蔣超萍

江蘇安科瑞電器制造有限公司 江蘇江陰 214405

文章摘要:西門子3UF50馬達(dá)保護(hù)器是一種電機(jī)保護(hù)與控制設(shè)備,它具有過載、堵轉(zhuǎn)、三相電流不平衡、接地故障件jian視等保護(hù)功能,該文簡(jiǎn)要介紹了3UF50馬達(dá)保護(hù)器的工作原理,其三相電流不平衡保護(hù)在電機(jī)中的實(shí)際應(yīng)用及故障處理。

關(guān)鍵詞：馬達(dá)保護(hù)器：三相電流不平衡：實(shí)例

1、西門子3UF5O馬達(dá)控制器簡(jiǎn)述

西門子3UF50馬達(dá)控制器是一種電機(jī)保護(hù)與控制設(shè)備,系統(tǒng)的*處理器單元是微處理器,所有的控制和保護(hù)功能都由微處理器執(zhí)行,包括連鎖功能、運(yùn)行計(jì)算、診斷和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、以及自動(dòng)控制級(jí)與電機(jī)回路之間的高性能的通訊等。系統(tǒng)集成了電流互感器，可以檢測(cè)電流。它具有過載、堵轉(zhuǎn)、三相電流不平衡、接地故障jian視等保護(hù)功能，并且具有PROFIBUS通訊功能，可以對(duì)電機(jī)的運(yùn)行電流、運(yùn)行時(shí)間、 起動(dòng)次數(shù)、報(bào)警和故障信息等進(jìn)行jian視, 通過PROFIBUS通訊，還可以在遠(yuǎn)方對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行監(jiān)控。與傳統(tǒng)的電機(jī)控制回路相比，3UF50的出現(xiàn)大大的簡(jiǎn)化了電機(jī)的控制回路，起、停開關(guān)直接接到3UF5O基本單元的輸入，接觸器線圈通過3UF5O基本單元的輸出控制，不需要互鎖的輔助觸點(diǎn)，從而減少了接線,相應(yīng)地減少了故障點(diǎn)。其應(yīng)用很廣泛。3UF50的三相電流不平衡是通過其內(nèi)置的電流互感器檢測(cè)三相電流,當(dāng)電機(jī)三相不平衡電流（大值- 小值）/小值的值大于40%,持續(xù)時(shí)間到達(dá)15秒時(shí)保護(hù)出口讓電機(jī)跳閘，達(dá)到保護(hù)電機(jī)的作用。

低壓電機(jī)的控制原理圖如圖一。

2、3UF50三相電流不平衡保護(hù)的應(yīng)用實(shí)例

實(shí)例1 :某裝置一臺(tái)132kW的低壓電機(jī)，運(yùn)行中值班人員發(fā)現(xiàn)監(jiān)控后臺(tái)報(bào)該電機(jī)“三相電流不平衡動(dòng)作”報(bào)文，配電室該電機(jī)控制柜盤面故障黃燈亮，停電后進(jìn)一步檢査控制回路完好，測(cè)量電機(jī)主回路三相繞組直阻不平衡，打開現(xiàn)場(chǎng)電機(jī)接線盒，發(fā)現(xiàn)電機(jī)A相接線柱接線已經(jīng)松動(dòng). 接線柱有發(fā)熱現(xiàn)象，緊固接線后開機(jī)正常。分析原因?yàn)锳相在原先的接線中緊固力矩稍小.電機(jī)運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)造成接線松動(dòng).該相接觸電阻增大，運(yùn)行中A相電流偏大并且發(fā)熱，造成三相電流不平衡致使3UF5O三相電流不平衡保護(hù)動(dòng)作。如果沒有3UF50三相電流不平衡保護(hù)，電機(jī)接線柱終將被燒毀，引發(fā)更大的電氣事故。

實(shí)例2：某裝置一臺(tái)1.5kW的電壓電機(jī)，運(yùn)行中值班人員也是發(fā)現(xiàn)，監(jiān)控后臺(tái)報(bào)該電機(jī)“三相電流不平衡動(dòng)作”報(bào)文，配電室該電機(jī)控制柜盤面故障黃燈亮，檢測(cè)電機(jī)直阻正常，后檢查為電動(dòng)機(jī)控制柜內(nèi)電源缺相故障，為接觸器L3相觸頭燒毀所致（如圖二），L3相缺相造成電機(jī)三相電流不平衡使3UF50三相電流不平衡保護(hù)動(dòng)作,更換接觸器后開機(jī)正常。分析原因?yàn)榻佑|器觸頭質(zhì)量不好，電機(jī)在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行中造成接觸器L3相發(fā)熱而燒毀，也就是圖一原理圖中主回路的“4” L3相缺相，電機(jī)在缺相的情況下運(yùn)行中將嚴(yán)重發(fā)熱，燒毀電機(jī)繞組。

