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摘要:本文说明了三门AP1000核电项目采用的智能型马达保护器SIMOCODE的基本功能,并将SIMOCODE与传统的电动机保护控制方式进行对比,得出从设计、安装、调试、运行维护均优于传统方式,能够运用于后续项目中。
关键词:SIMOCODE;优势
1、引言
电动机是核电厂使用最为广泛的设备。三门核电在国内核电领域中首次采用了带通讯功能的智能化电动机保护器SIMOCODE。它是一种模块化电机管理系统,可以对电动机进行时时监测、控制与保护,并拥有通信功能,可通过上位机对电动机集中管理,从而更好的实现电动机的实时监控和保护。
2、SIMOCODE的基本结构与功能
2.1 SIMOCODE结构
SIMOCODE是带有PROFIBUS-DP接口的模块化电机管理系统。其所有的控制和保护功能都能由微处理器执行,包括连锁功能、运行功能、诊断和统计数据及通信功能[1]。SIMCOCODE配置了Profibus-DP接口、状态指示灯、控制按钮及可以实现测量和保护功能的模块组成。
2.2 对电动机的保护和控制
SIMOCODE的保护功能包括过载保护、三相不平衡保护、和堵转保护。通过内置的电流互感器,对电动机运行的三相电流进行监测,当检测到的电流超过设定的三类保护门限值时,保护装置动作,回路断开。
SIMOCODE通过微处理器进行程序控制,能够实现各类电动机启动和运行的控制方式,并通过接触器辅助触点状态的反馈,对电动机运行状态进行监测[2]。
3、SIMOCODE与传统电动机控制和保护配置的对比
低压电动机在控制和保护原理方面,传统配置有:热继电器+接触器回路和带有电子脱扣器的断路器+接触器回路;新型配置如SIMOCODE +接触器。
3.1 电动机的保护控制的传统配置
3.1.1 热继电器+接触器回路
(1)控制方式分析
如需接触器正常动作必须保证回路中所有中间继电器的正常工作。回路功能越复杂,需要增加的继电器数量就越多。
(2)保护方式分析
热继电器的精度低,易受外界环境影响,长期使用或受数次过载冲击后工作特性会发生很大变化。此外,热继电器不能实现短路保护,其短路保护需要依靠上游的单磁脱扣断路器。热继电器只能用于过载、相不平衡保护。
3.1.2 带电子脱扣器的断路器+接触器回路
(1)控制方式分析
电动机的启动、停止均由串联在接触器线圈前的中间继电器控制。若继电器故障就不能实现对电动机的控制,而继电器的状态也无法被监控。
(2)保护方式分析
由于此种方式中的接触器仅仅起到控制作用,对电动机的保护只能依靠带电子脱扣器的断路器。电子脱扣器可以提供反时限长延时的过载保护、反时限短延时的短路保护以及瞬时速断保护功能,其精度较热继电器有所提高。
3.2 SIMOCODE+接触器回路
其主回路由单磁脱扣的断路器、接触器及SIMOCODE组件组成。其控制回路仅包括一个电流采集模块,一个基础单元模块。对其控制和保护分析如下:
(1)控制方式分析
SIMOCODE使用Profibus进行通讯,对电动机进行远程操作和监测,不需要控制电缆,采用光纤通讯的方式传递控制信号和反馈信号。不需要使用中间继电器的连锁辅助触点,也不需要控制回路接线。
(2)保护方式分析
基本单元模块具有过载、堵转、三相不平衡保护。所有定值通过软件设定并上传至保护装置,动作更加精准、不受环境影响。检查定值不需要将回路断开,连接PC后可打印报表。
3.3 传统配置与SIMOCODE的分析及对比
通过对上述电动机的控制和保护方式进行分析,SIMOCODE+接触器回路可通过内部逻辑进行控制和保护并通过Profibus通讯、接线简单并能够通过上位机远方实时监控。
3.4 SIMOCODE的优势
3.4.1 设计方面
