馬達(dá)保護(hù)器頻繁跳閘原因分析及處理措施

1、馬達(dá)保護(hù)器頻繁跳閘原因分析及處理措施摘要：在工業(yè)實(shí)踐中， 電機(jī)會(huì)由于電性原因發(fā)生負(fù)荷、 缺相、層間短路及線間短路，線圈的接地漏電，瞬間過電壓 等問題，使電機(jī)造成損壞， 并且還會(huì)因?yàn)闄C(jī)械原因， 如堵轉(zhuǎn)、 電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)體遇到固體時(shí)，因軸承磨損或潤(rùn)滑油缺乏出現(xiàn)熱傳 導(dǎo)現(xiàn)象，損壞電機(jī)。所以要做好對(duì)電機(jī)的保護(hù)措施，為其正 常運(yùn)轉(zhuǎn)提供保障，避免頻繁出現(xiàn)事故，將損失減小到最低。 文章主要以北京京能未來燃?xì)饷撓跸到y(tǒng)2#稀釋排煙風(fēng)機(jī)在運(yùn)行過程中頻繁停車事故為例， 分析了 2#稀釋排煙風(fēng)機(jī)頻繁 停車的原因， 并經(jīng)過對(duì)控制回路相關(guān)改進(jìn)， 消除了相關(guān)故障。關(guān)鍵詞：馬達(dá)保護(hù)器；頻繁停車；控制回路改進(jìn) 馬達(dá)保護(hù)器作為現(xiàn)代工業(yè)

2、 380V 配電系統(tǒng)中很一個(gè)重要 的保護(hù)裝置，憑借其性能穩(wěn)定、全面的保護(hù)、監(jiān)視功能以及 低廉的價(jià)格優(yōu)勢(shì)在低壓配電系統(tǒng)大量應(yīng)用。在生產(chǎn)自動(dòng)化程 度不斷提高的過程中， 電機(jī)需要更加頻繁地進(jìn)行啟動(dòng)、 制動(dòng)、 正反轉(zhuǎn)和變負(fù)荷， 這對(duì)馬達(dá)保護(hù)器的要求也越來越高。 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(dá)保護(hù)器也容易頻繁出現(xiàn)跳閘故障。因此，需要我們 深入分析導(dǎo)致馬達(dá)保護(hù)器頻繁出現(xiàn)跳閘的原因，有針對(duì)性地 采取改進(jìn)和處理措施，解決馬達(dá)保護(hù)器頻繁跳閘的問題，保 障機(jī)電設(shè)備的正常工作。1.設(shè)備故障情況概述 北京京能未來燃?xì)鉄犭娪邢薰久撲N系統(tǒng)2#稀釋排煙風(fēng)機(jī)啟動(dòng)后運(yùn)行正常，馬達(dá)

3、保護(hù)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(yùn)行過程中不定時(shí)頻繁停 車，裝置記錄DI停車，但檢查 DCS系統(tǒng)記錄，遠(yuǎn)方未發(fā)出 停止信號(hào)；檢查裝置外回路中間繼電器動(dòng)作情況正常，接線 無松動(dòng)現(xiàn)象；檢查電機(jī)絕緣、溫度無異常，控制柜內(nèi)溫度無 異常，重新啟動(dòng)系統(tǒng)繼續(xù)正常運(yùn)行，運(yùn)行過程中重復(fù)停車。 由于 2#稀釋排煙風(fēng)機(jī)頻繁停車，造成公司NOX 排放值間斷性超出公司內(nèi)部控制值（15mg）,給工廠環(huán)保工作造成巨大 壓力，同時(shí)也給公司經(jīng)濟(jì)利益造成一定損失。2#稀釋排煙風(fēng)機(jī)控制回路原始狀態(tài)： 2#稀釋排煙風(fēng)機(jī)采 用馬達(dá)保護(hù)器控制、保護(hù)，遠(yuǎn)方、就地切換控制，啟動(dòng)信號(hào) 控制中間繼電器，繼電器節(jié)點(diǎn)用

