淺談華建LM-500F綜保在低壓電機(jī)上的應(yīng)用

梁力

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淺談華建LM-500F綜保在低壓電機(jī)上的應(yīng)用

梁力

（茂名天源石化有限公司，廣東 茂名 525000）

針對(duì)化工裝置變電所重要的低壓電動(dòng)機(jī)傳統(tǒng)保護(hù)元件存在的問(wèn)題，提出了切實(shí)可行的解決方法，即應(yīng)用科技含量更高的電氣控制元件使電機(jī)既能實(shí)現(xiàn)正常的平穩(wěn)運(yùn)行，又能實(shí)現(xiàn)抗晃電自啟動(dòng)運(yùn)行。

華建LM-500F綜保；電動(dòng)機(jī)；電氣設(shè)備；化工裝置

1 概述

本文針對(duì)化工裝置低壓電機(jī)在運(yùn)行中控制柜傳統(tǒng)保護(hù)存在的一系列問(wèn)題進(jìn)行分析，并提出解決問(wèn)題的方法。我們知道化工裝置變電所的主要電氣設(shè)備通常為低壓電動(dòng)機(jī)，保證化工裝置變電所電氣設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)行即保證低壓電動(dòng)機(jī)的平穩(wěn)運(yùn)行，這是保證化工裝置長(zhǎng)周期運(yùn)行的關(guān)鍵。

2 低壓電動(dòng)機(jī)傳統(tǒng)控制方式的性能分析

化工裝置變電所的主要電氣設(shè)備是低壓電動(dòng)機(jī)。通常化工裝置變電所建成較早，先進(jìn)的控制設(shè)備比較少，低壓電動(dòng)機(jī)的控制方式比較單一，主要是采用傳統(tǒng)的配電和控制方式。

2.1 熔斷絲

熔斷絲主要通過(guò)控制電流的大小起保護(hù)作用。當(dāng)配電回路發(fā)生短路故障后，流過(guò)熔斷絲的電流超過(guò)了它的允許值，熔斷絲就會(huì)熔斷，起到保護(hù)作用。但這種保護(hù)很籠統(tǒng)，不能準(zhǔn)確地指出故障的原因和類型，給值班電工分析故障帶來(lái)一定的困難，會(huì)延誤處理故障的時(shí)間。

2.2 熱元件

熱元件是利用串接纏繞在兩種膨脹系數(shù)不同的雙金屬片上的電阻絲，當(dāng)電流在主回路中流過(guò)時(shí)產(chǎn)生的熱效應(yīng)引起雙金屬片彎曲程度不同，從而使控制接點(diǎn)斷開，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的保護(hù)。由于熱元件受環(huán)境溫度的影響比較大，當(dāng)周圍環(huán)境溫度超過(guò)40 ℃時(shí)，它就會(huì)容易誤動(dòng)。而且熱元件的金屬片發(fā)熱也需要一定的預(yù)熱時(shí)間，當(dāng)電機(jī)在冷態(tài)情況下啟動(dòng)時(shí)發(fā)生故障，熱元件的反應(yīng)靈敏度會(huì)降低。此外，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的運(yùn)行，熱元件的金屬片也會(huì)發(fā)生細(xì)微的變化，從而使熱元件的整定值發(fā)生變化，造成熱元件誤動(dòng)或拒動(dòng)的可能性增大。

2.3 接觸器

它主要是由操作人員通過(guò)按鈕或由保護(hù)元件動(dòng)作對(duì)電機(jī)進(jìn)行正?；蚬收蠒r(shí)的啟和停，因此，正是有了接觸器，才實(shí)現(xiàn)了電氣控制的自動(dòng)化。但對(duì)接觸器采用普通方式進(jìn)行控制已經(jīng)越來(lái)越不能滿足我們的需要了，因?yàn)槠胀ǖ目刂品绞皆诳埂盎坞姟焙汀白詥?dòng)”功能上已經(jīng)達(dá)不到生產(chǎn)裝置的要求。為了確保裝置變電所電氣設(shè)備的持續(xù)、穩(wěn)定、安全運(yùn)行，必須對(duì)老設(shè)備進(jìn)行更新改造。改造的方式有2種：①原來(lái)的配電和保護(hù)方式都不變，只需對(duì)老化的元件進(jìn)行更換；②采用科技含量高的保護(hù)元件替換原來(lái)的保護(hù)方式。采用第一種方案比較經(jīng)濟(jì)，也比較簡(jiǎn)單，但是更換同類元件并不能從根本上解決問(wèn)題；采用第二種方案價(jià)格比較貴，施工也比較復(fù)雜，但能滿足生產(chǎn)管理的需要。

