電動機綜合保護

防止二單元增壓風機過熱（或過流）保護動作的措施2010年1月27日#3增壓風機過流保護動作，脫硫系統(tǒng)停運;2011年4月22日，#3增壓風機過熱保護動作跳閘，脫硫系統(tǒng)停運。隨著煤炭形勢的持續(xù)緊張，來煤熱值持續(xù)走低，目前入爐煤低位熱值穩(wěn)定在17000KJ/Kg左右，同比下降明顯（去年為19000KJ/Kg左右。因煤質(zhì)變差，同樣帶高負荷情況下就需要燃燒更多的煤，煤量和風量將保持在高位運行。這一工況將對增壓風機的安全運行帶來壓力，為保證增壓風機的安全運行，特制定以下措施：1、 除塵各運行值班員要熟知增壓風機的各種參數(shù)特性。比如額定電流、入口負壓調(diào)整范圍、動葉開度與電流的對應(yīng)關(guān)系、各軸承及電機線圈的允許運行溫度等。2、 隨時關(guān)注機組負荷情況，熟悉負荷預計曲線，根據(jù)機組負荷對脫硫系統(tǒng)做出相應(yīng)的調(diào)整工作，既保證設(shè)備安全運行又能保證脫硫合格投運率，同時要做好大負荷情況下的事故預想。3、 在大負荷，尤其是滿負荷狀態(tài)下，尤其關(guān)注增壓風機的動葉開度和電流。當增壓風機電流接近額定值（219A）時，保持增壓風機入口負壓在正常范圍的低限，同時匯報單元長。4、 單元長在接到除塵班長聯(lián)系之后，查看SIS系統(tǒng)，并及時控制鍋爐通風量（保證燃燒穩(wěn)定、蒸汽參數(shù)正常情況下，氧量控制保持低限運行），避免增壓風機電流超限，單元長負責全過程協(xié)調(diào)控制。5、 單元長（或除塵班長）在經(jīng)過調(diào)整后，增壓風機電流仍不能穩(wěn)定在額定電流以下運行時，及時匯報值長。值長綜合整體情況，必要時降低負荷運行，通知燃料提高入爐煤熱值，保證增壓風機不超額定電流。6、其它單元目前雖無上述情況發(fā)生，但亦應(yīng)參考上述規(guī)定參照執(zhí)行。各單元機組動力有上述保護的也應(yīng)熟知，避免類似事件發(fā)生。（目前裝有過熱保護的動力：2A/B吸風機、二單元高壓動力、三單元高壓動力、所有脫硫高壓動力。監(jiān)視電流為B相電流，二單元過熱保護電流取自A、C相，三單元過熱保護電流取自三相均值，故正常運行嚴禁超出額定電流運行。）發(fā)電部2011-5-11附：WDZ-430電動機綜合保護測控裝置（參考）產(chǎn)品用途及特點WDZ-430電動機綜合保護測控裝置（以下簡稱裝置）主要用于大型及中型三相異步電動機的綜合保護和測控，對特大型電動機（2000KW及以上，或主保護靈敏度校驗不合格）需加裝與之配套的WDZ-431電動機差動保護裝置。裝置可配置獨立的操作回路和防跳回路，可適用于各種出口的電動機回路。完備的保護功能：電流速斷保護負序過流一段保護負序過流二段保護接地保護過熱保護過熱禁止再啟動保護堵轉(zhuǎn)保護長啟動保護正序過流保護過負荷保護欠壓保護PT斷線告警獨立的操作回路和防跳回路（選配）故障錄波和電機啟動過程錄波測控功能：10路遙信開入采集、裝置內(nèi)部遙信、事故遙信斷路器遙控跳、合遙測量:三相電壓，三相電流，P，Q，功率因數(shù)，頻率，零序電流2路脈沖量輸入實現(xiàn)外部電度表自動抄表內(nèi)嵌高精度智能電度表，可節(jié)省外部電度表（選配）1路4?20mA直流模擬量輸出，替代變送器作為DCS測量接口（選配）通訊功能（選配）：智能通訊卡：常規(guī)配置高速RS485現(xiàn)場總線，通訊速率可達115.2Kbps，并支持雙網(wǎng)。也可選配工業(yè)以太網(wǎng)RS485現(xiàn)場總線支持光纖通訊（選配）本裝置具有如下特點：采用先進的32位嵌入式微處理器，多CPU結(jié)構(gòu)漢字液晶顯示、操作簡便直觀用串行EEPROM存放保護定值可預先設(shè)定5套定值適應(yīng)各種運行工況帶掉電保持的SOE和自檢報告軟、硬件冗余設(shè)計，抗干擾性能強完善的軟、硬件自檢，二級看門狗全密封嵌入式機箱設(shè)計，體積小，重量輕，可直接安裝在開關(guān)柜上安全可靠的高速現(xiàn)場總線技術(shù)，支持雙網(wǎng)和光纖接口。完善、靈活的保護功能，全面、準確、可靠的測控功能可選配DCS測量接口（4?20mA模擬量輸出）