4、于控制馬達(dá)保護(hù)器 DI 輸入； 馬達(dá)保護(hù)器接收到啟動(dòng)電平信號(hào)后馬達(dá)保護(hù)器 D0 節(jié)點(diǎn)動(dòng)作 發(fā)出合閘命令作用于主回路接觸器；風(fēng)機(jī)運(yùn)行過程中，馬達(dá) 保護(hù)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(jī)運(yùn)行過程中， 裝置不定時(shí)停車， 裝置記錄 DI 停車， 但檢 查控制回路并未發(fā)出停車命令。2.2#稀釋排煙風(fēng)機(jī)頻繁停車原因分析 經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)多次試驗(yàn)，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果分析，分析頻繁停車可能原因有如下幾點(diǎn)（ 1）馬達(dá)保護(hù)器個(gè)體對(duì)電平信號(hào)掃描精度不夠，造成 馬達(dá)保護(hù)器 DI 接收到的電平信號(hào)存在短暫丟失現(xiàn)象， 導(dǎo)致馬 達(dá)保護(hù)器誤認(rèn)為啟動(dòng)信號(hào)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(jī)停車。

5、（ 2）誤動(dòng)作。導(dǎo)致出現(xiàn)誤動(dòng)作的原因有很多，既有線 路上的問題，保護(hù)器本身也存在一定問題。在認(rèn)真檢查馬達(dá) 保護(hù)器后，導(dǎo)致出現(xiàn)誤動(dòng)作的原因有以下幾點(diǎn)：連線出現(xiàn) 錯(cuò)誤，不能讓三相處于平衡狀態(tài)，保護(hù)器容易出現(xiàn)誤動(dòng)作。 部分保護(hù)器后方零線接地，也有一些連接到其他零線上，并 且保護(hù)器后方相線也連接到其他支路同相相線上，負(fù)荷跨接 在保護(hù)器電源側(cè)和負(fù)載側(cè)，再將負(fù)載接通后，保護(hù)器會(huì)因此 出現(xiàn)誤動(dòng)作。 絕緣惡化。 保護(hù)器后方一相對(duì)地絕緣有損壞， 降低了對(duì)地絕緣的不對(duì)稱性，因此有不平衡的泄露電流產(chǎn)生， 導(dǎo)致保護(hù)器出現(xiàn)誤動(dòng)作。合閘無法同步進(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(hù)器出現(xiàn)誤動(dòng)作。 保護(hù)器質(zhì)

6、量問題。因?yàn)榱慵|(zhì)量不高，并且也沒有較好地進(jìn) 行裝配，這樣降低了馬達(dá)保護(hù)器的穩(wěn)定性和可靠性，從而產(chǎn) 生誤動(dòng)作。（ 3）拒動(dòng)作。雖然拒動(dòng)作比誤動(dòng)作少見，但是由于其 造成的危險(xiǎn)性很大，所以要盡量避免。本次故障出現(xiàn)的拒動(dòng) 作主要原因分析如下：接線錯(cuò)誤，在保護(hù)器內(nèi)部接入了用 電設(shè)備外殼上的保護(hù)線，即 PE 線，這樣設(shè)備會(huì)發(fā)生漏電， 從而引起拒動(dòng)作。沒有選擇適宜的動(dòng)作電流。選擇了較大 的保護(hù)器動(dòng)作電流，造成保護(hù)器發(fā)生拒動(dòng)作。零件設(shè)備質(zhì) 量偏低， 存在著很多質(zhì)量問題， 比如互感器二次回路斷路等， 造成保護(hù)器出現(xiàn)拒動(dòng)作。線路絕緣阻抗下降，線路過長(zhǎng)。 因?yàn)橐徊糠蛛姄綦娏餮刂Ｗo(hù)器后方絕緣阻抗流過保護(hù)器 并返回

