关于某工程中电机起动问题的探讨 |
| 2012-10-03 14:02 作者：陈月忠 帅安文 武智 来源：硅谷网 HV： 编辑： 【搜索试试】
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硅谷网10月3日消息 《硅谷》杂志刊文称，在兰州石化某装置扩产工程P-33/6起动过程中出现几个问题，本回路断路器跳闸、该段进线开关柜断路器跳闸。结合计算分别进行跳闸原因分析并调整整定值，最终成功起动。
在三套分子筛装置扩产改造工程调试过程中，关于P-33/6有两个问题：电机起动时断路器瞬时保护跳闸；电机带负载起动时，该配电线路的进线柜断路器跳闸。
下面就该三点问题存在的原因逐一进行分析并提出解决办法。
2额定电流
因设备未到货及所提资料不详，已知的条件只有该设备电机功率为200kW，因额定电流及起动电流倍数不祥，故只能根据设备收册及功率来查到200kW电机的额定电流大约是392A。
按该电流设定断路器的相关参数，选择断路器脱扣器额定电流为In＝630A，长延时Ir=0.8InA，不设短路短延时保护，瞬时2X7X392=5488A＝8.7In，取9In＝5670A。
但是设备到货后该电机额定电流Ie＝441A，起动电流倍数6.8。因电机实际额定电流与原预算电流相差较大，以至于电机一起动断路器就跳闸，现结合该配电回路断路器定值进行跳闸原因分析，按电机实际额定电流计算断路器各参数值如下：
2.1脱扣器额定电流In，指脱扣器能长期通过的最大电流
In≥Ie
≥441A，
故In＝630A；
与原设定值比较，通过。
2.2长延时过载脱扣器动作电流整定值Ir
固定式脱扣器：其Ir=In
可调式脱扣器：其Ir为脱扣器额定电流1n的倍数，如Ir=0.4～1×In。（长延时脱扣器用作电动机过载保护时，其整定电流应接近但不小于电动机的额定电流，且在7.2倍整定电流下的动作时间应大于电动机的启动时间。）
根据上述要求，此处取Ir＝0.8In＝504A。
与原设定值比较，通过。
2.3短延时脱扣器动作电流整定值Im
电机短路保护只设瞬动脱扣，但厂家配置的断路器具有短路保护短延时保护，故增加此处保护值。Im应躲过短时间出现的负荷尖峰电流。为过载脱扣器动作电流整定值Ir的倍数，倍数固定或可调，如Im=2～10×Ir。对不可调式可在其中选择一适当的整定值。
在短时间出现的负荷尖峰电流为电机的起动电流，按电机实际额定电流Ie＝441A计算尖峰电流为
Ijf=KIe
=6.8X441
=2998.8A，时限取0.4s
与原设定值比较，通过。
2.4瞬时电磁脱扣器动作电流额定值Im′
瞬动脱扣器的整定电流为脱扣器额定电流In的倍数，倍数固定或可调，如Im′=1.5～11×In。对不可调式可在其中选择一适当的整定值，应为电动机启动电流的2～2.5倍。
该处取电动机启动电流的2.2倍441X6.8X2.2=6597.4A＝10.5In。
比原设定值大，没通过。
故此处将瞬动值Im′调整至11In=6930A＞6597.4A。
通过。
再试车，起动成功。
总结：一般情况下，电机启动时断路器跳闸有两个原因：
1）起动数秒钟后跳闸，长延时过载保护或者短延时保护值选择不当。
2）起动瞬间就跳，瞬动电流值设定小了。
3跳闸问题
新的问题出现了，该电机成功起动后，该电机带负载起动时该配电线路的II段进线柜开关跳闸，但该电机自身配电回路断路器并不跳闸。分析其原因，应该是该段进线断路器整定值有问题。变电所II段原有进线柜断路器脱扣器额定电流In=2500A，长延时电流整定值Iset1=2000A，短延时电流整定值Iset2=4Iset1＝8000A，瞬时Iset3取off，tm=0.4s。
该变电所II段负荷情况：
总负荷＝其他负荷1160kW+该段最大负荷200kW＝1360kW，
现通过负荷情况进行计算并分析跳闸原因。
变电所内该段进线柜断路器参数设定如下：
3.1断路器壳架等级额定电流IrQ
一般情况下进线柜断路器的壳架额定电流按变压器的额定容量来考虑。本段进线柜电力变压器额定容量1600KVA，其额定电流
=＝=2431A，故选定断路器壳架额定电流=2500A，
原值与该值相同，通过。
3.2反时限（即长延时）过电流脱扣器的整定值要满足条件
1）变电所II段总负荷的计算电流计算：
=/0.9=1360/0.9＝1511kVA
=＝=2296A，
≥
≥2296A
2）除一台最大电机之外其他负荷的计算电流计算：
=/0.9=1160/0.9＝1289kVA
=＝=1958.5A，
因此项目是改造工程，加上新负荷后线路的负荷计算电流由原来的1958.5增大至2296A，而原整定电流为2000A。
原值比该值小，没通过。
所以此处将调整至最大值2500A＞2296A，调整后通过。
3.3定时限（即短延时）过电流脱扣器的整定值
定时限过电流脱扣器整定电流应躲过短时间出现的负荷尖峰电流，也就是也就是该配电线路中最大的一台电动机的起动电流与除起动电机之外的配电线路计算电流之和。其中按1）中方法算得＝1872.6A，于是，
≥1.2[+]
≥1.2[441x6.8+1958.5]
≥5948.8A
原值比该值大，通过。
3.4瞬时过电流脱扣器整定值
应躲过配电线路的尖峰电流，即
≥1.2[+]
≥1.2[441X6.8X2+1958.5]
≥9547.3A。
因原值设定为off，通过。
此处要解释一个问题，就是进线柜断路器为什么要设定为off的原因。下面是一次方案图。
在本图中，断路器QF2的瞬时值取6930A，QF1的瞬时值取9547A，在电机短路时也许QF2瞬时值还没有到达6930的时候，而QF1的瞬时值已超过9547A，所以进线柜断路器QF1可能会跳闸，该段所有负荷都被断电，从而影响生产的正常运行。所以一般情况下做设计时将进线柜断路器瞬时值取为off，这样该段某一回路短路时断路器跳闸，不会影响到该段其他负荷的正常供电。
按照该计算调整值设定后再试车，正常起动，进线柜断路器不跳闸。参数调整成功。
作者简介：
陈月忠（1977-），男，2003年7月参加工作，现就职于兰州石化公司维修公司，职称中级工程师。（原文载于《硅谷》杂志，硅谷网及《硅谷》杂志版权所有，未经允许禁止转载） |
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