電動機在運行狀態(tài)下可能會發(fā)生各種各樣的故障連日來，這與工作環(huán)境不斷創新、使用方式和維護周期等因素密切相關(guān)積極性。特別是在煤礦井下敢於監督，由于井下環(huán)境惡劣不斷進步，電動機長時間暴露在煤塵保供、潮濕等惡劣環(huán)境中高效節能，容易導致電動機散熱道堵塞等影響力範圍，經(jīng)常會出現(xiàn)電動機的燒損。因此電動機智能綜合保護器的設(shè)計就顯得非常重要新創新即將到來。

1電動機智能綜合保護器結(jié)構(gòu)分析

礦用電動機智能綜合保護器的系統(tǒng)指的是通過電流互感器和電壓互感器對煤礦井下電網(wǎng)供電系統(tǒng)進行變壓邁出了重要的一步，通過信號調(diào)理電路和信號采集電路(A／D轉(zhuǎn)換電路)，最后轉(zhuǎn)換成微控制器能夠識別的數(shù)字信號設施；通過對微控制器進行相關(guān)編程需求，對采集到的信號進行處理，判斷電動機當前處在什么狀態(tài)組合運用；通過對該狀態(tài)的判斷更讓我明白了，經(jīng)由電動機保護控制電路實現(xiàn)對電動機的保護和控制。同時由于對煤礦井下電動機的現(xiàn)場巡檢并不是很方便積極，在此設(shè)計的電動機智能綜合保護器還要加上與井上上位機通信的功能充分。為方便就地檢查，同樣需要在保護器上設(shè)置電動機狀態(tài)顯示與報警界面集聚，實現(xiàn)良好的人機交互競爭力，同時應加上按鍵調(diào)節(jié)功能以適應不同電網(wǎng)電壓等級下對電動機不同的要求。

2保護器工作狀態(tài)分析

2.1 漏電保護

煤礦井下電動機及其供電線路常見的漏電故障有：

(1)電動機或者供電線路因長期暴露在潮濕環(huán)境中狀況，導致其絕緣電阻下降機製性梗阻，流向大地的對地電流增大，從而使電動機及電氣設(shè)備外殼帶電建立和完善。

(2)電動機或者供電線路帶電體發(fā)生部分裸露現(xiàn)象提供了遵循，致使未受到高度重視的井下人員誤觸到該處，直接或者間接通過導體工具而致使其中一相接地大型，造成漏電事故服務效率。

(3)電動機或者供電線路絕緣部分因為久置老化、電壓性擊穿或者機械損壞等原因而發(fā)生一相中的金屬性接地或弧光接地。

人身觸電造成人身傷亡的危險主要與流經(jīng)人身的觸電電流和流過這些電流時間長短有關(guān)系統籌發展。一般在不考慮電網(wǎng)電容情況下深化涉外，人體觸到一相導線時，30mA為允許通過人體的最大觸電電流生產製造，即30mA以下不至于發(fā)生生命危險開展試點。井下在660V時引爆瓦斯的安全火花電流為50mA以下。所以共同，漏電安全臨界電流值應該為30mA推進一步。

在忽略電網(wǎng)對地分布電容情況下，對于中性點不接地系統(tǒng)中人體觸電電流計算公式中：Ir為通過人體的電流簡單化，單位為A力度；E為供電電路的相電壓，單位為V系統性；r為供電電路每相的對地絕緣電阻值勇探新路，單位為Ω；Rr為人體電阻值便利性，單位為Ω，在煤礦井下一般按照1kΩ計算行動力。

對于煤礦井下中性點不接地系統(tǒng)提供有力支撐，通常其漏電電流非常小，不易區(qū)分故障與否保供，因此需要添加一個接地的檢測電源E自行開發，如圖1所示。將附加的直流檢測電源E接入三相系統(tǒng)責任，如果系統(tǒng)出現(xiàn)漏電現(xiàn)象應用情況，那么電流將按照電源正極→電網(wǎng)對地絕緣電阻→三相電網(wǎng)系統(tǒng)→電源負極流向來運行，由于單回路系統(tǒng)組建，電流不變有很大提升空間，因此通過漏電保護電路檢測采樣電阻R兩端的電壓U的大小從而可以間接知道電網(wǎng)對地絕緣電阻阻值的變化，進而可以檢測到電網(wǎng)是否發(fā)生漏電現(xiàn)象首次。這種方法稱為附加直流電源漏電保護法可能性更大。

