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高级技师申报论文
SEL-749M在电动机保护回路中的应用
工作单位:中国铝业中州分公司 姓 名:贾立谦 申报职业:维修电工 申报等级:高级技师
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SEL-749M在电动机保护回路中的应用
贾立谦
中铝中州分公司热电厂
摘要:近年来,中国铝业中州分公司对运行十多年的6kV电动机保护系统的技术改造,对原来依靠传统电磁型继电器组成的继电保护系统进行拆除,改为使用功能强大、调试、维护方便的SEL-749M综合保护系统。在实际运行中,对电力系统进行补偿的并联电动机,若出现了故障就需要立即切除,因此必须采取可靠的保护技术措施。下面就对SEL-749M的特点和以及在电动机回路改造中的应用做以叙述。
关键词:电容补偿 电动机 继电保护
电力电动机主要用于补偿电力系统感性负荷的无功功率,以提高功率因数,改善电压品质,降低线路损耗。当电力电动机出现故障时,利用SEL-749M保护装置的原理和功能并启用SELogic控制方程发出跳闸命令,及时切断故障点,保证了电力系统的安全性和完好性。
1、 SEL-749M继电保护装置
SEL-749M继电器是一种集保护、测量、监视、控制、逻辑编程、故障测距功能于一体的通用型综合保护测控装置。它包括各种保护元件,可实现过电流、低电压、过电压、低频率、过频率、功率方向保护,其相、接地、中性点保护元件可以完全整定。SEL-749M继电器的通用性基础是其具有强大的可编程逻辑控制功能,可以实现复杂的保护及控制功能,也可以作为的BZT控制装置使用。它采用相、负序、零序以及中性点接地的过电流、电压元件及其它继电器元件组合起来用于保护电动机、馈线及其它设备,并且还可采用方向元件构成方向保护。
SELogic控制方程使SEL-749M继电器的逻辑灵活,控制方程可以方便设置SEL-749M继电器输入和继电器输出,任何继电器字位表中的元件都可被用于控制方程中。事件报告和顺序事件记录(SER)可用于简化故障后分析,并且可了解简单和复杂保护方案动作情况。对于每一个事件触发报告都包含电压、电流、频率、元件状态、逻辑方案以及系统状态。
其继电器保护元件实现保护功能如图一所示:
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图一:SEL-749M功能结构框图
2、 电力电动机保护装置的配置
为了避免电力电动机各种故障及异常状态给电力系统带来的影响,根据
《 GB/T50062-2008电力装置的继电保护和自动装置设计规范》的规定,电力电动机一般应配置以下保护功能:
① 电动机内部故障及其引出线短路保护。
应对每台电动机分别装设专用的熔断器。熔丝的额定电流可为电动机额定电流的1.5~2.0倍。
② 电动机组和断路器之间连接线短路保护。
可装设带有短时限的电流速断和过电流保护,并应动作于跳闸。带短时限的速断保护动作电流3∼5Ie ,保护装置动作时间一般设为0.1∼0.2s 。过电流保护动作电流1.5∼2Ie ,保护装置动作时间一般设为0.3∼1s。中州分公司的电动机回路均不设电流速断保护,因为速断保护要考虑躲过电动机组合闸冲击电流及对外放电电流的影响,其保护范围和效果不能充分利用。
③ 电动机组中某一故障电动机切除后所引起的剩余电动机 的过电压和电动机组
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过电压保护。
电动机具有一定的过载能力,当电动机组中的故障电动机切除到一定数量后, 剩余的电动机就会承受严重的过载或过电压,电动机内部会发热增加,使介质老化,寿命降低。如果造成局部热击穿,很容易引起电动机爆炸,因此设置过电压保护。中州分公司设置的过电压为118V,时间0.3s 。超过该定值后保护将断开整组电动机。
④ 电动机组的单相接地故障保护。
这项保护一般通过零序电流互感器来进行保护整定,一般设置的动作电流小于0.5A,保护装置动作时间设为0 s;中州分公司设置的零序动作电流为0.06A,时间为0.5s
⑤ 电动机组所连接的母线失压保护。
运行中的电动机如果失压,残余电压还没有来的及放电,电动机承就可能受高电压造成损坏;变压器失电后恢复送电,电动机不能切除,造成变压器带电动机合闸,产生谐波的过电压可能损坏变压器;电压恢复后,变压器还没有带负荷,母线电压较高,也可能使电动机过电压。中州公司设置欠电压为额定电压的50V,时限为0.3s。 3、SEL-749M电力电动机二次线路设计
以中州分公司热电厂25配6KV电动机为例,主回路装设TA1、TA2二组电流互感器,每组互感器有二组线圈,分别作为测量和保护元件,TA1接测量,TA2接保护。
变比CTR为15,
零序互感器变比CTRN为50, 电压互感器PT变比 PTR为60,
用于保护的互感器TA2分别接至SEL-749M IA、IB、IC接口(Z01-Z06), 零序互感器接IN(Z07-Z08),
电压互感器L1、L2、L3接至A630、B630、C630、N600接口(Z09-Z12), 电动机不平衡保护接至L601、N601接口(Z13-Z14), 遥控合闸接至OUT1接口(A01-A02), 遥控跳闸接至OUT2接口(A03-A04),
在跳闸回路中,定时限过电流接至OUT3(A05-A06)出口, 零序电流接至OUT4(A07-A08), 低电压保护接至OUT5(A09-A10)出口, 过电压保护接至OUT6(A11-A12)出口,
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OUT7(A13-A14)备用,