由于SIMOCODE对电动机的控制和保护功能都能由微处理器执行,并通过光纤进行通讯。因此在设计中大量降低了控制电缆的用量,电缆桥架的设计也将更加简单,有效缓解了电缆桥架布置空间紧张及超载荷的问题。
SIMOCODE的通讯采用光纤传输。光纤与普通电缆相比,其具有抗电磁干扰、容量大、防腐蚀、体积小等众多优点。在设计中可以不考虑敷设环境。
3.4.2 安装方面
由于SIMOCODE的所有相关模块均集中安装在MCC抽屉中,无需再次安装。现场安装时只需完成组态,不需要敷设和端接控制电缆,可节约大量人工成本。
3.4.3 调试方面
在使用SIMOCODE搭建系统时,只需通过SIMOCOED ES软件对系统参数进行设定[3]。调试时只需完成对基本单元的设备的设置、过载保护、电机控制以及监控报警类型等。
3.4.4 运行、维护方面
SIMOCODE用软件取代了硬件对电动机的控制,降低了控制回路故障的發生率,大大降低了后期的维护量。操作和维护人员可以在运行过程中进行参数的修改,监视设备状态。通过上位机或就地操作面板可监视运行状态。
通过所显示的运行、维修和诊断数据为快速定位并纠正故障提供重要信息,可有效的作为预防性维护的重要手段。
综上,SIMOCODE在电动机的控制和保护方面,其设计、安装、调试以及后期维护,均优于传统方式。
4、结论
以SIMOCODE+ Patch Board为核心的控制保护方式在低压电气设备上的应用,充分发挥了现代通讯技术和智能化装置的特点。其性能优越、设计理念先进、安装便捷、维护方便且运行可靠,满足三门AP1000核电项目中对低压电机的控制保护要求。通过总结SIMOCODE在三门AP1000核电项目中的使用经验为其在后续项目中的使用提供参考建议。
参考文献:
[1]西门子公司,Simocode pro系统电动机保护和控制设备[EB /OL]2008-03-23.
[2]王伟,智能电动机控制器保护及其应用[A]上海电力学院学报,2012-6(3).
[3]华荣林, 高龙刚. SIMOCODE 智能控制器在莱城电厂的应用[J]山东电力技术, 2004( 5): 57- 59.
关键词:SIMOCODE;优势
1、引言
电动机是核电厂使用最为广泛的设备。三门核电在国内核电领域中首次采用了带通讯功能的智能化电动机保护器SIMOCODE。它是一种模块化电机管理系统,可以对电动机进行时时监测、控制与保护,并拥有通信功能,可通过上位机对电动机集中管理,从而更好的实现电动机的实时监控和保护。
2、SIMOCODE的基本结构与功能
2.1 SIMOCODE结构
SIMOCODE是带有PROFIBUS-DP接口的模块化电机管理系统。其所有的控制和保护功能都能由微处理器执行,包括连锁功能、运行功能、诊断和统计数据及通信功能[1]。SIMCOCODE配置了Profibus-DP接口、状态指示灯、控制按钮及可以实现测量和保护功能的模块组成。
2.2 对电动机的保护和控制
SIMOCODE的保护功能包括过载保护、三相不平衡保护、和堵转保护。通过内置的电流互感器,对电动机运行的三相电流进行监测,当检测到的电流超过设定的三类保护门限值时,保护装置动作,回路断开。
SIMOCODE通过微处理器进行程序控制,能够实现各类电动机启动和运行的控制方式,并通过接触器辅助触点状态的反馈,对电动机运行状态进行监测[2]。
3、SIMOCODE与传统电动机控制和保护配置的对比
低压电动机在控制和保护原理方面,传统配置有:热继电器+接触器回路和带有电子脱扣器的断路器+接触器回路;新型配置如SIMOCODE +接触器。
3.1 电动机的保护控制的传统配置
3.1.1 热继电器+接触器回路
(1)控制方式分析
如需接触器正常动作必须保证回路中所有中间继电器的正常工作。回路功能越复杂,需要增加的继电器数量就越多。
(2)保护方式分析
