淺談反時限過電流保護在水泥廠應(yīng)用方案

時間：2022-06-24作者：安科瑞電氣股份有限公司瀏覽：181

摘要：目前水泥廠中針對變壓器、高壓電機等主機設(shè)備的保護多采用三段式定時限過電流保護，定時限過電流保護具有整定計算簡單、保護配合簡單等優(yōu)點。但為了保證保護的選擇性，定時限過電流保護的動作時限通常逐級提高，這樣*造成離電源側(cè)較近的短路故障保護動作時限較長，不利于故障的切除。

關(guān)鍵詞：水泥廠;高壓設(shè)備;微機保護測控裝置;過電流保護
反時限過電流保護的特點是短路電流大，動作時間短，其優(yōu)點是靠近電源側(cè)短路時保護動作時限較定時限保護明顯縮短。由于整定習(xí)慣的問題，反時限過電流保護在國內(nèi)水泥廠的應(yīng)用還不太普遍，但在大部分國外水泥廠得到了廣泛應(yīng)用。本文結(jié)合我院承擔(dān)設(shè)計的約旦某水泥廠，從保護曲線選擇、參數(shù)整定和保護配合等方面對水泥廠高壓設(shè)備的反時限過電流保護進行介紹。


1 短路電流計算
短路電流計算是進行綜保整定的前提。本文以該廠石灰石破碎車間配電室為例，其11kV配電系統(tǒng)見圖1。
根據(jù)業(yè)主提供的當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)出口處的短路參數(shù)以及電纜、變壓器和電機等設(shè)備參數(shù)，短路電流計算結(jié)果見表1。

2 定時限過流保護整定
電源進線采用兩段式過電流保護，即電流速斷保護和定時限過電流保護，車間變壓器和高壓電機采用電流速斷保護和反時限過電流保護。根據(jù)《工業(yè)與民用配電設(shè)計手冊》*三版，電源進線的過電流保護動作電流按照躲過線路的過負(fù)荷電流整定，則保護裝置 的一次動作電流。
 

 
式中：Krel—可靠系數(shù)，用于過電流保護時一般取1.2； Igh—線路過負(fù)荷電流，A；Kr—返回系數(shù)，微機保護一般取0.95；
動作時限取0.5S，靈敏系數(shù)：
 

 
式中：I2k2·min—運行方式下線路末端兩相短路短路電流，其值為運行方式下三相短路電流的0.866倍，A；Iop—保護裝置一次動作電流，A。
 
3  反時限過流保護整定
3.1反時限過流保護整定
目前國內(nèi)外常用的反時限保護動作特性可分為3種，
按照IEC標(biāo)準(zhǔn)：
（1）標(biāo)準(zhǔn)反時限特性：
 

 
（2）非常反時限特性：
 

 
（3）反時限特性：
 

 
式中：I—故障電流，A；t—保護動作時間，S；Ip—保護動作電流整定值，A；tp—時間常數(shù)整定值，S。
不同的反時限保護特性適用于不同的應(yīng)用場合。非 常反時限特性常用于被保護線路首末端短路故障電流變化較大的場合；反時限特性常用于反映過熱狀況的保護，如變壓器、電動機等。因此對于石破配電室的變壓器和電動機保護我們選用反時限保護特性，以下以破碎電動機為例進行整定計算。
3.2反時限保護定值計算
反時限過流保護的動作電流按照定時限過流保護整 定原則來計算，根據(jù)《工業(yè)與民用配電設(shè)計手冊》*三版，電動機的過電流保護動作電流按照躲過電動機的額 定電流整定，則保護裝置的一次動作電流：
 

 
式中：Krel—可靠系數(shù)，用于過電流保護時一般取1.2；IrM為電動機額定電流，A；Kr為返回系數(shù)，微機保護一般取0.95。
反時**間常數(shù)按照電動機在N倍過負(fù)荷電流情況下允許允許T秒這一原則來整定，一般情況下繞線電機2.5倍額定電流堵轉(zhuǎn)時允許持續(xù)時間為2S，即：
 