可選配獨立的操作回路和防跳回路，并能自動適應(yīng)跳合閘電流的大小。主要保護功能及原理保護原理框圖見圖3.1。以y（電動機啟動時間）t＞70mst<y（電動機啟動時間）：a＞以y（電動機啟動時間）t＞70mst<y（電動機啟動時間）：a＞：sdg：a＞：sdd：c＞：sdd：c＞：sdg速斷保護（電動機啟動過程中）速斷保護（電動機

啟動結(jié)束

后）I1/[1+(I負序一段保護負序I1/[1+(I負序一段保護負序二段保護接地保護過熱保護gth堵轉(zhuǎn)保護長啟動

保護正序過流保護過負荷

保護吁Uqygth堵轉(zhuǎn)保護長啟動

保護正序過流保護過負荷

保護Ubc<UqyUea<UqyPT斷線閉鎖欠壓保護保護啟動前U>1.05U注：U=Max(U,U,U欠壓保護保護啟動前U>1.05UBJ為保護跳I'閘繼電器ACT為保護動作信號繼電器FLT為保護動作告警繼電器圖3.1WDZ-430保護原理框圖

電流速斷保護其動作判據(jù)為:在額定啟動時間內(nèi)在額定啟動時間后I=max（I，I）在額定啟動時間內(nèi)在額定啟動時間后{maxsdg或Imax>Isddt>tsd式中，、：A、C相電流（Ia，Ic）最大值（A）Isdg:速斷動作電流高值（電動機啟動過程中速斷電流動作值）（A）Isdd:速斷動作電流低值（電動機啟動結(jié)束后速斷電流動作值）（A）tsd:整定的速斷保護動作時間（s）本保護在電動機啟動時，帶有約70ms延時，以避開啟動開始瞬間的暫態(tài)峰值電流。負序過流一段保護其動作判據(jù)為:Ldzt〉t21dz式中，12：負序電流（A）I2idz:負序過流一段電流動作值（A）t2idz:負序過流一段保護動作時間（s）負序動作時間應(yīng)躲過電動機外部二相短路的最長切除時間。在FC回路中，負序過流保護應(yīng)躲過不對稱短路時熔絲熔斷時間。負序過流二段保護其動作判據(jù)為:^22dzt〉t22dz式中，I22dz:負序過流二段電流動作值（A）t22dz:負序過流二段保護動作時間（s）接地保護

采用零序電流互感器獲取電動機的零序電流，構(gòu)成電動機的單相接地保護。為防止在電動機較大的啟動電流下，由于零序不平衡電流引起本保護誤動作，本保護采用了最當ImaxW1.05Ie當ImaxW1.05Ie時當Imax>1.05Ie時廠I0>I0dz〈或I0>[1+（Imax/Ie-1.05）/4]I0dzJt0>t0dz式中，"：電動機的零序電流倍數(shù)I0dz:零序電流動作值（倍）Ie：電動機額定電流（A）t0dz:整定的接地保護動作時間（s）t0：接地保護動作時間（s）零序額定電流視中性點接地電流大小確定，本裝置提供零序額定電流視中性點接地電流大小確定，本裝置提供I0e=0.02A和I0e=0.2A兩種供選擇。一般有，中性點小電流接地時，取I0e=0.02A；中性點大電流接地時，取I0e=0.2A。過熱保護裝置可以在各種運行工況下，建立電動機的發(fā)熱模型，對電動機提供準確的過熱保y=。5+5護，考慮到正、負序電流的熱效應(yīng)不同，在發(fā)熱模型中采用熱等效電流、，其表達式為：式中，K1=0.5 額定啟動時間內(nèi)

