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摘要：在工業(yè)實(shí)踐中，電機會(huì )由于電性原因發(fā)生負荷、缺相、層間短路及線(xiàn)間短路，線(xiàn)圈的接地漏電，瞬間過(guò)電壓等問(wèn)題，使電機造成損壞，并且還會(huì )因為機械原因，如堵轉、電機轉動(dòng)體遇到固體時(shí)，因軸承磨損或潤滑油缺乏出現熱傳導現象，損壞電機。所以要做好對電機的保護措施，為其正常運轉提供保障，避免頻繁出現事故，將損失減小到最低。文章主要以北京京能未來(lái)燃氣脫硝系統2#稀釋排煙風(fēng)機在運行過(guò)程中頻繁停車(chē)事故為例，分析了2#稀釋排煙風(fēng)機頻繁停車(chē)的原因，并經(jīng)過(guò)對控制回路相關(guān)改進(jìn)，消除了相關(guān)故障。   　　馬達保護器作為現代工業(yè)380V配電系統中很一個(gè)重要的保護裝置，憑借其性能穩定、全面的保護、監視功能以及低廉的價(jià)格優(yōu)勢在低壓配電系統大量應用。在生產(chǎn)自動(dòng)化程度不斷提高的過(guò)程中，電機需要更加頻繁地進(jìn)行啟動(dòng)、制動(dòng)、正反轉和變負荷，這對馬達保護器的要求也越來(lái)越高。此外，工作環(huán)境極為惡劣，通常為腐蝕、多塵、高溫、潮濕等場(chǎng)合，這樣馬達保護器也容易頻繁出現跳閘故障。因此，需要我們深入分析導致馬達保護器頻繁出現跳閘的原因，有針對性地采取改進(jìn)和處理措施，解決馬達保護器頻繁跳閘的問(wèn)題，保障機電設備的正常工作。
　　1.設備故障情況概述
　　北京京能未來(lái)燃氣熱電有限公司脫銷(xiāo)系統2#稀釋排煙風(fēng)機啟動(dòng)后運行正常，馬達保護器顯示電流與實(shí)際電流一致，指示狀態(tài)與實(shí)際狀態(tài)相符合，但在運行過(guò)程中不定時(shí)頻繁停車(chē)，裝置記錄DI停車(chē)，但檢查DCS系統記錄，遠方未發(fā)出停止信號；檢查裝置外回路中間繼電器動(dòng)作情況正常，接線(xiàn)無(wú)松動(dòng)現象；檢查電機絕緣、溫度無(wú)異常，控制柜內溫度無(wú)異常，重新啟動(dòng)系統繼續正常運行，運行過(guò)程中重復停車(chē)。由于2#稀釋排煙風(fēng)機頻繁停車(chē)，造成公司NOX排放值間斷性超出公司內部控制值（15mg），給工廠(chǎng)環(huán)保工作造成巨大壓力，同時(shí)也給公司經(jīng)濟利益造成一定損失。
　　2#稀釋排煙風(fēng)機控制回路原始狀態(tài)：2#稀釋排煙風(fēng)機采用馬達保護器控制、保護，遠方、就地切換控制，啟動(dòng)信號控制中間繼電器，繼電器節點(diǎn)用于控制馬達保護器DI輸入；馬達保護器接收到啟動(dòng)電平信號后馬達保護器D0節點(diǎn)動(dòng)作發(fā)出合閘命令作用于主回路接觸器；風(fēng)機運行過(guò)程中，馬達保護器狀態(tài)顯示正確，與實(shí)際狀態(tài)相一致；但在2#稀釋排煙風(fēng)機運行過(guò)程中，裝置不定時(shí)停車(chē)，裝置記錄DI停車(chē)，但檢查控制回路并未發(fā)出停車(chē)命令。   　　2.2#稀釋排煙風(fēng)機頻繁停車(chē)原因分析   　　經(jīng)過(guò)現場(chǎng)多次試驗，對試驗結果分析，分析頻繁停車(chē)可能原因有如下幾點(diǎn)。   　?。?）馬達保護器個(gè)體對電平信號掃描精度不夠，造成馬達保護器DI接收到的電平信號存在短暫丟失現象，導致馬達保護器誤認為啟動(dòng)信號消失，同時(shí)D0所發(fā)出的合閘命令也隨之消失，造成風(fēng)機停車(chē)。   　?。?）誤動(dòng)作。導致出現誤動(dòng)作的原因有很多，既有線(xiàn)路上的問(wèn)題，保護器本身也存在一定問(wèn)題。在認真檢查馬達保護器后，導致出現誤動(dòng)作的原因有以下幾點(diǎn)：①連線(xiàn)出現錯誤，不能讓三相處于平衡狀態(tài)，保護器容易出現誤動(dòng)作。