摘要：介紹了智能電機(jī)保護(hù)器的選擇和應(yīng)用設(shè)計(jì)中需要注意的一些問題。在安裝使用過程中，海洋企業(yè)推廣的電機(jī)保護(hù)器電子產(chǎn)品越來越集成了智能控制的理念。同時(shí)，從投資、使用、維護(hù)等方面，結(jié)合工程實(shí)踐，需要注意技術(shù)分析。

關(guān)鍵詞：智能電機(jī)保護(hù)器；海洋石油；應(yīng)用；

引言

在海上石油平臺(tái)上，生產(chǎn)過程需要大量的運(yùn)動(dòng)設(shè)備、電氣控制技術(shù)的進(jìn)步和控制系統(tǒng)的不斷改進(jìn)，特別是自動(dòng)化的連續(xù)性要求，迫切需要電機(jī)保護(hù)器和控制設(shè)備，特別是低壓電機(jī)保護(hù)需要更高質(zhì)量的智能電機(jī)保護(hù)器。了解和使用新型發(fā)動(dòng)機(jī)建設(shè)項(xiàng)目、低壓電機(jī)保護(hù)控制器、電機(jī)保護(hù)控制部件的保護(hù)產(chǎn)品。在低壓配電系統(tǒng)中使用智能電機(jī)保護(hù)器，不僅有效保證了電機(jī)的安全運(yùn)行，而且wan全取代了傳統(tǒng)的保護(hù)器，利用科學(xué)的通信技術(shù)和電機(jī)控制的自動(dòng)化系統(tǒng)，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。因此，海洋石油中的智能電機(jī)保護(hù)器應(yīng)不斷創(chuàng)新和發(fā)展。

一海洋石油平臺(tái)安全需求

海上石油平臺(tái)是中國(guó)的一個(gè)重要產(chǎn)業(yè)，在中國(guó)社會(huì)中具有重要意義。改革開放以來，海洋石油平臺(tái)生產(chǎn)技術(shù)水平不斷提高，改善安全生產(chǎn)條件，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中發(fā)揮重要作用。各級(jí)有關(guān)部門應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)支持安全生產(chǎn)的改性技術(shù)。通過國(guó)家專門機(jī)構(gòu)測(cè)試推薦產(chǎn)品，啟動(dòng)新型低壓電機(jī)保護(hù)控制器，非常適合海上石油平臺(tái)。詳細(xì)介紹如下。

二基本工作原理

電機(jī)保護(hù)器是近年來發(fā)展起來的一種新型的電子多功能電機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置。集（光）負(fù)荷保護(hù)、缺乏階段、（欠）壓力、堵轉(zhuǎn)、泄漏、低電壓保護(hù)接地、三相不平衡保護(hù)，使用一組高精度、節(jié)能、可靠的工作，是傳統(tǒng)熱繼電器的理想替代品。通常由當(dāng)前元素收集、比較電路、單片機(jī)或出口繼電器組成。目前收集部件的電機(jī)保護(hù)器的電流變化反映了線性采樣的結(jié)束。整改后，通過單片機(jī)處理，促進(jìn)凹繼電器的運(yùn)行。當(dāng)電機(jī)過載電流時(shí)，電流傳感器的電壓信號(hào)會(huì)增加。

三功能描述

1保護(hù)功能

智能電機(jī)保護(hù)器可實(shí)現(xiàn)低壓電機(jī)的綜合保護(hù)。其具體功能包括接地保護(hù)、斷相保護(hù)、短路保護(hù)、過載保護(hù)、不平衡過載保護(hù)、屏蔽保護(hù)、低壓和過壓保護(hù)。電機(jī)正常工作時(shí)，智能電機(jī)保護(hù)器能很好地保護(hù)電機(jī)的良好運(yùn)行。實(shí)時(shí)顯示電機(jī)的電流和電壓。智能電機(jī)保護(hù)器具有保護(hù)通信功能，可通過微機(jī)總線收集信號(hào)，實(shí)現(xiàn)低壓電機(jī)的在線管理和維護(hù)。故障發(fā)生時(shí)，保護(hù)器動(dòng)作迅速啟動(dòng)，節(jié)省網(wǎng)站傳輸時(shí)間和電機(jī)運(yùn)行參數(shù)，并通過網(wǎng)絡(luò)后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行報(bào)告。智能電機(jī)保護(hù)器還具有低壓自動(dòng)恢復(fù)、重啟、斷相保護(hù)、溫度保護(hù)、漏電保護(hù)等功能，這也是其他品牌低壓電機(jī)所不具備的特點(diǎn)。能更好地保護(hù)電機(jī)。特別是電機(jī)保護(hù)器漏電保護(hù)在海洋石油平臺(tái)上具有重要意義，不僅保證了電機(jī)的正常運(yùn)行，而且保證了生產(chǎn)的安全運(yùn)行，保證了員工自身的安全。

