（大唐国际发电股份有限公司陡河发电厂 河北唐山 063028）
摘要：目前，智能马达控制器技术已经日趋成熟，各行各业都能找到它们的身影。马达控制器作为将控制、各类电气保护、数据测量与传输等功能全部集成到一体的多功能模块，它的可靠性决定着设备的运行稳定性。受周围环境的影响，如交流电场、磁场及外界信号等，电气控制回路中经常出现控制电器误动作的现象。在保证控制回路灵敏性的前提下，通过改善现场环境、优化控制回路、加强屏蔽措施等方法，可以提高电气控制回路动作的可靠性。
关键词：低压电机；控制回路；干扰；解决措施
1传统控制系统保护原理及常见控制回路概述
结合笔者的经历，综合金属冶炼厂、矿山选矿厂、发电厂、石油化工厂等各种类型的机电设备安装工程，最常见的低压电机为三相异步电动机。关于这一类的系统，有传统的以交流接触器、热继电器、断路器为中心的二次回路控制及保护系统，也有先进的以马达综合保护器、断路器为中心的二次回路控制及保护系统。传统的交流接触器保护系统一般应用于操作简单、电机的启动没有固定的时间限制、不需集中控制的生产系统。而马达综合保护器系统一般应用于监控程度高、生产所有电机需进入集中监控的生产系统。出于对电机的保护及安全方面考虑，传统的电机保护系统及二次回路调试对施工人员的要求更高，对处理故障点的能力要求也更高。传统的交流接触器带热继电器系统主要用来对异步电动机进行过载保护，它的工作原理是过载电流通过热元件后，使双金属片加热弯曲去推动动作机构来带动触点动作，从而将电动机控制电路断开实现电动机断电停车，起到过载保护的作用。二次控制基础及常见控制组件示意如下：接触器组成（线圈、触头）及动作示意如图1所示。
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2智能马达控制器的分析
三相异步电动机作为重要电气设备，在日常生活及工、农业生产中应用广泛，通常是整个系统中的关键，只有电动机稳定运行得到保证，才能保障整个系统的安全。传统的电动机主回路多数采用全压起动，起动电流通常为(4-7)Ie。该电流会引起电网电压降低，电压降低可能导致电动机本身起动异常，严重时可能烧毁电动机。因此起动时，应该考虑采用软起动控制。智能马达控制器(SMC)是一种集电动机软起动、软停车、轻载节能和多种保护功能于一体的控制装置，能够实现电动机及机械负载的平滑起动，减少起动电流对电网的冲击，使电网和机械系统得以保护。智能MCC在结构形式上与传统MCC基本上没什么区别，可选择抽屉式或控制柜底板安装，主要区别在于元器件配置、系统控制内核和系统架构上。在整个系统中，智能MCC只是作为系统的设备及实施对象控制的一个控制单元，与控制器之间通过现场总线进行数据和信息的传输和交换，对受控设备进行实时控制和监视，从而实现系统的网络控制和网络管理，使现场设备运行在最优状态。而传统MCC只能对受控设备进行控制，不能实施管理。智能MCC的核心部件是具备通讯、控制功能的控制元件，对单纯的配电回路(仅提供电源输出，主要是大电源回路)而言，需要配电电源开关如空气断路器等具备通讯功能，大都采用空气断路器外加可选通讯模块和能远程控制的电动操作机构。对于电动机控制回路而言，则要求其主要控制元件(变频器、软启动器、智能马达保护器)具备通讯功能，目前大部分的变频器和软启动器都具备通讯功能，只是各不同品牌的产品具体处理方法不一，如SIEMENS的变频器自带有PROFIBUS-DP通讯功能，ABB的变频器则根据系统所采用的通讯协议不同来确定配置不同的通讯模块;软启动器与变频器相类似;对直接启动的普通电机回路而言，其核心部件就是智能马达保护器，进口品牌如ABB公司的MSD和MSR系列、SIEMENS公司的SIMOCODEpro系列、Rockwell公司的SMC系列、施耐德公司的TeSys系列，智能马达保护器通讯协议一般为PROFIBUS-DP、MODBUS,DeviceNet、CANBUS等。
