淺談馬達保護器的兩種不同啟停方案

周軍力 趙群潤 常夢遙 趙夢光

摘要：目前工廠內低壓電動機的控制和保護方式有很多種，其中比較常見的是通過馬達保護器對電動機進行保護和控制。馬達保護器控制及保護方案的科學性和實用性對整個工廠的安全生產起著至關重要的作用。現結合工程實例，介紹了兩種馬達保護器控制及保護電動機的方案，并對比其優缺點，為實際工程應用提供參考。

關鍵詞：馬達保護器;控制;保護;工程實例

0 引言

馬達保護器又被稱為電動機保護控制器，是工廠供電中常見的一種電動機及其供電回路的保護裝置[1]。在電動機出現過流、斷相、堵轉、短路、過壓、欠壓、漏電、三相不平衡、過熱、接地、繞組老化、繞組溫度過高等異常狀況時，馬達保護器能夠及時報警或進行保護控制，防止釀成嚴重的安全事故[2]。

1 馬達保護器的基本原理及功能

馬達保護器一般由電流互感器、控制器、控制面板、繼電器輸出、模擬量輸出等組成，主要用于低壓電動機回路中，通過電流采集模塊（電流互感器）和電壓采集模塊對正在運行中的電動機的電流和電壓進行實時采樣[3]。與傳統的斷路器+熱繼電器模式的保護回路相比，馬達保護器具有以下優點：

（1）保護功能更加齊全。除了傳統的短路和過載保護功能外，馬達保護器還具有三相不平衡保護、相序保護、零序保護、過熱保護等功能。（2）可靠性更高。馬達保護器的保護功能更全，精確度高，能夠準確反映電動機運行的實時狀態，很少出現保護不動作、拒動作、誤動作現象。（3）智能化更強，事故原因可查。用戶可以通過控制面板對控制器中的參數進行設置修改，根據具體項目靈活選擇保護類型，還可以在控制面板上查看事故記錄和電動機運行的實時數值。

2 馬達保護器在不同項目中的不同啟停方案

2.1? ? 方案一：內蒙古某電廠脫硫項目的電動機控制方案

我司在內蒙古某電廠脫硫項目設計中選用了WDH500型馬達保護器，并設計了適用于該項目的低壓電動機二次回路控制方案，如圖1所示。

電動機主回路控制方案為：塑殼斷路器（QF）+接觸器（KM）+馬達保護器自帶電流互感器模塊（CT）。

電動機二次回路控制方案為：馬達保護器（作保護和控制用）+就地操作（機旁箱）+遠程操作（DCS系統控制）。

馬達保護器通過對電流Ia、Ib、Ic和電壓Ua、Ub、Uc的采樣以及對KM（主回路接觸器）、QF（主回路斷路器）的運行狀態的監視，綜合分析出主回路的故障類型，通過設定保護定值參數，對一次回路做出相應的保護動作。馬達保護器接入就地轉換開關SA，通過就地遠方切換，來選擇是采用機旁操作箱按鈕啟停還是遠方DCS啟停的方式。

2.2? ? 方案二：山東某鋼廠脫硫項目的電動機控制方案

我司在山東某鋼廠脫硫項目設計時，原內蒙古項目的低壓電動機控制方案未被采納，因此根據PMAC801A型馬達保護器說明書，調整了電動機控制方案，如圖2所示。

該電動機主回路控制方案與內蒙古某電廠脫硫項目相同，都為塑殼斷路器（QF）+接觸器（KM）+馬達保護器自帶電流互感器模塊（CT）。不同的是，在電動機二次回路中，只將馬達保護器作為保護裝置，就地遠方啟停控制采用常規繼電器搭接，不經過馬達保護器。馬達保護器通過對電流Ia、Ib、Ic和電壓Ua、Ub、Uc的采樣和KM輔助觸點（取電動機主回路接觸器常開點，判斷電動機的實際運行狀態）來對主回路進行監視與保護。遠方就地啟停通過純繼電器搭接，與馬達保護器沒有直接關系。當轉換開關SA旋轉到就地時，通過就地箱按鈕SB1（就地啟）、SB2（就地停）對電動機進行就地啟停控制，當SA旋轉到遠方時，通過DCS遠程接通中間繼電器KA1（遠程啟）和中間繼電器KA2（遠程停）來完成電動機回路的遠程啟停。項目機旁操作箱上設置急停按鈕SS，不受轉換開關影響，可在出現事故時按下急停按鈕，使電機停機。啟停回路中增加馬達保護器故障點KA4（中間繼電器），當馬達保護器報故障時，電動機回路就停止工作。重新啟動時，需要在查明情況后，人為在馬達保護器面板上進行復位操作，這樣可以防止故障未處理時再次誤啟動馬達保護器。

3 兩種方案的優缺點對比

以上兩種方案均已在實際項目中投入使用，并得到用戶的肯定。本文將內蒙古某電廠項目（方案一）和山東某鋼廠項目（方案二）的優缺點進行對比，結果如表1所示。

4 結語

馬達保護器可對電動機的運行狀態和電氣參數進行實時監測，避免出現短路、欠壓、過負荷等故障。本文結合工程實際案例，對兩種不同的馬達保護器控制方案進行了介紹，并分析其在運行過程中的利弊。由分析結果可知，在實際應用中，應根據項目工藝生產特點以及用戶運維習慣，綜合分析判斷利弊，以選擇合適的系統控制方案。

[參考文獻]

[1] 朱瑛珺，王麗.淺談智能馬達保護器的選用及安裝使用[J].電氣傳動自動化，2011，33（6）：56-59.

[2] 朱順強，王良.簡單實用的離心機安全啟停自動保護裝置[J].鹽業與化工，2010，39（3）：51-53.

[3] 齊長卿，馬雄，徐波.淺談低壓馬達保護器3UF50的應用[J].企業技術開發，2012，31（17）：112-113.

收稿日期：2020-11-26

作者簡介：周軍力（1989—），男，陜西寶雞人，助理工程師，研究方向：工業控制自動化。