安科瑞ARD3M系列电动机保护器在煤炭行业的实用性分析

1.前言
      煤炭是中国的基础能源，在一次能源构成中占比将近7成。近年来，国内经济稳步发张，中国煤炭工业将在相当长的一段时间里继续保持旺盛的发展趋势，中国煤炭行业的发展前景依旧广阔。但是，在中国煤炭工业取得巨大成就的同时，一些严峻的问题也亟需解决，其中“产能落后，整体技术水平低”和“安全生产形势严峻”这两个问题尤为突出。
      当前，煤炭工业的整体生产技术急需迭代升级，现代化的生产工艺要求自动化程度较高，对电机设备的可靠性和稳定性都提出了更高的要求。同时，煤炭行业中易燃易爆场合较多，一旦发生事故后果不堪设想。基于这两大基本现状，低压智能电动机保护器逐步取代热继电器在煤炭行业大展身手，成为保护电机设备、维持生产稳定的中坚力量。
      在煤炭行业中，低压电动机用量多、分布广，是生产所需的重要的机械动力来源。煤炭企业为了实现自动化生产，提高生产效率，对电机设备实现遥测、遥信、遥控、遥调、故障诊断和集中控制的需求十分强烈。

2.煤炭行业电机的种类及特点
      以煤炭洗选行业为例，主要的生产动力来源就是交流三相鼠笼式异步电动机，主要的低压电动机负载有：筛子，旋流器，浅槽，跳汰机，离心机，浮选机，压滤机，泵，加压过滤机，浮选柱、犁煤机、破碎机等设备。一般这类电动机都需要具备电流、电压等测量功能以及过载、电流不平衡、断相、短路等通用保护功能，但不同类型的电机，需要的保护、控制功能的侧重点也各有不同。
（1）、对于煤泥泵、抽水泵等泵类负载，需要杜绝空转的现象发生。因为一旦水泵空转，就容易产生汽蚀，对泵体和过流件产生损害；空转还会导致水泵的密封形式加速磨损，同时转子部件和泵体会发热膨胀导致转子咬死烧坏电机，所以对于泵类负载都需要进行防空转保护或者低水位停机功能。
（2）、煤炭行业还存在诸如皮带机、研磨机等需要进行重载起动的电机负载，此类电机起动阶段电流通常很大，且起动完成的时间也较长，需要在起动阶段提供完善的保护功能，比如堵转保护、起动超时保护等；
（3）、煤矿井下，由于巷道狭窄潮湿，电缆和电气设备易发生老化和绝缘材料变质，容易引发漏电事故，而煤炭行业因其环境特殊性，存在大量易燃易爆物质和气体，一旦线路或者设备发生漏电，有可能引发瓦斯或者煤尘爆炸同时造成巨大的生命财产损失，因此煤炭行业对电机回路的漏电保护功能要求严格。
（4）、煤矿现场还会有许多无人值守的场合，对于控制的可靠性也有严格要求，一旦发生母线电压暂降就有可能造成不必要的停机，影响生产效率，因此此类无人值守的电机大都需要配置“抗晃电”或者失压重启功能，减少人工检修，保证生产的连续性。

3.安科瑞ARD3M系列电机保护器

3.1概述

ARD3M 智能电动机保护器（以下简称保护器）适用于额定电压至 660V 的低压电动机 回路，集保护、测量、控制、通讯、运维于一体。其完善的保护功能确保电动机安全运行，带有逻辑可编程功能，可以满足多种控制方式。可选配不同通讯模块适应现场通讯需求。 该产品采用分体式结构，由主体、显示单元、互感器和选配的通讯模块组成，可适应各种柜体的安装。 
产品执行标准：
——GB 14048.4-2020 低压开关设备和控制设备第 4-1 部分：接触器和电动机起动器机电式 接触器和电动机起动器(含电动机保护器)；
——JBT 10736-2007 低压电动机保护器。