圖1 附加直流電源漏電保護

漏電閉鎖同樣是一種重要的漏電保護方法，顧名思義搖籃，漏電閉鎖是指當檢測到線路發(fā)生漏電時技術，需要閉鎖住電閘，防止人員送電之后因漏電而發(fā)生事故推動。當三相系統(tǒng)未通電情況下相對較高，通過附加直流電源方法可以檢測到電網(wǎng)對地絕緣電阻阻值的變化，從而判斷是否發(fā)生漏電現(xiàn)象。在三相電網(wǎng)未通電情況下相關，如圖2所示大力發展，接觸器KM主觸點斷開，接觸器KM常閉觸點將附加直流電源接入系統(tǒng)綠色化，如果發(fā)生漏電不同需求，則電壓U發(fā)生變化，從而觸發(fā)漏電保護電路動作保持穩定，達到漏電閉鎖保護的目的總之。

圖2 附加直流電源漏電閉鎖

2.2過載保護

常見的電動機運行方式主要有長時間運行、短時間運行及重復短時間運行三種支撐作用，在這三種運行方式下研學體驗，電動機的發(fā)熱情況各不相同。因此最為突出，同一臺電動機按短時間運行方式或者重復短時間運行方式使用時可以允許有較大的輸出落實落細，即可短暫地過載，而采用長時間運行方式時電動機不可長期過載運行高效化。為了確保電動機長期穩(wěn)定運行製高點項目，不會因為短時間的過載而發(fā)生停止運行的現(xiàn)象，這就要求電動機要有一定的過載能力範圍和領域。異步電動機的過載能力通常用最大力矩Mm除以額定力矩MH得到的商KM來表示有所增加，中小型電動機的KM＝1．6~1．8，中型及大型電動機的KM＝1．8~2．5更高要求，有特殊要求的電動機KM可以達到2．0~3．0或更大越來越重要的位置。

在這里，通常將電動機過載保護特性定義為：電動機的過載倍數(shù)與其過載保護動作時間之間的關(guān)系的可能性。如圖3所示為電動機的過載保護特性曲線不要畏懼。

圖3電動機過載保護特性曲線

從圖3可以看出，不同的保護特性曲線擁有一個共同的特點就是問題，電動機只能在保護特性曲線的左側(cè)正常工作逐漸顯現，曲線1、2系統穩定性、3中的每一條與曲線4之間的區(qū)域為無效區(qū)域更默契了，即該區(qū)域不能被充分利用。曲線3是以上三種曲線中相對接近曲線4的培訓，也就是反時限過載保護特性相對較好不合理波動。

反時限過載保護的過載倍數(shù)即故障電流大小與過載保護的動作時間成反比，電流的大小決定了動作時間的走勢重要工具。因此電動機的過載整定時間應該為某一電流值的某一倍數(shù)下的動作時間積極拓展新的領域。

電動機過載運行狀態(tài)指的是當其運行電流大于額定電流時的工作狀態(tài)配套設備，電動機過載時會引起電動機的銅耗急劇增加，從而使得電動機的繞組發(fā)熱導致電動機燒損相對開放，因此可以間接檢測電動機的運行電流來判斷電動機的發(fā)熱情況推進高水平，實現(xiàn)電動機過載的保護。因為這種方法檢測的對象是電流拓展應用，能適應于一切電氣負載生產創效，而且其調(diào)整靈活、維修方便管理，所以得到了廣泛的應用優化上下。因此，在本設(shè)計中模樣，根據(jù)煤礦井下情況生產體系，選用C＝2時的極度反時限過載保護方法對電動機進行保護。

2.3短路保護

由于電動機發(fā)生短路故障時將會帶來非常嚴重的后果很重要，因此能力和水平，在設(shè)置電動機綜合保護器中的短路保護時應該是速斷保護。電動機的啟動電流往往非常之大異常狀況，接近短路時候的電流研究。所以，電動機的短路整定電流倍數(shù)應該大于使電動機穩(wěn)定啟動的最大電流應用創新，通常取電動機額定電流時的8~10倍競爭激烈，將時限設(shè)置為躲過電動機啟動時瞬間沖擊電流的時間，這個時間一般大于0.04s逐漸完善。

電動機在運行時通常還會發(fā)生堵轉(zhuǎn)故障參與能力，堵轉(zhuǎn)故障發(fā)生時通過電動機的電流同樣非常大合理需求，為區(qū)分堵轉(zhuǎn)故障電流和電動機正常啟動瞬間的電流是目前主流，一般將使電動機穩(wěn)定啟動的最大電流作為堵轉(zhuǎn)保護的整定值，將時限設(shè)置為通常電動機在重載情況下啟動的時間高質量，這個時間一般為8~16s充分發揮。電動機的堵轉(zhuǎn)保護與短路保護共同構(gòu)成了電動機的短路保護。

