摘要：本文通过低压电动机设计现状、低压电动机软件设计、低压电动机设计技术以及低压电动机保护设计在火力发电厂中的具体应用进行简要分析。
关键词：低压；电动机；设计；火力发电厂；应用
中图分类号：S611 文献标识码： A
一、低压电动机设计现状
1.国外低压电动机保护器特点
目前国外低压电动机保护控制器在技术上处于较高水平，主要有以下几个特点：电动机全电量监测，可编程逻辑IO，电动机故障数据曲线分析。高速率、实时测量、总线化功能模块。功能化、智能化、模块化、实施有效的电动机能效分析。但是现在国外的低压电动机保护控制器产品功能技术并不规范，针对石化领域晃电（失压）再起功能，生产过程控制的群起群停以及电动机漏电预防等功能并不完善。
2.国产低压电动机保护控制器状况
国产低压电动机保护控制器技术开发起步较晚，尤其是针对国内各应用领域对功能要求的差异，部分保护功能要求并不明确，导致缺少低压电动机保护控制器功能要求的统一标准，近几年注重吸收国际相关产品技术与管理经验，强化自主开发，取得了新的技术成果，电动机保护控制方式与产品功能正迈进一个新的技术阶段，但产品的结构单一，并未形成对电动机的智能化管理，导致无法实现对电动机的故障预警，智能化生产过程控制相关技术的应用，还不能满足未来工业自动化电动机智能管理的需求。
二、低压电动机软件设计
软件部分的设计主要采用嵌入式C语言，在VisualDSP++5.0编译环境中进行，结构清晰，方便升级和移植。程序框架以主程序为核心，包括初始化程序、自检、主程序、定时中断程序和各个功能模块子程序，各个子程序的功能在主程序中得到实现。
1、软件初始化和自检
初始化主要包括管脚配置初始化，A-D通道初始化，定时器频率设定以及系统参数初始化等。自检主要检查液晶背光显示是否正常，FLASH参数是否正确和装置与监控系统的通信是否正确连接。如果自检不通过，系统则处于静止等待状态，并将出错信息发给上位机和现场监控人员。自检通过则进入主程序。
2、软件主程序设计
产品内部器件在进行软件系统初始化操作后执行主程序，正常运行时，主程序中完成采样、计算、控制、通信和保护动作等功能，如有自检故障发生将发出故障信号，并将故障信号传送管理单元。正常运行时还进行判断保护是否启动，保护启动则程序转到保护处理子程序中。在保护处理子程序，完成保护数据计算，保护判断，并根据判断结果执行相应的出口操作。没有故障时则返回主循环。
3、交流输入信号方向自适应技术
当电动机保护器三相交流电流和电压输入接线端子出现任意相交流电流输入同名端接线反相或任意相电压、电流相序接线错误时，无须改变已有的外部接线，利用三相电流交流采样数据的矢量和3I0判断电流互感器的同名端是否接反，或采用同相接线的电流和电压的相位角判断电压与电流的相序是否正确，装置通过软件方法自动调整和自适应已有的接线方式，将错误相的电流采样点信号取反后作为交流采样值，保障其与正确接线时完全一致的交流采样测量数据。
三、低压电动机设计技术
1、基于A-D转换和DSP数据处理技术的高准确度测量技术
通过这项技术智能型电动机保护控制器实现DSP数字处理高准确度测量技术提高采样速率，实现快速采样，多通道并行采样的6通道A-D转换，避免因不同采样造成计量误差，基于快速傅里叶变换（FFT算法）的高速DSP处理，解决了冲击电流对计量的影响，确保计量误差的准确性与抗干扰性。
2、抗电磁干扰技术
采取电磁场内屏蔽、接地系统、干扰耦合等结构优化设计及采用控制晶振、DSP时钟频率技术，有效解决了EMC、EMI电磁环境干扰、辐射问题，通过第三方检测机构检测和工程现场实践验证，此产品在抗静电放电、雷击浪涌、电快速脉冲群和高频衰减振荡等方面性能可靠，大大提高了此产品的电磁抗干扰性能。
3、电动机低频低压减载技术
在低压电动机保护控制中，由于电网负载无功不足而引起电压下降，频率降低，电网低频低压引起系统电压质量不合格，造成线路过负荷甚至电网系统瓦解。为了防止电压崩溃，根据电动机控制等级预设减载级别，实施切除一部分电网负荷使电网电压升高，这样可以保护电动机运行回路安全，可以使整个配电线路安全运行。
4、电动机运行晃电（失电压）（分批）再起动技术
在电动机实际运行控制中，电动机运行后主回路电网电源造成失压或晃电，致使控制于电动机接触器失电，对电动机运行立即减速或停车，电网电压重新恢复后，低压电动机保护控制器检测到三相测量电压满足失电压（晃电）再起动的设置电压定值（设定范围10%～110%Ue）时，满足失压再起动条件，立即实施失压再起动控制输出信号，保证电动机实际运行的连续化。具体逻辑框图如图3所示。预设定电动机分批群起群停技术在石化领域中，针对电动机工艺化控制，通过网络通信广播命令预设定电动机分批分段停车功能，进行远程批量控制电动机运行停车操作，实行对同一链路的电动机单一停车通信指令，在操作上造成不便，而通过采用预设停车广播命令功能码，利用网络通信控制系统对电动机保护控制器下发指定广播命令，根据负荷重要性及工艺控制要求对电动机保护器可设定几段停车命令，电动机保护器接收到已设定的广播命令自动停车控制输出，实现通过网络通信控制方式实行电动机分批分段群起群停车功能，通过这项技术提高企业生产工艺控制手段，改变企业生产控制复杂性。
四、低压电动机保护设计在火力发电厂中的具体应用
结束语
综上所述，微机型智能发电机的保护装置是目前我国火力发电厂中保护装置最为全面也是最完善的低压电动机，它功能全面，在很多回路的基础装置中能够完成对二次回路的定点保护，而且对控制和通信转换的功能也设计的比较简洁、标准，提高了回路可控性和自动化水平，不仅降低了维护工程师在现场的维护量，而且在工程造价上也受到很多小型火力发电厂和辅助发电的厂房的青睐，对于大中型火力发电厂来说，微机型智能电动机的保护设计的综合评价还是很高的随着科学技术的发展，微机型智能电动机保护装置必定能够得到更进一步的发展，为我国火力发电厂提供更大的经济效益。
