靈敏度高、功能多、可靠性強、能耗低、對環境的要求較低、適應性較好，可廣泛應用與各類的電動機中。其中智能性電動機保護器集保護、遙測、通訊、遙控等功能于一體，具有自動診斷監測、自動恢復、故障記憶、電流顯示、自啟動順序、自鎖和遠傳報警、時間控制等多種智能型功能，聯網功能的是現實的智能電動機保護器可在終端實現監控、監測等一體化功能。

二、煤礦生產中電動機故障的原因和危害

（一）原因

1.自身構造的復雜

煤礦電動機內部結構本身較為復雜，而數值化技術、電子技術的發展促進了電動機體積的微型化發展，使得電動機容量越來越小，在動能上又要求提升，特別是自動化電動機應用集成技術，自動化程度較高，電動機的工作負荷增加，小容量反而造成了電動機繞組燒壞時間的頻繁發生。

2.調速性能的影響

煤礦生產中電動機的運行速度不是均衡不變的，而是需要根據應用需求調節電動機運行的速度。在煤炭運輸的過程中運輸軌道有上下坡，上坡需要增速，下坡需要減速，這種上下坡調速在煤礦生產中相當普遍，特別是一些大煤礦中。此外，電動機持續性的運行增加了故障的發生，自動化自動機故障發生時會自動切斷電源，故障排除后需要重新啟動。總之，現代化煤礦生產過程中，電動機頻繁的自動調速、啟動、制動、控制等過程中都會加劇電動機的符合，造成電動機損壞。

3.惡劣環境的影響

煤礦生產環境較為復雜，經常伴隨著高溫、潮濕、粉塵、震動等復雜的環境，長期的這種環境也容易加劇電動機故障的發生。

（二）危害

煤礦生產中電動機故障首先會給生產人員的人生安全造成危險;其次電動機故障維修需要時間和較高的成本，會影響煤礦生產的效率，增加生產成本。

三、電動機保護器在煤礦生產中的應用

（一）應用目的及意義

現階段市場上的大部分電動保護器具有發電、供電和用電系統等組成，功能全面，保護性全面而徹底，既能自動控制保護電動機的損壞，又能監測電動機運行，對故障進行預警和報警，同時還有智能化控制排除故障的功能。如此重要的裝置對于煤炭行業的節能、高效、安全生產有著很重要的意義，是改善我國煤礦生產管理環境，促進能夠高校利用的基礎裝置，對于促進煤礦綠色節能及可持續發展有著重要的意義。

（二）應用選型及原則

電動機保護器的選擇應該結合電機的型號、規格、性能、功能、生產條件、用途、用戶需求等有針對性的選擇合適的電動機保護器。選型原則是經濟性、可靠性、實用性。目前，市場上不乏有五花八門的電動機保護器，有些智能型功能缺失功能全面，但是價格昂貴、性價比不高、適應性不強，因此不適合煤礦生產。煤礦電動機的電動保護器毋庸置疑應該是智能性電動保護器，至于選擇何種系統的應該結合煤礦電動機的實際情況。如變頻調速性電動機則應選擇智能型電動保護器，至于功率應該與電動機相匹配，保護性能滿足煤礦電動機生產可能發生的故障及保護需求即可。

（三）應用案例--智能型電動機保護器

QJZ-1600/1140（660）型號的智能型電動機保護器具有防爆和綜合性保護功能，該電動保護器與我況使用的自動化電動機向匹配。開關是電子綜合保護開關，安裝有電流互感器，可自動采集電動機信號，并通過互聯網將采集的電流信號輸送到PLC系統和CPU，然后由PLC分發指令，完成故障控制。顯示器可以顯示故障參數，技術員可根據參數分析故障。故障發生后主保險啟動自動保護3分鐘，過載故障排除后自動恢復故障前的指令，重新啟動電動機，這樣即完成一套自動保護流程。此外，智能型電動保護器的三相電流可對電動機工作的電流進行監測，可用于電動機故障的預警和報警，保護功能較為全面，完全滿足我礦的煤礦生產。

結語：綜上所述，現代煤礦生產中智能型電動機的應用極大的提高了煤礦生產的效率，同時也給智能型電動機增加了負荷，而智能性電動機隨著體積的減小熱容量也相應減小，小容量的電動機過負荷的能力降低，自動化生產過程中電動機頻繁的啟動、調控加劇了電動機的負荷，煤礦生產環境的惡劣情況再次的加劇了電動機的符合，這使得電動機的繞組燒壞的頻率不斷增加是必然，而電動保護器則充分發揮自身的保護功能，為電動機提供全面的保護，在故障監測和預警、自動保護等功能方面可靠性較強，為煤礦生產提供了安全可靠的環境，保障了人員的安全，還因為電動機的穩定性降低了電動機生產中的耗能，降低了生產成本，提高了煤礦生產的經濟效益，可謂一舉多得。

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