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摘要：煤炭行業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的生產現狀和發展趨勢，介紹了電動機保護器在煤炭行業內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
在煤炭行業中，低壓電動機用量多、分布廣，是生產所需的重要的機械動力來源。煤炭企業為了實現自動化生產，提高生產效率，對電機設備實現遙測、遙信、遙控、遙調、故障診斷和集中控制的需求十分強烈。相比于傳統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、集成化發展的煤炭行業。
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，國內經濟穩步發張，中國煤炭工業將在相當長的一段時間里繼續保持旺盛的發展趨勢，中國煤炭行業的發展前景依舊廣闊。但是，在中國煤炭工業取得巨大成就的同時，一些嚴峻的問題也亟需解決，其中“產能落后，整體技術水平低"和“安全生產形勢嚴峻"這兩個問題尤為突出。
當前，煤炭工業的整體生產技術急需迭代升級，現代化的生產工藝要求自動化程度較高，對電機設備的可靠性和穩定性都提出了更高的要求。同時，煤炭行業中易燃易爆場合較多，一旦發生事故后果不堪設想。基于這兩大基本現狀，此前一直被煤炭企業使用于電機回路的熱繼電器已無法滿足當前煤炭行業發展形式下的保護、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，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后臺的集中監視和控制。在AC 660V系統中，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，推薦使用安科瑞ARD3M-K1-XX/SU L-60L1電動機保護器，同時根據現場總線通訊需求，可選配Profibus（代號CP）、Profinet（代號PNET）、Modbus_TCP（代號MCE）等通訊協議。
3產品介紹
3.1產品概述
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場通訊需求。
該產品采用分體式結構，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
技術參數 | 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、 以太網通訊（MODBUS TCP協議） | ||
環境 | 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、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、起動次數限制、運行時間報警、故障次數報警。
■ 10路可編程DI輸入，默認采用內置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、PROFINET通訊模塊供選配。
■ 可選配2路DC4-20mA模擬量輸出接口，與DCS系統相接，可實現對現場設備的監控。
■ 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據，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據。
典型業績
煤炭行業典型業績 | ||
安徽淮南礦業 | 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 |
創新礦業 | 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 | 劉橋一礦 | 陜北礦業 |
韓城礦業 | 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 |
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
當前煤炭行業正處于產業升級、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，對提高煤炭企業生產運行的穩定性和可靠性 提供了保障。
