導(dǎo)語：注水電動(dòng)機(jī)微機(jī)保護(hù)改造問題分析一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

電力系統(tǒng)建設(shè)是油田采油工藝中的重要環(huán)節(jié)，大慶油田經(jīng)過七年開采，注水變電站已成規(guī)模，淘汰落后技術(shù)成為油田建設(shè)的一項(xiàng)重要工作。隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)已成功運(yùn)用到繼電保護(hù)領(lǐng)域，具有自我測(cè)試功能和強(qiáng)大的邏輯處理能力，以及非常高的可靠性、選擇性、靈敏性、快速性，完全可以替代落后的繼電器保護(hù)系統(tǒng)。本文對(duì)注水電動(dòng)機(jī)微機(jī)保護(hù)改造過程中出現(xiàn)的一些問題進(jìn)行分析，以供大家參考。

1電流互感器接線問題及解決方法

1．1電流互感器接線問題

高壓注水電動(dòng)機(jī)的主保護(hù)通常為差動(dòng)保護(hù)，其接線方式一般采用兩相星形接線，如圖1所示。根據(jù)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)原理，同一相的兩個(gè)電流互感器的二次繞組電流大小相等、相位反向180°，微機(jī)保護(hù)裝置計(jì)算其相量和為零，在運(yùn)行時(shí)保護(hù)裝置不會(huì)動(dòng)作。如果一次電纜相序接線錯(cuò)誤造成電流互感器二次接線與一次相序不對(duì)應(yīng)，則是同一相的兩個(gè)電流互感器的二次繞組電流大小相等、相位不是反向180°，微機(jī)保護(hù)裝置計(jì)算其相量和不為零，在投運(yùn)時(shí)因?yàn)殡娏髌饎?dòng)峰值的原因，會(huì)造成電流差大于差動(dòng)整定值，保護(hù)裝置會(huì)起動(dòng)跳閘出口。如果一次電纜相序接線正確，而電流互感器二次接線極性錯(cuò)誤，也會(huì)造成同一相的兩個(gè)電流互感器的二次繞組電流大小相等、相位相同，微機(jī)保護(hù)裝置計(jì)算其相量和，電流和大于差動(dòng)整定值，保護(hù)裝置會(huì)起動(dòng)跳閘出口。

1．2解決方法

解決一次電纜相序及互感器二次接線極性正確性的問題，我們?cè)趯?shí)際工作中總結(jié)了一套實(shí)用的模擬檢驗(yàn)方法，模擬檢驗(yàn)法接線如圖2注水電動(dòng)機(jī)繞組阻抗較大，采用的調(diào)壓器輸入電流較小，大約十幾安培左右。(1)毫安表顯示為零，表示一次、二次接線相序極性正確;(2)毫安表顯示一次電流除以變比的數(shù)值，表示互感器有一個(gè)二次回路開路現(xiàn)象，需要進(jìn)行檢查;(3)毫安表顯示一次電流除以變比數(shù)值的2倍，且注水電動(dòng)機(jī)兩側(cè)電纜一次相序不對(duì)應(yīng)或二次極性接反時(shí)，需要調(diào)正。

2阻抗匹配問題及解決方法

2．1電流互感器勵(lì)磁阻抗及二次電流電纜線芯阻抗匹配問題

2．1．1電流互感器的勵(lì)磁阻抗匹配問題注水電動(dòng)機(jī)回路中的電流互感器勵(lì)磁特性匹配極為重要，通常會(huì)選擇同一廠家、同一批次生產(chǎn)的參數(shù)相同的互感器，但在改造時(shí)很難滿足這一要求。2．1．2二次電流電纜線芯阻抗匹配問題交流電流回路示意圖如圖3所示。現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工作中，高壓柜和星點(diǎn)柜分別安置在不同位置，造成高壓柜內(nèi)的電流互感器距離繼電保護(hù)裝置較近。星點(diǎn)柜安置在注水電動(dòng)機(jī)附近而離繼電保護(hù)裝置較遠(yuǎn)的問題，會(huì)出現(xiàn)星點(diǎn)柜“5LH”電流互感器二次電纜接至繼電保護(hù)裝置的長度遠(yuǎn)大于高壓柜“1LH”二次電纜接至繼電保護(hù)裝置的長度。長電纜電阻大，會(huì)造成同相兩端電流互感器二次負(fù)荷不同，使電流互感器無法滿足繼電保護(hù)裝置的靈敏性和選擇性，也會(huì)產(chǎn)生不平衡電流，有可能造成繼電保護(hù)裝置誤動(dòng)作。