断路器位置接至IN101(A17-A18), 手车工作位接至IN102(A19-A20), 手车试验位接至IN103(A21-A22), 地刀位DG接至IN104(A23-A24) IN105(A25-A26)备用,
弹簧储能位置接至IN106(A27-A28)。
4、SEL-749M电力电动机保护整定及SELogic逻辑控制方程的编写
中州分公司第二循环水25配I段6kV电动机组参数:额定容量 S=450kVA,相数:P=3,额定频率:f=50Hz,额定电压Ue=6.3kV,额定电流:Ie=42.00A。 ①整定的技术参数
1) 过电流:动作电流1.5Ie/CTR=3.15A , 动作时间:0.3 s; 2) 过压保护:动作电压1.18Ue/PTR=118V,动作时间:0.3 s; 3) 欠压保护:动作电压0.5Ue/PTR= 50V,动作时间:0.3 s; 5) 单相接地故障保护:0.06A,动作时间:0.5 s。 ② AcSELerator QuickSet逻辑编程及参数整定
Group1
Set1
General Setting
RID—65 TID—2526 2#DRQ
CTR=20 CTRN=50 PTR=60 PTRS=60 VNOM=57.7
Line Settings and Fault locator
Z1MAG=2.14 Z1ANG=68.86 Z0MAG=6.38 Z0ANG=72.47 LL=4.84 Phase Overcurrent Elements
E50P=1 50P1P=3.15 67P1D=15 Neutral Ground Overcurrent
E50N=1 50N1P=0.06 67N1D=0.5
Voltage Elements
27PP=50 59PP=118 59S1P=5.23
SELogic Variable Timers
SV5PU=15 SV5DO=10 SV6PU=15 SV6DO=10
Logic1
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Trip Logic
逻辑框图如图二所示: 67P1T 67N1T SV5T NOT1 AND1 OR1 TR LOP SV6T 图二:电动机保护跳闸逻辑框图
TR=67P1T+59S1+SV5T*!LOP+SV6T ULTR=!(50P1+59S1+SV5+SV6)
Close/Reclos
52A=IN101 ULCL=TRIP 79RI=TRIP 79RIS =52A+79CY 79DTL=OC+!IN102+LB3
79DLS =79LO 79STL =TRIP 79CLS =1
Latch Bits Set/Reset
SET1=67P1T RST1=TRGTR SET2=67N1T RST2=TRGTR SET3=SV5T RST3=TRGTR SET4=SV6T RST4=TRGTR
SELogic Control Equations Variables
低电压保护逻辑图如图三所示:
27AB 27BC 27CA
图三:电动机低电压保护逻辑框图
AND1 SV5 15 10
SV1=CC SV2=OC SV5=27AB*27BC*27CA
过电压保护逻辑图如图四所示:
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59AB 59BC 59CA
OR3 SV6 15 10
图四:电动机过电压保护逻辑框图
SV6=59AB+59BC+59CA
Output Contact Equations
OUT101=SV1T*IN104 OUT102=SV2T*IN104 OUT103=67P1T+67N1T+SV5T+SV6T OUT104=0 OUT105=0 OUT106=0 OUT107=0
Display Point Equations
DP1=IN101 DP2=IN102 DP3=IN103 DP4=IN104 DP5=IN105 DP6=IN106 DP7=LT1 DP8=LT2 DP9=LT3 DP10=LT4 DP16=LOP Other Equations
电动机保护报警逻辑图如图五所示:
图五:电动机保护报警逻辑框图
ER=/50N1+/50P1+/67N1T+/67P1T+/59S1+/SV5+/SV5T+/SV6+/SV6T
FAULT=51P+50N1+50P1 BSYNCH=52A CLMON =0 BKMON =TRIP E32IV =1
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SER
SER1=50N1,67N1T,50P1,67P1T,SV5,SV5T,SV6,SV6T
SER2=IN101,IN102,IN103,IN104,IN105,IN106,OUT103,OUT101,OUT102 SER3=SV1T,SV2T,LOP
备注:其余整定参数省略,默认即可。 4、结束语
SEL-749M是一种通用型综合保护测控装置,它具有故障动作迅速、灵敏度高等
特点,保护参数设置或更改比较简单。通过SELogic逻辑控制方程的编写,使内部的逻辑元件把输入和输出联系起来,就能实现各种逻辑保护。还能测量回路的电流、电压、功率、电度、和功率因数等模拟量,省掉了电流继电器、时间继电器、中间继电器和表计,简化了二次接线。在我厂安装投运后,动作安全可靠,从来没有出现过误动,有效地保护了电动机设备。同时具有较强的故障录波分析功能,有助于维护方便和故障的查找。
5、参考文献:
中华人民共和国电力行业标准《电力系统继电保护及安全自动装置运行评价规程》 美国SEL-749M综保中文说明书
acSELerator QuickSet SEL综保调试软件 《中州分公司热电厂25配保护接线图》
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