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低压电机综保在炼化装置中的应用

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摘要：随着电气自动化技术的发展，炼化企业对低压电机的保护、控制、维护管理提出了新的要求。现主要针对低压电机综保的功能和故障案例进行探讨，并探究提高自控设备可靠性的策略。

关键词：低压电机综保;电气自动化;现场总线;终端电阻

1??低压电机综保的功能

电气自动化具有强弱电、模/数、软件与硬件相结合的特点，涉及电力、电子、过程控制、计算机、通信等多个专业，具有交叉学科的性质，现在已经成为生产运行的重要技术保障。电气自动化控制设备的可靠性直接影响着自动化控制系统的稳定性，而电机综保是目前电气自动化中非常重要的电机保护装置。

1.1??低压电机综保概述

传统的低压电机保护，一般以热元件为主，保护功能单一、精度差，而低压电机综保在功能上实现了大幅度的飞跃。低压电机综保采用微机对电动机的运行参数实施监控，它可以对电动机提供过载、过热、外部故障、堵转、缺相不平衡、低电压、过电压、负序、欠载、接地等保护，并有测量、操作控制、自我诊断、运行、故障录波、维修和诊断数据记录功能，可配置现场总线与上位机（DCS等）组成整个自动化系统。

图1为低压电机综保典型结构图。

1.2??低压电机综保与传统保护的区别

如表1所示，低压电机综保对于传统保护来说有了质的飞跃。

Mapping表是综保数据与DCS数据进行关联、交换的一个映射，类似一个翻译的功能。采用通信方式后低压综保可以传输电流/功率这样的模拟量信号，而且可根据需求按实际传输或百分比传输，也可以传输状态、故障，或接收正转、反转、停车、锁定等命令信号。这些数据可根据各企业需求而定制。

1.3??电机综保的部分功能介绍

1.3.1??低电压再启动（抗晃电功能）

炼化裝置对设备的连续稳定运行要求非常高，当电网因雷击、短路或其他原因而发生短时电压波动时，电动机因此停车后，如何在短时间内可靠地恢复生产运行是我们需要解决的问题。而这使用综保功能都很容易实现，只要考虑综保控制电源的稳定，在综保里设置好相应参数，装置就能在电网波动电压恢复到重启动电压定值以上时，根据失电时间确定立即重启、延时重启或不重启。该功能对炼化企业具有重要意义，其能在晃电发生后的极短时间内保证生产设备按优先等级分批重启，减轻事故后果。

1.3.2??电机运行管理功能

利用报警菜单，可根据“设备位号”“时间”“变位信息”“故障类型（Alarm/Trip）”等字段对故障信息进行排序，为故障分析处理带来极大的方便，尤其是在发生系统故障时，有利于找出初始故障点，为快速恢复生产提供技术支持。

低压电机综保除电机保护控制功能外，还能为技术管理人员制定电机维护策略提供详实的数据支持。电机综保可以提供电机的实时电流、热容量、功率、累积运行时间、启动次数等数据，同时可根据需求设定累积运行时间的提示告警，这些信息可以为用户对电机进行维护管理提供详实的历史数据，以便制定具有针对性的维护策略，提高预防性维修的准确性。另外，一些综保还能对各测量值进行录波，为故障判断提供依据。

2??常见故障分析

下面介绍一些典型事故案例，供大家参考。

2.1??通信故障

如果采用通信控制的方式，那么必然要求通信稳定性极高，通信中断不仅会使上位系统无法采集到信息，还会出现失控的状态。因此，在发生通信故障时如何迅速找到故障点成为亟待解决的问题。

经验判断法：依赖运行维护人员的工作经验，通过一些典型故障现象，先初步判断是单点的通信故障还是线路故障，然后逐一排查。一般来说，单一的设备故障大多为综保本身的原因所致，用替换备件的方法来试验。而线路上的故障，需要维护人员对网络的拓扑结构非常熟悉，知道每个分支、节点的作用，必要时也可借助一些诊断软件查找故障点。

一般除因接触不良、断线引起的故障外，另一个需要重视的地方为线路中的终端电阻。Profibus网络连接器已经内置了终端和偏置电阻，通过一个DIP开关接通或断开。网络终端的插头其终端电阻开关必须放在“ON”的位置，中间站点的插头其终端电阻开关应放在“OFF”位置。

虽然每个DP插头都配置有终端电阻，但当最后一个节点因检修隔离时，将引起网络通信异常或无法通信。为了抑制RS485信号的反射和畸变，DIP开关需要置“ON”位，由DP插座上的6脚和5脚提供DC5V工作电源使终端电阻起作用。当终端站点停电时，将引起网络通信异常或无法通信，所以末端终端电阻必须使用有源终端。如图2所示，当最后一个设备停电检修时，回路中仍然有终端电阻存在，不会影响整个网络的通信。

2.2??固件升级带来的影响

一些低压微机综保因专利保护的因素，其底层一些逻辑功能是不开放的，外部用户不能知悉其中的逻辑功能，则只能使用其上层开放的一些参数配置和典型的应用方案。

案例一：某进口电机综保功