部分保護器后方零線(xiàn)接地，也有一些連接到其他零線(xiàn)上，并且保護器后方相線(xiàn)也連接到其他支路同相相線(xiàn)上，負荷跨接在保護器電源側和負載側，再將負載接通后，保護器會(huì )因此出現誤動(dòng)作。②絕緣惡化。保護器后方一相對地絕緣有損壞，降低了對地絕緣的不對稱(chēng)性，因此有不平衡的泄露電流產(chǎn)生，導致保護器出現誤動(dòng)作。③合閘無(wú)法同步進(jìn)行，此時(shí)先合閘的一相產(chǎn)生了較大的泄露電流，造成保護器出現誤動(dòng)作。④保護器質(zhì)量問(wèn)題。因為零件質(zhì)量不高，并且也沒(méi)有較好地進(jìn)行裝配，這樣降低了馬達保護器的穩定性和可靠性，從而產(chǎn)生誤動(dòng)作。   　?。?）拒動(dòng)作。雖然拒動(dòng)作比誤動(dòng)作少見(jiàn)，但是由于其造成的危險性很大，所以要盡量避免。本次故障出現的拒動(dòng)作主要原因分析如下：①接線(xiàn)錯誤，在保護器內部接入了用電設備外殼上的保護線(xiàn)，即PE線(xiàn)，這樣設備會(huì )發(fā)生漏電，從而引起拒動(dòng)作。②沒(méi)有選擇適宜的動(dòng)作電流。選擇了較大的保護器動(dòng)作電流，造成保護器發(fā)生拒動(dòng)作。③零件設備質(zhì)量偏低，存在著(zhù)很多質(zhì)量問(wèn)題，比如互感器二次回路斷路等，造成保護器出現拒動(dòng)作。④線(xiàn)路絕緣阻抗下降，線(xiàn)路過(guò)長(cháng)。因為一部分電擊電流沿著(zhù)保護器后方絕緣阻抗流過(guò)保護器并返回電源，此過(guò)程沒(méi)有通過(guò)電網(wǎng)工作接地和保護器前方絕緣阻抗，造成保護器出現拒動(dòng)作。   　　3.采取的措施   　　在馬達保護器運轉過(guò)程中，必須確保其外殼、各部件、連接端子的清潔，并且不能出現損壞。此外，要牢固地進(jìn)行連接，端子處不能有變色的問(wèn)題，馬達保護器的開(kāi)關(guān)能夠靈活操作。再將馬達保護器安裝完成后，要進(jìn)行試驗，檢查其工作特性是否達標，只有檢驗合格后方可投入到實(shí)際使用中。當然在使用中還應該定期對其可靠性進(jìn)行檢驗，為有效防止試驗電阻被燒壞，試驗的次數要合理控制好。   　　馬達保護器在投入使用后，外殼膠木件的溫度必須在65%以下，外殼金屬件的溫度要在55%以下。保護器一次電路各部絕緣電阻要在1.5MQ以上。馬達保護器出現掉閘問(wèn)題后，需要立即查找原因，爭取第一時(shí)間排除所有故障，之后再合閘送電。   　　結合分析的停車(chē)原因，制定了相應的改進(jìn)措施并咨詢(xún)馬達保護器廠(chǎng)家意見(jiàn)后對整體回路進(jìn)行了如下改進(jìn)：將裝置啟動(dòng)信號由原來(lái)中間繼電器控制的電平信號改成直接由DCS系統或就地按鈕發(fā)出的脈沖信號，同時(shí)增加停車(chē)DI輸入，同樣采用脈沖輸入；啟動(dòng)、停止信號采用常開(kāi)脈沖。由馬達保護器本身保持接觸器動(dòng)作，風(fēng)機運行；當遠方DCS發(fā)出啟動(dòng)信號時(shí)，裝置接收脈沖信號，裝置D0發(fā)出合閘命令作用于主回路接觸器，風(fēng)機啟動(dòng)；當遠方DCS發(fā)出停止信號時(shí)，裝置D0輸出消失，主回路接觸器跳開(kāi)，風(fēng)機停機。改進(jìn)后2#稀釋排煙風(fēng)機運行穩定，連續運行未出現自動(dòng)停機現象。   　　4.馬達保護器控制回路改進(jìn)的意義   　?。?）改動(dòng)前裝置頻繁發(fā)出停車(chē)命令，造成2#稀釋排煙風(fēng)機停用，導致NOX等排放物超過(guò)公司控制值（15mg/m3），雖然遠遠低于北京市對NOX的排放控制值（30mg/m3），但是NOX排放增多對環(huán)境污染造成的影響加大；同時(shí)NOX排放物增多，按照目前環(huán)保相關(guān)法規規定，按照污染物排放多少繳納排污費用，因此，風(fēng)機停用造成NOX排放量增加將需繳納大量排污費。