试论保护控制器在高压电机保护中作用

王琳,满红

摘 要 本文以某公司301总变6kV高压电机控制保护系统改造为例，介绍SEL-701智能型控制器在6kV电机保护中的成功应用。同时，分析了智能型电机保护控制器的优势，以及灵活可靠的控制方式。

关键词 高压电机；智能控制器；控制方式

中图分类号TM307 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）43-0056-02

0 引言

随着智能微机型电机保护的广泛应用和推广，其这类产品不仅品种繁多，而且产品质量也非常的可靠。针对我公司现使用的SEL-701型高压电机保护控制器，它完全具备完整的感应电动机的保护功能，并且还具有先进的监视、报告、测量和控制等功能。尤其它具有RS-485/232通讯接口，在实现高压电机智能化的管理上，更能充分体现出微机型保护的优越性[1，2]。某公司装置区共有14台高压电机，原高压电机的保护控制器为IMM7990型，虽该控制器比GL型机械保护控制器先进，但随着301供电系统微机化管理的不断完善，该控制器无标准的通讯接口规约t，无法与301微机系统实现时时通讯，且该控制器使用年限已久，元件老化及绝缘故障频繁出现，基于上述的原因，为了进一步提高高压电机的可靠运行，进一步完善301微机化管理的水平。我们逐年对高压电机的保护实施更新改造，充分发挥了301总变微机化管理的优点，应用效果十分显著。

1 原高压电机保护控制器存在的问题提出

原高压电机采用的保护控制器IMM7990，具有的保护功能：不平衡、短路、接地保护、过载、堵转限制启动次数等保护功能项。

通过十几年运行情况来看，无论是从使用寿命，还是从继电器本身的保护功能来看，存在诸多的问题：1）该继电器为分离插入安装方式，由于受我厂环境的影响，继电器底座易吸附尿素粉尘，造成继电器座绝缘下降，经常出现供电系统直流控制、操作电源绝缘报警，对变电所的安全运行构成一定的威胁；2）IMM7990继电器使用年限已久，继电器内部元件老化严重，且多次出现误报警。我公司的高压电机保护在未更换智能型控制器之前，如560PM01A、300PM02A、300PM01B电机的IMM7990继电器已损坏；3）IMM7990继电器虽采用电子元件集成化控制，但该控制器控制逻辑分析技术较落后。当出现故障报警时，需通过故障显示代码及动作值进行综合分析、判断具体的故障类型，对分析结果影响较大；4）IMM7990的通讯规约为非标准的，无法与301微机系统建立通讯，无法满足301供电系统的微机化管理。

鉴于上述原因，我们利用大修逐步进行高压电机保护系统的整改，目前已完成了8台高压电机保护控制器的更换改造工作。

2 SEL-701保护控制器的功能介绍

SEL-701电机保护控制器采用电子集成化控制技术，通过逻辑运算实现智能化控制和管理。它不仅具备完整的感应电动机保护功能，而且还具备很多强大的辅助功能。它可以在线跟踪电动机的负荷及使用情况，通过事件报告和顺序事件记录器报告来减少故障后的分析时间。在测量方面它可以测量电机三相电流、系统电压、功率因数、频率等等参数，能直观的掌握电机运行电流显示、电度计量、电机运行时间的统计、断路器跳合闸次数统计等。

由功能框图看出：SEL-701保护功能非常强大，采用国际标准保护功能代码。继电器内部逻辑运算灵活多样、适应性强，继电器输出的接点具有可编程功能，应用极其方便。

3 SEL-701型电机保护控制器的应用

3.1 配置简介

我公司的14台高压电机经过近两年装置大修，已逐步更换整改了8台高压电机的保护，将原IMM7990多功能保护控制器更换为SEL-70l智能型，该保护控制器安装在6KV高压电机开关柜上，只需在原保护的安装位置处按SEL-701安装尺寸扩孔，对开关柜整体外观不受任何影响，各开关柜上新更换SEL-701通讯出口并接，接入微机实现通讯监控。

3.2 SEL-701与微机通讯、监控的管理

SEL-70l控制器后面板的通讯接口（C10、C11、C12、C13、C15），由一根4芯通讯电缆至原电度表屏内，接入通讯接口转换器485/232，经过通讯控制器和网络服务器，与微机实现通讯管理。运行pestar2．0自动化监控软件，运行“SSET．EXE”程序或在前台机项打开“设备登记系统配置”，添加SEL701保护设备，并在子站进行设备登记以及模拟量、开关量的设置，运行“运行参数整定项“进行相关报警定义。通过微机进入FRONT．EXE程序界面，查看高压电机运行实时值。

3.3 电流、电压采样及控制输出接点设置的实现

以公司530PM01A高压电机保护整改为例：SEL-701电流回路取样来自T1、T3（150/5）电流互感器，TI/T3电流CT安装在530PM01A高压电机6KV柜内，在本次整改中电流元件仍采用原保护CT，将CT二次对应接入SEL-701控制器对应端子，接线方式采用两元件监测，端子接线见图2。

在图2中：设置B（08，09）接点为90％Ue电压监测控制，B（14，15）接点为70％Ue电压监测控制，以实现系统电压在70％Ue-90％Ue之间波动时，530PMOIA甩负荷后禁止电机自启动，对保护系统电压的稳定性起到了很好的控制作用。

530PMOIA控制再启动/卸载控制图修改后，设置OUT3=70％Ue 30S；OUT2=90％Ue 3S，其作用是当供电系统电压低于70％Ue超过30S后解除自启动功能；当系统电压瞬时晃电（低于70％Ue 1S），恢复至90％Ue且稳定3S以上，允许50PM01A实现自启动。

3.4 用户程序配置

完成电流、电压回路采样后，通过继电器面板或窜行通讯接口进行参数设置。该继电器完全满足原IMM7990多功能保护继电器的所有功能，由OUT1输出接点实现故障保护跳闸，OUT2/OUT3实现高压电机在低电压情况下禁止自启动，无论是从设备本身安全方面，还是从稳定系统电压方面都起到了很好的保护作用。

4 结论

完成530PM01A/B/C/D高压电机保护的整改工作，在次年又完成560PMOIA、300PM02A/B、1OOCM05高压电机的保护的整改。整改后投运至今，SEL-701保护控制器运行稳定、监控正常。在保证高压电机安全稳定运行的条件下，为化肥装置的长、满、优运行提供了可靠的保证。在今后装置大修期间将逐步完成其它几台高压电机保护的改造，并充分利用SEL-701的灵活多样的逻辑运算功能，以达到实现简化6KV高压电机的控制回路的目的，真真做到高压电机安全、稳定的运行。

参考文献

[1]孔德星，彭红，匡森.高压异步电动机综合保护器的研究[J].焦作工学院学报：自然科学版，2002，21(5).

[2]梁丽慧.高压异步电动机综合保护系统的研究[J].电工技术杂志，2000，2.

注：“本文中所涉及到的图表、公式、注解等请以PDF格式阅读”