 
3.3保護配合
電動機反時限過電流保護整定好后，還需要跟上一級電源進線的定時限過電流保護進行配合校驗，保護曲線見圖2。
首先求出反時限特性得出曲線上幾個關(guān)鍵點的數(shù)值，當(dāng)故障電流為336A時反時限保護動作時限為0.75S，當(dāng)反時限保護動作時限為0.5S時故障電流為401A。由圖2可以看出，當(dāng)電動機發(fā)生故障時，若故障 電流在115A和336A之間或者故障電流大于401A時，故 障由電動機反時限過流保護切除；若故障電流在336A 和401A之間時，由于電源進線過流保護時限短，故障 由進線定時限過流保護切除，這樣就*發(fā)生越級跳閘 的現(xiàn)象，失去了保護的選擇性。
為了保證上下級過流保護之間配合的合理性，需要 將上級電源進線保護曲線右移或者上移，即增大上級進線保護動作電流或者動作時限。這里我們將電源進線定時限過流保護動作電流增大為401A，同時為了確保電 源進線和電動機保護動作之間延時的可靠性，將電源進 線過流動作時限增大為0.6S，靈敏系數(shù)：
 

 
優(yōu)化后的保護曲線配合見圖3。


4 安科瑞ARD系列產(chǎn)品選型介紹
 
 
4.1 ARD3 智能電動機保護器
ARD3 智能型電動機保護器適用于額定電壓至 AC 690V、額定電流至 AC 800A、額定頻率為 50/60Hz 的電動機。產(chǎn)品體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，安裝方便，在低壓控制終端柜和 1/4 模數(shù)及以上各種抽屜柜中可直接安裝使用，提高了控制回路的可靠性和自動化水平。
ARD3 采用模塊化的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形式，包括主體控制模塊、互感器模塊和顯示模塊，并可根據(jù)需要選配 ARD3 的其他功能模塊或附件，與接觸器、電動機起動器等電器元件構(gòu)成電動機控制保護單元，有遠(yuǎn)程自動控制、現(xiàn)場直接控制、面板指示、信號報警、現(xiàn)場總線通信等   功能。適用于煤礦、石化、冶煉、電力、船舶、以及民用建筑等領(lǐng)域。
4.2技術(shù)參數(shù)

 
注：1、附加功能可以同時選擇多種，起動方式、額定電流只能選擇一種，如有一臺電動機電流為 45A，直接起動需要有通訊功能、剩余電流保護、溫度保護功能，顯示方式為分體液晶顯示，訂貨型號為 ARD3—100T/LTC-90L。
2、剩余電流分為接地電流和漏電流，二者只能選其一。接地電流采用三相電流矢量和疊加而成；漏電流通過使用漏電互感器檢測，在訂貨時注明漏電流信號量程，便于出廠設(shè)置，   漏電互感器標(biāo)配。電流規(guī)格為 1A、5A 時，需選用孔徑合適的漏電流互感器。
3、4～20mA 模擬量出廠默認(rèn)為電動機 2 倍額定電流，即電動機 2 倍額定電流對應(yīng) 20mA，
0 對應(yīng) 4mA。用戶可選擇模擬量對應(yīng)的電量參數(shù)：如 A 相電流，B 相電流，C 相電流，AB 線電壓，BC 線電壓，CA 線電壓，有功功率等。訂貨時注明具體要求，否則按默認(rèn)值設(shè)置。
4、過載保護選擇是 tE 時間保護或反時限過載保護，默認(rèn)是反時限過載保護，需要 tE保護時要在訂貨單中注明，否則按默認(rèn)值設(shè)置。
5、電動機保護器應(yīng)與其產(chǎn)品編號一致的電流互感器、零序電流互感器配套使用。
6、選擇雙通訊（2C）時，不能再選擇溫度保護功能，32、33 作為*二路通訊接口
 
