低壓電機(jī)保護(hù)

1、海爾學(xué)院 < 機(jī)電學(xué)院）畢業(yè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)書項(xiàng)目名稱：低壓電機(jī)保護(hù)公司簡介2第一章供配電系統(tǒng)3第二章110kv配電站4第三章低壓電動機(jī)保護(hù)裝置4第四章電纜的介紹8公司簡介青島石化檢修安裝項(xiàng)目有限責(zé)任公司成立于1993年，原隸屬于中國石化集團(tuán)青島石油化工有限責(zé)任公司，2005年通過主輔分離，順利的實(shí)施了企業(yè)改制。目前公司已通過質(zhì)量、環(huán)境、安全的體系認(rèn)證，已取得化工石油項(xiàng)目施工總承包貳級資質(zhì)；化工石 油設(shè)備管道安裝項(xiàng)目專業(yè)貳級資質(zhì)；防腐保溫項(xiàng)目專業(yè)貳級資質(zhì)；機(jī)電設(shè)備安裝項(xiàng)目專業(yè)貳級資質(zhì)；建筑智能化項(xiàng)目專業(yè)貳級資質(zhì)；壓力容器制造D級 D1 、D2類）許可；壓力管道安裝 GB級、GC2級許可；中國設(shè)備

2、維修企業(yè)通用類一級、專業(yè)類一級資公司現(xiàn)有員工550余人，其中各類注冊建造師45人，項(xiàng)目造價人員 30余人，各類項(xiàng)目技術(shù)人員 130人，其中：高級項(xiàng)目技術(shù)人員20人，初、中級項(xiàng)目技術(shù)人員110人；各類專業(yè)技師、高級技師60余人，取得中高級技術(shù)資格的技術(shù)工人260余人；獲得青島市突出貢獻(xiàn)技師的2人，獲得青島市單項(xiàng)業(yè)務(wù)比賽狀元的2人。公司?？埔陨先藛T共有300余名，占公司員工總數(shù)的 60%以上。公司現(xiàn)擁有各噸位大型吊車、叉車、側(cè)叉車、貨車、長拖盤貨車十幾臺，各種機(jī)械加工車床十幾臺，各類閥門實(shí)驗(yàn)及維修臺十幾臺及 743B綜合校驗(yàn)儀， 激光對中儀、全自動數(shù)據(jù)采集器、紅外成像儀等先進(jìn)設(shè)備。公司本著“立足石

3、化、服務(wù)社會”的立企宗旨，在生產(chǎn)維護(hù)、項(xiàng)目安裝、壓力容器制作等方面取得了長足進(jìn)步。公司目前主要承擔(dān)：石化裝置的安裝、改造、檢修、維 護(hù)；石油化工設(shè)備及金屬材料等防腐保溫處理；各類大型機(jī)組的安裝、檢修及運(yùn)行維護(hù)；各類壓力管道的安裝；各類大型設(shè)備的吊裝。110kv以下的變配電項(xiàng)目的安裝、調(diào)試；各種類型的 DCS、ESD、PLC系統(tǒng)的安裝調(diào)試及各種系列儀表的安裝調(diào)試；自動 化控制裝置和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等項(xiàng)目的安裝調(diào)試、檢修、維護(hù)施工；企業(yè)安防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)安 裝；具有各類金屬零件的機(jī)械加工及物流裝卸等能力。目前公司在中石化青島煉化、中石化青島石化、中海油實(shí)驗(yàn)基地、神華包頭煤化、中石化海南煉化、中海殼牌公司、中

4、化安邦公司等企業(yè)承擔(dān)著裝置生產(chǎn)運(yùn)行維護(hù)及保運(yùn)、檢維修工作。第一章供配電系統(tǒng)一個完整的電力系統(tǒng)由各種不同類型的發(fā)電廠、變電所、輸電線路及電力用戶組成。1 .發(fā)電廠 <generating plant ）按一次能源介質(zhì)劃分為火力發(fā)電廠、水力發(fā)電站、核電站等，此外，還有小容量的 太陽能發(fā)電廠、風(fēng)力發(fā)電廠、地?zé)岚l(fā)電廠和潮汐發(fā)電廠等，正在研究的還有磁流體發(fā)電和氫 能發(fā)電等。2 .變電所 vsubstation ）變電所是變換電能電壓和接受分配電能的場所。如果僅用以接受電能和分配電能， 則稱為配電站，僅用以把交流電能變換成直流電能，則稱為變流所。3 .電力網(wǎng) velectrical power ne