3.2特点

■ 辅助电源类型可选，AC220V 电源模块支持电源范围 AC85-265V/DC100-300V，AC380V 电源模块支持电源范围 AC/DC100-415V。
■ 支持基波和全波电力参数测量（U、I、P、Q、S、PF、F、EP、EQ），电压及电流不平 衡度，电压、电流正序、负序、零序分量，三相电压相角，剩余电流，电压、电流 2-63 次 分次谐波测量，分次谐波含有率及总谐波畸变率。
■ 保护功能包括过载反时限、过载定时限、接地、起动超时、漏电、欠载、断相、堵转、 阻塞、短路、溢出、不平衡(电流、电压)、过功率、欠功率、过压、欠压、相序、温度、tE 时间、外部故障、起动次数限制、运行时间报警、故障次数报警。
■ 10 路可编程 DI 输入，默认采用内置 DC24V 电源，也可选择外部有源湿接点（详见选型
表格）。
■ 6 路可编程 DO 输出，满足直接起动，星—三角起动，自耦变压器起动，等多种起动方 式，可通过通讯总线实现主站对电动机的遥控“起/停”。
■ 可选抗晃电功能：支持晃电立即再启动、失压重起动。
■ 标配 2 路 MODBUS_RTU 通讯，有 PROFIBUS DPV1、以太网、PROFINET 通讯模块供 选配。
■ 可选配 2 路 DC4-20mA 模拟量输出接口，与 DCS 系统相接，可实现对现场设备的监控。 ■ 具有故障记录、起动记录、停车记录、DI 变位记录和再起动记录等各类事件记录，可查 看多项电机运维信息，同时可记录电机运行 1-5 小时运行记录。
■ 显示界面支持中/英文显示。
■ 支持 U 盘导出波形记录与事件记录数据，可使用 EXCEL 打开导出事件记录文件。
■ 选配彩色液晶显示时可加配 WIFI 功能，通过手机或电脑连接该 WIFI 查看、设置电机保护器相关数据。

3.3参数

 

3.4选型

4.ARD3M系列电机保护器的应用

针对煤炭行业对于电机回路的功能需求，结合在该行业多年的使用维护经验，推荐在煤矿、选煤厂、煤化工等产业中使用ARD3M智能电动机保护器对电机回路进行保护、测量、控制及运维管理。ARD3M系列智能电动机保护器采用分体式结构，适用于额定电压至660V的低压电动机回路，具备电流、电压、功率、电能等完备的测量功能，针对矿井下常用的660V隔爆电机可以直接接入电压，无需加装电压互感器。此外，保护器还提供过载、堵转、断相、电流（电压）不平衡等电参量保护和起动次数限制、运行时间告警等非电参量保护 ，且所有的保护功能都可以自由投退和设置保护阈值，并实时记录已发生的故障参数，方便事故追忆，为检修提供依据。
      ARD3M系列电动机保护器还提供10路可编程的开关量输入和6路可编程的继电器输出，满足现场的各类控制、故障输出需求；并内置了逻辑可编程的功能，可实现特殊且复杂的工艺连锁控制，比如液位控制、消防控制等；装置还标配两路Modbus_RTU通讯，满足现场对电机回路电参量、运行状态、故障信息的采集上传，并能接收后台控制指令进行远程启停、复位等动作，针对特殊的总线通讯需求，还具备额外的1-2路Profibus_DP、Modbus_TCP、Profinet通讯模块以供客户选配。联系热线：172-6975-8633

5.应用及资质

 

6.结语
      煤炭行业正处于产业升级、资源整合的关键时期，大量的新建项目和改造工程都迫切需求功能完善、质量可靠的电动机保护器。相比于传统的采用热继电器对电机进行保护，智能电动机保护器在保护、控制、运维和通讯等各方面都更加适合当前向信息化、自动化、集成化发展的煤炭行业。本文介绍的安科瑞ARD3M系列电动机保护器，相比前代电机保护产品，在多个维度都进行了巨大升级，对提高煤炭企业生产运行的稳定性和可靠性提供了保障。

审核编辑 黄宇