3实例分析低压电机控制回路受干扰的解决措施
电机作为一种主要的电力设备，在我国的工业发展和国民经济发展中起着十分重要的作用，在农业、现代化的工业生产、采矿冶金以及石油化工方面都有着广泛的应用。就目前电机在我国的发展情况而言，其实用范围非常广，但其保护和控制问题却总是出现，特别是在一些工作环境较为恶劣的情况下，因电机保护和控制不到位而发生许多生产事故，这些较为大型的生产事故往往会对人们的生命安全造成威胁，除此之外，针对电机保护和控制不到位的情况所产生的电机维修费用每年高达几十亿。因此，研究电机的保护和控制有利于保障生产过程中的安全性，同时对人们的生命安全和财产安全都具有非常重要的意义。
3.1设备概况以及故障原因分析
案例一：发生故障的电机，其控制回路所在MCC（MotorControlCenter，控制柜，即电机控制中心）盘柜于1994年7月投入运行。盘柜与热控DCS控制柜相距200m，电缆桥架内除了直流控制电缆外，还有交流控制电缆、测量电缆及部分动力电缆，都交织在同一个区域，因此难免产生各类干扰。MCC盘柜内的设备控制信号受到一定的影响，再加上长时间运行电缆有些绝缘老化，抗干扰能力减弱，难免会发生误动作。设备自启停缺陷发生后，就地检查马达控制器，没有报警记录，开关启停运行都正常；联系热控专业检查后台，也没有启停信号发出。对故障设备控制电缆各线芯间的绝缘、线芯电缆屏蔽层绝缘、电缆屏蔽层接地检查，未发现异常。测量发现，输入点确实存在（1～3）mA电流。经分析，在启停信号电缆两端存在分布电容C1，C2，测量到的电流就是通过控制电缆的分布电容的电流。由于马达控制器的启动功率较小，该电流足以导致M102马达控制器输入端子误认为有开关量输入，从而导致设备错误启停情况。这是设备运行中频繁自启自停的主要原因。
3.2解决措施
更换电缆无法消除线路中的感应电压，为此，对故障电机控制回路启、停电机命令回路分别使用一个大功率接触器进行信号隔离。通过控制K1，K2接触器的分合，再通过继电器浮点控制M102马达控制器的信号输入，这样即使存在该干扰电压也不足以启动隔离接触器，保证了马达控制器与线路干扰隔离，解决了低压控制回路受干扰影响存在自启、自停的现象。再就是尽可能将同一回路的电缆芯安排在一根电缆内，并采用单点接地方式。这是降低感应电压一种有效的措施。
3.3案例二原因分析及解决方法
原因分析：发电厂吸风机出、入口挡板，各安装有一套电动执行机构，该装置原控制为，DCS发短脉冲启、停信号，电动装置接收启、停信号后，靠接触器吸合及自保持走满行程，使挡板开到位或关到位，由于受外界干扰信号影响，挡板有误开或关的现象发生，严重威胁机组安全稳定运行。
解决方法：将DCS发出信号由短脉冲，改成长脉冲信号（发出时间能满足挡板开或关满行程），拆掉接触器自保持线，这样修改后，即使再接收到干扰信号，也只是动作一下，从而避免了挡板全开或全关现象的发生。
4结束语
随着现代化工业脚步的加快，电机的运用也会变得越来越广泛，在现在这种局势下，应该加快电动机保护和控制技术研究的步伐，使电机的保护和控制技术与电机技术的发展保持一致。M102智能马达控制器将监控测量、多种控制模式、各类保护优化在一起，所以可以更提前、更精确、及时地诊断电机的故障，使电机保护动作，及时保护电机的安全。但是，在日常生产中，这种集成的控制器也会出现各种问题，所以也要靠日常的观察积累，更好地诊断出设备故障，保证机组的稳定运行。
参考文献
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