5、twork）輸電線路和配電線路統(tǒng)稱為電力網(wǎng)。通常將220kV及以上的電力線路稱為輸電線路，110kV及以下的電力線路稱為配電線 路。配電線路又分為高壓配電線路 <110kV）、中壓配電線路 <635kV）和低壓配電線路 V380/220V）。4.電能用戶凡取用電能的所有單位均稱為電能用戶。第二章110kv配電站1 簡介我廠110kV配電設(shè)備選用的是西安高壓開關(guān)廠生產(chǎn)的126kV電壓等級的的 SF6組合電器，我廠兩個 110kv的變壓器容量分別是25000KVA和16000KVA，采用雙電源供電，以確保設(shè)備能正常運(yùn)行。該變電站先把110KV變成6KV的高壓電供給所需要的高壓電機(jī)，再把

6、6KV變成400V供給低壓電機(jī)。SF6氣SF6封閉式組合電器（簡稱GIS>是應(yīng)用SF6氣體作為絕緣和滅弧介質(zhì)的新型金屬封閉 式開關(guān)設(shè)備。其中包括有：斷路器、隔離開關(guān)、接地刀閘、電流互感器、電壓互感器、 避雷器、母線、進(jìn)出線套管等一次電氣設(shè)備和相應(yīng)的二次控制測量和監(jiān)視裝置。體常溫常壓下氣態(tài)，無毒、無味、無色，具有良好的絕緣滅弧性能。第三章低壓電動機(jī)保護(hù)裝置<1 ）隔離開關(guān)隔離開關(guān)的分、合閘裝置沒有開斷能力，因此，與斷路器及其它隔離開關(guān)和接地開關(guān)之 間必須具有聯(lián)鎖。根據(jù)主接線的需要，隔離開關(guān)有時須具備一定的開合容性、感性小電 流和母線轉(zhuǎn)換電流性能，其隔離開關(guān)內(nèi)部通過專門設(shè)計(jì)來滿足<

7、;2）接地開關(guān)裝在殼體中的動觸頭通過密封軸、拐臂和連接機(jī)構(gòu)相連，殼體采用轉(zhuǎn)動密封方式和 外界環(huán)境隔絕，當(dāng)該接地開關(guān)合閘時其接地通路是靜觸頭，動觸頭、殼體及接地端子。接地開關(guān)殼體與 GIS殼體之間具有絕緣隔板，拆開接地線后，可用于主回路電阻的 測量，斷路器機(jī)械特性的檢測。快速接地具有關(guān)合短路電流的能力，及開合感應(yīng)電流的能力。<3）電流互感器內(nèi)裝電感式三相環(huán)氧澆注型電流互感器；導(dǎo)體=初級線圈：次級線圈固定在環(huán)型鐵心上。電流互感器線圈處于地電位，屬于無故障CT;測量精度高可做到 0.2級。<4）電壓互感器所用電壓互感器的一次繞組為全絕緣結(jié)構(gòu)，另一端作為接地端和外殼相連。一次繞 組和二次繞

8、組為同軸圓柱結(jié)構(gòu)，一次繞組裝有高壓電極及中間電極，繞組兩側(cè)設(shè)有屏蔽 板，使場強(qiáng)分布均勻。1石化生產(chǎn)對設(shè)備總體要求石化行業(yè)是一個高危性質(zhì)的行業(yè)，煉制原油過程中不可避免會泄露各種易燃易爆的氣體、液 體等介質(zhì)，而石油煉化的工藝又是一個長周期性的過程，對設(shè)備的連續(xù)工作可靠性要 求高，因此對作為生產(chǎn)動力的來源-電動機(jī)有特殊的要求。電機(jī)必須是防爆電機(jī)，而且必 須是有一臺備用電機(jī)，有的甚至有兩臺備用電機(jī)。2電機(jī)的保護(hù)裝置<1 ）3UA系列熱繼電保護(hù)器原理是用兩種不同線膨脹系數(shù)的金屬片，通過機(jī)械輾壓在一起制成的，一端固定，另一 端為自由端。當(dāng)雙金屬片的溫度升高時，因?yàn)閮煞N金屬的線膨脹系數(shù)不同，所以它將彎

9、曲。 熱元件串接在電動機(jī)定子繞組中，電動機(jī)繞組電流即為流過熱元件的電流。當(dāng)電動機(jī)正常運(yùn) 行時，熱元件產(chǎn)生的熱量雖能使雙金屬片彎曲，但不足以使繼電器動作；當(dāng)電動機(jī)過載時， 熱元件產(chǎn)生的熱量增大，使雙金屬片彎曲位移量增大，經(jīng)過一段時間后，雙金屬片彎曲推動 導(dǎo)板，并通過補(bǔ)償雙金屬片與推桿將觸點(diǎn)分開，觸點(diǎn)為熱繼電器串于接觸器線圈回路的動斷 觸點(diǎn)，斷開后使接觸器失電，接觸器的動合觸點(diǎn)斷開電動機(jī)等負(fù)載回路，保護(hù)了電動機(jī)。缺點(diǎn)：因?yàn)榻饘僖籽趸冑|(zhì)，并且動作次數(shù)達(dá)到一定后會造成動作電流不準(zhǔn)確，所以此 類的熱繼電保護(hù)器在石化行業(yè)基本淘汰<2 ）LM系列低壓電動機(jī)保護(hù)裝置LM系列微機(jī)電動機(jī)保護(hù)監(jiān)控裝置使用于

