王陸煒 趙玉霞 宋憶窮 徐 釗（新疆獨(dú)山子石化公司煉油廠電修車間，新疆 克拉瑪依 833699）

AREVA P241在電動(dòng)機(jī)保護(hù)中的應(yīng)用

王陸煒 趙玉霞 宋憶窮 徐 釗
（新疆獨(dú)山子石化公司煉油廠電修車間，新疆 克拉瑪依 833699）

摘 要：隨著企業(yè)微機(jī)型電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置保護(hù)功能的增多、增強(qiáng)，如何正確使用電動(dòng)機(jī)微機(jī)保護(hù)裝置，使其能夠展現(xiàn)靈敏性、選擇性、可靠性和速動(dòng)性是其保護(hù)的基本。本文結(jié)合我廠使用的Micom P241微機(jī)型電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置，對(duì)其在工作中的應(yīng)用進(jìn)行了一些原則性的分析和探討。

關(guān)鍵詞：電動(dòng)機(jī)；保護(hù)功能；熱過載；短路；低電壓

MiCOM P241電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置為電動(dòng)機(jī)提供全面保護(hù)。通過對(duì)保護(hù)參數(shù)的設(shè)定以及邏輯的輸入來實(shí)現(xiàn)及時(shí)、準(zhǔn)確的保護(hù)。在MiCOM P241電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置中，利用RS485裝置可實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行遠(yuǎn)程檢測(cè)，監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括電動(dòng)機(jī)的電量、信號(hào)狀態(tài)，進(jìn)而對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和管理。MiCOM P241電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置自身具有8個(gè)相對(duì)獨(dú)立的邏輯輸入接點(diǎn)，P241還可設(shè)置LED報(bào)警燈的信息，用來進(jìn)行安全監(jiān)管。在輸出接點(diǎn)上同樣有8個(gè)輸出繼電器（不帶擴(kuò)展），可承載5A，250A承受30ms電流連續(xù)運(yùn)行，其電流、電壓誤差值控制在+5%以下，頻率（50或60Hz）+0.5%，可以滿足我們企業(yè)電力運(yùn)行中的安全保護(hù)需求。

1 原理簡(jiǎn)介

MiCOM P241電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置工作原理為通過電流、電壓互感器對(duì)電動(dòng)機(jī)的電流、電壓進(jìn)行測(cè)量，并通過模數(shù)變換傳遞給P241的cpu主系統(tǒng)，然后給到開關(guān)量的輸入輸出系統(tǒng)，來實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的保護(hù)。如短路保護(hù)，過載保護(hù)，低電壓、堵轉(zhuǎn)等等。以前不用微機(jī)保護(hù)的時(shí)候，高壓柜用繼電器實(shí)現(xiàn)這些保護(hù)功能?，F(xiàn)在用微機(jī)保護(hù)，功能就更多一些，比如可以方便接受遠(yuǎn)程控制，向上級(jí)系統(tǒng)進(jìn)行通訊，傳遞回路的電流電壓，功率電量信號(hào)?？梢苑奖愕恼{(diào)整保護(hù)設(shè)定值等等。

2 主要功能

2.1 熱過負(fù)荷保護(hù)

在電動(dòng)機(jī)工作過程中，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子高速運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生大量的熱能，當(dāng)電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間工作，或者是受到外界環(huán)境的影響導(dǎo)致這一熱能值不斷攀升，超過電動(dòng)機(jī)自身系統(tǒng)的承受能力時(shí)而導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)損壞。

在以往的電動(dòng)機(jī)保護(hù)中，主要是靠電流繼電器來檢測(cè)電動(dòng)機(jī)的電流，通過對(duì)電動(dòng)機(jī)的正序電流進(jìn)行分析判斷，同時(shí)還要考慮電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的最大電流，使其能準(zhǔn)確、可靠地做出判斷。而Micom P241微機(jī)型電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置能夠很好的監(jiān)測(cè)到電動(dòng)機(jī)的熱過負(fù)荷情況，其通過對(duì)電動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)下的熱容量進(jìn)行計(jì)算，設(shè)定安全值，由此可防止電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子因熱過負(fù)荷導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)燒毀問題，這種保護(hù)方法可大大延長(zhǎng)電動(dòng)機(jī)的使用壽命。

