两级断路器同时跳闸的原因分析及解决办法.pdf

第 2 3 卷第 1 期 2 0 1 6 年 1 月 仪器仪表用户 lNS l TR UME N1 芦 l ON E I C V o 1 2 3 2 01 6 N o i 两级断路器 同时跳 闸的原 因分析及解决办法 李桢 中国石化股份有限公司 茂名分公司化工分部 广东 茂名 5 2 5 0 0 0 摘 要 针对P L C 柜上下两级断路器同时跳闸的问题 对上下两级断路器的特性进行了分析 利用断路器的脱扣曲线 找到了问题原因 给出了解决的办法 并对上下两级断路器的设计提出了建议 关键词 断路器 跳闸 原因 解决 中图分类号 T H 文献标识码 A 文章编号 1 6 7 1 1 0 4 1 2 0 1 6 0 1 0 0 5 9 0 3 An a lys is a nd S olu t io n f o r Ca us e s o f S imult a n e o us Tr ip pin g o f Ups t r e a m a n d Do wns t r e a m Cir c uit Br e a ke r Li Zh e ll P e t r o c h e m ic a l D e p a r t m e n t Ma o m in g B r a n c h S I N O P E C G u a n g d o n g Ma o m i n g 5 2 5 0 0 0 C h in a Abs t r a c t A b s t r a c t Ai mi n g a t t h e p r o b le m o f s imu lt a n e o u s t r ip p i n g o f u p s t r e a m a n d d o wn s t r e a m c ir c u it b r e a k e r in p o w e r s u p p ly S y s t e m f o r P L C a n a ly z e t h e c h a r a c t e r o f u p s t r e a m a n d d o w n s t r e a m c ir c u it b r e a k e r fi n d t h e c a u s e o f t h e p r o b le m w it h c ir c u it b r e a k e r t r ip p in g c u r v e s g iv e s t h e s o lu t io n a n d t h e d e s ig n p r o p o s a l o f u p s t r e a m a n d d o w n s t r e a m c ir c u it b r e a k e r we r e p u t f o r w a r d Ke y wor d s c ir c u i t b r e a k e r t r i p c a u s e s o lu t i o n 2 聚丙烯装置挤压机的P L C柜是从 日本 J S W J A P A N S T E E L WO R K S 公司成套引进的 用于实现对挤压机的常 规控制和安全联锁 P L C柜配电断路器采用空气断路器 空 气开关 是低压断路器 配置情况见表 1 MC C B M是上 级断路器 MC C B 0 1 MC C B 1 2为下级断路器 在 MC C B M 的上级还有一个断路器 编号为 S 6 是装置总承包设计院 设计的 S c h n e id e r 公司的产品 型号为 C 6 5 N C 3 2 使用过 程中 由于负载短路 MC C B 1 1 与 s 6同时出现跳闸 导致 挤压机停车 笔者对不同类型空气开关的特性进行了分析 最终查明并解决了问题 1 两级断路器工作原理简介 1 1 N F 3 0 C S断路器 N F 3 0 一 C S断路器由开关机构 自动脱扣装置 带手动 脱扣按钮 触点 消弧装置 接线端子及塑壳组成 自 动脱扣装置采用液压磁式 见图 1 过流时 线圈磁力大 于弹簧力 线圈靠近磁极片 吸引电枢并且驱动脱扣条 硅油的粘性使动作延时 如果过流现象严重 在不经过动 芯的情况下可立即吸引电枢 驱动脱扣条 表 1 P L C柜断路器一览表 T a b le 1 Lis t o f P LC c a b in e t c ir c u it b r e a k e r s 收稿 日期 2 0 1 5 1 0 0 6 作者简介 李桢 1 9 7 0 一 男 广东湛江人 硕士 高级工程师 研究方向 自动化控制系统的应用与维护 第1 期 李桢 两级断路器 同时跳 闸的原 因分析及解决办法 3 解决 办法 从上述原因分析 若上 下级的断路器都采用同种类 型的断路器 