3 改進(jìn)措施

為了切實(shí)解決存在的問(wèn)題，經(jīng)過(guò)市場(chǎng)調(diào)查和使用效果的比較，認(rèn)為上海華建生產(chǎn)的LM-500F微機(jī)電動(dòng)機(jī)保護(hù)監(jiān)控裝置（簡(jiǎn)稱華建LM-500F綜保）適用于380 V低壓電動(dòng)機(jī)的保護(hù)、監(jiān)測(cè)和控制，是新一代智能化的綜合監(jiān)控裝置。

3.1 華建LM-500F綜保操作面板介紹

LM-500F微機(jī)電動(dòng)機(jī)保護(hù)監(jiān)控裝置的操作面板如圖1所示。圖1為華建LM-500F綜保的顯示面板和操作按鍵說(shuō)明，面板上有5個(gè)指示燈，包括故障指示燈、運(yùn)行指示燈以及S1～S3等3個(gè)狀態(tài)指示燈，其中，S1為斷路器狀態(tài)信號(hào)，S2為接觸器狀態(tài)信號(hào)，S3為外部故障信號(hào)。面板上有一個(gè)較大的液晶顯示窗口，可以顯示實(shí)時(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)，可進(jìn)行保護(hù)動(dòng)作查詢，并可進(jìn)行設(shè)備參數(shù)設(shè)定、保護(hù)參數(shù)設(shè)定以及查詢等內(nèi)容。面板下側(cè)有MODE、SHIFT、DATA和RESET操作按鍵，其中，MODE鍵用于監(jiān)測(cè)和參數(shù)設(shè)定的方式選擇，SHIFT鍵用于移動(dòng)光標(biāo)，DATA鍵用于數(shù)據(jù)翻頁(yè)，RESET用于參數(shù)設(shè)定時(shí)的確認(rèn)以及數(shù)據(jù)查詢后的返回等。

電機(jī)運(yùn)行正常時(shí)，綜保顯示屏上顯示的只有電動(dòng)機(jī)的實(shí)時(shí)運(yùn)行電流等參數(shù)，當(dāng)發(fā)生跳閘或報(bào)警時(shí)，操作面板上的“故障”信號(hào)燈會(huì)點(diǎn)亮或閃爍，同時(shí)，在顯示屏窗口會(huì)自動(dòng)顯示相關(guān)的跳閘報(bào)警信息，通過(guò)按DATA鍵翻頁(yè)還可查閱故障跳閘報(bào)警的原因、跳閘時(shí)的三相電流或電壓、跳閘的時(shí)間及其他相關(guān)數(shù)據(jù)。這為值班電工了解故障原因、處理故障提供了重要的信息，縮短了處理故障、恢復(fù)供電的時(shí)間。傳統(tǒng)的保護(hù)裝置沒(méi)有顯示屏窗口，也沒(méi)有故障顯示信息，只有熱元件、接觸器、空氣開關(guān)動(dòng)作或熔斷絲熔斷等信息，不利于值班人員快速進(jìn)行故障判斷和處理。

圖1 LM-500F微機(jī)電動(dòng)機(jī)保護(hù)監(jiān)控裝置操作面板

3.2 對(duì)應(yīng)關(guān)系

采用LM-500F微機(jī)電動(dòng)機(jī)保護(hù)監(jiān)控裝置后，原配電回路的熱元件被拆除，更換成綜保自帶的CT；原熱元件的功能將由綜保的過(guò)載、起動(dòng)超時(shí)、斷相、電流不平衡、堵轉(zhuǎn)、單相接地、欠電流、欠電壓、過(guò)電壓、反相序和外部故障等諸多保護(hù)功能所替代。