5 結(jié)束語 
以約旦某水泥廠為例介紹了反時限過電流保護在水 泥廠高壓設(shè)備保護中的應(yīng)用，反時限過流保護較目前常 用的定時限過流保護能較好的反映被保護設(shè)備的過流過 載特性，為反時限過流保護在水泥廠中的應(yīng)用提供了一定的參考。

安科瑞電氣股份有限公司專注于工業(yè)能耗解決方案,智能控制照明系統(tǒng),宿舍用電管理系統(tǒng)等, 歡迎致電 18702111791

• 詞條

  詞條說明

• 淺談高壓帶電設(shè)備無線測溫系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計與應(yīng)用

  摘要：針對高壓帶電設(shè)備溫度檢測的現(xiàn)狀，提出采用無線測溫技術(shù)的高壓帶電設(shè)備無線測溫系統(tǒng)，從結(jié)構(gòu)、組成及數(shù)據(jù)傳輸方式三方面對該系統(tǒng)的設(shè)計進行分析，并說明該系統(tǒng)的應(yīng)用情況及效果。關(guān)鍵詞：高壓帶電設(shè)備；無線測溫；無線中繼站；測溫終端1?高壓帶電設(shè)備溫度檢測現(xiàn)狀高壓帶電設(shè)備的可靠性至關(guān)重要，如果缺陷（如接觸性能不良）或故障而致使其溫度升高，不及時診?斷并排除，會導(dǎo)致其長時間高溫運行，嚴(yán)重

• 【*門監(jiān)控系統(tǒng)】*門監(jiān)控系統(tǒng)有什么作用？

  *門監(jiān)控系統(tǒng)有什么作用？*門監(jiān)控系統(tǒng)方便了人們的通行，在人流量大的地方，*門監(jiān)控系統(tǒng)可以讓*門保持常開的狀態(tài)，人們再也不用每一次都要手動的推開，方便了通行的同時還避免頻繁開啟對門體的損壞。當(dāng)然，在任何時候也都可以手動開啟和關(guān)閉*門。有了這個系統(tǒng)，相關(guān)工作人員的管理也會變得方便，監(jiān)控系統(tǒng)可以實時對每個門的狀態(tài)進行檢測，無論是常開門關(guān)閉不嚴(yán)或者是常閉門被長時間保持打開都可以檢測到，并及時的反

• 智能照明的**——智能照明控制系統(tǒng)

  智能照明的**——智能照明控制系統(tǒng)要想知道智能照明控制系統(tǒng)是如何控制燈光的，必須掌握智能照明控制系統(tǒng)的組成和原理。智能照明控制系統(tǒng)的關(guān)鍵部件主要包括兩個部分：主控制器和開關(guān)。以捷德韋爾智能照明控制系統(tǒng)為例：主控制器是控制箱，開關(guān)包括傳感器，app，智能音響這些。智能照明控制系統(tǒng)的工作原理是開關(guān)將我們的控制姿勢傳遞給控制箱，控制箱接收相應(yīng)的姿勢命令，實現(xiàn)各種形式的照明控制。例如，當(dāng)手動掃描磁感應(yīng)開關(guān)

• 寧波鄞州藍(lán)青小學(xué)工程能耗監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用

  楊馨安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定 201801?【摘要】：針對學(xué)校建筑能耗高且能源管理不合理的問題，利用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通訊技術(shù)、計量控制技術(shù)等信息化技術(shù)，實現(xiàn)能源資源分類分項計量和能源資源運行監(jiān)管功能，清晰描述建筑內(nèi)總的用能現(xiàn)狀；實時監(jiān)測各供電回路的電壓、電流和功率等電力參數(shù)，識別有效負(fù)荷與無效能耗，從而可通過技術(shù)或行為節(jié)能方式，實現(xiàn)建筑的有效節(jié)能。1??項目