摘(zhāi) 要：油田開發已(yǐ)成為我(wǒ)國增(zēng)強國力(lì)和(hé)提(tí)高地位的一個(gè)重要因素(sù)，而(ér)油田能源站(zhàn)中(zhōng)集中(zhōng)供暖係統機房的(dí)安全(quán)運行顯得尤為(wéi)重要(yào)。本文介(jiè)紹的微機保(bǎo)護(hù)裝(zhuāng)置，可以對(duì)不同保護對象提供對應(yīng)的保護(hù)功(gōng)能(néng)，不(bù)僅可(kě)以使能(néng)源(yuán)站實現(xiàn)綜合自動(dòng)化(huà)，還可以有效(xiào)地降(jiàng)低工作(zuò)人(rén)員的勞動強度(dù)，提高設(shè)備(bèi)運行的可靠(kào)性(xìng)。

關鍵詞：油(yóu)田能(néng)源站
；微機保護裝置
；自動(dòng)化
；可靠運行

0 引言

       微(wēi)機(jī)保護是用(yòng)來對(duì)電動機，變壓器母綫(xiàn)，輸(shū)配電綫路等電氣元件進行(háng)監(jiān)視(shì)和(hé)保(bǎo)護的一種自動化裝置。當這(zhè)些元(yuán)件(jiàn)發生(shēng)故(gù)障(zhàng)或(huò)出(chū)現不正常運行情況(kuàng)時(shí)，能發出(chū)使(shǐ)故(gù)障(zhàng)元(yuán)件(jiàn)退出(chū)運(yùn)行的(dí)操作命令，或(huò)給值班(bān)人(rén)員發(fā)出警(jǐng)告(gào)信(xìn)息(xī)，它(tā)和其它(tā)裝置配合(hé)工作，可(kě)以(yǐ)大(dà)大(dà)地(dì)提高用(yòng)電係統的安全(quán)運(yùn)行(háng)水(shuǐ)平(píng)。

江(jiāng)漢(hàn)油田(tián)項(xiàng)目(mù)能源站(zhàn)在運(yùn)行過程中(zhōng)，一旦(dàn)發(fā)生事故，要(yào)求盡(jìn)快地將故障(zhàng)元(yuán)件切除，縮小(xiǎo)事故範(fàn)圍，為了(liǎo)避免事故(gù)的擴大，切(qiē)除(chú)故障(zhàng)元件(jiàn)的(dí)時間要(yào)求很短，靠值班(bān)人員手動操作有(yǒu)時無法辦到(dào)，借(jiè)助微機(jī)保護(hù)裝置(zhì)可以實現(xiàn)。

1 項(xiàng)目概(gài)況

      本工程(chéng)為江漢油(yóu)田供熱(rè)移(yí)交改造項目，共有七個能(néng)源站。本(běn)工程(chéng)為(wéi)集中(zhōng)供暖係統機房(fáng)，電源進綫采用WDZ-YJY-6/10kV電力電纜(lǎn)，低(dī)壓供電幹綫采(cǎi)用WDZ-YJY-0.6/1.0kV型電力電(diàn)纜(lǎn)沿橋(qiáo)架(jià)引至各(gè)末(mò)端(duān)配電箱及設備(bèi)。設有6KV開關(guān)櫃(guì)，變壓(yā)器櫃(guì)和低壓(yā)配(pèi)電櫃等，設(shè)置(zhì)一台(tái)1250KVA非晶合金(jīn)節能型(xíng)低(dī)噪聲(shēng)幹(gān)式(shì)變壓(yā)器，變壓器(qì)設(shè)置(zhì)IP30外殼(ké)護罩並帶(dài)風(fēng)扇和(hé)溫度(dù)控製設(shè)備(bèi)，6kV配(pèi)電(diàn)室設(shè)備容(róng)量為3718kw，0.4kV配電(diàn)室設(shè)備(bèi)容量為(wéi)923.6kw。變(biàn)電(diàn)所(suǒ)采用能(néng)量監控係(xì)統，能實時(shí)進行係(xì)統電(diàn)力(lì)參(cān)數(shù)數(shù)據(jù)采集，並(bìng)通過(guò)計算(suàn)機實(shí)時(shí)監視(shì)，控(kòng)製(zhì)信號該係(xì)統(tǒng)通過(guò)通(tōng)訊接(jiē)口可與BAS係(xì)統聯網(wǎng)。變壓器采用過流(liú)，速(sù)斷，單相接地(dì)保護（零序(xù)），變壓器(qì)高溫(wēn)報警(jǐng)和(hé)溫跳閘(zhá)保護(hù)，變(biàn)壓器低壓側(cè)開關(guān)采(cǎi)用長延時，短(duǎn)延時保護(hù)。在(zài)高(gāo)壓側(cè)及低壓(yā)側分別設置無功補償裝置(zhì)，以(yǐ)集(jí)中補償形式(shì)使(shǐ)高壓(yā)側功率因(yīn)數(shù)提高到0.95以上(shàng)。本工程電(diàn)動機(jī)啟動采(cǎi)用(yòng)變頻啟動(dòng)方式(shì)，所有(yǒu)變(biàn)頻(pín)器均(jūn)自(zì)帶(dài)直流(liú)電抗器(qì)及(jí)EMC濾波器，熱源井深井泵采用(yòng)軟(ruǎn)啟動方(fāng)式，高壓主機啟(qǐ)動(dòng)櫃自(zì)帶(dài)逐時(shí)計量(liáng)電能表，可(kě)實(shí)現三相(xiāng)電壓/電(diàn)流監(jiān)測(cè)，單相(xiāng)電壓/電流(liú)監(jiān)測，頻率監測，有功/無(wú)功/視在功率(shuài)監(jiān)測，逐(zhú)時(shí)計量功能(néng)，通(tōng)訊(xùn)功(gōng)能。

