低压电机保护

1、海尔学院 < 机电学院）毕业项目设计书项目名称：低压电机保护公司简介2第一章供配电系统3第二章110kv配电站4第三章低压电动机保护装置4第四章电缆的介绍8公司简介青岛石化检修安装项目有限责任公司成立于1993年，原隶属于中国石化集团青岛石油化工有限责任公司，2005年通过主辅分离，顺利的实施了企业改制。目前公司已通过质量、环境、安全的体系认证，已取得化工石油项目施工总承包贰级资质；化工石 油设备管道安装项目专业贰级资质；防腐保温项目专业贰级资质；机电设备安装项目专业贰级资质；建筑智能化项目专业贰级资质；压力容器制造D级 D1 、D2类）许可；压力管道安装 GB级、GC2级许可；中国设备

2、维修企业通用类一级、专业类一级资公司现有员工550余人，其中各类注册建造师45人，项目造价人员 30余人，各类项目技术人员 130人，其中：高级项目技术人员20人，初、中级项目技术人员110人；各类专业技师、高级技师60余人，取得中高级技术资格的技术工人260余人；获得青岛市突出贡献技师的2人，获得青岛市单项业务比赛状元的2人。公司专科以上人员共有300余名，占公司员工总数的 60%以上。公司现拥有各吨位大型吊车、叉车、侧叉车、货车、长拖盘货车十几台，各种机械加工车床十几台，各类阀门实验及维修台十几台及 743B综合校验仪， 激光对中仪、全自动数据采集器、红外成像仪等先进设备。公司本着“立足石

3、化、服务社会”的立企宗旨，在生产维护、项目安装、压力容器制作等方面取得了长足进步。公司目前主要承担：石化装置的安装、改造、检修、维 护；石油化工设备及金属材料等防腐保温处理；各类大型机组的安装、检修及运行维护；各类压力管道的安装；各类大型设备的吊装。110kv以下的变配电项目的安装、调试；各种类型的 DCS、ESD、PLC系统的安装调试及各种系列仪表的安装调试；自动 化控制装置和计算机网络等项目的安装调试、检修、维护施工；企业安防系统的设计安 装；具有各类金属零件的机械加工及物流装卸等能力。目前公司在中石化青岛炼化、中石化青岛石化、中海油实验基地、神华包头煤化、中石化海南炼化、中海壳牌公司、中

4、化安邦公司等企业承担着装置生产运行维护及保运、检维修工作。第一章供配电系统一个完整的电力系统由各种不同类型的发电厂、变电所、输电线路及电力用户组成。1 .发电厂 <generating plant ）按一次能源介质划分为火力发电厂、水力发电站、核电站等，此外，还有小容量的 太阳能发电厂、风力发电厂、地热发电厂和潮汐发电厂等，正在研究的还有磁流体发电和氢 能发电等。2 .变电所 vsubstation ）变电所是变换电能电压和接受分配电能的场所。如果仅用以接受电能和分配电能， 则称为配电站，仅用以把交流电能变换成直流电能，则称为变流所。3 .电力网 velectrical power ne

5、twork）输电线路和配电线路统称为电力网。通常将220kV及以上的电力线路称为输电线路，110kV及以下的电力线路称为配电线 路。配电线路又分为高压配电线路 <110kV）、中压配电线路 <635kV）和低压配电线路 V380/220V）。4.电能用户凡取用电能的所有单位均称为电能用户。第二章110kv配电站1 简介我厂110kV配电设备选用的是西安高压开关厂生产的126kV电压等级的的 SF6组合电器，我厂两个 110kv的变压器容量分别是25000KVA和16000KVA，采用双电源供电，以确保设备能正常运行。该变电站先把110KV变成6KV的高压电供给所需要的高压电机，再把

6、6KV变成400V供给低压电机。SF6气SF6封闭式组合电器（简称GIS>是应用SF6气体作为绝缘和灭弧介质的新型金属封闭 式开关设备。其中包括有：断路器、隔离开关、接地刀闸、电流互感器、电压互感器、 避雷器、母线、进出线套管等一次电气设备和相应的二次控制测量和监视装置。体常温常压下气态，无毒、无味、无色，具有良好的绝缘灭弧性能。第三章低压电动机保护装置<1 ）隔离开关隔离开关的分、合闸装置没有开断能力，因此，与断路器及其它隔离开关和接地开关之 间必须具有联锁。根据主接线的需要，隔离开关有时须具备一定的开合容性、感性小电 流和母线转换电流性能，其隔离开关内部通过专门设计来满足<

