淺析利用繼電器實現備自投及低電壓保護改造的問題

淺析利用繼電器實現備自投及低電壓保護改造的問題
某化工企業廠內一6kv配變電所為年產7萬的聚丙烯裝置供電，配電裝置隨生產裝置由承商進行設計配置。該配變電所6kv兩段母線采用單母線分段的接線方式，在母聯開關設有備自投裝置。兩段母線所帶設備均為電容器組、電動機和變壓器，電容器組分組手動投切。主接線簡圖所示。
1．原設計存在的問題
（1）在母聯斷路器qf3上安裝備自投裝置。該備自投裝置的失壓檢測元件安裝在進線tvi、tv2上，并且沒有考慮二次電壓回路斷線對備自投的影響。因此有兩個問題：一是只有當進線失壓時，才可能起動備自投；若進線斷路器qfl或qf2誤跳，進線仍有電壓，但母線已失壓時，備自投卻不能起動，達不到備自投裝置應有的作用；應將電壓檢測元件安裝在母線tv3或tv4上。二是當二次電壓回路有熔斷器熔斷時，可能觸發備自投起動，使一次供電系統電壓波動，從而造成生產波動甚至停車，這在化工生產中也是不允許的。
（2）6kv電動機均裝設低電壓保護。在6kvⅱ段母線上除一臺電動機無自起動功能外，其余都具有失壓自起動功能，即在電壓瞬時降低又恢復后延時自起動，允許母線失電時間不超過3s。具有自起動功能的6kv電動機的電壓檢測元件裝設在ⅱ段母線tv4上。不具有自起動功能（每段母線各有1臺）的電動機，其失壓保護的電壓檢測元件安裝在i段、ⅱ段進線tvl、tv2的二次回路上。當有一段進線檢修，由另一段進線帶兩段母線運行時，必有一臺電動機因低電壓保護動作而不能工作，而這兩臺電動機都沒有相應的備用電動機，只要有一臺不能開，就不能保證聚丙烯裝置的全流程運行。這將嚴重影響高負荷連續性化工生產的正常進行，是不允許的。雖然后來采用進線斷路器qfi、qf2作為低電壓保護動作的判據進行了改造，滿足了生產需要，但電動機的低電壓保護回路顯得較為復雜，不利于運行維護及試驗。
（2）簡化電動機低電壓保護回路。低電壓保護回路的電壓從母線tv3、tv4上取，去除與進線斷路器qfl、qf2有關的判據，既利于運行維護和試驗，又防止因斷路器輔助觸點動作不正常而造成電動機低電壓保護拒動；另外對電動機低電壓保護也實現斷線閉鎖，防止由于tv3、tv4二次回路斷線引起電動機低電壓保護誤動。
（3）電容器組增加具有斷線閉鎖的低電壓保護。
（4）為滿足上、下級配合的要求，加大電壓檢測動作的范圍，更換電壓檢測元件，但由于柜內空間有限，要達到上述目的，采用傳統的繼電器無法實現，因此考慮采用綜合保護電壓繼電器來實現。 3．設備選型
通過分析對比，決定采用mru32型綜合電壓繼電器來實現。它有如下幾個優點：
（1）體積小，安裝方式靈活，可在面板安裝，也可在柜內安裝，特別適用于在安裝空間狹小的場合。
（2）具有4個可編程的低電壓、過電壓或負序繼電器，每個繼電器還具有兩對輸出觸點，并且可以設定一個三相電壓同時降低才動作的繼電器，從而實現斷線閉鎖功能。
（3）具有故障記錄功能。
（4）動作電壓設定范圍寬，低電壓動作設定范圍為090v，過電壓動作設定范圍為70-120v，完全滿足各種情況下的電壓設定要求。
5．效果
改造后對系統進行聯動試驗，備自投回路動作邏輯正確，只有在一段母線真正失壓且無過電流時，另一段母線電壓正常，備自投回路才動作；電動機、電容器低電壓保護在備自投起動時已動作，備自投動作后具有自起動功能的電動機可以自起動。通過這次改造，徹底消除了原設計存在的隱患與不足，使保護系統更好地與供電回路配合，實現對生產裝置安全可靠供電。