=1額定啟動時間后=1K2=3?10 本裝置取6K1隨啟動過程變化，K2用于表示負序電流在發(fā)熱模型中的熱效應(yīng)，由于負序電流在轉(zhuǎn)子中的熱效應(yīng)比正序電流高很多，比例上等于在兩倍系統(tǒng)頻率下轉(zhuǎn)子交流阻抗對直流阻抗之比。根據(jù)理論和經(jīng)驗，本裝置取K2=6。駐=J高-（1.。5足）2dt=￡高—（1.05足）2Lt0L 」L 」電動機的積累過熱量?！隇椋菏街?，△t：積累過熱量計算間隔時間，本裝置取^t=0.1s。6T=I2-T行電動機的跳閘（允許）過熱量et為:式中，Tfr:電動機的發(fā)熱時間常數(shù)（s）當?！?gt;et時，過熱保護動作，e￡=0表示電動機已達到熱平衡，無積累過熱量。為了表示方便，電動機的積累過熱量的程度用過熱比例er表示:e=ree=r——￡ eT由此可見，er>1.0時，過熱保護動作，為提示運行人員，當電動機過熱比例er超過過熱告警整定值ea時，裝置先告警。電動機在冷態(tài)（即初始過熱量e￡=0）的情況下，過熱保護的動作時間為：t= Tfr K（I/I）2+K（I/I）2-1.0521 1e 2 2e當電動機停運，電動機積累的過熱量將逐步衰減，本裝置按指數(shù)規(guī)律衰減過熱量，衰減的時間常數(shù)為4倍的電動機散熱時間Tsr，即認為Tsr時間后，散熱結(jié)束，電動機又達到熱平衡。電動機過熱禁止再啟動保護當電動機因過熱保護切除后，本保護即檢查電動機過熱比例er是否降低到整定的過熱閉鎖值。b以下，如否，則保護出口繼電器不返回，禁止電動機再啟動，避免由啟動電流引起過高溫升，損壞電動機，緊急情況下，如在過熱比例er較高時，需啟動電動機，可以按裝置面板上的“復歸”鍵，人為清除裝置記憶的過熱比例。r值為零。堵轉(zhuǎn)保護用電動機轉(zhuǎn)速開關(guān)和相電流構(gòu)成堵轉(zhuǎn)保護。其動作判據(jù)為：*t>tddz轉(zhuǎn)速開關(guān)觸點閉合式中，Iddz:堵轉(zhuǎn)保護動作電流整定值（A）tddz:堵轉(zhuǎn)保護動作時間（S）本保護需引入電動機轉(zhuǎn)速開關(guān)信號。長啟動保護首先計算電動機在啟動過程中的計算啟動時間t:qdjItqdj=（T）2Xtyd式中，tqdj:計算啟動時間（s）Iqde:電動機的額定啟動電流（A）Iqdm:本次電動機啟動過程中的最大啟動電流（A）tyd:電動機的允許堵轉(zhuǎn)時間（s）其次判斷，若在計算啟動時間tqdj內(nèi)，ImaxV1.125Ie，則，電動機正常啟動成功，長啟動保護算法結(jié)束；若在計算啟動時間tqd.后，Imax>1.125Ie，則，電動機未能正常啟動，長啟動保護動作。正序過流保護若長啟動保護投入，正序過流保護在長啟動保護結(jié)束后投入。若長啟動保護未投入，首先計算電動機在啟動過程中的計算啟動時間t:qdjI（廠）2Xtyd然后判斷：在計算啟動時間tqdj結(jié)束時，ImaxV1.125Ie，即電動機正常啟動；啟動時間超過允許堵轉(zhuǎn)時間，t>t;yd上述條件滿足其一，正序過流保護投入。其動作判據(jù)為:式中，Iigi:正序過流保護正序電流動作值（A）tigi:整定的正序過流保護動作時間（s）對于不采用長啟動保護的用戶，需要注意的是：本保護除了需要整定正序過流動作值I1gl和正序過流動作時間t1gl，還需要整定電動機額定啟動電流Iqde和電動機允許堵轉(zhuǎn)時間tyd。過負荷保護其動作判據(jù)為:Lt>tgfh式中，Igfh:過負荷保護電流動作值（A）tgfh:過負荷保護動作時間（s）欠壓保護通過測量電動機母線電壓來實現(xiàn)，當電動機母線電壓降低到整定動作值uqy以下且時間大于整定值匕時，對電動機提供跳閘保護。為防止PT斷線誤切電動機，本保護設(shè)置了當PT斷線時閉鎖欠壓保護動作。其動作判據(jù)為:Umax=max（叮Ubc，叮{unt>tqy欠壓保護啟動前，Umax>1.05Uqy式中，Uqy:低電壓保護電壓動作值（A）tqy:低電壓保護動作時間（s）通信裝置的智能通訊卡支持兩種現(xiàn)場總線通信，用戶可根據(jù)工程需要選擇高速RS485或工業(yè)以太網(wǎng)。裝置支持光纖通訊。通信內(nèi)容主要有：測量值（模擬量，開關(guān)量，脈沖量等）保護定值查詢和修改裝置狀態(tài)、故障信息及錄波數(shù)據(jù)等遙控遠方復歸裝置的通信功能請在定貨時加以說明。DCS測量接口裝置測量電動機的各種交流參數(shù)，并通過D/A向DCS系統(tǒng)送出1路4?20mA的直流模擬量（測量電流值）。輔助功能當某一保護動作后，若故障未切除，則其它保護若滿足條件會相繼動作。2.14.2.裝置保護動作后，在未復歸情況下，若再有故障保護仍能動作。即保護能多次動作。裝置能自動記錄裝置和電動機的各種運行信息，包括：64個保護SOE事件記錄256個遙信變位SOE記錄16個裝置自診斷信息記錄每次電動機啟動的電流波形，并保留最近16次啟動過程中的最大啟動電流值，用來分析電動機是否有輕微故障，如轉(zhuǎn)子鼠籠是否有斷條或裂縫。裝置故障錄波功能能自動記錄最后兩次故障的所有電壓，電流波形和開關(guān)量時序波形。參數(shù)設(shè)定3.1.脈沖電度整定序號名稱單位范圍缺省值1脈沖電度一初值整數(shù)度0?999902脈沖電度一初值小數(shù)度0?90