10、 380V低壓系統(tǒng)，作為電動機(jī)饋線終端的保護(hù)、監(jiān)控 和控制的智能化綜合裝置。還提供了設(shè)備維護(hù)和運(yùn)行記錄、跳閘記錄以及額定參數(shù)等重要信 息，適用于連續(xù)工作狀態(tài)下電機(jī)等設(shè)備保護(hù)。保護(hù)裝置有以下特點(diǎn)：保護(hù)功能基本滿足要求，主要保護(hù)功能：起動時間過長、熱過載斷相、三相電流不平衡、零 序過電流、堵轉(zhuǎn)和TE時間保護(hù)。斷路器、接觸器運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)視、工藝聯(lián)鎖跳閘、機(jī)組合閘條件的判斷、電動機(jī)運(yùn)行時間及 事件記錄等功能。適用于增安型防爆電機(jī)TE時間保護(hù)簡化二次接線、減少二次元件。對單相接地保護(hù)不需外加零序互感器，對風(fēng)機(jī)等起動時間較 長的設(shè)備不需外加起動閉鎖回路。調(diào)試整定方便，運(yùn)行可靠性高，沒有誤動、拒動現(xiàn)象?？赏?/p>

11、過RS485串 口接入DCS系統(tǒng)保護(hù)器通過精密互感器實(shí)時監(jiān)測電動機(jī)定子線圈電流，通過實(shí)際數(shù)值設(shè)定和內(nèi)部定值計(jì)算作 用于內(nèi)部R1R2R3三個繼電器，通過繼電器動作實(shí)現(xiàn)控制回路合閘、跳閘。其中R3為遙控合閘LM系列低壓電動機(jī)保護(hù)裝置的主要功能<1>電動機(jī)起動過程保護(hù)提供過熱模型和設(shè)定電動機(jī)允許的起動時間；允許起動時間設(shè)定TS范圍199 s保護(hù)起動條件：電流從0突變到1.21m以上、在經(jīng)過TS秒后，電動機(jī)起動過程尚未完成時，t = TS出口跳閘。<2>斷相保護(hù)脫扣設(shè)定Td范圍0.120 s一相電流w 0.125 Im、另兩相電流0.25 Im，保護(hù)起動出口跳閘<3>

12、;堵轉(zhuǎn)保護(hù)設(shè)定Tr范圍28 Im、時間125.5 s，保護(hù)起動出口跳閘。<4>單相接地短路保護(hù)適用于TN系統(tǒng)單相接地短路，而不適用于 TN系統(tǒng)和中性點(diǎn)不接地 系統(tǒng)的剩余電流保護(hù)。單相接地短路保護(hù)不需另設(shè)CT,由程序計(jì)算單相接地短路電流值。時間T0設(shè)定范圍0.15 s電流值I0設(shè)定范圍0.58 Im保護(hù)起動出口5不平衡電流保護(hù)時間TO設(shè)定范圍1120 s不平衡度%&定范圍10%60%保護(hù)起動出口。反映某一相的電流最小值動作時， %應(yīng)取90%為宜。 % Iu（最大或最小相的電流值三相電流平均值十三相電流平均值I。6熱過載保護(hù)可作為獨(dú)立的過載繼電器，考慮了正序負(fù)序電流所產(chǎn)生的綜合

13、熱效應(yīng)；過載熱延時TL設(shè)定范圍140 s、過熱復(fù)位延時130 min，保護(hù)起動出口跳閘。TL為 電動機(jī)在冷態(tài)6 Im下所允許的過載時間，leq /Im7聯(lián)鎖停機(jī)保護(hù)S3常開接點(diǎn)用于工藝聯(lián)鎖或閉鎖條件，要求為獨(dú)立 （不與其他接點(diǎn)有公共端 的干接點(diǎn)輸 入。跳閘延時時間0.1s8增安型電動機(jī)（GB 3636.3 2000保護(hù)在系列規(guī)格后加E”表示；起動時間 TS整定：TSW 1.7tE，電動機(jī)的tE時間7倍額定電流時的允許堵轉(zhuǎn)時間，不小于 5 s應(yīng)以銘 牌上的標(biāo)注為準(zhǔn)（考慮到增安型電動機(jī)降低一級容量使用 ;增安型電動機(jī)軸承溫度檢測 報(bào)警裝置或定子繞組監(jiān)控裝置，跳閘時接入S3,報(bào)警時接入S4。9在系列