按照原來(lái)的保護(hù)方式，當(dāng)有故障時(shí)，主要表現(xiàn)為熱元件動(dòng)作跳閘，但究竟是由何種故障引起的跳閘，沒(méi)有明確的指示信息，還需要通過(guò)分析和檢查來(lái)確定。改用新的保護(hù)方式后，在LM-500F微機(jī)保護(hù)監(jiān)控裝置的顯示屏上會(huì)直觀地顯示出是何種故障，使電工分析判斷故障變得簡(jiǎn)單，且該保護(hù)監(jiān)控裝置內(nèi)部都是電子元件，不會(huì)出現(xiàn)類似于熱元件的定值漂移現(xiàn)象。當(dāng)需要設(shè)定保護(hù)定值時(shí)可以直接在操作面板上通過(guò)按鍵來(lái)設(shè)置，不需要像熱元件那樣需要拆下來(lái)用專用的試驗(yàn)設(shè)備來(lái)進(jìn)行校驗(yàn)。熱元件的校驗(yàn)不僅工作量大，并且需要得到工藝生產(chǎn)條件的許可才能進(jìn)行，十分不便。

顯然，選用低壓綜保，在選擇性、可靠性、靈敏性和快速性方面都超過(guò)了原來(lái)的熱元件，在數(shù)據(jù)記錄、監(jiān)控上也填補(bǔ)了原來(lái)保護(hù)的空白，給值班電工提供了處理故障依據(jù)。

3.3 華建LM-500F綜保的控制原理

在主回路中，綜保取用兩路電源，一路是直接來(lái)自母線的電源L1，主要是為綜保提供電源的測(cè)量與工作電源；另一路是取自本配電回路的電源L11，主要是用于電動(dòng)機(jī)的控制以及保護(hù)的監(jiān)控等。在控制回路中，KM是控制接觸器，R1是綜保故障檢測(cè)繼電器的接點(diǎn)，R3是抗晃電自啟動(dòng)的接點(diǎn)，HL11和HL12是電機(jī)運(yùn)行和停機(jī)的指示燈，R2是綜保接地故障檢測(cè)繼電器的接點(diǎn)，QF/TRIP是主回路中空氣開關(guān)的接地故障分勵(lì)線圈，LM-500F是綜保的工作主體。

在控制回路中，電機(jī)的啟動(dòng)、停止與以往的控制回路一樣，都是通過(guò)SB2、SB1來(lái)實(shí)現(xiàn)的。啟動(dòng)電機(jī)時(shí)只要啟動(dòng)電流在設(shè)定的范圍之內(nèi)電機(jī)就進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)，綜保顯示屏上會(huì)顯示出電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行電流參數(shù)。

如果電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)或者運(yùn)行過(guò)程中，電流、電壓出現(xiàn)異常并達(dá)到堵轉(zhuǎn)、熱過(guò)載、三相電流不平衡等任意一個(gè)保護(hù)的動(dòng)作整定值時(shí)，就會(huì)使綜保內(nèi)部的保護(hù)繼電器R1動(dòng)作，使串接在啟動(dòng)回路中的R1常閉點(diǎn)打開，接觸器KM的線圈失電，電機(jī)跳停。當(dāng)綜保檢測(cè)到有接地故障時(shí)，作用于接地保護(hù)繼電器R2，使R2的常開點(diǎn)閉合，并接通空氣開關(guān)的分勵(lì)線圈，使空氣開關(guān)跳開，切斷主回路的電源，使電動(dòng)機(jī)停機(jī)。在綜保中還有一個(gè)報(bào)警繼電器R4，出現(xiàn)故障時(shí)會(huì)使R4的常開點(diǎn)閉合接通報(bào)警裝置，并向顯示部分發(fā)出燈光提示，以便值班人員進(jìn)行檢查。

4 結(jié)論

茂名石化多套化工裝置變電所的大量低壓電機(jī)經(jīng)過(guò)華建LM-500F綜保改造后投入了使用，到目前為止，運(yùn)行的時(shí)間已經(jīng)超過(guò)2年，從未發(fā)生過(guò)任何故障，性能穩(wěn)定、功能正確。我們相信，低壓電機(jī)的傳統(tǒng)保護(hù)元件經(jīng)過(guò)華建LM-500F綜保改造后，必將會(huì)為化工裝置的安、穩(wěn)、長(zhǎng)、滿、優(yōu)運(yùn)行發(fā)揮出重要的保障作用。

2095－6835（2018）24－0148－02

TM307

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10.15913/j.cnki.kjycx.2018.24.148

〔編輯：張思楠〕