摘要：介绍了一种集保护、测量、显示、通信等为一体的电动机保护测控装置，该保护测控装置具有对电动机的过载、堵转、断相、不平衡、接地、过/欠压等故障引起的危害予以不同的保护。同时可通过串口或以太网通讯与电力监控系统Acrel-2000连接，实现在线监测和自动控制。
关键词：电动机保护装置；电力监控系统；在线监测；自动控制
0 引言
某化工企业热电站锅炉引、送风机配套电机功率均为450kW的10kV的高压电机，电机一旦损坏，将造成全线停车，并且维修周期长、费用高，给生产造成较大的影响。锅炉引、送风电机长期运行在高温、尘多的恶劣环境中，容易发生轴承损坏，定转子相擦故障以及机械过负荷引起电机绕组绝缘老化，定子绕组的相间短路，匝间短路及单相接地等故障。如不及时发现处理，一旦电机损坏，直接威胁着企业的安全生产，给企业造成较大的损失。为保证高压电机安全稳定运行，提高保护的灵敏性、可靠性，高压电机均采用安科瑞AM5SE-M电动机保护测控装置，以达到快速切断故障的目的。
1 电动机保护装置概述
AM5SE-M电动机保护测控装置可应用于功率为2000kW及以下的高压电动机。电动机保护测控装置具有保护、测量、显示、通信等在线监测功能，通过自身完善的保护功能，对电机的轴承损坏、定转子相擦、匝间短路等产生的发热情况能起到很好的保护作用，可就地安装于高压开关柜上，通过串口或以太网通讯与电力监控系统Acrel-2000连接，监控系统可实时监控和遥控，较容易实现自动控制及在线监测。
2 保护配置及原理
AM5SE-M电动机保护测控装置具有电机的过流保护、过负荷保护、过热保护、堵转保护、启动时间过长保护、断相保护、电流不平衡保护、低电压保护及过电压保护等对电机的全套保护，并具有测量、监控、操作、故障记录和通信等各项功能，用户可根据需要自行选择投入或退出。
2.1 过流保护
AM5SE-M电动机保护测控装置中的过流保护主要用作电机内部及进线的短路保护，主要分为启动中/运行中过流一段保护、过流二段保护、反时限过流保护。
异步电动机在启动过程中电流很大，通常能达到5～8倍额定电流(Ie)，启动时间能长达几十秒。装置设两个过流一段定值，在启动过程中采用“启动时过流一段定值”，该值按躲过电动机启动电流整定，等电动机启动过程结束后，自动采用“运行时过流一段定值”，该值按电动机自启动电流和区外出口短路时电动机反馈电流考虑，取两个电流中的大者。
2.2 过热保护
过热保护是通过对电动机运行中热容量的跟踪计算来保护电动机免于因过热而缩短寿命或损坏。电动机过负荷、启动时间过长、堵转等会产生较大的正序电流；而断相、不对称短路、输入电压不对称时会同时产生较大的正序和负序电流，根据电动机定子正序和负序电流引起的发热特征，可对上述故障提供热过载保护。
用正、负序综合测量值Ieq作为等效电流来模拟电动机的发热效应，即：
其中：Ieq ：等效电流
I1：正序电流
I2：负序电流
K1：正序电流发热系数，在电机启动过程中K1＝0.5，启动完毕K1＝1
根据电动机的发热模型反时限特性，为合理保护电动机，保护的动作时间t和等效电流Ieq的关系有如下两条曲线可供选择：
1
）
其中：τ：过热时间常数
I∞：允许电机长期运行的电流值，一般可设为1.1
2
）
其中：τ：过热时间常数
I∞：允许电机长期运行的电流值，一般可设为1.1
Ip：过负荷前的负载电流，若过负荷前处于冷态，则Ip=0
选择上述两曲线之一进行计算，当热积累值达到τ时，装置发出告警信号或保护跳闸。
保护逻辑见图1。