热继电器的精度低,易受外界环境影响,长期使用或受数次过载冲击后工作特性会发生很大变化。此外,热继电器不能实现短路保护,其短路保护需要依靠上游的单磁脱扣断路器。热继电器只能用于过载、相不平衡保护。
3.1.2 带电子脱扣器的断路器+接触器回路
(1)控制方式分析
电动机的启动、停止均由串联在接触器线圈前的中间继电器控制。若继电器故障就不能实现对电动机的控制,而继电器的状态也无法被监控。
(2)保护方式分析
由于此种方式中的接触器仅仅起到控制作用,对电动机的保护只能依靠带电子脱扣器的断路器。电子脱扣器可以提供反时限长延时的过载保护、反时限短延时的短路保护以及瞬时速断保护功能,其精度较热继电器有所提高。
3.2 SIMOCODE+接触器回路
其主回路由单磁脱扣的断路器、接触器及SIMOCODE组件组成。其控制回路仅包括一个电流采集模块,一个基础单元模块。对其控制和保护分析如下:
(1)控制方式分析
SIMOCODE使用Profibus进行通讯,对电动机进行远程操作和监测,不需要控制电缆,采用光纤通讯的方式传递控制信号和反馈信号。不需要使用中间继电器的连锁辅助触点,也不需要控制回路接线。
(2)保护方式分析
基本单元模块具有过载、堵转、三相不平衡保护。所有定值通过软件设定并上传至保护装置,动作更加精准、不受环境影响。检查定值不需要将回路断开,连接PC后可打印报表。
3.3 传统配置与SIMOCODE的分析及对比
通过对上述电动机的控制和保护方式进行分析,SIMOCODE+接触器回路可通过内部逻辑进行控制和保护并通过Profibus通讯、接线简单并能够通过上位机远方实时监控。
3.4 SIMOCODE的优势
3.4.1 设计方面
由于SIMOCODE对电动机的控制和保护功能都能由微处理器执行,并通过光纤进行通讯。因此在设计中大量降低了控制电缆的用量,电缆桥架的设计也将更加简单,有效缓解了电缆桥架布置空间紧张及超载荷的问题。
SIMOCODE的通讯采用光纤传输。光纤与普通电缆相比,其具有抗电磁干扰、容量大、防腐蚀、体积小等众多优点。在设计中可以不考虑敷设环境。
3.4.2 安装方面
由于SIMOCODE的所有相关模块均集中安装在MCC抽屉中,无需再次安装。现场安装时只需完成组态,不需要敷设和端接控制电缆,可节约大量人工成本。
3.4.3 调试方面
在使用SIMOCODE搭建系统时,只需通过SIMOCOED ES软件对系统参数进行设定[3]。调试时只需完成对基本单元的设备的设置、过载保护、电机控制以及监控报警类型等。
3.4.4 运行、维护方面
SIMOCODE用软件取代了硬件对电动机的控制,降低了控制回路故障的發生率,大大降低了后期的维护量。操作和维护人员可以在运行过程中进行参数的修改,监视设备状态。通过上位机或就地操作面板可监视运行状态。
通过所显示的运行、维修和诊断数据为快速定位并纠正故障提供重要信息,可有效的作为预防性维护的重要手段。
综上,SIMOCODE在电动机的控制和保护方面,其设计、安装、调试以及后期维护,均优于传统方式。
4、结论
以SIMOCODE+ Patch Board为核心的控制保护方式在低压电气设备上的应用,充分发挥了现代通讯技术和智能化装置的特点。其性能优越、设计理念先进、安装便捷、维护方便且运行可靠,满足三门AP1000核电项目中对低压电机的控制保护要求。通过总结SIMOCODE在三门AP1000核电项目中的使用经验为其在后续项目中的使用提供参考建议。
参考文献:
[1]西门子公司,Simocode pro系统电动机保护和控制设备[EB /OL]2008-03-23.
[2]王伟,智能电动机控制器保护及其应用[A]上海电力学院学报,2012-6(3).
[3]华荣林, 高龙刚. SIMOCODE 智能控制器在莱城电厂的应用[J]山东电力技术, 2004( 5): 57- 59.