在本設(shè)計中采用對電流的鑒幅式保護原理管理，其中可以對短路電流保護值進行設(shè)定設計，以適應于不同的電網(wǎng)等級中。

2.4斷相與三相不平衡保護

引起電動機燒損的另一個原因就是三相不平衡改進措施，嚴重的三相不平衡則可能產(chǎn)生斷相就此掀開，占10％以上燒損的電動機是由這兩種原因引起的，在做電動機綜合保護器時今年，這兩種情況必須考慮穩步前行。從廣義上來說結構不合理，電動機繞組上的輸入電流達到一定程度的不對稱即為三相不平衡，這便是所謂的故障狀態(tài)逐步改善，更為嚴重的電動機繞組電流不對稱狀態(tài)就是電動機的斷相運行狀態(tài)意見征詢。

三相不平衡或者斷相故障增加了變壓器及輸電的銅損。三相不平衡電流對系統(tǒng)銅損的影響為：

假設(shè)R是電動機系統(tǒng)三相電路與變壓器繞組之間的電阻之和大大提高，如果三相電流平衡的必然要求，假設(shè)IA＝10A，IB＝10A取得了一定進展，IC＝10A完善好，那么總銅損為102R＋102R＋102R＝300R；如果三相電流不平衡可能性更大，假設(shè)IA＝5A部署安排，IB＝10A，IC＝15A技術，那么總銅損為52R＋102R＋152R＝350R推廣開來，比平衡狀態(tài)的銅損增加了50R，也就是增長了17％相對較高；在嚴重情況下堅持好，也就是斷一相的情況下，假設(shè)IA＝15A大幅增加，IB＝0A特性，IC＝15A，那么總銅損為152R＋0＋152R＝450R等特點，是平衡狀態(tài)時銅損的1．5倍建言直達；在最嚴重情況下，也就是斷兩相情況下將進一步，假設(shè)IA＝0A充分發揮，IB＝0A，IC＝30A成就，那么總銅損為0＋0＋302R＝900R重要方式，是平衡狀態(tài)時銅損的3倍。由此可見系統，三相不平衡或者斷相對電動機的損壞是相當大的非常重要，應當對其進行檢測。

當三相電流平衡時空間廣闊，三相電流的值是相等的營造一處，當不平衡時，每相將會發(fā)生相應變化知識和技能。本設(shè)計中取得顯著成效，根據(jù)以上原理通過式(3)計算方式來確定三相電流的不平衡度高效利用。

Imax－Imin公式中：ω為三相電流不平衡度；Imax為三相線電流中電流最大值估算；Imin為三相線電流中電流最小值講理論。

由此，根據(jù)式(3)計算出的不平衡度可以判斷三相不平衡的程度不要畏懼，當計算結(jié)果為100％時服務為一體，則說明電路中已經(jīng)發(fā)生斷相故障，此時應該立即執(zhí)行相應保護動作逐漸顯現。2．5欠壓和過壓保護欠壓和過壓保護是煤礦井下重要的保護類型之一全會精神。當電網(wǎng)電壓下降到額定電壓的75％時即被稱為欠壓，此時保護器對電動機進行保護延時跳閘拓展基地；同樣集中展示，當電網(wǎng)電壓超過115％的額定電壓時即被稱為過壓，此時保護器對電動機進行保護延時跳閘分享。采用鑒幅式保護原理對電動機進行欠壓和過壓保護共享。鑒幅式保護原理是指將采集到的電網(wǎng)電壓參數(shù)進行整流、濾波方式之一，通過對A／D轉(zhuǎn)換器結(jié)果進行判斷之后執(zhí)行相應延時保護動作生動。

3保護器選擇分類

現(xiàn)代智能電機保護器還有很多在實際生產(chǎn)中需要的功能，如回看功能創新能力、遠程通訊新品技、遠程控制、多種啟動方式選擇等求得平衡。

保護器在類型上分為：一般普通型紮實做、數(shù)碼顯示監(jiān)控型、智能監(jiān)控中文顯示型至關重要。

3.1一般普通型

結(jié)構(gòu)比較簡單提供深度撮合服務，主要功能以突出過載、缺相(三相不平衡)堵轉(zhuǎn)等故障保護戰略布局。故障類型采用指示燈顯示事關全面。

3.2數(shù)碼顯示監(jiān)控型

數(shù)碼顯示監(jiān)控型保護器表現明顯更佳，內(nèi)部電路運用單片機狀態，采用數(shù)碼管作為顯示窗口，智能化綜合保護指導，集保護廣泛認同、測量、通訊流動性、顯示為一體鍛造。整定電流采用數(shù)字設(shè)定競爭激烈，用戶可以自行對各種參數(shù)修正。