7、電源，此過程沒有通過電網(wǎng)工作接地和保護(hù)器前方絕 緣阻抗，造成保護(hù)器出現(xiàn)拒動(dòng)作。3.采取的措施 在馬達(dá)保護(hù)器運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，必須確保其外殼、各部件、 連接端子的清潔，并且不能出現(xiàn)損壞。此外，要牢固地進(jìn)行 連接，端子處不能有變色的問題，馬達(dá)保護(hù)器的開關(guān)能夠靈 活操作。再將馬達(dá)保護(hù)器安裝完成后，要進(jìn)行試驗(yàn)，檢查其 工作特性是否達(dá)標(biāo)，只有檢驗(yàn)合格后方可投入到實(shí)際使用中。 當(dāng)然在使用中還應(yīng)該定期對(duì)其可靠性進(jìn)行檢驗(yàn)，為有效防止 試驗(yàn)電阻被燒壞，試驗(yàn)的次數(shù)要合理控制好。65%馬達(dá)保護(hù)器在投入使用后， 外殼膠木件的溫度必須在 以下，外殼金屬件的溫度要在 55%以下。保護(hù)器一次電路各 部絕緣電阻要在 1.5MQ 以

8、上。馬達(dá)保護(hù)器出現(xiàn)掉閘問題后， 需要立即查找原因，爭(zhēng)取第一時(shí)間排除所有故障，之后再合 閘送電。結(jié)合分析的停車原因，制定了相應(yīng)的改進(jìn)措施并咨詢馬 達(dá)保護(hù)器廠家意見后對(duì)整體回路進(jìn)行了如下改進(jìn)：將裝置啟動(dòng)信號(hào)由原來中間繼電器控制的電平信號(hào)改成直接由DCS系統(tǒng)或就地按鈕發(fā)出的脈沖信號(hào)， 同時(shí)增加停車 DI 輸入，同樣 采用脈沖輸入；啟動(dòng)、停止信號(hào)采用常開脈沖。由馬達(dá)保護(hù) 器本身保持接觸器動(dòng)作，風(fēng)機(jī)運(yùn)行；當(dāng)遠(yuǎn)方DCS發(fā)出啟動(dòng)信號(hào)時(shí)，裝置接收脈沖信號(hào)，裝置 D0 發(fā)出合閘命令作用于主 回路接觸器，風(fēng)機(jī)啟動(dòng)；當(dāng)遠(yuǎn)方 DCS發(fā)出停止信號(hào)時(shí)，裝置 D0 輸出消失，主回路接觸器跳開，風(fēng)機(jī)停機(jī)。改進(jìn)后2#稀釋排煙風(fēng)

9、機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定，連續(xù)運(yùn)行未出現(xiàn)自動(dòng)停機(jī)現(xiàn)象。4.馬達(dá)保護(hù)器控制回路改進(jìn)的意義（1）改動(dòng)前裝置頻繁發(fā)出停車命令，造成2#稀釋排煙風(fēng)機(jī)停用，導(dǎo)致 NOX 等排放物超過公司控制值 （ 15mg/m3 ）， 雖然遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于北京市對(duì) NOX的排放控制值（30mg/m3 ），但 是NOX排放增多對(duì)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(guī)規(guī)定，按照污染物排放多 少繳納排污費(fèi)用，因此，風(fēng)機(jī)停用造成NOX排放量增加將需 繳納大量排污費(fèi)。 經(jīng)過改進(jìn)控制回路接線方式，保證 2#稀釋排煙風(fēng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行， NOX排放一直保持在公司控制值以下， 節(jié)省了大量排污費(fèi)，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益的提升。（ 2）控制回路改

