摘要：煤炭行業(yè)存在大量需要完善保護和集中控制的低壓電機設備。本文分析了我國煤炭行業(yè)的生產(chǎn)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，介紹了電動機保護器在煤炭行業(yè)內(nèi)大量使用的必要性和必然性。
關鍵詞：煤炭；馬達保護；電動機保護器
0概述
在煤炭行業(yè)中，低壓電動機用量多、分布廣，是生產(chǎn)所需的重要的機械動力來源。煤炭企業(yè)為了實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率，對電機設備實現(xiàn)遙測、遙信、遙控、遙調(diào)、故障診斷和集中控制的需求十分強烈。相比于傳統(tǒng)的采用熱繼電器對電機進行保護，智能電動機保護器在保護、控制、運維和通訊等各方面都更加適合當前向信息化、自動化、集成化發(fā)展的煤炭行業(yè)。
1背景介紹
煤炭是中國的基礎能源，在一次能源構成中占比將近7成。近年來，國內(nèi)經(jīng)濟穩(wěn)步發(fā)張，中國煤炭工業(yè)將在相當長的一段時間里繼續(xù)保持旺盛的發(fā)展趨勢，中國煤炭行業(yè)的發(fā)展前景依舊廣闊。但是，在中國煤炭工業(yè)取得巨大成就的同時，一些嚴峻的問題也亟需解決，其中“產(chǎn)能落后，整體技術水平低”和“安全生產(chǎn)形勢嚴峻”這兩個問題尤為突出。
當前，煤炭工業(yè)的整體生產(chǎn)技術急需迭代升級，現(xiàn)代化的生產(chǎn)工藝要求自動化程度較高，對電機設備的可靠性和穩(wěn)定性都提出了更高的要求。同時，煤炭行業(yè)中易燃易爆場合較多，一旦發(fā)生事故后果不堪設想。基于這兩大基本現(xiàn)狀，此前一直被煤炭企業(yè)使用于電機回路的熱繼電器已無法滿足當前煤炭行業(yè)發(fā)展形式下的保護、控制需求，具有豐富測量功能、保護功能、控制功能、運維記錄和總線通訊的智能電動機保護器逐漸取而代之。
2功能需求
煤炭洗選行業(yè)，主要的低壓電動機負載有：篩子，旋流器，淺槽，跳汰機，離心機，浮選機，壓濾機，泵，加壓過濾機，浮選柱、犁煤機、破碎機等設備。
在煤礦項目中，一般需要電動機保護器具備過載、電流不平衡、斷相、過欠壓等保護功能，需要電壓、電流測量以適應新型的IMCC的應用，需要帶有通訊功能來實現(xiàn)后臺的集中監(jiān)視和控制。在AC 660V系統(tǒng)中，大多需要配置漏電保護功能。此外，針對部分井下電機負載，還需要馬保搭配“抗晃電”功能，防止電機在無人值守時應電壓跌落而停機，造成不必要的損失。
因此，在煤礦行業(yè)，推薦使用安科瑞ARD3M-K1-XX/SU L-60L1電動機保護器，同時根據(jù)現(xiàn)場總線通訊需求，可選配Profibus（代號CP）、Profinet（代號PNET）、Modbus_TCP（代號MCE）等通訊協(xié)議。
3產(chǎn)品介紹
3.1產(chǎn)品概述
ARD3M智能電動機保護器（以下簡稱保護器），采用單片機技術，適用于額定電壓至660V的低壓電動機回路，集保護、測量、控制、通訊、運維于一體。其完善的保護功能確保電動機安全運行，帶有邏輯可編程功能，可以滿足多種控制方式。可選配不同通訊模塊適應現(xiàn)場通訊需求。
該產(chǎn)品采用分體式結構，由主體、顯示單元、互感器和選配的通訊模塊組成，可適應各種柜體的安裝。
3.2技術參數(shù)
技術參數(shù) | 技術指標 | ||
保護器輔助電源 | 支持兩種電源模塊，默認AC 220V電源模塊（AC85-265V/DC100-300V），可選AC 380V電源模塊（AC/DC 100-415V） | ||
電機額定工作電壓 | AC220V / 380V / 660V，50Hz / 60Hz | ||
電動機額定工作電流 | 1 (0.1A-5000A) | 外置電流互感器 | |
5 (0.1A-5000A) | |||
25（6.3A-25A） | |||
100（25A-100A） | |||
250（63A-250A） | |||
800（250A-800A） | |||
繼電器輸出觸點容量 | 阻性負載 | AC250V、10A | |
