肥礦集團(tuán)平陰鋁業(yè)有限公司 尹 勇 陳海霞 付應(yīng)臣

CBZ-6071電動(dòng)機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置應(yīng)用及實(shí)例分析

肥礦集團(tuán)平陰鋁業(yè)有限公司 尹 勇 陳海霞 付應(yīng)臣

高壓電動(dòng)機(jī)作為重要的用電設(shè)備，在運(yùn)行中存在啟動(dòng)電流大、啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)且容易發(fā)熱等缺點(diǎn)，保護(hù)裝置多配置為具有感應(yīng)型帶反時(shí)限特性曲線(xiàn)的裝置。隨著電網(wǎng)的日益擴(kuò)大，對(duì)保護(hù)動(dòng)作的快速性要求更高了，變電所饋線(xiàn)的后備段延時(shí)限值也要求越來(lái)越短。

一、保護(hù)裝置功能描述

CBZ-6071電動(dòng)機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置適用于10kV及以下等級(jí)三相異步電動(dòng)機(jī)的綜合保護(hù)和測(cè)控。本系統(tǒng)主要有以下幾種設(shè)置， 電流速斷保護(hù)，過(guò)流保護(hù)，過(guò)熱保護(hù)，堵塞保護(hù)，啟動(dòng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)保護(hù)，啟動(dòng)間隔保護(hù)，低電壓保護(hù)，負(fù)序過(guò)流保護(hù)，零序過(guò)流保護(hù)，負(fù)荷告警，PT、CT斷線(xiàn)告警等設(shè)置。本文，筆者結(jié)合中小型高壓電動(dòng)機(jī)的繼電保護(hù)整定計(jì)算實(shí)例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，以CBZ-6071型為例，該裝置電動(dòng)機(jī)額定電壓為6 kV，額定功率為315kW，cosφ=0.89，運(yùn)行額定電流為Ie為38A，啟動(dòng)時(shí)間為n1為10 s（此為推薦值，建議電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)間最好實(shí)測(cè)），啟動(dòng)電流為Istart為266A，CT變比為50/5。

1. 根據(jù)CBZ-6071型電動(dòng)機(jī)微機(jī)保護(hù)的原理，將電動(dòng)機(jī)的額定電流除以電流互感器的變比即為In，In按下式計(jì)算

2. 電流速斷保護(hù)（正序速斷），按躲過(guò)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流來(lái)整定：

式（2）中，Kco為可靠系數(shù)，Istart為啟動(dòng)電流，由于該型微機(jī)保護(hù)的速斷定值可將啟動(dòng)時(shí)間內(nèi)和啟動(dòng)時(shí)間后分別整定，故需計(jì)算兩個(gè)速斷定值。

（1）啟動(dòng)時(shí)間內(nèi)，Idz.j=KcoIstart/n1，Istart=7Ie。

計(jì)算得，Idz.j=32A。

（2）啟動(dòng)時(shí)間后，由于啟動(dòng)時(shí)間后電動(dòng)機(jī)運(yùn)行電流降為額定電流，為防止啟動(dòng)時(shí)間后電動(dòng)機(jī)仍運(yùn)行在啟動(dòng)電流水平上，推薦使用下式計(jì)算。

Kco取0.8，計(jì)算得，Idz.jdh=21A

3. 過(guò)負(fù)荷告警。按下式計(jì)算

式（4）中，Kco為可靠系數(shù)作用于信號(hào)時(shí)取1.1，作用于跳閘時(shí)取1.2~1.4；Kre取0.85。代入式（4）得Idz=4.917A，取4.9A。

4. 堵轉(zhuǎn)保護(hù)的允許堵轉(zhuǎn)時(shí)間t，由于在算法上可區(qū)別堵轉(zhuǎn)和正常啟動(dòng)，堵轉(zhuǎn)的正序電流定值一般可取為I1=2.5In=2.5×3.8A=9.5A。

5. 啟動(dòng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)保護(hù)，其整定值包括正序電流定值I1和動(dòng)作延時(shí)T，啟動(dòng)時(shí)間按電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)間乘1.2，則 可靠系數(shù)整定為：tdz=1.2×tstart=1.2×4.5=5.4 s，取5.4 s。

6. PT斷線(xiàn)告警的整定值有檢無(wú)壓定值U和檢無(wú)流定值I，檢無(wú)流定值I要求能躲過(guò)裝置的感應(yīng)電流，一般取為0.1A，檢無(wú)壓定值U（U一般取10~20V）。

7. 低電壓保護(hù)：低電壓定值Uset一般取為額定電壓的60%，動(dòng)作延時(shí)根據(jù)要求來(lái)定， PT斷線(xiàn)閉鎖電流定值可取電流允許下限值，一般為0.1A。

8. 零序過(guò)流跳閘（告警）。在一次過(guò)流保護(hù)時(shí)，動(dòng)作電流可按系統(tǒng)總接地電容電流的20%整定，然后按電流互感器變比換算成繼電器的動(dòng)作電流。如果二次回路電阻較大，應(yīng)以通一次電流實(shí)試動(dòng)作電流為準(zhǔn)。

9. 啟動(dòng)間隔保護(hù)的整定值就是啟動(dòng)的間隔延時(shí)，為避免頻繁啟動(dòng)，間隔延時(shí)不宜過(guò)短。

（1）保護(hù)裝置型號(hào)。CBZ-6071電動(dòng)機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置 CT變比為10，PT變比為0.06。

（2）保護(hù)裝置功能投退選擇。速斷保護(hù)（投）用作相間短路保護(hù)，速斷電流整定值分為啟動(dòng)時(shí)和啟動(dòng)后兩部分，過(guò)負(fù)荷保護(hù)（投），堵塞保護(hù)（投）作為速斷保護(hù)的后備保護(hù)，由于電動(dòng)機(jī)所帶動(dòng)的負(fù)荷過(guò)大或其他原因致使電動(dòng)機(jī)不能轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，為避免損壞電動(dòng)機(jī)，應(yīng)及時(shí)將其切除。堵塞保護(hù)能正確區(qū)分啟動(dòng)或正常運(yùn)轉(zhuǎn)，只在啟動(dòng)結(jié)束后投入。設(shè)備使用規(guī)程中明確提出電動(dòng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中不允許頻繁的啟停電動(dòng)機(jī)，啟動(dòng)時(shí)間間隔保護(hù)可有效防止太小的時(shí)間間隔內(nèi)的重復(fù)啟動(dòng)而導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)過(guò)熱。

（3）整定清單（表1）。

表 1 整定清單

二、總結(jié)

隨著電力系統(tǒng)保護(hù)實(shí)現(xiàn)微機(jī)化，傳統(tǒng)的感應(yīng)型反時(shí)限特性保護(hù)裝置往往不能提高繼電保護(hù)裝置的可靠性和快速性，作為重要用電設(shè)備的高壓電動(dòng)機(jī)，CBZ-6071型微機(jī)電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置軟件能自動(dòng)識(shí)別保護(hù)啟動(dòng)過(guò)程，其后備保護(hù)不受啟動(dòng)過(guò)程的影響，整定動(dòng)作時(shí)限比反時(shí)限保護(hù)短，具有廣闊的發(fā)展前景和應(yīng)用需求。