循环水泵电机保护的改造方案。
额定容量在2000kW以上或小于2000kW,但电流速断保护炅敏度不够的电动机应装设纵联差动保护“。目前广泛装设的是传统纵联差动,但该保护存在不平衡电流较大,炅敏度低等问题,针对这些缺点,国外已经提出并应用磁平衡式差动保护。从根本上解决了两侧CT特性不芫全匹配而造成差动保护电流不平衡输出等问题。2003年,福建湄洲湾火电厂将这一技术应用于循环水泵电机保护的技术改造中,取得良好效果。现将改造情况作一介绍。
1磁平衡式差动保护1.1原理磁平衡式差动保护是将电动机每相绕组的始端和终端引线分别接入电流互感器的环形铁心窗口,利用电流互感器一次侧励磁安匝的磁平衡原理构成的高炅敏度电流保护,如附图所示。
在电动机正常运行或启动过程中,各相始端和终端引线电流一进一出,电流互感器一次侧励磁安匝为零,故电流互感器二次侧无输出,不会导致保护误动作。
1.2相对于传统纵联差动保护的优点L2.0传统的电动机保护两侧用的C6磁化特性曲线很难芫全一致,因此,两侧C6特性的不匹配成为纵联差动保护不平衡的重要原因之一。为了躲过该不平衡电流,只能拾高差动保护启动值,这将直接导致差动保护炅敏度降低。而对磁平衡式差动保护而言,由于一次电流差已经在同一个C6的一次侧得以平衡,不存在两个C6二次电流不平衡问题。
022正常运行情况下,若C6二次侧开路,不但会使得传统的差动保护误动,还会造成严重的过电压,危及设备与人身安全。但是对于磁平衡式差动保护,由于正常运行时C6―次侧差电流为零,即通过C6―次侧电流为零,所以不会出现上述问题。
L2.7若采用传统的纵联差动保护,势必要在电机两侧各安装一组C6;而磁平衡式差动保护仅需要一组96,无需额外增加另一组差动C6,降低了成本。
2湄洲湾火电厂循环水泵差动保护的选择2.1循环水泵电机保护简介=4,每台机组配两台由HabC公司制造的720034循环水泵,每台循环水泵可带<0D的机组负荷,属于重要辅机。
循环水泵安装在距主厂房 2.2循环水泵电机保护技改设计方案按照国家标准须安装纵联差动保护,笔者给出以下两种设计方案:2.2.1方案一!纵联差动保护首先,在保留原有的各种保护设计与接线的基础上,在电机中性点侧加装一组CT,并通过二次电缆与用于6kV开关的相电流保护CT构成差动回路。 或在循环水泵电机两侧增加两组CT构成差动回路,并将差动保护跳闹信号传送回6kV开关室。 其优点是保留原有的各种保护设计与接线。 电机两侧的CT磁化特性曲线很难芫全一致,存在两侧CT不平衡问题;正常运行情况下,若CT二次回路断线,不但会造成差动保护误动,而且还会造成严重的过电压,危及设备与人身安全;4.15km的二次电缆交流阻抗将远远超过CT二次侧所允许的阻抗值,且使得工程成本提高;需增加两组CT才能构成差动回路,工程成本增加。 需解决跳闹信号远距离传输问题。 2.2.2方案二:磁平衡式差动保护首先,在保留原有各种保护设计与接线的基础上,在循环水泵电机就地增加一组磁平衡式CT,构成磁平衡式差动回路,并将差动保护跳闹信号传送回6kV开关室。 保留原有的各种保护设计与接线;在电动机没有发生故障时,依靠CT一次侧励磁安匝的磁平衡,差动继电器中没有不平衡电流,因此不存在CT不平衡问题。 由于电流互感器一次侧励磁安匝的磁平衡,因此,即使电流互感器二次侧断线,也不会造成过电压。 缺点:需解决跳闹信号远距离传输问题。 2.3循环水泵电机保护技改方案选定比较后认为方案二(磁平衡式差动保护)明显占优,因此决定在循环水泵房就地安装磁平衡式差动保护。 就地安装的磁平衡式CT变比为50/5,准确等级选择0.5,短路容量8kA.差动保护继电器选用4E公司的SR469电动机微机保护继电器。 SR469继电器的R1输出E1/F1为常开接点,用于保护跳闹的出口信号;R2输出E3/F3为常闭接点,用于保护跳闹的告警信号;SR469继电器的R6输出F8/E9为常开接点,用于装置异常的告警信号;正常运行时,R6输出开接点信号;当SR469继电器失电时,R6输出接点变位为闭接点信号;但是仍需解决差动保护跳闹信号的远距离传输问题。 2.4利用光纤实现跳闹信号的远距离传输若是按照传统的跳闹回路设计,由于4.15km距离的原因,跳闹回路的二次阻抗很大,无法满足跳闹继电器的技术要求。 因此,在这次技改中,我们采取光纤通信装置(MT80光纤发送装置/MR80光纤接收装置)将差动保护动作的跳闹信号送回主厂房,成功解决了跳闹二次回路阻抗过大的问题。 由于MR80光纤接收装置输出的空接点容量只有100W,不能用于循环水泵电机开关跳闹;因此,需在主厂房增加OMRON快速中间出口继电器,将MR80光纤接收装置输出的开接点转换为闭接点(既增加接点容量,又可满足接入主厂房DCS系统的要求),用于对循环水泵开关的跳闹控制。 采用光纤作为跳闹信号的传输通道,同时还要考虑对光纤传输通道进行监视。故将R6输出的闭合接点信号接入MT80光纤发送装置,以便对光纤通道与光纤通信装置(MT80光纤发送装置/MR80光纤接收装置)的运行状态进行监视。 3设备选型与调试安装经验3.1差动继电器的选择差动继电器阻抗必需与电流互感器励磁阻抗相匹配,以求继电器从电流互感器处获得大的伏安数,从而确保在电动机内部发生单相接地故障时,差动继电器工作处于炅敏的状态。 (下转第46页)信息系统的一句行话。继电保护及故障录波信息处理系统,重在故障数据的采集、存储和应用,随着子站的不断接入,电网故障信息将逐步实现系统性、芫整性和规范性,基于此,系统将可实现故障智能诊断、故障处理辅助决策等功能,并可为电网暂态特性分析、稳定分析和控制提供宝责的数据。