论文部分内容阅读
摘要:石化企业是连续型生产企业,电动机是企业最主要的动力来源,其安全稳定运行对石化企业的平稳生产就显得至关重要,尤其是2000kW及其以上的大型机组,更是不能由于保护的缺陷而使电动机出现难以修复的故障,本文就大型机组的差动保护的缺陷及消除进行了论述。
关键词:纵联差动保护;电动机;MICOMP243;差动CT;
分类号:TM32
0 引言
电动机是石化企业的主要动力来源,故电动机的稳定运行就显得尤其重要,一般2000kW及其以上的电动机属于特大型机组,必须都设差动保护,因为差动保护对绕组的相间及匝间短路相比其他保护来说,都有着明显的优势,差动保护对绕组及电缆的保护的准确性、快速性是其他保护所不能比拟的。但是由于CT的容量特性及线路距离的限制,有时候差动保护会有误动的可能性,本文主要就某厂的一起电动机差动保护误动事件及其整改措施进行论述,从而提高大型机组在石化企业的稳定运行能力,同时也为大家解决此类故障提供了一个很好的学习机会。
1 事故回放
2008年9月2日,某厂一额定功率为2650kW的锅炉给水泵电机A进行单机试运,但在开机瞬间就造成了电动机差动保护动作,导致电动机跳闸。该厂对该电动机的安装保护为纵联差动保护,使用的综合保护继电器为AREVA(阿海珐)MICOMP243-311A3M0330C继电器,当时关于差动记录数据如下表。
首端电流 末端电流 均值电流 差动电流
IA:1.856kA IA-2:1.859 kA IAbias:1.857 kA IAdiff:4.243A
IB:1.936kA IB-2:655.5A IBbias:1.296 kA IBdiff:1.611kA
IC:1.929kA IC-2:1.022 kA ICbias:1.476 kA ICdiff:1.345kA
IN: 1.586A IN:627.3mA
2 原因分析
跳闸原因分析
差动保护动作后,我们马上对电机进行了绝缘测试,测试结果为单相对地在10000兆欧以上,相间绝缘为0欧姆,实验表明电机绕组没有明显损坏,同时我们对电机进行了直阻测量,经计算后电机直阻也没有问题。差动保护所选用的两端CT一般都是曲线特性非常相近的电流互感器,经我们检查后,我们的差动保护两端CT所选用的是纽泰克的电流互感器,其参数如下:300/1,C1:0.5/10VA,C2:5P10/10VA我们从参数中可以看出,保护二次的额定负荷容量为Q=10VA。
通过公式(一) Q=I2 R
其中Q=10VA I=1A,求电阻R;10=1*1*R R=10Ω。
得出保护二次侧的额定电阻R=10Ω,也就是说二次侧最大带载能力10欧姆。这时候我们又对电机的电缆原始资料进行了核查,核查后发现,电流互感器的控制电缆选用的是2.5平方的铜芯线,但是供电距离为1018米,经过线路阻抗(R=ρL/S)计算后,发现铜的2.5平方线的每公里阻抗为7欧姆左右,如果这样线路是来回双线,也就是说线路的总阻抗R0=ρL/S ρ铜=8.9g/cm?;L=2.036㎞; S=2.5㎡ R0≈14Ω。从上面数据我们不难看出,出现误差的原因就在于线路距离较远,二次侧的阻抗值已经远远的超出了电流互感器的额定带载能力,直接导致测量误差增大,最终造成了保护装置的误动作,电动机跳闸。
3解决方法
3.1 常用保护电流互感器的弊端
1)该厂大多数配电室高压电动机采用的保护用电流互感器的额定容量都是10VA,没有将一些大型机组、敷设控制电缆长度超过600M及以上的电动机作为个体专门提出来。这样就造成这些长线路的电机的保护电流互感器容量严重不足,直接导致保护误动作。
2)又因为大容量的电流互感器本身有一定的误差,用于保护时,同样难免出现误动作的情况,而且价格高昂,弊端较多。
3.2 有效措施分析及解决途径
1)上文中,我们已经分析了电动机保护误动作的原因,下面我们提出几个解决办法 ,首先从理论上考虑,因为线路较长,阻抗较大,可以更换大容量的保护电流互感器,但因现场都已经安装到位,而且保护电流互感器价格也很贵,所以没有采用。
2)我们目前面临的问题主要是线路阻抗较大,那么另一个解决办法就是增加导线的截面积,从而减小线路的阻抗,因为电缆在敷设的过程中,一般都会留有备用芯,基于我们现场的条件,最后选用增加截面积这个方案,由原来的2.5平方的线,增加到5平方的线(通过备用芯进行并线),通过计算,得出线路阻抗为8欧姆左右,线路改造好以后,进行了多次试车,均显正常,没有出现误动作的情况。彻底解决了差动保护误动作的情况。
4 结束语
本文主要对石化企业的大型机组的差动保护误动作事件,结合事故实例,从产生的起因、特点到危害、技改措施等进行了分析和探讨,以便从事此类行业的人员能更好地对此类事故的发生有所认识,在工作中遇见类似情况能够迅速排除故障,从而使石化企业能够更加安全平稳的生产.但鉴于大型机组保护的复杂性,本文难以将其他保护的故障现象进行描述,但就差动保护误动作这些共性的现象,希望能够给诸位同仁提供帮助。
参考文献:
[1]郭晓东.电力互感器产品选型设计参数与设备运行检修及事故防范处理技术手册 [M].北京:中国知识出版社,2005.
