智能型马达保护控制器在中型化工厂中应用

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 智能型马达保护控制器在中型化工 厂中应用 摘要 PDM-810MRL 智能型马达 保护控制器可以有效的保护电机，缩小 故障范围。通过 2000R+通讯控制器直 接接入 DCS 系统，在 DCS 系统上可以 组态监视、控制电动机，电动机启动方 式可选择，给安装带来便利。由马达保 护器、通讯控制器、多串口卡组成的通 讯系统性能稳定，抗干扰强。内部预留 工厂常用启动方式、电动机正反转、电 动机双速控制，只需外围接线就能实现， 适合不同设备的使用。 中国论文网 /8/view-12875968.htm 关键词 智能马达保护控制器； 控制输出；DCS 系统 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 中图分类号 TM93 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2012 ）69-0131- 02 1 工厂与产品介绍 江铜瓮福化工有限公司成立于 2005 年，年产硫酸 40 万吨，铁精矿 20 万吨，发电 9 000 万度，是江西铜业集 团“十一五”期间建设的重点项目，工程 总投资 3 亿元。主要工艺设备全部实现 自动化，人员投入比较少，符合现代化 生产要求，工艺工程控制精确、无误， 实现了无污染，绿色生产。工厂有五台 变压器，五个低压配电室，总用电负荷 8 000kW，高低压电机 200 余台。2/3 以 上电机使用丹东华通公司 PDM- 810MRL 智能型马达保护控制器。具有 短路保护、堵转保护、定时限过负荷保 护、反时限过负荷保护、缺相或不平衡 保护、接地保护/漏电保护、欠压和过压 保护、外部过热等多种完善的保护功能； 具有电流测量及显示功能，同时具有故 障原因指示功能；具有各种直接起动、 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 可逆起动、星角起动等多种方式的起停 控制、操作及电动机运行状态指示功能， 可以大大简化抽屉内接线，PDM- 810MRL 具有 1 个标准 RS-485 通讯接 口，MODBUS RTU 通讯协议，通过其 现场总线，可以实现远方遥控起停电动 机操作、电动机额定工作参数、CT 变 比，各种保护动作的 定值及时限的整 定等。具有强大的事件记录功能，记录 最近的 8 次保护跳闸事件，包括保护动 作原因及发生时间，便于分析事故原因。 PDM-810MRL 具有独立的保护动作信 号继电器输出接口，同时还具有标准 的 DC4-20mA 模拟量可编程输出接口， 为 DCS 或 PLC 系统对现场设备监控提 供了极大的便利。 2 智能型马达保护控制器组网 PDM-810MRL 采用 MODBUS RTU 通讯协议，每台设备以总线方式接 入 2000R+通讯控制器下行通讯采集口， 2000R+通讯控制器有两个下行通讯采集 口，每个通讯口可以采集 32 台丹东华 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 通 PDM 仪表， 2000R+通讯控制器对所 据采集的数据进行自动归纳、整理和计 算，并根据程序要求按顺序排列。考虑 到各个配电室距离之间比较分散，采用 485 通讯信号会衰减，再加上现场设备 的电磁干扰，很难保证通讯的实时性、 准确性。我们在配电室到中控室之间采 用光纤传输，传输速度快，抗干扰强， 光纤比普通电缆的使用寿命长，在腐蚀 性强的化工厂更应该使用。2000R+通讯 控制器有两个上行通讯口，我们将一路 送往电力监控系统 ECS，一路送往工艺 控制系统 DCS，2000R+通讯控制器采 集的 PDM-810MRL 数据可以直接接入 DCS 系统，利用 DCS 系统硬件设备， 可以在 DCS 系统上将电机电流值，开 停信号组态在监控画面上，还可设置遥 控开、停电机按钮，这样会很方便操作 员操作，也可以减少一些安全事故的发 生。电力监控系统 ECS，需要多串口卡 将多个串口数据转换为以太网形式接入 服务器。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 3 智能型马达保护控制器安装、 调试 马达保护控制器接入三相电流互 感器二次信号，三相电流互感器二次额 定值应与马达保护控制器额定电流采样 值一致。马达保护控制器具有三相交流 电压输入，可实现相关保护及电压、功 率等信号的测量，同时可实现电能计量、 失压重起动等功能，380V/660V 电压输 入可采用三相电压直接输入，无须电压 互感器转换 ，接线方式为三相三线制 或三相四线制直接接入。三相交流电压 应取自电动机主回路中断路器的下方， 一旦塑壳断路器合闸时出现故障，马达 保护控制器立即保护跳闸。电动机现场 操作箱上安装启动、停止开关和指示灯， DCS 启动、停止开关与现场操作箱启动、 停止开关并联。启动信号接入 DI1、DI2，停止、复位信号接入 DI3.为 防止误操作，可以在现场操作箱上设置 转换开关，操作员来选择机旁还是远方 控制。远方控制可以在人无法接近设备 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 时，在电脑上直接停止设备，可以防止 人员受到伤害，在紧急情况下可以迅速 停止设备，避免事故的发生。一般我们 采取现场启动设备，启动后将转换开关 打到远方，停车时 DCS 远方停止设备。 在胶带输送机上有防滑装置、拉绳开关、 跑偏开关，将这些信号接入并联接入 DI7 外部故障端子，当防滑装置、拉绳 开关、跑偏开关动作后，马达保护器 DI7 外部故障端子闭合，控制输出端子 Q1、Q2 断开，报警输出动作，经过人 工复位后才能启动设备。马达保护器为 我们设计了直接启动方式、星-三角启 动方式、自耦变压器启动方式，正反装 控制，双速电机控制，将接触器和电机 接入，在马达保护器 Q1、Q2、Q3 上接 入接触器线圈，就能实现以上方式的运 行。在启动过程中短路、接地保护投入， 其它保护退出，启动完成后所有保护投 入。 安装好设备后，我们拆下接触器 下端的电动机，在现场控制箱上按下启 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 动按钮，马达保护器控制输出 Q1、Q2 闭合，接触器得电吸合，在到达启动时 间后，控制输出 Q1、Q2 断开，接触器 释放，马达保护控制器显示启动欠电流 保护报警，马达保护控制器断电后报警 消失，此报警是因为我们试车时没有接 入电动机造成的。电动机空负荷试车， 出现了某一相电流不定时的出现很大的 一个电流值，从而使马达保护控制器给 电动机一个缺相不平衡的保护信号，导 致电动机不能正常运行，经检查小电流 回路电流互感器全部为 100/1A，远超过 电机额定电流，我们采用电动机电缆在 电流互感器内绕五圈，在马达保护控制 器期内把变比缩小 5 倍，从而增大马达 保护控制器的采样电流，改造后小电流 回路能正常运行，且马达保护控制器电 流显示更准确稳定。 4 马达保护器使用效果和故障分 析 在工厂试生产过程中，出现过电 动机过负荷、堵转，胶带输送机打滑、 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 跑偏，马达保护控制器都及时停机保护， 提示工程师对设备检查、保养，没有出 现过电机绕组烧坏，为工厂正常生产提 供了保证。操作员能在控制室操作设备 开停，监控设备，减轻了工人劳动强度。 有故障会发出报警声音，提醒大家注意。 马达保护器在使用中，遇到雷暴天气电 网系统电压波动时，容易造成内部芯片 损坏，马达保护器控制输出端子 Q1、Q2 接在接触器线圈上，在接触器 释放时，会有电压升高现象，容易损坏 马达保护控制器器 Q1、Q2 输出继电器。 针对以上问题我们进行了改造，在低压