2控制功能

電機(jī)保護(hù)器可以滿足各種啟動(dòng)控制模式。例如，適當(dāng)啟動(dòng)后，雙向雙速啟動(dòng)、電阻降壓肩運(yùn)動(dòng)、星三角降壓?jiǎn)?dòng)、自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)等。電機(jī)保護(hù)器的多通道開關(guān)輸入和多繼電器輸出可能更容易在本地運(yùn)行和調(diào)試。它還可以通過通信系統(tǒng)滿足您在后臺(tái)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)監(jiān)控和管理的“遠(yuǎn)程通信"和“遠(yuǎn)程控制"功能，遠(yuǎn)程控制停電機(jī)。

3測(cè)量功能

電機(jī)保護(hù)器可通過循環(huán)電流和電壓采樣進(jìn)行通信。具體數(shù)量可檢查電路相電流、電壓、功率、功率頻率等功率參數(shù)，通過原位顯示模塊實(shí)時(shí)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)后臺(tái)監(jiān)控管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)“遠(yuǎn)程"功能。

4在線監(jiān)控功能

控制室操作人員在后臺(tái)微機(jī)上讀取、修改和設(shè)置各種保護(hù)設(shè)置的數(shù)據(jù)。同時(shí)，在線監(jiān)控的運(yùn)行電機(jī)負(fù)荷和供電質(zhì)量、過載和接地故障的早期檢測(cè)創(chuàng)造了條件。此外，微機(jī)鐵腕人物的背景信息管理功能可以有效記錄運(yùn)行/恒電機(jī)的模型、類型和歷史記錄維護(hù)，保證過程系統(tǒng)的安全生產(chǎn)，減少事故停車，提供可靠的基礎(chǔ)。

四選擇的理由

1根據(jù)結(jié)構(gòu)電機(jī)保護(hù)器。一般分為一體式和分裂式。目前，許多低壓控制泵和低壓電機(jī)保護(hù)控制器采用本體裂變結(jié)構(gòu)和顯示模塊。在施工過程中，低壓抽出開關(guān)柜系列和顯示模塊的安裝可嵌入面板，簡(jiǎn)化了布線，包括系統(tǒng)調(diào)整、設(shè)置參數(shù)和監(jiān)控。同時(shí)，數(shù)字顯示面板還增加了計(jì)數(shù)器系列的分布式和美觀性：使室內(nèi)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和故障狀態(tài)清晰，便于檢查和維護(hù)系統(tǒng)。

2在電機(jī)保護(hù)器中，根據(jù)額定電壓和電流范圍，如運(yùn)動(dòng)控制網(wǎng)絡(luò)：負(fù)載電壓和額定電流的選擇。1：在常規(guī)應(yīng)用中，安裝在調(diào)用路電流互感器中，電流低于二次電流，然后拉動(dòng)電機(jī)保護(hù)器的訪問范圍，有效控制和保護(hù)大型設(shè)備。

3電機(jī)保護(hù)器通信，可訪問后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)，通過監(jiān)控系統(tǒng)在線瀏覽生產(chǎn)線工作，及時(shí)調(diào)整生產(chǎn)計(jì)劃，防止突發(fā)事故，提供最大方便。

五效益分析

海洋石油于2013年達(dá)到生產(chǎn)，試運(yùn)行期間電力系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)，是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的重要保證。電機(jī)保護(hù)器的早期投資，但后期盈利。其經(jīng)濟(jì)效益主要體現(xiàn)在后期維護(hù)工人、提高效率、創(chuàng)造良好的社會(huì)效益等方面。

1硬件投資

設(shè)備及部件使用分析:項(xiàng)目采購(gòu)電機(jī)保護(hù)器及配件，投資140萬元。增加電機(jī)保護(hù)器可以節(jié)省熱繼電器?，F(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的智能設(shè)備分散在變壓器室，可以直接執(zhí)行控制和計(jì)算函數(shù)，減少大量傳感器，節(jié)省設(shè)備投資25萬元。電纜使用安裝成本分析:根據(jù)儀器配電柜控制柜之間的距離18米計(jì)算，如果采用硬接線方式，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都需要鋪設(shè)電纜，如果安裝的電機(jī)保護(hù)器平均分布25米電纜敷設(shè)。現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的布線非常簡(jiǎn)單，通信總線可以掛一些甚至幾百臺(tái)設(shè)備，節(jié)省了安裝配件，大大降低了工作量，大大降低了安裝設(shè)計(jì)和布線的工作量。數(shù)據(jù)顯示，相比之下，現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的安裝成本可節(jié)省65%以上。根據(jù)電纜投標(biāo)價(jià)格和安裝工程定額，可節(jié)省5萬元投資。從硬件投資來看，用傳統(tǒng)熱繼電器代替一次性投資100萬元的智能電機(jī)保護(hù)器

2降低維修費(fèi)用達(dá)到減員增效的目的

由于電機(jī)保護(hù)器的自診斷和故障處理能力，可以進(jìn)行早期分析和故障診斷，縮短維護(hù)和停機(jī)時(shí)間。同時(shí)，由于其簡(jiǎn)單的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)化了接線，減少了維護(hù)工作量。增加電機(jī)保護(hù)器后，每年可減少燃燒事故，總?cè)萘考s600kW，每年可節(jié)省汽車更換或維修費(fèi)用約1.8萬元。