7、;2）接地开关装在壳体中的动触头通过密封轴、拐臂和连接机构相连，壳体采用转动密封方式和 外界环境隔绝，当该接地开关合闸时其接地通路是静触头，动触头、壳体及接地端子。接地开关壳体与 GIS壳体之间具有绝缘隔板，拆开接地线后，可用于主回路电阻的 测量，断路器机械特性的检测。快速接地具有关合短路电流的能力，及开合感应电流的能力。<3）电流互感器内装电感式三相环氧浇注型电流互感器；导体=初级线圈：次级线圈固定在环型铁心上。电流互感器线圈处于地电位，属于无故障CT;测量精度高可做到 0.2级。<4）电压互感器所用电压互感器的一次绕组为全绝缘结构，另一端作为接地端和外壳相连。一次绕 组和二次绕

8、组为同轴圆柱结构，一次绕组装有高压电极及中间电极，绕组两侧设有屏蔽 板，使场强分布均匀。1石化生产对设备总体要求石化行业是一个高危性质的行业，炼制原油过程中不可避免会泄露各种易燃易爆的气体、液 体等介质，而石油炼化的工艺又是一个长周期性的过程，对设备的连续工作可靠性要 求高，因此对作为生产动力的来源-电动机有特殊的要求。电机必须是防爆电机，而且必 须是有一台备用电机，有的甚至有两台备用电机。2电机的保护装置<1 ）3UA系列热继电保护器原理是用两种不同线膨胀系数的金属片，通过机械辗压在一起制成的，一端固定，另一 端为自由端。当双金属片的温度升高时，因为两种金属的线膨胀系数不同，所以它将弯

9、曲。 热元件串接在电动机定子绕组中，电动机绕组电流即为流过热元件的电流。当电动机正常运 行时，热元件产生的热量虽能使双金属片弯曲，但不足以使继电器动作；当电动机过载时， 热元件产生的热量增大，使双金属片弯曲位移量增大，经过一段时间后，双金属片弯曲推动 导板，并通过补偿双金属片与推杆将触点分开，触点为热继电器串于接触器线圈回路的动断 触点，断开后使接触器失电，接触器的动合触点断开电动机等负载回路，保护了电动机。缺点：因为金属易氧化变质，并且动作次数达到一定后会造成动作电流不准确，所以此 类的热继电保护器在石化行业基本淘汰<2 ）LM系列低压电动机保护装置LM系列微机电动机保护监控装置使用于

10、 380V低压系统，作为电动机馈线终端的保护、监控 和控制的智能化综合装置。还提供了设备维护和运行记录、跳闸记录以及额定参数等重要信 息，适用于连续工作状态下电机等设备保护。保护装置有以下特点：保护功能基本满足要求，主要保护功能：起动时间过长、热过载断相、三相电流不平衡、零 序过电流、堵转和TE时间保护。断路器、接触器运行状态的监视、工艺联锁跳闸、机组合闸条件的判断、电动机运行时间及 事件记录等功能。适用于增安型防爆电机TE时间保护简化二次接线、减少二次元件。对单相接地保护不需外加零序互感器，对风机等起动时间较 长的设备不需外加起动闭锁回路。调试整定方便，运行可靠性高，没有误动、拒动现象。可通

11、过RS485串 口接入DCS系统保护器通过精密互感器实时监测电动机定子线圈电流，通过实际数值设定和内部定值计算作 用于内部R1R2R3三个继电器，通过继电器动作实现控制回路合闸、跳闸。其中R3为遥控合闸LM系列低压电动机保护装置的主要功能<1>电动机起动过程保护提供过热模型和设定电动机允许的起动时间；允许起动时间设定TS范围199 s保护起动条件：电流从0突变到1.21m以上、在经过TS秒后，电动机起动过程尚未完成时，t = TS出口跳闸。<2>断相保护脱扣设定Td范围0.120 s一相电流w 0.125 Im、另两相电流0.25 Im，保护起动出口跳闸<3>

12、;堵转保护设定Tr范围28 Im、时间125.5 s，保护起动出口跳闸。<4>单相接地短路保护适用于TN系统单相接地短路，而不适用于 TN系统和中性点不接地 系统的剩余电流保护。单相接地短路保护不需另设CT,由程序计算单相接地短路电流值。时间T0设定范围0.15 s电流值I0设定范围0.58 Im保护起动出口5不平衡电流保护时间TO设定范围1120 s不平衡度%&定范围10%60%保护起动出口。反映某一相的电流最小值动作时， %应取90%为宜。 % Iu（最大或最小相的电流值三相电流平均值十三相电流平均值I。6热过载保护可作为独立的过载继电器，考虑了正序负序电流所产生的综合