2 產品(pǐn)需求(qiú)

      本次針(zhēn)對江漢油田項目(mù)能(néng)源(yuán)站中電動機(jī)啟(qǐ)動櫃(guì)需要配置電動機(jī)保護(hù)裝置AM5SE-M，主要通過(guò)以(yǐ)下保(bǎo)護(hù)功(gōng)能實(shí)現對能(néng)源(yuán)站電動機(jī)的運(yùn)行(háng)情(qíng)況實(shí)時監(jiān)視(shì)和保護(hù)：

1）過流一(yī)段保護

異步電動機在(zài)啟動過(guò)程(chéng)中電流(liú)很大，通常(cháng)能達到5～8倍額定電流(Ie)，啟動(dòng)時間能(néng)長(cháng)達幾十秒(miǎo)。裝(zhuāng)置(zhì)設兩個過流(liú)一(yī)段(duàn)定(dìng)值，在(zài)啟(qǐ)動過程中(zhōng)采(cǎi)用(yòng)“啟動(dòng)時過流一段定(dìng)值”，該值按(àn)躲過(guò)電動機啟動電流(liú)整定，等電(diàn)動機(jī)啟(qǐ)動(dòng)過(guò)程(chéng)結束(shù)後(hòu)，自(zì)動采用(yòng)“運行(háng)時(shí)過流一段(duàn)定值”，該值按電(diàn)動機(jī)自(zì)啟動電流(liú)和區外出口(kǒu)短路(lù)時電動機反(fǎn)饋(kuì)電流考慮(lǜ)，取兩(liǎng)個電(diàn)流中的大(dà)者。

2）過流(liú)二段保護

在(zài)電動機運(yùn)行過程中，當(dāng)三(sān)相電流有(yǒu)一(yī)相大於過流(liú)保(bǎo)護(hù)的(dí)整(zhěng)定(dìng)值時(shí)，經延時(shí)保護(hù)動作(zuò)，該(gāi)功能在電動機啟動(dòng)完(wán)畢後有(yǒu)效(xiào)。

3）兩(liǎng)段(duàn)式(shì)負序(xù)過流(liú)保護(hù)

當(dāng)電動(dòng)機出(chū)現三(sān)相電(diàn)壓(yā)不(bù)平衡，斷相，反相，匝間(jiān)短路時，會產(chǎn)生(shēng)負序電(diàn)流。裝(zhuāng)置(zhì)設有(yǒu)兩段定時限(xiàn)負(fù)序過(guò)流(liú)保護，均由獨(dú)立控(kòng)製字(zì)選擇功能投退，負序(xù)過流一(yī)段(duàn)用(yòng)於跳(tiào)閘(zhá)，負(fù)序(xù)二段(duàn)用於(yú)告警。

4）兩段式(shì)零序(xù)過流保護(hù)

當零序電流(liú)大(dà)於零(líng)序電流(liú)定值時，裝置經延(yán)時保(bǎo)護動作(zuò)。裝置設(shè)有(yǒu)兩段式零(líng)序過流保(bǎo)護，均(jūn)由獨立(lì)控(kòng)製(zhì)字(zì)實(shí)現投退(tuì)

5）熱過(guò)載(zǎi)保護(hù)

電(diàn)動(dòng)機(jī)過(guò)負荷，啟動時間過長(cháng)，堵(dǔ)轉等(děng)會(huì)產(chǎn)生較大(dà)的(dí)正(zhèng)序(xù)電(diàn)流(liú)
；而斷相，不(bù)對(duì)稱(chēng)短路，輸(shū)入電(diàn)壓(yā)不(bù)對(duì)稱(chēng)時會(huì)同時產生較(jiào)大(dà)的正序和負(fù)序電(diàn)流，根據電動機(jī)定子正(zhèng)序和(hé)負序電(diàn)流(liú)引(yǐn)起的發(fā)熱特(tè)征，可對上述故障(zhàng)提供(gōng)熱過載保(bǎo)護。

6）過(guò)負荷保(bǎo)護(hù)

電動機運行(háng)過程(chéng)中(zhōng)，出現超過電機正常運(yùn)行(háng)電(diàn)流(liú)時的保護。裝置設(shè)有過負荷告警(jǐng)，過負(fù)荷(hé)跳閘(zhá)保護，由獨立控製字實現功能投(tóu)退，保護功(gōng)能在(zài)電(diàn)機處於運行狀態時(shí)有(yǒu)效，在啟動過程中失效。

