天津长芦汉沽盐场有限责任公司 天津 300480
摘要：为了防止电动机在使用过程中因过载、短路、欠压、断相、过压、过热而烧毁，就有必要对电动机的运行状态进行及时准确的检测，并对电动机进行相应的保护。本文分析了电动机的故障原因，并介绍了电动机综合保护器的构成、保护功能以及实际应用。
关键词：电动机综合保护器；故障；电动机保护
1 引言
盐化行业的特点之一就是电动机设备数量多，连续运行要求高。因此对于电动机的可靠性和稳定性要求极高。电动机一旦发生停运，必须能够尽快查找故障原因并解决，以保证迅速恢复工业生产。
传统的热继电器、熔断器和电、磁式电流继电器及温度型电动机保护器在电动机保护方面都存在着单一性和局限性。而电动机综合保护器正好解决了上述问题，它可以给电动机全面的保护控制，在电动机出现过流、欠流、断相、堵转、短路、过压、欠压、漏电、三相不平衡、过热、接地、轴承磨损、定转子偏心、绕组老化时予以报警或保护控制。如今电动机综合保护器几乎渗透到所有用电领域，在国民经济和节能事业中有着不可替代的重要地位和作用。
2 电动机的故障原因
电动机在实际运行中会出现各种各样的故障，这些故障主要分为机械故障和电气故障两方面。
（1）机械故障：扫膛、振动、轴承过热等故障
（2）电气故障主要是电动机绕组损坏
本文主要分析电气故障，造成绕组损坏的主要原因有：
1）电动机长时间的电、热、机械和化学作用下，绕组的绝缘老化损坏，定转子绕组匝间短路或是对地短路。
2）电网供电质量差，电源电压三相不平衡、电压波动大、电网电压波形畸变、高次谐波严重或者电动机断相运行。
3）电源电压过低使得电动机启动转矩不够，电动机不能顺利启动或者是在短时间内重复启动，电动机长时间承受过大的启动电流导致电机过热。
4）因机械故障或其它原因造成电动机转子堵转。
3 电动机综合保护器的工作原理与功能：
3.1 电动机综合保护器的工作原理
电动机综合保护器的工作原理是通过测量三相电流、零序电流、三相电流不平衡度、三相电压、零序电压、三相电压不平衡度、有功/无功功率、功率因数、频率等电量，实现对电动机的综合保护。
3.2 电动机综合保护器的功能
3.2.1 系统保护功能
电动机综合保护器可实现对电动机的综合保护，其具体功能有接地保护、断相保护、短路保护、过（轻）负载保护、不平衡过负载保护、堵转保护、低电压和过电压保护。当电动机工作时，可通过保护器的液晶显示面板，实时显示电机的工作电流和电压。具有通讯功能的电动机综合保护器还能够定时将采集的信号传至后台微机。当故障发生时，保护器能自动地、迅速地反应并发出故障信号。
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3.2.2 故障判断与记忆功能
电动机综合保护器对电动机进行检测时，需正确判断电动机正常、过载、短路、断相、过压、欠压、过热等工况并作相应的报警。当电动机出现某种故障时，保护器切断电动机的电源而处于保护状态，并且保存故障类型、时间以及电动机运行参数。电动机综合保护器通过识别与记忆电路对故障予以识别、记忆和指示，以便于维修。只有故障排除后，复位保护器，故障指示才消失，电动机才能再次启动。
3.2.3 在线监测功能。
中控室操作人员可在后台微机上，完成所有保护器的各种保护整定数据的调阅、修改和整定。同时，在线监测电动机的运行负载和供电电源的质量，为及早发现过载和接地故障等创造了条件。此外，后台微机强大的信息管理功能，可有效记录各台电机的型号、运行方式、和历史维护记录，为保证工艺系统的安全生产、减少事故停车，提供了可靠依据。
4 电动机综合保护器的应用分析
4.1 选型原则
电动机综合保护器的应用首先要做到正确的选型，必须考虑一下几个方面。
（1）电动机综合保护器按结构形式来划分，一般分为一体式和分体式两种。 所谓的一体式就是显示面板与电流互感器部分是一体的，分体式就是显示面板与电流互感器部分是分开的。我所在企业普遍采用了新型的GCK和GGD系列低压开关柜，因此需要采用分体式，将显示屏嵌入式安装在开关柜的仪表面板上，这样不但可以简化柜内接线，而且使得配电室内的电气设备运行情况及故障状态一目了然，极大的方便了操作人员随时调整和设定参数以及监控数据的记录。
（2）电动机综合保护器按额定工作电压及电流范围可分为 AC380V、AC220V 两种；对应量程为 5-50A、10-100A、20-200A、40-400A、60-600A 等若干等级，使用时按照电动机控制回路工作电压及电动机的额定电流选用相应的量程范围即可。在工程应用中，由于盐化企业电动机数量大，为方便互换及减少备件的种类，对于额定功率45KW及以下的电机，用分体式电动机综合保护器，使主回路的一次电缆直接穿过电机保护器的电流互感器部分即可实现小功率电动机的控制和保护；额定功率45KW以上的电动机，我们采用在主回路装设3个变比为 5A 的电流互感器的方式，将一次电流变为小于 5A 的二次电流，再接入电动机综合保护器。这样不但可以降低电动机综合保护器的投入成本，也使大功率电动机也得到了有效的控制和保护。
（3）电动机综合保护器除了具备基本保护功能外,还具备通讯功能,可根据工艺以及 DCS 系统连锁的实际需要合理安排。这些非标配的功能在选型时要根据用户要求合理选配。
4.2应用目的
合理选用电机保护装置，既能提高电动机的工作效率，又能免于损坏，从而提高电力拖动系统的可靠性和生产的连续性。具体的功能选择应综合考虑电机的本身的价值、负载类型、使用环境、电动机主体设备的重要程度、电动机退出运行是否对盐化生产系统造成严重影响等因素，力争做到经济合理。在能满足国家规范的保护要求的前提下首先考虑最简单保护装置，当简单的保护装置不能满足要求时，或对保护功能和特性提出更高要求时，才考虑应用综合性能高的电动机综合保护器，做到经济性和可靠性的统一。
5 结束语
伴随着电动机综合保护器的不断优化，电动机保护也有了新的解决方案。要想使电动机综合保护器广泛的应用到盐化生产中去，就需要工程技术人员在选择电动机保护元器件时应充分考虑盐化生产的实际需求，合理选择保护功能和保护方式。在盐化生产工艺的重要节点，有效运用电动机综合保护器的超前、准确、及时判断电动机故障的功能特点，实现对电动机的良好保护，达到提高设备运行可靠性，减少非计划停车，减少事故损失的目的。
论文作者:包钰文,刘晶晶
论文发表刊物:《防护工程》2017年第5期
论文发表时间:2017/7/10
标签：电动机论文; 保护器论文; 故障论文; 功能论文; 电压论文; 绕组论文; 电流论文; 《防护工程》2017年第5期论文;