14、規(guī)格后加D”表示帶數(shù)據(jù)通信接口，LM采用RS485總線接口，監(jiān)控系統(tǒng)的軟件 Winner RS通信協(xié)議 Winner RS485 1.1（Winner RS的輔助協(xié)議，非周期性數(shù)據(jù)讀寫擴(kuò)展 ，傳輸介質(zhì)屏蔽雙絞線（距離9 600 m或光纖（100km，鏈路分環(huán)形和線形， 線形鏈路的終端需串接12 Q匹配電阻，環(huán)形鏈路首尾信號并接，傳輸速率9.6Kbit/s、45.45Kbit/s、93.75 Kbit/s、187.5 Kbit/s、500 Kbit/s、1 500Kbit/s10除單相接地短路保護(hù)利用其 K2常開接點(diǎn)出口分勵自動空氣開關(guān)的分勵脫扣器外，其 余的保護(hù)均利用K1（一副常開與常閉轉(zhuǎn)換接

15、點(diǎn) 的常閉接點(diǎn)串入控制回路實(shí)現(xiàn)，（AC3工 況的接觸器主觸頭的接通和分?jǐn)嚯娏髦挡恍∮谄浼s定電流的10倍，故起動過程時間過長保護(hù)、堵轉(zhuǎn)保護(hù)可由接觸器分?jǐn)嘀骰芈?o K1的復(fù)位除熱過載保護(hù)自動復(fù)位外，其余的 均為手動。復(fù)位方式，當(dāng)有監(jiān)控系統(tǒng)時，手動復(fù)位可由上位監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)施遙控復(fù)位 11LM300D系列具有4個無源干接點(diǎn)信號的處理單元，一個監(jiān)視自動空氣開關(guān)的狀態(tài) （QF常開接點(diǎn) 、一個監(jiān)視接觸器的狀態(tài)（KM常開接點(diǎn) 、一個聯(lián)鎖停機(jī)（常開接點(diǎn) 和一個 備用（常開接點(diǎn)，信號處理單元的DC24電源內(nèi)置。（12CT LM310 自帶 CT, CT 的窗口直徑：50A © 16mm 100 A &#

16、169; 22 mm 電流大于100 A時采用LM300 CT需另配，CT二次側(cè)的額定電流可選1 A、也可選5 A。過載能力：2In長期運(yùn)行、201 n 1 s。（13>電動機(jī)操作回路的電源取自自動空氣開關(guān)的下沿， LM設(shè)獨(dú)立的電源（80250VAC回 路，接至自動空氣開關(guān)的上沿。 LM繼電器電源接通時的緩沖時間 300 M,輔助電源允許 中斷時間300 M（LM310輔助電源允許中斷時間300 M>。（14>K1為單穩(wěn)態(tài)輸出的常開接點(diǎn)，K2為一付雙穩(wěn)態(tài)輸出的常開、常閉轉(zhuǎn)換接點(diǎn)。接點(diǎn)容量：220 VAC/7 A（持續(xù)電流 5 A>, 30 VDC/7 A第四章電纜的介紹

17、不同的電機(jī)所需要的電壓電流不同，所以要選擇合適的電纜。<1 ）所選的電纜的載流量應(yīng)大于電機(jī)的，所謂導(dǎo)線的允許載流量，就是在規(guī)定的環(huán)境 溫度條件下，導(dǎo)線能夠連續(xù)承受而不致使其穩(wěn)定溫度超過規(guī)定值的最大電流。直流耐壓 會有電子注入到交聯(lián)聚合物介質(zhì)內(nèi)部，在半導(dǎo)體層凸出處或微小孔隙等處產(chǎn)生空間電荷 積累，電纜投運(yùn)迭加交流電壓后易發(fā)生絕緣擊穿。將一根或多根絕緣導(dǎo)線組成的線芯包敷在相應(yīng)的絕緣層內(nèi)，外面再包上密閉包皮<鋁、鉛或塑料等），這種導(dǎo)線稱電纜。電纜按其用途不同可分為電力電纜、裝備用電線電纜和通信電纜。按絕緣類型可分為油筋紙絕緣、塑料絕緣、橡皮絕緣、氣體絕緣和新型電纜< 如低溫電纜、超導(dǎo)電纜）。按電壓等級可分為中、低壓電力電纜和高壓電纜。通常把35KV及以下電壓等級的電纜稱中、低壓電纜，而把 110KV以上電壓等級的電纜稱為高壓電纜。我國制造的電纜線芯的標(biāo)稱截面有以下幾種：1mn2、1.5 mn2 、2.5 mn2 、4mn2 、6mn2、10mn2、16mn2、25mn2、35mn