3.3智能監(jiān)中文顯示控型

智能漢字顯示更適合國內(nèi)改善，與其他類型相比空白區，功能更加完善。此類產(chǎn)品對各種參數(shù)信息化、狀態(tài)形勢、信息直接在操作面板單元上中文漢顯液晶顯示，使界面更加直觀醒目取得明顯成效，并且支持遠程計算機通訊功能約定管轄。啟動方式有多種選擇，并有存儲回看功能使用，給后期的維護維修提供了數(shù)據(jù)依據(jù)大幅拓展。

4保護器在選擇上應注意事項

在選擇保護器的同時，還要考慮到以下幾種因素：

(1)電動機主要參數(shù)：主要是功率更加堅強、電壓與時俱進、電流、頻率方面,為選型提供依據(jù)初步建立。

(2)使用環(huán)境因素的影響：主要指溫度實施體系、濕度、污染等各有優勢。

(3)電動機使用方向：指拖動機械設(shè)備要求效果較好。

(4)控制系統(tǒng)：控制模式有手動、自動化程序等工作運行持續。啟動方式有直接等多個領域、降壓、星三角產品和服務、頻敏變阻器應用擴展、變頻器、軟起動等啟動方式增多。

(5)安裝要求：在選型上要考慮安裝空間大小活動上，留有足夠的余量，便于散熱及接線進一步推進、維護導向作用、查看方便。

(6)靈敏度要求：是帶載啟動還是空載啟動應用的選擇，是滿載還是逐漸加載十大行動，主要是在電流設(shè)定方面要考慮到啟動瞬間的電流值與額定電流值之間的時間差。

(7)其他方面：如生產(chǎn)現(xiàn)場對電動機位置的隨意性背景下、啟動停止的頻繁程度等綜合措施。

5ARD系列電動機保護器產(chǎn)品選型介紹

ARD智能電動機保護器適用于額定電壓至660V的低壓電動機回路可靠保障，集保護、測量設計標準、控制開展、通訊、運維于一體發揮重要帶動作用。其完善的保護功能確保電動機安全運行用上了，帶有邏輯可編程功能，可以滿足多種控制方式能力建設。該產(chǎn)品采用分體式結(jié)構(gòu)關註，由主體、顯示單元無障礙、互感器組成連日來，可適應各種柜體的安裝≌J為？蛇x配不同通訊模塊適應現(xiàn)場通訊需求系統。

5.1、功能特點

■支持基波和全波電力參數(shù)測量（U重要意義、I交流等、P、Q規劃、S提高、PF、F進入當下、EP紮實、EQ），電流及電流不平衡度新體系、電流正序投入力度、負序、零序分量不難發現、電壓貢獻法治、三相電壓相角、剩余電流發展需要。

■保護功能包括過載反時限攻堅克難、過載定時限、接地方式之一、起動超時生動、漏電新型儲能、欠載創新能力、斷相新品技、堵轉(zhuǎn)、阻塞廣度和深度、短路深入交流、溢出、不平衡(電流加強宣傳、電壓)臺上與臺下、過功率、欠功率技術發展、過壓集聚效應、欠壓、相序重要手段、溫度互動講、tE時間、外部故障像一棵樹、起動次數(shù)限制過程中、運行時間報警、故障次數(shù)報警能運用。

■9路可編程DI輸入達到，默認采用內(nèi)置DC24V電源，也可選擇外部有源濕接點不可缺少。

■5路可編程DO輸出蓬勃發展，滿足直接起動，星—三角起動積極回應，自耦變壓器起動開放要求，等多種起動方式，可通過通訊總線實現(xiàn)主站對電動機的遙控“起/停"平臺建設。

■可選抗晃電功能：支持晃電立即再啟動服務機製、失壓重起動。

■可選配MODBUS_RTU通訊使用、PROFIBUSDP通訊大幅拓展，支持最多2路通訊接口。

■可選配1路DC4-20mA模擬量輸出接口更加堅強，與DCS系統(tǒng)相接與時俱進，可實現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備的監(jiān)控。

■具有故障記錄初步建立、起動記錄綜合運用、停車記錄、DI變位記錄和再起動記錄等各類事件記錄。

■顯示界面液晶顯示體系，支持中/英文切換保障性。

5.2、產(chǎn)品選型

6結(jié)論

本文結(jié)合煤礦井下實際情況責任製，設(shè)計了一款礦用電動機智能綜合保護器十分落實。設(shè)計方案切合實際要求，實現(xiàn)了電動機在電網(wǎng)中出現(xiàn)漏電規則製定、欠壓製造業、過壓、三相不平衡關規定、斷相發展基礎、過載、短路等故障狀態(tài)時的檢測與保護功能建強保護，確保了系統(tǒng)的可靠性顯示、準確性、抗干擾性和靈敏性真正做到。