3、總結(jié)

以上兩起實(shí)例都是在設(shè)備電源出現(xiàn)問題后，3UF5O的三相電流不平衡保護(hù)均實(shí)現(xiàn)了可靠動(dòng)作，使電氣設(shè)備故障沒有進(jìn)一步擴(kuò)大，為及時(shí)消除故障隱患提供了町靠保障.確保了裝置的平穩(wěn)運(yùn)行.這就 是3UF50三相電流不平衡保護(hù)的實(shí)用性。

4、安科瑞ARD3電動(dòng)機(jī)保護(hù)器的介紹

ARD3智能型電動(dòng)機(jī)保護(hù)器（以下簡(jiǎn)稱ARD3），適用于額定電壓至AC690V、額定電流至AC800A、額定頻率為50/60Hz的電動(dòng)機(jī)。產(chǎn)品體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，安裝方便，在低壓控制終端柜和1/4模數(shù)及以上各種抽屜柜中可直接安裝使用，提高了控制回路的可靠性和自動(dòng)化水平。

ARD3采用模塊化的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形式，包括主體控制模塊、互感器模塊和顯示模塊，并可根據(jù)需要選配ARD3的其他功能模塊或附件，與接觸器、電動(dòng)機(jī)起動(dòng)器等電器元件構(gòu)成電動(dòng)機(jī)控制保護(hù)單元，有遠(yuǎn)程自動(dòng)控制、現(xiàn)場(chǎng)直接控制、面板指示、信號(hào)報(bào)警、現(xiàn)場(chǎng)總線通信等功能。適用于煤礦、石化、冶煉、電力、船舶、以及民用建筑等領(lǐng)域。詳見圖三-圖四。

圖三 智能電動(dòng)機(jī)保護(hù)器動(dòng)作示意圖

圖四 過載特性曲線圖

安科瑞ARD3系列電動(dòng)機(jī)保護(hù)器的功能如下：

（1）輔助電源支持AC85V～265V/DC110V～350或AC380V±10%(需另配380V電源模塊)。

（2）測(cè)量功能分為基本測(cè)量(電流參數(shù))和增選測(cè)量(電壓、功率、相序、剩余電流(漏電流))。

（3）具有起動(dòng)超時(shí)、過載、堵轉(zhuǎn)、阻塞、欠載、斷相、不平衡、剩余電流(接地/漏電)、溫度、外部故障、相序、

（4）過壓、欠壓、欠功率、過功率、tE時(shí)間等電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)功能。

（5）9路DI無源干節(jié)點(diǎn)輸入，信號(hào)電源采用內(nèi)置DC24V電源。

（6）5路DO輸出，滿足直接起動(dòng)，星—三角起動(dòng)，自耦變壓器起動(dòng)，軟起動(dòng)等多種起動(dòng)方式，通過通訊總線可實(shí)現(xiàn)。

（7）遠(yuǎn)程主站對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)遙控“起/停”操作。

（8）抗晃電確保電動(dòng)機(jī)運(yùn)行不間斷，重起動(dòng)功能在短時(shí)欠壓、失壓時(shí)用于電動(dòng)機(jī)分批重起。

（9）具有標(biāo)準(zhǔn)的RS-485通訊接口，采用Modbus_RTU、Profibus_DP通訊協(xié)議，保證了上位機(jī)通訊的快速可靠。

（10）具有DC4-20mA模擬量輸出接口，直接與DCS系統(tǒng)相接，可實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的監(jiān)控。

（11）具有系統(tǒng)時(shí)鐘和20次故障記錄功能，系統(tǒng)時(shí)鐘記錄當(dāng)前時(shí)間(日、時(shí)、分、秒)，故障記錄功能記錄故障原因。

（12）顯示部分采用全中文液晶顯示。

可以替代各種電量表、信號(hào)燈、熱繼電器、電量變送器等常規(guī)元件，減少了柜內(nèi)電纜連接及現(xiàn)場(chǎng)施工量，可靠性和綜合性價(jià)比遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)方案。

參考文獻(xiàn)

【1】3UF50使用手冊(cè)

【2】李燕，李建軍，董益江.3UF50電流不平衡保護(hù)在電機(jī)保護(hù)中的應(yīng)用

【3】安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用手冊(cè).2019.11版