6 kV厂用电保护配置及其功能探究

2014-09-02于利民

机电信息 2014年30期

关键词：需量厂用电低电压

于利民

(广东国华粤电台山发电有限公司，广东江门 529228)

6 kV厂用电保护配置及其功能探究

于利民

(广东国华粤电台山发电有限公司，广东江门 529228)

详细分析了6 kV厂用电保护配置情况，在对相关配置名称、参数以及相关信息进行介绍的同时，对其作用也进行了充分说明，其中6 kV厂工作及备用电源进线、低压厂用变压器采用FP-5000保护，6 kV电动机根据电动机的容量不同，分别采用MP-3000和SEL-587微机保护，对以上3种保护装置的特点、功能进行了阐述，对以后6 kV厂用电保护运行工作的开展有重要的理论指导意义和实践价值。

6 kV厂用电；保护；配置；功能

1 设备概述

广东国华粤电台山发电有限公司(以下简为本厂)3、4、5号机，每台机组的6 kV厂用电系统由2个厂用段、1个公用段和1个脱硫段组成。其中6 kV厂用段和公用段的工作和备用电源可互为切换。主变低压侧支接2台高厂变给6 kV厂用二段和1个6 kV公用段供电，3台机组共设1台启/备变作为6 kV系统的启动和备用电源。6 kV系统为中电阻接地系统。

6 kV厂用电馈线采用美国西屋公司FP-5000馈线综合保护继电器。该综合保护继电器是微机型的，具有三相及接地过流保护、过压保护和测量功能，集电气测量、保护、故障诊断、故障记录、自检、通讯于一体。6 kV变压器保护采用FP-5000保护的同时，增加高压侧电缆零序保护继电器BA9053/010作为6 kV接地保护。本厂容量在2 000 kW以下电动机采用美国西屋公司MP-3000电动机综合保护继电器，容量在2 000 kW以上电动机保护采用美国SEL公司SEL-587电动机综合保护继电器。

2 6 kV母线低电压保护

6 kV各段母线配有低电压保护，采用分立元件组成。该保护由4个低电压继电器和2个时间继电器实现。低电压继电器接于母线PT，其中2个低电压继电器整定值为70%，同时动作后延时0.5 s出口跳闸。另外2个低电压继电器整定值为45%，动作后延时1.5 s出口跳闸。PT电压一次回路熔丝熔断时，中间继电器KC1动作发出断线信号。

3 FP-5000馈线及变压器保护

FP-5000馈线保护继电器设计紧凑，具有三相及接地过流保护、电压保护和测量功能。它既可以用于馈线断路器的保护，也可以作为变压器等保护的后备保护。FP-5000利用了微处理器的技术，具有数据采集功能。一般来说，这些硬件极其主要的固件都具备了自身检验功能，即使在出现一些突发事故和故障的情况下，仍然可以正常运转，具有很高的可信度。

总的来说，FP-5000馈线综合保护继电器主要提供三相及接地过流保护、电压保护和测量功能，还能在一定程度上进行现场检测以及运用远程手段来实施监控等。这里需要指出的是，FP-5000还能够准确地提供电能使用的基本情况。另外，还可对整个分合闸回路情况进行实时监督，一旦发生不正常情况就立即启动报警，在此过程中，面板上设有分、合闸按钮，能够在第一时间内方便操作。

3.1 FP-5000的保护功能

三相瞬时过流保护、三相反时限过流保护；根据测量值的接地及中线瞬时过流保护；根据测量值的接地及中线反时限保护；根据计算值的接地及中线瞬时过流保护；根据计算值的接地及中线反时限保护；断路器故障、缺相负序过流保护；电压不平衡及相序保护、失压及低电压保护；过低或过高频率保护、单相失压及低电压保护；10种标准时间电流曲线。

3.2 FP-5000的测量功能

电流(绝对值、矢量值、相序)、电流需量和峰值需量；电压(绝对值、矢量值、相序)；视在功率及视在功率需量、有功功率、千瓦需量及峰值需量；输出、输入、有效有功电度、无功功率、千瓦需量及峰值需量；超前、滞后、有效无功电度、功率因数、频率；总谐波失真百分比及数值、最大值/最小值记录、趋势记录。

4 MP-3000电动机保护

MP-3000电动机保护继电器是一种采用微处理器的继电保护装置，适用于多种型号的电动机，常用于中压或大型的电动机保护。结构紧凑，与其他IQ测量及保护仪表的安装开孔尺寸一致。该保护有三对相电流输入端子和一对接地电流输入端子(5 A或1 A)。接地保护及测量既可通过零序CT完成，也可以通过计算相CT的剩余电流来实现，前者对接地故障的灵敏度比后者要高出很多。MP-3000适用的电源频率为50 Hz或60 Hz，可以自行设定。其具备的保护功能和测量功能如下：

4.1 MP-3000的保护功能

I2t热过载保护、锁定转子保护；极限脱扣电流、负序/相不平衡保护；瞬时过流保护、接地故障保护；装设URTD模块实现RTD脱扣及报警；低负载脱扣、每次启动次数限制；堵转或长延时启动保护；人工或自动复位；故障安全或无故障安全两种跳闸模式；报警功能、远程控制；事件、历史记录功能。

4.2 MP-3000的测量功能

主要是电动机电流、绕组温度、电动机状态。这3种功能在不同条件下对整个系统设备具有很好的保护作用，对提升整个系统性能而言是很好的帮助。

5 SEL-587保护

SEL-587电流差动继电器和过电流继电器在一个组件中可提供电流差动保护以及两组完整的过电流元件。继电器测量高低压侧的电流、差动动作和制动量以及2次和5次谐波。继电器整定值允许采用Y或△连接的高低压侧电流互感器。继电器可补偿各种设备和CT连接来得到正确的差动动作量。

硬件如图1所示。一个微处理器、数据采集系统和电源可完成所要求的电流差动和过电流保护。

图1 SEL-587继电器硬件框图

5.1 电流差动保护

一般情况下，SEL-587继电器适用于大型电动机，其中最为主要的一个原因是它能够适应各种电力变压器连接。继电器能自动补偿各种连接，以此来获取相应工作所需要的能量。SEL-587继电器的变压器差动保护功能设计了一套可整定的动作电流启动量以及2个百分比制动折线特性。

5.2 过电流保护

SEL-587继电器包含2组无方向的过电流元件来辅助差动保护，一组用于绕组1的电流测量，另一组用于绕组2的电流测量。所有元件都具有独立的启动和延时整定值。如果需要，可通过一个外部输入来进行外部控制。过电流元件测量绕组输入电流的基波分量。如果变压器CT是星形连接，继电器可提供此绕组的相、负序和零序过电流元件。如果CT是三角形连接，继电器仅仅可以提供此绕组的相和负序过电流元件。在新安装中，应尽量使用星型CT连接，以便最大限度地利用保护并简化过电流元件整定值。