摘要：简要介绍我厂低压电动机微机保护监控装置的配置与功能。分析了一起电动机无人操作下误自启事故。根据电动机起动方式与微机保护监控装置事件记录查询功能，排除其他可能，指出LM310+系列微机电动机保护监控装置由于内部设计缺陷通讯干扰引起电动机误动。避免更大事故发生同时也为选择电动机保护器及通讯干扰的影响提供参考意见。
关键词：电动机；保护监控装置；误自启；起动方式
1 概述
1.1 保护监控装置介绍
LM310+系列微机电动机保护监控装置作为低压电动机馈线端的保护、监测和控制的智能化综合装置。其对电动机在起动和运行中发生的过载、起动超时、tE时间、断相、电流不平衡、堵转、漏电、单相接地和外部故障等予以保护。同时还提供了操作运行记录、起动记录、故障跳闸记录、开关量变位记录等信息，为现代化的设备管理和事故分析带来很大的方便。其总线通讯功能可以同网络上的服务器或工作站进行数据交换。LM310+系列微机电动机保护监控装置具有以下主要特点：
1）多种保护功能，设保护软压板，投退方便，输出跳闸和报警。
2）允许远方控制，可实现网络软操作
3）维护管理功能具有电动机的运行时间记录和起动次数记录。
4）可查询带时标的时间记录有故障跳闸记录、起动记录和开关量变位记录。
5）对模拟量输入、开关量输入和输出模块，其内部具有完善的电气和安全隔离
6）标准通讯接口，通讯规约为Modubus RTU。
1.2 记录功能
LM310+系列微机电动机保护监控装置提供记录查询功能，具有完成的事件记录和管理记录。事件记录包括跳闸事件记录、起动记录、开关量变位记录。即
1）跳闸事件记录：记录故障跳闸或报警时的原因、事件发生时的参数和发生的时间等。
2）起动记录：记录电动机起动时的最大电流和起动时间，以及起动操作位置和操作时间。
3）开关量变位记录：记录每一个开关量输入变位的情况。
1.3 控制功能
LM310+系列微机电动机保护监控装置在电动机运行过程中对采集的模拟量和开关量进行运算处理和逻辑判断，可实现多种控制功能。网络遥控功能：得到授权人员，对输出继电器R1、R3可以使用指令进行网络遥控软操作，R1为分闸继电器，R3为合闸继电器。开关量输入控制：设定开关量S4、S5具有开关量操作功能，合闸按钮接入S4，当S4被短接时动作于R3，分闸按钮接入S5，当S5被短接时动作于R1。
1.4 装置接线
根据工艺设计要求，我厂电动机起动可实现两地控制，既通过操作柱现场控制起动，也可通过远控装置起动。KZ2远控点接入开入量S4点实现远控起动功能；同一类型装置RS485通讯接线采用并联接线方式。
2 电动机自启现象
2014年2月25日，我厂催化主风机、备风机备用润滑油泵B101A-RHB（AA407-5）、B101B-RHA（AA407-2）自启动，使得主备两台润滑油泵同时工作。值班人员反映并无人员进行启动操作。
2.1 事故排查过程
根据现场接线与保护监控装置可知，电动机起动方式有：现场操作柱起动、远程DCS通过S4起动、网络通讯起动。根据事故现象以及值班人员可排除现场操作柱起动。那么是否是由于DCS远程启动呢？根据保护监控装置提供的事件记录功能，查询为S4点仪表自控起动，即仪表DCS远控点接入启动。通知仪表查找发启动信号的事件记录，DCS系统没有任何启动记录，我们一头雾水，难道是仪表自控执行元件或者直启连接电缆发生故障了？带着这些疑问我们在排查中又发现气压机油箱加热器C301-YR2（AA410-4）、排烟风机也有自启现象，保护监控装置启动记录均显示为S4点电仪联锁起动。加热器根据设计要求已取消远程DCS控制功能，并且远控S4端子也没有外部连接电缆接线，由此我们调整排查思路，初步断定由保护器通讯自控异常引起的误启可能性最大。经检测发现C301-YR2的电动机保护器COM端子带有220V交流电压（如图三），而装置工作电压为24VDC，测量其它链路的通讯线电压均在40～60V之间，唯独此链路的通讯线RS485电压为220V，此链路上共有7面低压柜，发生误自启动的回路也均在此通讯链路上。就此现象咨询上海华建厂家技术人员，得知此型保护监控装置设计的RS485通讯线负端与开入量公共端COM在内部是连通共用的，据此重点排查此链路上各回路的com端和通讯线电压（如图四）。
2.2 事故原因分析
综保通讯线电压由何而来？针对此问题，对此通讯链路上的抽屉回路逐一排查，发现稳定塔顶油气干空冷0209-EA-317B（AA416-5）抽屉拉出后，此链路上各回路RS485通讯线交流电压消失，最后查明此回路由于厂家二次回路配线错误，导致交流220V电源引入了保护器的开入量COM端子，进而又通过保护器的RS485通讯线传递到整个链路中。由于RS485通讯接线采用总线并联接入，此链路上共有7面柜共用同一通讯线，至此对7面柜的装有电动机保护器的回路造成带电干扰，引起保护器误动自启：
1）开关量输入回路本应为无源节点，由于COM带有220V交流电压扰动，导致开入量输入节点识别紊乱，出现S4节点识别闭合，经合闸继电器R3，导致误自启，表观记录为S4仪表自控启动假象。
2）RS485接口采用屏蔽双绞线传输，采用差分信号负逻辑：逻辑“1”以两线间的电压差为+（2—6） V表示；逻辑“0”以两线间的电压差为-（2—6）V表示。RS485通讯接口AB线电压过高，对网络通讯具有干扰性质，而保护监控装置具有网络控制功能，此强电干扰也会造成电机误自启，出现S4起动记录的假象。后排除此接线错误后，此通讯链路通讯线及各保护器com端交流电源消失，再无电动机回路误自启现象发生，原通讯数据包丢失的现象也随之消失。
4 结论
LM310+系列微机电动机保护监控装置适用于交流50Hz,380V（660V）及以下低压系统，不仅对电动机进行监测与保护，同时还提供多种控制功能以及网络通讯功能，是智能化MCC或工厂DCS系统的配套终端，其广泛应用于石化、钢铁、电力、机械、轨道交通等企事业单位。但由于此型号内部通讯线负端与开入量COM端子相通共用的设计缺陷（LM310H内部是分开的），易出现通讯链路中任何一个保护器开入量误接线引入电源均会使整个通讯链路上的保护器出现带电干扰，发生误启、误停、通讯异常等故障。此类故障在电气维护中是很少碰到的，也很疑难另类。此外在保护器选型上不能只注重功能和外观接线，要与制造商深入交流，尽量选用设计完善抗干扰能力强的产品。
参考文献：
[1] 上海华建电力设备股份有限公司. LM300+、LM310+系列微机电动机保护监控装置说明书.
论文作者:宋佰忠
论文发表刊物:《基层建设》2017年第30期
论文发表时间:2018/1/7
标签：电动机论文; 通讯论文; 装置论文; 功能论文; 链路论文; 回路论文; 电压论文; 《基层建设》2017年第30期论文;