開關量輸入 | 10路無源干結點（可選配有源DC110V、DC220V、AC220V輸入） | ||
通訊 | 標配 | 2路MODBUS RTU通訊 | |
選配（選其一） | 1-2路PROFIBUS DPV1通訊、 1路PROFINET通訊、 以太網(wǎng)通訊（MODBUS TCP協(xié)議） | ||
環(huán)境 | 工作溫度 | -10oC～55oC | |
貯存溫度 | -25oC～70oC | ||
相對濕度 | ≤95﹪不結露，無腐蝕性氣體 | ||
海拔 | ≤2000m | ||
污染等級 | 3級 | ||
防護等級 | 主體IP20，分體顯示模塊IP65（安裝在柜體面板時） | ||
安裝類別 | III級 | ||
3.3產(chǎn)品特點
■ 輔助電源類型可選，AC220V電源模塊支持電源范圍AC85-265V/DC100-300V，AC380V電源模塊支持電源范圍AC/DC100-415V。
■ 支持基波和全波電力參數(shù)測量（U、I、P、Q、S、PF、F、EP、EQ），電壓及電流不平衡度，電壓、電流正序、負序、零序分量，三相電壓相角，剩余電流，電壓、電流2-63次分次諧波測量，分次諧波含有率及總諧波畸變率。
■ 保護功能包括過載反時限、過載定時限、接地、起動超時、漏電、欠載、斷相、堵轉(zhuǎn)、阻塞、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時間、外部故障、起動次數(shù)限制、運行時間報警、故障次數(shù)報警。
■ 10路可編程DI輸入，默認采用內(nèi)置DC24V電源，也可選擇外部有源濕接點（詳見選型表格）。
■ 6路可編程DO輸出，滿足直接起動，星—三角起動，自耦變壓器起動，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”。
■ 可選抗晃電功能：支持晃電立即再啟動、失壓重起動。
■ 標配2路MODBUS_RTU通訊，有PROFIBUS DPV1、以太網(wǎng)、PROFINET通訊模塊供選配。
■ 可選配2路DC4-20mA模擬量輸出接口，與DCS系統(tǒng)相接，可實現(xiàn)對現(xiàn)場設備的監(jiān)控。
■ 具有故障記錄、起動記錄、停車記錄、DI變位記錄和再起動記錄等各類事件記錄，可查看多項電機運維信息，同時可記錄電機運行1-5小時運行記錄。
■ 顯示界面支持中/英文顯示。
■ 支持U盤導出波形記錄與事件記錄數(shù)據(jù)，可使用EXCEL打開導出事件記錄文件。
■ 選配彩色液晶顯示時可加配WIFI功能，通過手機或電腦連接該WIFI查看、設置電機保護器相關數(shù)據(jù)。
煤炭行業(yè)典型業(yè)績 | ||
安徽淮南礦業(yè) | 韓城煤礦象山礦井2.4MT/A選煤廠 | 山西北祖選煤廠 |
包鋼選礦氧化廠搬遷干堆排放工程 | 核桃峪礦井 | 山西凱嘉煤層 |
本溪賈家堡新建選礦廠 | 淮北前林煤礦 | 山西龍泉礦井選煤廠 |
創(chuàng)新礦業(yè) | 淮北任樓礦 | 山西新元煤炭有限公司 |
撫順礦廠 | 淮北選煤廠 | 山西義馬煤礦 |
撫順西露天礦 | 江西煤炭儲備中心項目二期 | 山西永安煤礦 |
海明礦業(yè) | 劉橋一礦 | 陜北礦業(yè) |
韓城礦業(yè) | 龍灘煤電公司 | 神火集團新莊選煤廠 |
神火新莊煤礦 | 魏家峁煤礦采場 | 姚橋洗煤廠 |
神木煤炭公司項目 | 文家坡選煤廠 | 億隆礦業(yè) |
雙鴨山煤礦 | 西露天礦破碎站 | 永城煤礦 |
朔黒礦 | 蕭山光大煤炭 | 永煤集團成郊礦 |
唐山選煤廠技術改造 | 新莊選煤廠 | 正龍煤業(yè)項目 |
屯煤股份有限公司 | 薛廟灘煤礦 | 中煤能源新疆天山煤電106煤礦 |
4結束語
當前煤炭行業(yè)正處于產(chǎn)業(yè)升級、資源整合的關鍵時期，大量的改造工程都迫切需求功能完善、質(zhì)量可靠的電動機保護器。本文介紹的安科瑞ARD3M系列電動機保護器，相比前代產(chǎn)品，在保護、測量、運維及控制等多維度都進行了巨大升級，對提高煤炭企業(yè)生產(chǎn)運行的穩(wěn)定性和可靠性 提供了保障。