使上级断路器的额定电流大于下级断路器 的 额定电流 即可解决问题 对装置整体的设计来说 采用 的是 C 6 5 N C系列断路器 因此 我们决定用 C 6 5 N C系列 断路器对挤压机 P L C柜的断路器进行改造 首先 用钳形 电流表检测装置正常运行时断路器的负载电流 见表 2 断路器的额定电流要大于负载正常工作的电流 还要 满足负载启动尖峰电流的要求 因此 对负载做了启动 测试 MC C B 1 2的负载中含变压器设备 启动过程中 1 0 A 的断路器出现过载 用 1 6 A的断路器测试 能正常启动 最终断路器容量选择见表 3 表 2 各断路器所带负载正常工作时的电流 T a b l e 2 W h e n wo r k in g wit h l o a d c u r r e n t cir cu it b r e a k e r MC C B M的存在是多余的 本次改造取消了这一级 4 结束语 成套引进 P L C机柜 中的断路器应与装置整体设计采 用的断路器选用同一类型 若选用不同类型的断路器 要根据相应的瞬时脱扣电流范围和脱扣 曲线计算 使干 线断路器的瞬时脱扣电流大于支线断路器瞬时脱扣 电流 至少 2倍 J 国 内外 一些 厂 家推 出了一 种选 择 性 小 型断 路 器 f s e 1 e ct i o n Mi n ia t u r e C ir cu i t B r e a k e r S MC B 可在下级断路 器支路发生短路时 上级的 S MC B在 3 6 ms 内不脱扣 若下级断路器发生故障而不能分断短路电流 则 S MC B短 延时 1 0 3 0 0 ms 动作切断短路电流 3 1 S MC B用在配 电的 干线上可避免上下两级断路器同时跳闸 参 考文献 1 陆德民 张振基 黄步余 石油化工自动控制设计手册 fM 3 版 北京 化学 工业 出版社 2 0 1 3 2 2 周 懋忠 吕明伦 刘一 笑 等 S H T 3 0 8 2 2 0 0 3石油化 工仪 表 供电设计规范 s 北京 中国石化出版社 2 0 0 4 3 龚骏昌 黄开 薛涵 S MC B在终端配电系统中的应用探讨 U 1 低压 电器 2 0 1 3 4 5 0 5 4 上接 第5 4 页 性 首先对键合线脱落故障机理进行了分析 然后通过理 论分析了键合线脱落对 I G B T导通瞬间的影响 表明键合线 脱落会导致 I G B T在工作过程中会产生更高的电磁干扰 最 后通过实验验证了理论分析结果 在工程实际当中 系统运行过程中无法实时监测系统 中的电磁干扰 但是当系统发生电磁兼容故障时 可以优 先考虑 I G B T是否发生故障 而不需要对整个系统进行逐一 排查 对于 I G B T的故障诊断具有一定的指导意义 参考文献 1 张颖 新型I G B T引线键合故障诊断与预测方法 卟 半导体技 术 2 0 1 3 3 8 1 2 9 4 2 9 4 5 2 陈明 胡安 刘宾礼 绝缘栅双极型晶体管失效机理与寿命预 测模型分析 I 西安交通大学学报 2 0 1 1 4 5 1 0 6 5 7 1 3 杜明星 功率器件状态监测的关键问题研究 D 天津 天津大 学 2 0 1 4 4 王春雷 郑利兵 方化潮 等 键合线失效对于 I G B T模块性 能 的影响分析 电工技 术学报 2 0 1 4 2 9 1 1 8 4 1 9 1 5 禹鑫 杜明星 窦汝振 等 I G B T功率模块键合线故障下的温 度特f生 研究 卟 电力电子技术 2 0 1 5 4 9 2 5 5 5 7 6 沈刚 周雒维 杜雄 等 基于小波奇异熵理论的 I G B T模块键 合线脱落故障特征分析 电工技术学报 2 0 1 3 2 8 6 1 6 5 1 7 1 7 An g u s T B r y a n t Xi a o s o n g Ka n g E n ri co S a n t i e t a l Two S t e p Pa r a me t e r Ex t r a ct io n P r o ce d u r eW it h F o r ma lOp t i miz a t i o n fo rP h y s i c s Ba s e d Cir cuit S im u l a t o r I GBT a nd p i n Dio d e M o de l s I EEE T r a n s a ct io n s o n P o we r He ct r o n ics Ma r ch 2 0 0 6 2 1 2 2 9 5 3 0 9 8 Ma r co A n t o n io Ro d r i g u e z Bla n co Ab r a h a m C h u d i o S a n ch e z e t a l A F a i l ur e D e t e cti o n S t