3脈沖電度一每字脈沖數(shù)脈沖數(shù)/度1?655351004脈沖電度二初值整數(shù)度0?999905脈沖電度二初值小數(shù)度0?906脈沖電度二每字脈沖數(shù)脈沖數(shù)/度1?655351003.2.系統(tǒng)參數(shù)整定序號名稱單位范圍缺省值1裝置地址1?99992密碼0?999912333屏保時間S0?1800304網(wǎng)絡(luò)N1通訊退出、投入退出5接口設(shè)置退出、網(wǎng)絡(luò)N2通訊、模擬量輸出退出6調(diào)試口通訊退出、投入投入7內(nèi)置電能板退出、投入退出3.3.保護定值整定序號名稱及含義符號單位整定范圍整定步長缺省值1電動機額定電流I 0A1.00?6.000.012.002速斷電流高值IA2.00?80.000.0116.003速斷電流低值IA2.00?80.000.0110.004速斷動作時間tS0.06?9.990.010.105電動機啟動時間tS1.00?99.990.0110.006負序過流一段電流qdI 2+dz—A0.50?20.000.012.007負序過流一段時間t 21dz S0.20?20.000.010.508負序過流二段電流I 23ds A0.10?20.000.011.009負序過流二段時間t 23ds S0.50?20.000.013.0010零序動作電流倍數(shù)I Gdz——倍0.50?40.000.012.0011零序保護動作時間t Gdz——S0.06?9.990.010.5012過熱告警定值e0.50?1.000.010.7013發(fā)熱時間常數(shù)TMin1.00?80.000.0115.0014散熱時間TsrMin1.00?300.000.0130.0015重啟動過熱閉鎖值e b 0.50?1.000.010.5016堵轉(zhuǎn)保護電流I ddz——A1.00?60.000.013.0017堵轉(zhuǎn)保護時間t ddz——S1.00?99.990.0110.0018電動機額定啟動電流I,A2.00?60.000.0112.0019電