試論保護控制器在高壓電機保護中作用

王琳,滿紅

摘 要 本文以某公司301總變6kV高壓電機控制保護系統改造為例，介紹SEL-701智能型控制器在6kV電機保護中的成功應用。同時，分析了智能型電機保護控制器的優勢，以及靈活可靠的控制方式。

關鍵詞 高壓電機；智能控制器；控制方式

中圖分類號TM307 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2011）43-0056-02

0 引言

隨著智能微機型電機保護的廣泛應用和推廣，其這類產品不僅品種繁多，而且產品質量也非常的可靠。針對我公司現使用的SEL-701型高壓電機保護控制器，它完全具備完整的感應電動機的保護功能，并且還具有先進的監視、報告、測量和控制等功能。尤其它具有RS-485/232通訊接口，在實現高壓電機智能化的管理上，更能充分體現出微機型保護的優越性[1，2]。某公司裝置區共有14臺高壓電機，原高壓電機的保護控制器為IMM7990型，雖該控制器比GL型機械保護控制器先進，但隨著301供電系統微機化管理的不斷完善，該控制器無標準的通訊接口規約t，無法與301微機系統實現時時通訊，且該控制器使用年限已久，元件老化及絕緣故障頻繁出現，基于上述的原因，為了進一步提高高壓電機的可靠運行，進一步完善301微機化管理的水平。我們逐年對高壓電機的保護實施更新改造，充分發揮了301總變微機化管理的優點，應用效果十分顯著。

1 原高壓電機保護控制器存在的問題提出

原高壓電機采用的保護控制器IMM7990，具有的保護功能：不平衡、短路、接地保護、過載、堵轉限制啟動次數等保護功能項。

通過十幾年運行情況來看，無論是從使用壽命，還是從繼電器本身的保護功能來看，存在諸多的問題：1）該繼電器為分離插入安裝方式，由于受我廠環境的影響，繼電器底座易吸附尿素粉塵，造成繼電器座絕緣下降，經常出現供電系統直流控制、操作電源絕緣報警，對變電所的安全運行構成一定的威脅；2）IMM7990繼電器使用年限已久，繼電器內部元件老化嚴重，且多次出現誤報警。我公司的高壓電機保護在未更換智能型控制器之前，如560PM01A、300PM02A、300PM01B電機的IMM7990繼電器已損壞；3）IMM7990繼電器雖采用電子元件集成化控制，但該控制器控制邏輯分析技術較落后。當出現故障報警時，需通過故障顯示代碼及動作值進行綜合分析、判斷具體的故障類型，對分析結果影響較大；4）IMM7990的通訊規約為非標準的，無法與301微機系統建立通訊，無法滿足301供電系統的微機化管理。

鑒于上述原因，我們利用大修逐步進行高壓電機保護系統的整改，目前已完成了8臺高壓電機保護控制器的更換改造工作。

2 SEL-701保護控制器的功能介紹

SEL-701電機保護控制器采用電子集成化控制技術，通過邏輯運算實現智能化控制和管理。它不僅具備完整的感應電動機保護功能，而且還具備很多強大的輔助功能。它可以在線跟蹤電動機的負荷及使用情況，通過事件報告和順序事件記錄器報告來減少故障后的分析時間。在測量方面它可以測量電機三相電流、系統電壓、功率因數、頻率等等參數，能直觀的掌握電機運行電流顯示、電度計量、電機運行時間的統計、斷路器跳合閘次數統計等。

由功能框圖看出：SEL-701保護功能非常強大，采用國際標準保護功能代碼。繼電器內部邏輯運算靈活多樣、適應性強，繼電器輸出的接點具有可編程功能，應用極其方便。

3 SEL-701型電機保護控制器的應用

3.1 配置簡介

我公司的14臺高壓電機經過近兩年裝置大修，已逐步更換整改了8臺高壓電機的保護，將原IMM7990多功能保護控制器更換為SEL-70l智能型，該保護控制器安裝在6KV高壓電機開關柜上，只需在原保護的安裝位置處按SEL-701安裝尺寸擴孔，對開關柜整體外觀不受任何影響，各開關柜上新更換SEL-701通訊出口并接，接入微機實現通訊監控。

3.2 SEL-701與微機通訊、監控的管理

SEL-70l控制器后面板的通訊接口（C10、C11、C12、C13、C15），由一根4芯通訊電纜至原電度表屏內，接入通訊接口轉換器485/232，經過通訊控制器和網絡服務器，與微機實現通訊管理。運行pestar2．0自動化監控軟件，運行“SSET．EXE”程序或在前臺機項打開“設備登記系統配置”，添加SEL701保護設備，并在子站進行設備登記以及模擬量、開關量的設置，運行“運行參數整定項“進行相關報警定義。通過微機進入FRONT．EXE程序界面，查看高壓電機運行實時值。

3.3 電流、電壓采樣及控制輸出接點設置的實現

以公司530PM01A高壓電機保護整改為例：SEL-701電流回路取樣來自T1、T3（150/5）電流互感器，TI/T3電流CT安裝在530PM01A高壓電機6KV柜內，在本次整改中電流元件仍采用原保護CT，將CT二次對應接入SEL-701控制器對應端子，接線方式采用兩元件監測，端子接線見圖2。

在圖2中：設置B（08，09）接點為90％Ue電壓監測控制，B（14，15）接點為70％Ue電壓監測控制，以實現系統電壓在70％Ue-90％Ue之間波動時，530PMOIA甩負荷后禁止電機自啟動，對保護系統電壓的穩定性起到了很好的控制作用。

530PMOIA控制再啟動/卸載控制圖修改后，設置OUT3=70％Ue 30S；OUT2=90％Ue 3S，其作用是當供電系統電壓低于70％Ue超過30S后解除自啟動功能；當系統電壓瞬時晃電（低于70％Ue 1S），恢復至90％Ue且穩定3S以上，允許50PM01A實現自啟動。

3.4 用戶程序配置

完成電流、電壓回路采樣后，通過繼電器面板或竄行通訊接口進行參數設置。該繼電器完全滿足原IMM7990多功能保護繼電器的所有功能，由OUT1輸出接點實現故障保護跳閘，OUT2/OUT3實現高壓電機在低電壓情況下禁止自啟動，無論是從設備本身安全方面，還是從穩定系統電壓方面都起到了很好的保護作用。

4 結論

完成530PM01A/B/C/D高壓電機保護的整改工作，在次年又完成560PMOIA、300PM02A/B、1OOCM05高壓電機的保護的整改。整改后投運至今，SEL-701保護控制器運行穩定、監控正常。在保證高壓電機安全穩定運行的條件下，為化肥裝置的長、滿、優運行提供了可靠的保證。在今后裝置大修期間將逐步完成其它幾臺高壓電機保護的改造，并充分利用SEL-701的靈活多樣的邏輯運算功能，以達到實現簡化6KV高壓電機的控制回路的目的，真真做到高壓電機安全、穩定的運行。

參考文獻

[1]孔德星，彭紅，匡森.高壓異步電動機綜合保護器的研究[J].焦作工學院學報：自然科學版，2002，21(5).

[2]梁麗慧.高壓異步電動機綜合保護系統的研究[J].電工技術雜志，2000，2.

注：“本文中所涉及到的圖表、公式、注解等請以PDF格式閱讀”