[2] 吕千,陈舒芳,马兰芳,.进网作业电工培训教材.辽宁科学技术出版社,1993.1
[3] 许建安,继电保护整定计算 北京:水利水电出版社,2001
关键词:纵联差动保护;电动机;MICOMP243;差动CT;
分类号:TM32
0 引言
电动机是石化企业的主要动力来源,故电动机的稳定运行就显得尤其重要,一般2000kW及其以上的电动机属于特大型机组,必须都设差动保护,因为差动保护对绕组的相间及匝间短路相比其他保护来说,都有着明显的优势,差动保护对绕组及电缆的保护的准确性、快速性是其他保护所不能比拟的。但是由于CT的容量特性及线路距离的限制,有时候差动保护会有误动的可能性,本文主要就某厂的一起电动机差动保护误动事件及其整改措施进行论述,从而提高大型机组在石化企业的稳定运行能力,同时也为大家解决此类故障提供了一个很好的学习机会。
1 事故回放
2008年9月2日,某厂一额定功率为2650kW的锅炉给水泵电机A进行单机试运,但在开机瞬间就造成了电动机差动保护动作,导致电动机跳闸。该厂对该电动机的安装保护为纵联差动保护,使用的综合保护继电器为AREVA(阿海珐)MICOMP243-311A3M0330C继电器,当时关于差动记录数据如下表。
首端电流 末端电流 均值电流 差动电流
IA:1.856kA IA-2:1.859 kA IAbias:1.857 kA IAdiff:4.243A
IB:1.936kA IB-2:655.5A IBbias:1.296 kA IBdiff:1.611kA
IC:1.929kA IC-2:1.022 kA ICbias:1.476 kA ICdiff:1.345kA
IN: 1.586A IN:627.3mA
2 原因分析
跳闸原因分析
差动保护动作后,我们马上对电机进行了绝缘测试,测试结果为单相对地在10000兆欧以上,相间绝缘为0欧姆,实验表明电机绕组没有明显损坏,同时我们对电机进行了直阻测量,经计算后电机直阻也没有问题。差动保护所选用的两端CT一般都是曲线特性非常相近的电流互感器,经我们检查后,我们的差动保护两端CT所选用的是纽泰克的电流互感器,其参数如下:300/1,C1:0.5/10VA,C2:5P10/10VA我们从参数中可以看出,保护二次的额定负荷容量为Q=10VA。
通过公式(一) Q=I2 R
其中Q=10VA I=1A,求电阻R;10=1*1*R R=10Ω。
得出保护二次侧的额定电阻R=10Ω,也就是说二次侧最大带载能力10欧姆。这时候我们又对电机的电缆原始资料进行了核查,核查后发现,电流互感器的控制电缆选用的是2.5平方的铜芯线,但是供电距离为1018米,经过线路阻抗(R=ρL/S)计算后,发现铜的2.5平方线的每公里阻抗为7欧姆左右,如果这样线路是来回双线,也就是说线路的总阻抗R0=ρL/S ρ铜=8.9g/cm?;L=2.036㎞; S=2.5㎡ R0≈14Ω。从上面数据我们不难看出,出现误差的原因就在于线路距离较远,二次侧的阻抗值已经远远的超出了电流互感器的额定带载能力,直接导致测量误差增大,最终造成了保护装置的误动作,电动机跳闸。
3解决方法
3.1 常用保护电流互感器的弊端
1)该厂大多数配电室高压电动机采用的保护用电流互感器的额定容量都是10VA,没有将一些大型机组、敷设控制电缆长度超过600M及以上的电动机作为个体专门提出来。这样就造成这些长线路的电机的保护电流互感器容量严重不足,直接导致保护误动作。
2)又因为大容量的电流互感器本身有一定的误差,用于保护时,同样难免出现误动作的情况,而且价格高昂,弊端较多。
3.2 有效措施分析及解决途径
1)上文中,我们已经分析了电动机保护误动作的原因,下面我们提出几个解决办法 ,首先从理论上考虑,因为线路较长,阻抗较大,可以更换大容量的保护电流互感器,但因现场都已经安装到位,而且保护电流互感器价格也很贵,所以没有采用。
2)我们目前面临的问题主要是线路阻抗较大,那么另一个解决办法就是增加导线的截面积,从而减小线路的阻抗,因为电缆在敷设的过程中,一般都会留有备用芯,基于我们现场的条件,最后选用增加截面积这个方案,由原来的2.5平方的线,增加到5平方的线(通过备用芯进行并线),通过计算,得出线路阻抗为8欧姆左右,线路改造好以后,进行了多次试车,均显正常,没有出现误动作的情况。彻底解决了差动保护误动作的情况。
4 结束语
本文主要对石化企业的大型机组的差动保护误动作事件,结合事故实例,从产生的起因、特点到危害、技改措施等进行了分析和探讨,以便从事此类行业的人员能更好地对此类事故的发生有所认识,在工作中遇见类似情况能够迅速排除故障,从而使石化企业能够更加安全平稳的生产.但鉴于大型机组保护的复杂性,本文难以将其他保护的故障现象进行描述,但就差动保护误动作这些共性的现象,希望能够给诸位同仁提供帮助。
参考文献:
[1]郭晓东.电力互感器产品选型设计参数与设备运行检修及事故防范处理技术手册 [M].北京:中国知识出版社,2005.
[2] 吕千,陈舒芳,马兰芳,.进网作业电工培训教材.辽宁科学技术出版社,1993.1
[3] 许建安,继电保护整定计算 北京:水利水电出版社,2001