13、热效应；过载热延时TL设定范围140 s、过热复位延时130 min，保护起动出口跳闸。TL为 电动机在冷态6 Im下所允许的过载时间，leq /Im7联锁停机保护S3常开接点用于工艺联锁或闭锁条件，要求为独立 （不与其他接点有公共端 的干接点输 入。跳闸延时时间0.1s8增安型电动机（GB 3636.3 2000保护在系列规格后加E”表示；起动时间 TS整定：TSW 1.7tE，电动机的tE时间7倍额定电流时的允许堵转时间，不小于 5 s应以铭 牌上的标注为准（考虑到增安型电动机降低一级容量使用 ;增安型电动机轴承温度检测 报警装置或定子绕组监控装置，跳闸时接入S3,报警时接入S4。9在系列

14、规格后加D”表示带数据通信接口，LM采用RS485总线接口，监控系统的软件 Winner RS通信协议 Winner RS485 1.1（Winner RS的辅助协议，非周期性数据读写扩展 ，传输介质屏蔽双绞线（距离9 600 m或光纤（100km，链路分环形和线形， 线形链路的终端需串接12 Q匹配电阻，环形链路首尾信号并接，传输速率9.6Kbit/s、45.45Kbit/s、93.75 Kbit/s、187.5 Kbit/s、500 Kbit/s、1 500Kbit/s10除单相接地短路保护利用其 K2常开接点出口分励自动空气开关的分励脱扣器外，其 余的保护均利用K1（一副常开与常闭转换接

15、点 的常闭接点串入控制回路实现，（AC3工 况的接触器主触头的接通和分断电流值不小于其约定电流的10倍，故起动过程时间过长保护、堵转保护可由接触器分断主回路 o K1的复位除热过载保护自动复位外，其余的 均为手动。复位方式，当有监控系统时，手动复位可由上位监控系统实施遥控复位 11LM300D系列具有4个无源干接点信号的处理单元，一个监视自动空气开关的状态 （QF常开接点 、一个监视接触器的状态（KM常开接点 、一个联锁停机（常开接点 和一个 备用（常开接点，信号处理单元的DC24电源内置。（12CT LM310 自带 CT, CT 的窗口直径：50A © 16mm 100 A &#

16、169; 22 mm 电流大于100 A时采用LM300 CT需另配，CT二次侧的额定电流可选1 A、也可选5 A。过载能力：2In长期运行、201 n 1 s。（13>电动机操作回路的电源取自自动空气开关的下沿， LM设独立的电源（80250VAC回 路，接至自动空气开关的上沿。 LM继电器电源接通时的缓冲时间 300 M,辅助电源允许 中断时间300 M（LM310辅助电源允许中断时间300 M>。（14>K1为单稳态输出的常开接点，K2为一付双稳态输出的常开、常闭转换接点。接点容量：220 VAC/7 A（持续电流 5 A>, 30 VDC/7 A第四章电缆的介绍

17、不同的电机所需要的电压电流不同，所以要选择合适的电缆。<1 ）所选的电缆的载流量应大于电机的，所谓导线的允许载流量，就是在规定的环境 温度条件下，导线能够连续承受而不致使其稳定温度超过规定值的最大电流。直流耐压 会有电子注入到交联聚合物介质内部，在半导体层凸出处或微小孔隙等处产生空间电荷 积累，电缆投运迭加交流电压后易发生绝缘击穿。将一根或多根绝缘导线组成的线芯包敷在相应的绝缘层内，外面再包上密闭包皮<铝、铅或塑料等），这种导线称电缆。电缆按其用途不同可分为电力电缆、装备用电线电缆和通信电缆。按绝缘类型可分为油筋纸绝缘、塑料绝缘、橡皮绝缘、气体绝缘和新型电缆< 如低温电缆、超导电缆）。按电压等级可分为中、低压电力电缆和高压电缆。通常把35KV及以下电压等级的电缆称中、低压电缆，而把 110KV以上电压等级的电缆称为高压电缆。我国制造的电缆线芯的标称截面有以下几种：1mn2、1.5 mn2 、2.5 mn2 、4mn2 、6mn2、10mn2、16mn2、25mn2、35mn