2.2 短路保護(hù)

電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)短路故障導(dǎo)致的現(xiàn)象較為普遍，為此，Micom P241微機(jī)型電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置通過判斷電動(dòng)機(jī)正序電流大小來對(duì)其進(jìn)行監(jiān)控。當(dāng)電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)短路故障問題時(shí)，Micom P241保護(hù)裝置監(jiān)測(cè)到正序電流異常，保護(hù)裝置會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并且及時(shí)的做出判斷，切除故障點(diǎn)。

Micom P241微機(jī)型電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置自身具有較強(qiáng)的篩選功能，對(duì)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)電流值較大問題可有效的進(jìn)行篩選，其電動(dòng)機(jī)保護(hù)定值在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后再恢復(fù)到原整定電流值，這樣提高了保護(hù)的準(zhǔn)確性和靈敏度。

2.3 堵轉(zhuǎn)保護(hù)

電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)中出現(xiàn)堵塞造成電動(dòng)機(jī)損壞是電動(dòng)機(jī)故障問題之一，發(fā)生設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)堵塞主要是由于電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間工作和外部環(huán)境因素的影響，為此，P241微機(jī)型電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置的堵轉(zhuǎn)保護(hù)功能，通過對(duì)電動(dòng)機(jī)電流的變化進(jìn)行分析和判斷，當(dāng)堵轉(zhuǎn)電流值超過設(shè)定值，可對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行堵轉(zhuǎn)保護(hù)，該功能在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后開始運(yùn)轉(zhuǎn)，控制電動(dòng)機(jī)的出口跳閘。

2.4 負(fù)序保護(hù)

電動(dòng)機(jī)在工作中出現(xiàn)斷相、逆相、定子繞組或引出線不對(duì)稱相間短路、定子繞組閘間短路、電源電壓嚴(yán)重不平衡等問題，P241微機(jī)型電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置可通過負(fù)序保護(hù)對(duì)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)、分析、判斷，并作出合理、可靠地保護(hù)。

2.5 電壓保護(hù)

電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)時(shí)需要進(jìn)行低壓保護(hù)，主要是切除部分不重要的電動(dòng)機(jī)，減少啟動(dòng)故障率，保證要電動(dòng)機(jī)的可靠自啟動(dòng)成功，P241微機(jī)型電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置具有低電壓保護(hù)功能，其低電壓保護(hù)的動(dòng)作電壓在60%～70%額定電壓之間，動(dòng)作延時(shí)取0.5s。對(duì)于重要電動(dòng)機(jī)，低電壓動(dòng)作值在40%～50%額定電壓之間，動(dòng)作延時(shí)取5s。

3 應(yīng)用

我們廠絕大多數(shù)電動(dòng)機(jī)采用P241保護(hù)，它能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的采集，數(shù)據(jù)的分析與計(jì)算，能夠準(zhǔn)確的做出判斷，保護(hù)的準(zhǔn)確性強(qiáng)，并實(shí)時(shí)反饋至后臺(tái)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，準(zhǔn)確的做出判斷，給現(xiàn)場(chǎng)處理問題提供方便?，F(xiàn)就其現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用做如下分析判斷：

Micom P241型有8個(gè)輸入口，現(xiàn)場(chǎng)用了8個(gè)輸入，每個(gè)輸入條件是否滿足可以通過綜保菜單“SYSTEM”中的“OPTO I/P STATUS”查看當(dāng)前狀態(tài)，條件滿足顯示：“1”，條件不滿足顯示：“0”，這樣可以對(duì)保護(hù)完好性進(jìn)行檢查，非常方便和直觀。

例如：煉油廠新區(qū)某高壓室的SFM2電動(dòng)機(jī)有8個(gè)輸入為：斷路器手車位置、斷路器狀態(tài)、接地開關(guān)合位、彈簧未儲(chǔ)能、控制電源消失、工藝開機(jī)條件、工藝連鎖開機(jī)、工藝連鎖停機(jī)。我們對(duì)其進(jìn)行巡檢時(shí)，通過對(duì)SFM2電動(dòng)機(jī)綜保菜單“SYSTEM”中的“OPTO I/P STATUS”查看當(dāng)前狀態(tài)為：“00101011”：表示為從右向左第一位（L1）至第十六位（L16），第4位狀態(tài)為1，表示此時(shí)斷路器并未儲(chǔ)能，而此時(shí)電動(dòng)機(jī)在正常運(yùn)行狀態(tài)，斷路器儲(chǔ)能指示顯示已儲(chǔ)能，斷路器在合位，與綜保的輸入狀態(tài)不符。以此我們分析斷路器儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)損壞，未儲(chǔ)能。通過倒閘操作，對(duì)斷路器進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)斷路器確實(shí)未儲(chǔ)能。及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問題的所在，從而避免了電動(dòng)機(jī)再次啟動(dòng)而不能合閘的問題。