2．2解決方法

2．2．1電流互感器匹配問題的解決方法高壓柜A、C相和星點(diǎn)柜A、C相分別是同一廠家、同一批次的產(chǎn)品，它們的勵(lì)磁特性很相近，我們將高壓柜和星點(diǎn)柜不同相的互感器進(jìn)行調(diào)換，使同一相的互感器滿足匹配要求。2．2．2二次電流電纜線芯阻抗匹配問題的解決方法(1)將原有的二次額定電流為5A的電流互感器更換為1A的電流互感器，增大變比，降低電纜壓降損耗。(2)測(cè)量星點(diǎn)柜互感器二次電流回路電纜的直流電阻，計(jì)算電纜長度，將高壓柜的電纜敷設(shè)長度與星點(diǎn)柜電纜長度相同，達(dá)到補(bǔ)償電流的目的。電纜長度計(jì)算公式:L=(Ｒ·S/ρ)÷2(1)式中:L———需補(bǔ)償?shù)碾娎|長度，mＲ———需補(bǔ)償?shù)亩呜?fù)荷，ΩS———電纜的截面積，mm2ρ———銅的電阻率(0．0175Ω·mm2/m)(3)在繼電保護(hù)裝置處帶電纜測(cè)量電流互感器的勵(lì)磁曲線，如圖4所示。斷開試驗(yàn)端子，將電流互感器二次側(cè)開路，采用勵(lì)磁特性測(cè)試儀在試驗(yàn)端子處分別測(cè)試它們的勵(lì)磁曲線，然后進(jìn)行比較，驗(yàn)證電流互感器的勵(lì)磁曲線是否匹配。

3高壓變頻改造安裝問題及解決方法

3．1高壓變頻改造時(shí)的安裝問題

為了避免電動(dòng)機(jī)起動(dòng)影響電網(wǎng)的電壓波動(dòng)，目前很多注水變電站的高壓電動(dòng)機(jī)使用高壓變頻器。國標(biāo)規(guī)定，2MW及以上的電動(dòng)機(jī)應(yīng)裝設(shè)差動(dòng)保護(hù)。通常，差動(dòng)保護(hù)的電流互感器一組裝設(shè)在開關(guān)出線側(cè)，另一組裝設(shè)在電動(dòng)機(jī)中性點(diǎn)側(cè)，而變頻器裝在開關(guān)和電動(dòng)機(jī)之間，如圖5所示。在變頻工作條件下，差動(dòng)保護(hù)一側(cè)采集的是工頻電流，另一側(cè)采集的是變頻后電流，因此差動(dòng)保護(hù)會(huì)動(dòng)作。

3．2解決方法

變頻器起動(dòng)時(shí)由低頻開始，輸出頻率基本在50Hz以下，如果兩側(cè)的電流互感器都反映變頻二次電流，可以滿足差動(dòng)保護(hù)要求。我們將高壓開關(guān)柜側(cè)的電流互感器安裝到高壓變頻器輸出端，解決了該問題。

4自動(dòng)化儀表連鎖問題及解決方法

4．1自動(dòng)化儀表連鎖問題

注水電動(dòng)機(jī)自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控注水泵入口壓力、出口壓力、潤滑油壓力，以及電動(dòng)機(jī)前后軸瓦溫度、注水泵前后軸瓦溫度和出口溫度、定子繞組溫度等，并將參數(shù)采集輸入微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。發(fā)生故障時(shí)，PLC會(huì)對(duì)注水電動(dòng)機(jī)電氣系統(tǒng)進(jìn)行控制，低油位、低水位、溫度過高時(shí)，注水泵在值班室內(nèi)的控制屏?xí)l(fā)光、發(fā)出告警音響，控制屏內(nèi)中間繼電器閉合輸出非電量信號(hào)，對(duì)注水電動(dòng)機(jī)發(fā)出跳閘信號(hào)，保證注水電動(dòng)機(jī)安全運(yùn)行。

4．2解決方法

(1)注水泵入口壓力、出口壓力、高壓注水電動(dòng)機(jī)潤滑油壓力多選用智能壓力變送器替代以往的電接點(diǎn)壓力表。智能壓力變送器通過壓力傳感器把壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，將放大后的電壓信號(hào)送至模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路，再轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)送單片機(jī)處理，最后輸出4～20mA電流信號(hào)至PLC控制系統(tǒng)。PLC判斷后發(fā)出停泵指令，高壓注水電動(dòng)機(jī)停泵。PLC采集高壓注水電動(dòng)機(jī)前后軸瓦溫度、注水泵前后軸瓦溫度和出口溫度，設(shè)置報(bào)警值和連鎖停泵值，滿足設(shè)定條件時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，停止泵的運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)高壓注水電動(dòng)機(jī)的保護(hù)。(2)溫度變送器的測(cè)溫探頭直接安裝在接線盒內(nèi)形成一體化的變送器，高壓注水電動(dòng)機(jī)使用熱電阻溫度變送器對(duì)高溫進(jìn)行測(cè)試、報(bào)警。

5結(jié)語

微機(jī)保護(hù)的可靠性、選擇性、靈敏性遠(yuǎn)高于繼電器保護(hù)，可以對(duì)電流、電壓互感器斷線進(jìn)行有效閉鎖，降低保護(hù)誤動(dòng)幾率，提高電動(dòng)機(jī)安全運(yùn)行的可靠性。它上傳信息報(bào)文準(zhǔn)確、清晰，可實(shí)現(xiàn)長時(shí)間存儲(chǔ)，降低運(yùn)行人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，為變電所無人值守創(chuàng)造了條件。

參考文獻(xiàn)

［1］GB14285—2006繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程［S］．

作者：衛(wèi)東 劉國昌 崔宏鑫 單位：大慶油田工程建設(shè)公司油建公司