浅析利用继电器实现备自投及低电压保护改造的问题

浅析利用继电器实现备自投及低电压保护改造的问题
某化工企业厂内一6kv配变电所为年产7万的聚丙烯装置供电，配电装置随生产装置由承商进行设计配置。该配变电所6kv两段母线采用单母线分段的接线方式，在母联开关设有备自投装置。两段母线所带设备均为电容器组、电动机和变压器，电容器组分组手动投切。主接线简图所示。
1．原设计存在的问题
（1）在母联断路器qf3上安装备自投装置。该备自投装置的失压检测元件安装在进线tvi、tv2上，并且没有考虑二次电压回路断线对备自投的影响。因此有两个问题：一是只有当进线失压时，才可能起动备自投；若进线断路器qfl或qf2误跳，进线仍有电压，但母线已失压时，备自投却不能起动，达不到备自投装置应有的作用；应将电压检测元件安装在母线tv3或tv4上。二是当二次电压回路有熔断器熔断时，可能触发备自投起动，使一次供电系统电压波动，从而造成生产波动甚至停车，这在化工生产中也是不允许的。
（2）6kv电动机均装设低电压保护。在6kvⅱ段母线上除一台电动机无自起动功能外，其余都具有失压自起动功能，即在电压瞬时降低又恢复后延时自起动，允许母线失电时间不超过3s。具有自起动功能的6kv电动机的电压检测元件装设在ⅱ段母线tv4上。不具有自起动功能（每段母线各有1台）的电动机，其失压保护的电压检测元件安装在i段、ⅱ段进线tvl、tv2的二次回路上。当有一段进线检修，由另一段进线带两段母线运行时，必有一台电动机因低电压保护动作而不能工作，而这两台电动机都没有相应的备用电动机，只要有一台不能开，就不能保证聚丙烯装置的全流程运行。这将严重影响高负荷连续性化工生产的正常进行，是不允许的。虽然后来采用进线断路器qfi、qf2作为低电压保护动作的判据进行了改造，满足了生产需要，但电动机的低电压保护回路显得较为复杂，不利于运行维护及试验。
（2）简化电动机低电压保护回路。低电压保护回路的电压从母线tv3、tv4上取，去除与进线断路器qfl、qf2有关的判据，既利于运行维护和试验，又防止因断路器辅助触点动作不正常而造成电动机低电压保护拒动；另外对电动机低电压保护也实现断线闭锁，防止由于tv3、tv4二次回路断线引起电动机低电压保护误动。
（3）电容器组增加具有断线闭锁的低电压保护。
（4）为满足上、下级配合的要求，加大电压检测动作的范围，更换电压检测元件，但由于柜内空间有限，要达到上述目的，采用传统的继电器无法实现，因此考虑采用综合保护电压继电器来实现。 3．设备选型
通过分析对比，决定采用mru32型综合电压继电器来实现。它有如下几个优点：
（1）体积小，安装方式灵活，可在面板安装，也可在柜内安装，特别适用于在安装空间狭小的场合。
（2）具有4个可编程的低电压、过电压或负序继电器，每个继电器还具有两对输出触点，并且可以设定一个三相电压同时降低才动作的继电器，从而实现断线闭锁功能。
（3）具有故障记录功能。
（4）动作电压设定范围宽，低电压动作设定范围为090v，过电压动作设定范围为70-120v，完全满足各种情况下的电压设定要求。
5．效果
改造后对系统进行联动试验，备自投回路动作逻辑正确，只有在一段母线真正失压且无过电流时，另一段母线电压正常，备自投回路才动作；电动机、电容器低电压保护在备自投起动时已动作，备自投动作后具有自起动功能的电动机可以自起动。通过这次改造，彻底消除了原设计存在的隐患与不足，使保护系统更好地与供电回路配合，实现对生产装置安全可靠供电。