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天津分公司煉油部西區(qū)循環(huán)變電所有19面6kV高壓柜，其中12面為電動機柜，均為天水長城開關(guān)廠80年代設(shè)計生產(chǎn)的，其它裝置像2#常減壓、加氫裂化等裝置也大量使用了類似型號的6kV高壓柜。這些開關(guān)柜本身產(chǎn)品性能低劣，可靠性差。特別是其二次回路及其保護系統(tǒng)，存在諸多缺陷。它們運行的好壞直接關(guān)系到企業(yè)經(jīng)濟效益和安全運行。因此，急需進行更新與改造。因受資金等多方面的限制，對這些開關(guān)柜進行全部更新改造是不可能的。但對其存在的主要問題即二次回路及保護系統(tǒng)進行專項改造是可行的也是必須的。而由于此前沒有這方面的改造經(jīng)驗，特別是設(shè)備不能全部停電情況下改造難度很大。一直以來，西區(qū)循環(huán)水高壓系統(tǒng)的繼電保護采用的是機電式繼電器，直到今年上半年這些繼電器仍在使用，系統(tǒng)的安全運行主要靠“事先整定、實時動作、定期檢驗”的各種繼電保護和自動重合閘等當?shù)氐淖詣友b置來保證。而經(jīng)過長期使用，設(shè)備運行中這些繼電保護會由于機電式繼電器線圈開路或觸點機構(gòu)卡住、觸點接觸不良等原因而拒動的現(xiàn)象；同時由于機械觸點的固有動作時間的限制，使得動作時間偏長；定時限保護最小級差也需要0.5S，造成上下級保護很難配合；并且每年的調(diào)試維護工作量較大。在電動機保護上，因使用時間長導(dǎo)致繼電器本身故障或定值變化的現(xiàn)象已經(jīng)很突出，誤動的幾率也會增加；線路保護方面，由機電式繼電保護系統(tǒng)缺陷造成的線路保護拒動、誤動，直接影響到供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和生產(chǎn)的安全。

1.改造方案確定及設(shè)備選型考慮保護的統(tǒng)一性及可靠性，本次改造對高壓電機的保護采用的是西門子7SJ60系列微機綜保，對進線和母聯(lián)的保護采用的是西門子7SJ62系列微機綜保，它們采用了微機處理和通信技術(shù)，可以較好地適應(yīng)無人值班站的發(fā)展，達到減員增效，提高運行可靠性的目的。且功能集保護、控制、測量、通信于一身，運行維護、參數(shù)設(shè)置和調(diào)用方法簡便，便于日常的使用和管理。采用微機保護繼電器有以下幾大優(yōu)點：（1）保護功能：啟動過程監(jiān)視/堵轉(zhuǎn)保護；熱負荷保護；負序保護；欠電流監(jiān)視。（2）控制功能：對斷路器小車、斷路器、接地刀閘三個對象的當?shù)睾瓦h方狀態(tài)指示及對斷路器的當?shù)睾瓦h方控制（僅監(jiān)控）。（3）通信功能：用于遠方控制和資料交換的串行接口。（4）維護與修理方便：只要在規(guī)定的技術(shù)條件下運行，幾乎不需要維修。（5）可靠性高：運行經(jīng)驗表明，運行可靠性幾乎達100%。（6）整定、調(diào)試方便：整定值通過面板上的按鈕和顯示來整定，每項都可單獨整定。也可以通過串行通訊總線來更換整定值。（7）改變了傳統(tǒng)的二次設(shè)備模式、簡化了系統(tǒng)。7SJ62系列除以上功能和優(yōu)點外，還特別突出在線路保護和變壓器保護上，它具有用戶自定義邏輯功能，本次改造根據(jù)現(xiàn)場情況對進線和母聯(lián)的失壓保護及備自投邏輯進行了定義，用微機保護裝置實現(xiàn)了備自投功能，大大提高了保護功能的可靠性與完備性；變壓器保護上，涌流制動功能可以有效的防止由于勵磁涌流造成的誤跳，后期試驗證明，其功能更符合保護的要求。

2.西門子微機綜保的應(yīng)用（1）西門子微機綜保可根據(jù)ICE標準對電流／時間曲線進行編程，廣泛應(yīng)用于各種中心點絕緣或不絕緣的高壓、中壓及低壓輸配電系統(tǒng)。繼電器的在線動態(tài)測量信號設(shè)定范圍廣。當需要時，繼電器還提供了對相電流(相電壓)或中性點電流(電壓)進行閉鎖的輸入與輸出端，通過對不同繼電器閉鎖輸入端子間的連接，可構(gòu)成有效的邏輯選擇性。對于不同類型的保護設(shè)備，7SJ60系列可提供相對應(yīng)規(guī)格型號的微機保護器，為裝置大型電機的安全運行構(gòu)筑起了一條可靠的屏障。（2）該裝置主要應(yīng)用于中壓異步電動機的綜合保護，它們在運行中對可能發(fā)生的各種短路、過載、堵轉(zhuǎn)等不正常工作狀態(tài)能較精確的辯識，并作出相應(yīng)的動作。電動機的主要故障是定子繞組的相間短路，其次是單相接地和一相匝間短路；電動機不正常工作狀態(tài)主要是過負荷引起的過電流。保護裝置通過實測二相電流(第三相電流自動根據(jù)其它二相電流的矢量和計算)及中性線的電流有效值，輸入其內(nèi)部的三個低阻輸入端進行測量。根據(jù)電流的相位形態(tài)，自動計算相電流中的正序電流和負序電流百分比、作出電機過流性質(zhì)的判斷。對起動時間特別長的電機拖動系統(tǒng)，它能在參數(shù)設(shè)定上規(guī)定兩次起動的間隔及時間，亦能在信號口上閉鎖暫時不用的數(shù)據(jù)，克服電機起動保護和運行保護間的矛盾。

3.綜保應(yīng)用的參數(shù)設(shè)置及說明僅以本站3#高壓水循環(huán)泵為例，電動機額定功率為160kW，額定電流為26.3A，額定電壓為6kv，電流互感器變比為150/5。整定數(shù)據(jù)計算如下：3.1采用公式(6)計算中心點不接地系統(tǒng)的單相接地電容電流表1記錄了綜保對高壓循環(huán)水泵電機保護所需輸入的參數(shù)及繼電保護整定值，表中的投用整定值指已運行的水泵電機保護整定值。當電動機及線路發(fā)生故障，內(nèi)置輸出繼電單元根據(jù)故障性質(zhì)動作、報警或開關(guān)跳閘。

4.結(jié)論

（1）在生產(chǎn)裝置上中壓電動機一般單機容量大、工藝單位重要，在電氣上做好這類電機的保護工作是重點。（2）本次微機綜保器保護改造完成后，保護系統(tǒng)已經(jīng)能精確地達到保護的目的，解決了使用機電式繼電器的一些問題；同時程序、軟件控制使得動作大大縮短增加了靈敏性，使得上下級保護配合設(shè)置上更加容易也更加穩(wěn)定。另外，由于綜保本身的記憶功能，在故障記錄、故障分析的性能上更是其它手段所不能比擬的。