經(jīng)過(guò)改進(jìn)控制回路接線(xiàn)方式，保證2#稀釋排煙風(fēng)機穩定運行，NOX排放一直保持在公司控制值以下，節省了大量排污費，實(shí)現了經(jīng)濟效益的提升。 　?。?）控制回路改進(jìn)前，由于2#稀釋排煙風(fēng)機頻繁跳閘，給整體脫銷(xiāo)系統運行造成一定影響，給機組安全穩定運行帶來(lái)一定的隱患。在馬達保護器頻繁出現跳閘問(wèn)題后，如果不及時(shí)進(jìn)行處理，會(huì )造成巨大的經(jīng)濟效益損失，影響正常工作的開(kāi)展。因此，需要更換相關(guān)設備，保證機組、系統的正常運行；本次控制回路改進(jìn)，節省了更換相關(guān)設備的購置費用，并且有效解決了馬達保護器頻繁跳閘的問(wèn)題，保障了電機設備的正常運行。   　?。?）裝設具有延時(shí)重合閘功能的保護器。將帶延時(shí)漏電保護的斷路器裝設在電源干線(xiàn)上，通常在短路保護、過(guò)載保護的斷路器下端進(jìn)行安裝，增裝一變比為1：1的零序電流互感器和脫扣器。如果保護回路中發(fā)生接地故障，互感器將剩余電流檢測出來(lái)，并在脫扣器作用下，造成斷路器出現跳閘。在《低壓配電設計規范》中，此級漏電保護動(dòng)作電流要在500mA以下，才能確保安全，這是因為低于500mA電弧不會(huì )導致起火。但如果線(xiàn)路正常泄露電流過(guò)大。也可以選擇超過(guò)500mA的動(dòng)作電流，防止由于跳閘而引起停電故障。這一級保護通常不選擇一般漏電保護器，也不使用漏電繼電器與接觸器組合的漏電保護，原因是電源干線(xiàn)上金屬性接地故障電流很大，而一般漏電保護器的接觸器和斷流能力在300A以下，無(wú)法將過(guò)大的電流完全切斷。當前，我國有很多廠(chǎng)家能夠生產(chǎn)這種帶延時(shí)漏電保護功能的塑殼式斷路器，其額定電流為100-400A，漏電保護動(dòng)作電流為30mA-2A，延時(shí)動(dòng)作時(shí)間為0.2-0.8s，短路電流開(kāi)斷能力為3-6.5kA，通過(guò)裝設這種保護器，能夠有效解決頻繁跳閘的問(wèn)題。   　?。?）馬達保護器安裝使用注意事項。要注重布局的合理性，嚴格按照控制單元與執行單元，饋電單元與測量單元、強電元件與弱電原件分開(kāi)布置組裝的原則進(jìn)行。在將多個(gè)馬達保護器安裝在同一個(gè)低壓配電盤(pán)柜、箱內時(shí)，要集中布置馬達保護器，安裝時(shí)保證朝著(zhù)同一個(gè)方向，并串聯(lián)連接好馬達保護器間的通訊線(xiàn)，應在盤(pán)柜和箱體容易引出部位的接線(xiàn)端子處留出網(wǎng)絡(luò )連接線(xiàn)端子。與馬達保護器相匹配的電流互感器與普通電力互感器不同，是通過(guò)特殊制作而成的，必須在控制器配套的電流互感器模塊連接控制器本體提供的電流輸入端子（IA，IB，IC，IN）。在安裝馬達保護器配套的電流互感器時(shí)，主回路A，B，C三相要和互感器A，B，c三相分別進(jìn)行對應，穿線(xiàn)過(guò)程中互感器進(jìn)出線(xiàn)放線(xiàn)要保持一致的方向和順序，按照ABC，BCA，CAB正序方向接入，這樣馬達保護器才能正常工作。要正確設置電流互感器CT變比數，不然網(wǎng)絡(luò )監控系統會(huì )由于設備運行電流不正常報警停機或顯示異常。只有正確安裝好馬達保護器，才能避免其頻繁出現跳閘問(wèn)題。   　　5.結語(yǔ)   　　總之，在電機運行過(guò)程中，跳閘是一個(gè)較為普遍的問(wèn)題，主要是因為保護器處于潮濕的地方，降低了其絕緣程度，并且在電器如控制開(kāi)關(guān)、插座等長(cháng)時(shí)間使用過(guò)程中，也會(huì )導致其絕緣降低，造成相線(xiàn)接地。如果不能及時(shí)進(jìn)行搶修，將導致長(cháng)時(shí)間無(wú)法正常供電，電機設備也不能正常運轉，從而影響生產(chǎn)效益。本文對北京京能未來(lái)燃氣熱電有限公司在對脫銷(xiāo)系統2#稀釋排煙風(fēng)機馬達保護器控制回路改進(jìn)后，運行至今未出現跳閘停車(chē)現象，證明對脫銷(xiāo)系統2#稀釋排煙風(fēng)機馬達保護器控制回路的改進(jìn)是有效的。