缺陷、故障及處理措施

電機(jī)保護(hù)器的抗損能力差

原材料旋轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)線路過長(zhǎng)，網(wǎng)絡(luò)電纜設(shè)備不良，電機(jī)保護(hù)器，抗損壞能力差，導(dǎo)致智能電機(jī)保護(hù)器不能很好地接收信號(hào)，工作時(shí)容易受到干擾和損壞。建議通信線路：建議安裝通信線路、控制電路和主電源，減少智能電機(jī)保護(hù)器的干擾。由于主電力電纜與控制電纜之間的距離太近，智能電機(jī)保護(hù)器在工作過程中傳輸虛假信號(hào)，現(xiàn)場(chǎng)顯示遙控開關(guān)位置上的機(jī)器，使操作和維護(hù)錯(cuò)誤信息。發(fā)現(xiàn)測(cè)量遠(yuǎn)程終端具有干擾信號(hào)和電壓，因此計(jì)算機(jī)顯示錯(cuò)誤信號(hào)。為了防止這種損壞，遠(yuǎn)程信號(hào)終端應(yīng)配備抗損壞和抗干擾的保護(hù)措施。

2網(wǎng)絡(luò)連接接口容易松動(dòng)

在近海石油中，網(wǎng)絡(luò)連接到電機(jī)保護(hù)器，必須拆除檢查或維護(hù)，頻繁拆卸，方便連接器但損壞，經(jīng)常導(dǎo)致控制系統(tǒng)信號(hào)丟失。建議安裝不僅能保證信號(hào)傳輸，還能保證接口不松動(dòng)，避免此類問題。

七ARD系列電機(jī)保護(hù)器產(chǎn)品選型介紹

ARD智能電機(jī)保護(hù)器適用于額定電壓至660V的低壓電機(jī)電路，集保護(hù)、測(cè)量、控制、通信、運(yùn)行和維護(hù)于一體。其完善的保護(hù)功能保證了電機(jī)的安全運(yùn)行，具有邏輯可編程功能，可滿足各種控制方法。本產(chǎn)品采用分體式結(jié)構(gòu)，由主體、顯示單元和互感器組成，可適應(yīng)各種機(jī)柜的安裝。可選擇不同的通信模塊來滿足現(xiàn)場(chǎng)通信的需要。

1功能特點(diǎn)

■支持基波和全波電力參數(shù)測(cè)量（U、I、P、Q、S、PF、F、EP、EQ），電流與電流不平衡、電流正序、負(fù)序、零序分量、電壓、三相電壓相角、剩余電流。

■保護(hù)功能包括過載反時(shí)限、過載定時(shí)限、接地、啟動(dòng)加時(shí)、漏電、欠載、斷相、堵塞、堵塞、短路、溢出、不平衡(電流、電壓)、過功率、欠功率、過壓、欠壓、相序、溫度、TE時(shí)間、外部故障、啟動(dòng)次數(shù)限制、運(yùn)行時(shí)間報(bào)警、故障次數(shù)報(bào)警。

■9路可編程DI輸入，默認(rèn)采用內(nèi)置DC24V電源，也可選擇外部有源濕接點(diǎn)。

■5路可編程DO輸出，滿足直接啟動(dòng)、星三角啟動(dòng)、自耦變壓器啟動(dòng)等多種啟動(dòng)方式。通過通信總線，可以實(shí)現(xiàn)主站對(duì)電機(jī)的遙控“啟停"。

■可選抗震功能：支持搖電立即重啟，失壓重啟。

■可選MODBUS_RTU通信、PROFIBUSDP通信，支持最多2個(gè)通信接口。

■可選擇1路DC4-20ma模擬輸出接口，與DCS系統(tǒng)相連，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的監(jiān)控。

■有故障記錄、起動(dòng)記錄、停車記錄、DI變位記錄、再起動(dòng)記錄等各種事件記錄。

■顯示界面液晶顯示，支持中英文切換。

2產(chǎn)品選型

八結(jié)束語

電動(dòng)機(jī)保護(hù)器的這種新型的保護(hù)產(chǎn)品在市場(chǎng)上，性能穩(wěn)定，運(yùn)行良好，對(duì)各種故障類型是準(zhǔn)確的報(bào)警顯示，有效防止電機(jī)燃燒，為用戶保存和改善過程控制的準(zhǔn)確性、科學(xué)、降低事故率，提高電氣控制系統(tǒng)的自動(dòng)化水平。

參考文獻(xiàn)

[1]孫永剛.智能電機(jī)保護(hù)器在石油平臺(tái)的應(yīng)用[J].科技資訊, 2021, 1.2.

[2]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè).2022.05版.

[3] GB 14048.4-2020 低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備 第4-1部分：接觸器和電動(dòng)機(jī)起動(dòng)器機(jī)電式接觸器和電動(dòng)機(jī)起動(dòng)器(含電動(dòng)機(jī)保護(hù)器).