CBZ-6071電動機保護測控裝置應用及實例分析

肥礦集團平陰鋁業有限公司 尹 勇 陳海霞 付應臣

CBZ-6071電動機保護測控裝置應用及實例分析

肥礦集團平陰鋁業有限公司 尹 勇 陳海霞 付應臣

高壓電動機作為重要的用電設備，在運行中存在啟動電流大、啟動時間長且容易發熱等缺點，保護裝置多配置為具有感應型帶反時限特性曲線的裝置。隨著電網的日益擴大，對保護動作的快速性要求更高了，變電所饋線的后備段延時限值也要求越來越短。

一、保護裝置功能描述

CBZ-6071電動機保護測控裝置適用于10kV及以下等級三相異步電動機的綜合保護和測控。本系統主要有以下幾種設置， 電流速斷保護，過流保護，過熱保護，堵塞保護，啟動時間過長保護，啟動間隔保護，低電壓保護，負序過流保護，零序過流保護，負荷告警，PT、CT斷線告警等設置。本文，筆者結合中小型高壓電動機的繼電保護整定計算實例進行詳細說明，以CBZ-6071型為例，該裝置電動機額定電壓為6 kV，額定功率為315kW，cosφ=0.89，運行額定電流為Ie為38A，啟動時間為n1為10 s（此為推薦值，建議電動機啟動時間最好實測），啟動電流為Istart為266A，CT變比為50/5。

1. 根據CBZ-6071型電動機微機保護的原理，將電動機的額定電流除以電流互感器的變比即為In，In按下式計算

2. 電流速斷保護（正序速斷），按躲過電動機啟動電流來整定：

式（2）中，Kco為可靠系數，Istart為啟動電流，由于該型微機保護的速斷定值可將啟動時間內和啟動時間后分別整定，故需計算兩個速斷定值。

（1）啟動時間內，Idz.j=KcoIstart/n1，Istart=7Ie。

計算得，Idz.j=32A。

（2）啟動時間后，由于啟動時間后電動機運行電流降為額定電流，為防止啟動時間后電動機仍運行在啟動電流水平上，推薦使用下式計算。

Kco取0.8，計算得，Idz.jdh=21A

3. 過負荷告警。按下式計算

式（4）中，Kco為可靠系數作用于信號時取1.1，作用于跳閘時取1.2~1.4；Kre取0.85。代入式（4）得Idz=4.917A，取4.9A。

4. 堵轉保護的允許堵轉時間t，由于在算法上可區別堵轉和正常啟動，堵轉的正序電流定值一般可取為I1=2.5In=2.5×3.8A=9.5A。

5. 啟動時間過長保護，其整定值包括正序電流定值I1和動作延時T，啟動時間按電動機啟動時間乘1.2，則 可靠系數整定為：tdz=1.2×tstart=1.2×4.5=5.4 s，取5.4 s。

6. PT斷線告警的整定值有檢無壓定值U和檢無流定值I，檢無流定值I要求能躲過裝置的感應電流，一般取為0.1A，檢無壓定值U（U一般取10~20V）。

7. 低電壓保護：低電壓定值Uset一般取為額定電壓的60%，動作延時根據要求來定， PT斷線閉鎖電流定值可取電流允許下限值，一般為0.1A。

8. 零序過流跳閘（告警）。在一次過流保護時，動作電流可按系統總接地電容電流的20%整定，然后按電流互感器變比換算成繼電器的動作電流。如果二次回路電阻較大，應以通一次電流實試動作電流為準。

9. 啟動間隔保護的整定值就是啟動的間隔延時，為避免頻繁啟動，間隔延時不宜過短。

（1）保護裝置型號。CBZ-6071電動機保護測控裝置 CT變比為10，PT變比為0.06。

（2）保護裝置功能投退選擇。速斷保護（投）用作相間短路保護，速斷電流整定值分為啟動時和啟動后兩部分，過負荷保護（投），堵塞保護（投）作為速斷保護的后備保護，由于電動機所帶動的負荷過大或其他原因致使電動機不能轉動時，為避免損壞電動機，應及時將其切除。堵塞保護能正確區分啟動或正常運轉，只在啟動結束后投入。設備使用規程中明確提出電動機運行過程中不允許頻繁的啟停電動機，啟動時間間隔保護可有效防止太小的時間間隔內的重復啟動而導致電動機過熱。

（3）整定清單（表1）。

表 1 整定清單

二、總結

隨著電力系統保護實現微機化，傳統的感應型反時限特性保護裝置往往不能提高繼電保護裝置的可靠性和快速性，作為重要用電設備的高壓電動機，CBZ-6071型微機電動機保護裝置軟件能自動識別保護啟動過程，其后備保護不受啟動過程的影響，整定動作時限比反時限保護短，具有廣闊的發展前景和應用需求。