3.1 控制回路簡(jiǎn)單，方便排查故障

如煉油新區(qū)某SFM2電動(dòng)機(jī)，控制回路接線圖如圖1所示。

Micom P241電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置具有8個(gè)輸出口，其中包括：K500（F11-F12）、K500（R1）K500 （E10-E12）裝置。K500（F11-F12）是綜保自帶的看門狗接點(diǎn)，其在電動(dòng)機(jī)保護(hù)中，當(dāng)綜保故障或電源消失時(shí)，這副接點(diǎn)斷開，閉鎖斷路器合閘回路，不能實(shí)現(xiàn)斷路器合閘；K500（R1）是綜保跳閘總出口，所有的故障跳閘都是經(jīng)過綜保邏輯定義后，由此出口通過保護(hù)跳閘連片去跳閘；K500 （E10-E12）串接在合閘回路是當(dāng)保護(hù)跳閘R1動(dòng)作時(shí)同時(shí)出口，即保護(hù)動(dòng)作時(shí)閉鎖合閘回路，不能實(shí)現(xiàn)斷路器合閘，保護(hù)接線簡(jiǎn)單，便于查找和排除故障，給日常維護(hù)帶來方便。

3.2 測(cè)量功能

保護(hù)裝置的顯示屏上可以循環(huán)顯示一次側(cè)或二次側(cè)的電流、電壓，并能通過通訊端口遠(yuǎn)方查看。

3.3 監(jiān)視功能

保護(hù)裝置通過給電動(dòng)機(jī)邏輯輸入接點(diǎn)引入各個(gè)量，可對(duì)量值進(jìn)行檢測(cè)，由此監(jiān)控電動(dòng)機(jī)斷路器試驗(yàn)或工作位置、斷路器分合閘狀態(tài)、接地刀位置等，給電動(dòng)機(jī)的日常維護(hù)工作帶來便利；

3.4 控制功能

Micom P241電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置通過邏輯編寫，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)柜的遠(yuǎn)程控制和管理，完成電動(dòng)機(jī)柜的斷路器的合閘和分閘操作，簡(jiǎn)化電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)與關(guān)閉流程。

3.5 故障分析功能

在Micom P241電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置中可存儲(chǔ)250條帶時(shí)標(biāo)的事件記錄和最近的5次故障記錄，可用來對(duì)電動(dòng)機(jī)故障問題進(jìn)行分析，其不受電源管理，自身電池供電，可防止斷電信息丟失。

結(jié)語

Micom P241微機(jī)型電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置主要特點(diǎn)：

（1）可靠性高；（2）靈活性強(qiáng)；（3）性能改善；（4）功能易于擴(kuò)充；（5）維護(hù)調(diào)試方便；（6）有利于實(shí)現(xiàn)變電站綜合自動(dòng)化。

在企業(yè)電動(dòng)機(jī)保護(hù)中Micom P241微機(jī)保護(hù)單元可實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)檢測(cè)和保護(hù)功能，相對(duì)于傳統(tǒng)繼電器保護(hù)裝置和測(cè)量?jī)x表具有較高的穩(wěn)定性和安全性，并且其簡(jiǎn)化了電動(dòng)機(jī)柜的開關(guān)柜與控制屏的接線流程，降低了故障的發(fā)生幾率，提高了電動(dòng)機(jī)的使用壽命，企業(yè)的生產(chǎn)平穩(wěn)運(yùn)行提供一個(gè)可靠的技術(shù)保障。

參考文獻(xiàn)

[1] Micomp241電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置說明書[Z].

[2] ABB盤柜及VD4手車二次原理接線圖[Z].

中圖分類號(hào)：TM77

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A