10、進(jìn)前， 由于 2#稀釋排煙風(fēng)機(jī)頻繁跳閘， 給整體脫 銷系統(tǒng)運(yùn)行造成一定影響，給機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來一定的 隱患。在馬達(dá)保護(hù)器頻繁出現(xiàn)跳閘問題后，如果不及時(shí)進(jìn)行 處理，會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)效益損失，影響正常工作的開展。 因此，需要更換相關(guān)設(shè)備，保證機(jī)組、系統(tǒng)的正常運(yùn)行；本 次控制回路改進(jìn)，節(jié)省了更換相關(guān)設(shè)備的購(gòu)置費(fèi)用，并且有 效解決了馬達(dá)保護(hù)器頻繁跳閘的問題，保障了電機(jī)設(shè)備的正 常運(yùn)行。（ 3）裝設(shè)具有延時(shí)重合閘功能的保護(hù)器。將帶延時(shí)漏 電保護(hù)的斷路器裝設(shè)在電源干線上，通常在短路保護(hù)、過載 保護(hù)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(hù)回路中發(fā)生接地故障，互感器 將

11、剩余電流檢測(cè)出來，并在脫扣器作用下，造成斷路器出現(xiàn) 跳閘。在低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范中，此級(jí)漏電保護(hù)動(dòng)作電流 要在 500mA 以下，才能確保安全，這是因?yàn)榈陀?500mA 電 弧不會(huì)導(dǎo)致起火。但如果線路正常泄露電流過大。也可以選 擇超過 500mA 的動(dòng)作電流，防止由于跳閘而引起停電故障。 這一級(jí)保護(hù)通常不選擇一般漏電保護(hù)器，也不使用漏電繼電 器與接觸器組合的漏電保護(hù)，原因是電源干線上金屬性接地 故障電流很大，而一般漏電保護(hù)器的接觸器和斷流能力在 300A 以下，無法將過大的電流完全切斷。 當(dāng)前，我國(guó)有很多 廠家能夠生產(chǎn)這種帶延時(shí)漏電保護(hù)功能的塑殼式斷路器，其 額定電流為100-400A,漏電保護(hù)動(dòng)

12、作電流為 30mA-2A,延時(shí) 動(dòng)作時(shí)間為0.2-0.8S,短路電流開斷能力為3-6.5kA，通過裝設(shè)這種保護(hù)器，能夠有效解決頻繁跳閘的問題。( 4)馬達(dá)保護(hù)器安裝使用注意事項(xiàng)。要注重布局的合 理性，嚴(yán)格按照控制單元與執(zhí)行單元， 饋電單元與測(cè)量單元、 強(qiáng)電元件與弱電原件分開布置組裝的原則進(jìn)行。在將多個(gè)馬 達(dá)保護(hù)器安裝在同一個(gè)低壓配電盤柜、箱內(nèi)時(shí)，要集中布置 馬達(dá)保護(hù)器，安裝時(shí)保證朝著同一個(gè)方向，并串聯(lián)連接好馬 達(dá)保護(hù)器間的通訊線，應(yīng)在盤柜和箱體容易引出部位的接線 端子處留出網(wǎng)絡(luò)連接線端子。與馬達(dá)保護(hù)器相匹配的電流互 感器與普通電力互感器不同，是通過特殊制作而成的，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(dá)保護(hù)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(duì)應(yīng)，穿線過程中互感器進(jìn)出線放線要保持一致的 方向和順序，按照 ABC, BCA, CAB正序方向接入，這樣馬 達(dá)保護(hù)器才能正常工作。要正確設(shè)置電流互感器 CT變比數(shù)， 不然網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)會(huì)由于設(shè)備運(yùn)行電流不正常報(bào)警停機(jī)或 顯示異常。只有正確安裝好馬達(dá)保護(hù)器,才能避免其頻繁出 現(xiàn)跳閘問題。5.結(jié)語(yǔ) 總之,在電機(jī)運(yùn)行過程中, 跳閘是一個(gè)較為普遍的問題, 主要是因?yàn)楸Ｗo(hù)器