電動機保護與控制回路電氣設計有關問題分析

楊軼

摘 要：經濟的發展促進了科學技術的進步，而各產業想要真正將這些最新技術運用于實際當中還需要對自身的相關設計進行提升。在變電站設備的運行過程中，最為關鍵的兩點就是對電動機和回路電氣的控制，隨著社會對電能的需要加大，變電站逐漸轉變原有的電氣設計，將高新技術融入于日常運行當中，本文就圍繞電動機保護與控制回路電氣設計中存在的問題進行分析，并從中尋找出相應的解決方法，以加強回路電氣的控制力度更好的保護電動機。

關鍵詞：變電站；電動機保護；控制回路；電氣設計；問題；分析

電動機保護和回路電氣的控制是變電站運行過程中的重點，其直接關系到變電站的正常運行，為了更好的促進電動機保護，加強回路電氣的控制力度，下面對于這兩項工作的進行設計方面的改造，設計出更為有效的二次電路，以電動機停啟方面為出發點，對高壓電動機運行過程中的反復停啟問題進行充分解決。

1 電動機保護的概念

如果經過正確的解讀可以發現，電動機的保護與控制是兩種完全不同的概念，所以在進行一次電路與二次電路的設計時一定要準確的將兩者進行區分。使用斷路器是對電動機的一種保護，斷路器屬于機械的保護裝置，正確的斷電器使用可以在最大限度上減少大面積停電問題的發生，并在電源突然中斷的過程中，保護機械不會電流沖擊而導致機械損壞會出現跳閘現象。并且如果變電站運行中已經出現事故，上一級動作依然可以確定保護裝置的跳閘。在出現頻繁電動機重啟或因工藝問題要求設備進行停止運行時，接觸器必須保持這充足的供電，如果這時選用的是自保持型機械斷路器，極有可能會導致斷路器頻繁合分閘，從而造成變電站巨大的損失。所以在出現以上問題時，應該將保護動作交于熔斷器進行，確保機械的正常運行。在出現電動機停啟問題時，首先要使用電保持中的基礎器，對設備進行緊急停車處理，同時接觸器中的自保持電路會接收到相應信號對電路及時斷開。此外，如果來不及進行上述動作，還可以直接將接觸器上的控制電源人工斷開，這樣不僅增加了保護的力度，還在一定程度上加大了保護的可靠性，確保斷路器即時在緊急停車狀態下依然能夠正常運行、高效工作。避免因為整體跳閘或者部分跳閘導致大面積停電，影響人們的生活和工作。

2 電動機微機保護

目前在電氣設計中，電動機微機保護功能十分常見，主要原因是其對電動機運行具有很強的功能性。傳統的常規的低壓電動機一般會使用接觸器對機械進行啟停控制，在短路保護方面則使用抵押熔斷器或者低壓斷路器進行，符合保護是通過熱繼電器進行的。在加入電動機微機保護后，有效的將以上幾項工作融合在一起進行，使用接觸器對過負荷、低電壓、過電壓、過電流、堵轉、斷相以及過熱保護等方面進行控制，有效縮減了工作量，提高了對電動機保護的效率。但要注意的是抵押熔斷器或者低壓斷路器仍舊需要進行短路保護。如果將短路保護步驟省略，直接會導致電動機運行短路問題，致使大面積停電問題出現。

高壓電動機采用微機保護時，最好選用高壓斷路器。對于頻繁啟停以及有工藝停車要求的高壓電動機，可以在變電站高壓配電室采用微機保護與斷路器，對高壓電動機進行保護；也可在現場高壓電動機旁設置隔離開關與高壓接觸器進行啟停與工藝停車控制。二次電路設計比較簡單，可靠性也比較高。對于需要正反轉啟停控制的高壓電動機，應采用在變電站高壓配電室山微機保護與斷路器，對高壓電動機進行保護；在現場高壓電動機旁設計隔離開關與兩臺高壓接觸器進行正反轉啟停與工藝停車控制的方案。

如果高壓接觸器安裝在變電站高壓配電室，就需要采用高壓熔斷器進行短路保護，過電流、過負荷、過電壓、低電壓、斷相、堵轉、啟動與熱保護等可山微機保護通過高壓接觸器進行保護。二次電路設計比常規保護簡單，保護功能卻增加了許多。高壓電動機的啟停與工藝停車控制電纜需要山現場引到變電站高壓配電室。高壓電動機距離高壓配電室比較近時可采用此種方案。如果高壓電動機距離高壓配電室比較遠，可采用在變電站高壓配電室山微機保護與斷路器，對高壓電動機進行保護；在現場高壓電動機旁設計隔離開關與高壓接觸器進行啟停與工藝停車控制的方案，以簡化外部控制電纜的設計與施工。對于啟停不頻繁的高壓電動機，以及不需要正反轉啟停控制的高壓電動機，可直接采用斷路器進行啟停控制，斷路器可采用彈簧儲能操動機構。對于經常啟停的高壓電動機，以及不需要正反轉啟停控制的高壓電動機，斷路器可考慮采用永磁操動機構。

有DCS（PLC），即集散控制系統（可編程邏輯控制器）系統并采用220/380V低壓電動機微機保護時，應選用具有與DCS（PLC）系統相同通信規約與通信接口的220/380V低壓電動機微機保護裝置。這樣就可以通過DCS（PLC）系統的通信網絡與DCS（PLC）系統以現場總線的方式相連接，二次電路設計就非常簡單。由于高壓電動機微機保護采用的是電力系統通信規約，不能夠與DCS（PLC）系統聯網控制，設計時應將高壓電動機的L2相電流、啟停控制信號、電動機運行信號及事故信號引到DCS（PLC）系統。當變電站高壓配電室采用微機保護與斷路器，對高壓電動機直接進行啟停控制時，啟停控制信號為斷路器的合分閘信號，事故信號為微機保護的事故與預告報警信號。電動機運行信號可山斷路器的合閘信號代替。

高壓接觸器進行啟停控制時，啟動控制信號可與高壓接觸器的啟動控制信號并聯，停止控制信號可以與高壓接觸器的停止控制信號串聯。電動機運行信號可山高壓接觸器的常開輔助接點取得。事故信號可直接山高壓電動機故障信號與工藝緊急停車信號引出。

當需要根據壓力或液位進行自動控制時，可選用變頻器對電動機進行調節控制，可以有效節約電能。當控制要求不高時，可根據壓力或液位進行電動機啟停自動控制，但必須采用位式控制，調節控制范圍越小，電動機的啟停就越頻繁。對于高壓電動機可在變電站高壓配電室或高壓電動機旁采用接觸器進行啟停自動控制。

結束語

以上針對電動機的保護措施以及運行過程中的動作進行詳細分析，并從中尋找出了存在問題的相應對策，對控制回路電氣設計方面的問題充分解決，有效促進電動機更加順暢、更加安全的運行，對于電動機的后續使用和發展具有十分重要的指導意義。此外從上述分析中可以看出，工藝緊急停車時，如果不進行僅僅處理極有可能會導致局部跳閘，從而引發大面積停電，所以工作人員不僅要關注電動機的高效運轉方面和降低能耗方面，還要對工藝緊急停車的停啟要求重視起來，以促進變電站的平穩運行。

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