7）堵轉保(bǎo)護(hù)

電機(jī)由(yóu)於(yú)負(fù)荷過(guò)大或自(zì)身(shēn)機(jī)械(xiè)原(yuán)因(yīn)造成電機(jī)軸(zhóu)被卡住等故(gù)障(zhàng)電(diàn)流(liú)很(hěn)大(dà)的(dí)保護。在電動機啟(qǐ)動過程中(zhōng)堵(dǔ)轉保護(hù)閉(bì)鎖，電機(jī)進入運行(háng)狀(zhuàng)態後(hòu)堵轉(zhuǎn)保(bǎo)護才(cái)有效。

8）FC回(huí)路(lù)配合(hé)的過(guò)流(liú)閉鎖功(gōng)能(néng)

本裝置設置了大(dà)電(diàn)流閉(bì)鎖(suǒ)保護動(dòng)作(zuò)的功(gōng)能(néng)，用於(yú)斷路器(qì)開(kāi)斷容(róng)量不足(zú)或(huò)現場為FC回(huí)路的(dí)情況(kuàng)。當故(gù)障(zhàng)電(diàn)流(liú)大於電(diàn)流閉鎖保護定值時，閉鎖(suǒ)裝置保護(hù)出口，以保(bǎo)證(zhèng)熔(róng)斷器(qì)首(shǒu)先(xiān)熔斷(duàn)。當故障(zhàng)電(diàn)流(liú)小於閉鎖保(bǎo)護定值(zhí)時(shí)，經(jīng)延時開(kāi)放(fàng)所有(yǒu)保護(hù)出口(kǒu)。

此(cǐ)外，本裝置還設有(yǒu)反時限過流保護(hù)，負序(xù)反時(shí)限(xiàn)過(guò)流(liú)保(bǎo)護(hù)，啟動時(shí)間過長(cháng)保(bǎo)護(hù)，非(fēi)電量保(bǎo)護(hù)，低電(diàn)壓(yā)保(bǎo)護(hù)，電(diàn)壓不平衡(héng)保護，相(xiāng)序保(bǎo)護，電壓斷相(xiāng)保護，過(guò)電(diàn)壓保(bǎo)護(hù)，PT斷綫(xiàn)告警，控製回路(lù)斷(duàn)綫告(gào)警，零序(xù)過壓告警(jǐng)功(gōng)能。

3 產品(pǐn)方(fāng)案(àn)

      整(zhěng)個項目(mù)共設(shè)7個能(néng)源(yuán)站，每個(gè)能源(yuán)站的(dí)進(jìn)綫櫃(guì)和(hé)變壓器(qì)櫃此次不設微機(jī)保(bǎo)護(hù)裝置，電(diàn)動機櫃裝(zhuāng)設(shè)電(diàn)動(dòng)機保護裝置(zhì)AM5SE-M，以(yǐ)其中一(yī)個(gè)能源(yuán)站為例(lì)，上(shàng)圖(tú)方案如(rú)下(xià)：

            每(měi)個(gè)能(néng)源(yuán)站(zhàn)所設(shè)微機(jī)保護型號與數(shù)量(liáng)如下(xià)：

4 現場(cháng)安裝圖(tú)片

      本(běn)項目微機(jī)保護就地分散安裝在各個(gè)高壓(yā)開(kāi)關櫃上(shàng)，現場安裝如下(xià)圖所示，該項目(mù)已(yǐ)於2019年送(sòng)電使用(yòng)，運行正常(cháng)。

圖1 微機保(bǎo)護(hù)在(zài)江(jiāng)漢油田項(xiàng)目現(xiàn)場安裝圖(tú)片

5 結語

      繼電保(bǎo)護(hù)技(jì)術未來的(dí)趨(qū)勢是向計算機(jī)化，網(wǎng)絡化，智能化，保護(hù)，控(kòng)製(zhì)，測(cè)量和數據通信(xìn)一體化發(fā)展。隨著油田(tián)的(dí)不斷(duàn)開發(fā)，對油(yóu)田能源站(zhàn)的電氣二次係(xì)統要(yào)求也相應提高，要(yào)求保(bǎo)護(hù)設備(bèi)的(dí)功(gōng)能加齊(qí)全，性能加(jiā)*。江漢(hàn)油(yóu)田(tián)能源站(zhàn)通(tōng)過對電(diàn)動(dòng)機(jī)出綫櫃裝(zhuāng)設電(diàn)動(dòng)機(jī)保護裝(zhuāng)置，不但使能源站實(shí)現了綜(zōng)合自動化(huà)，還有效地(dì)降(jiàng)低了工(gōng)作人(rén)員的勞(láo)動強(qiáng)度(dù)，提(tí)高(gāo)了(liǎo)設備運(yùn)行的可(kě)靠(kào)性。

參考文(wén)獻

[1] 李(lǐ)蕙(huì).微(wēi)機(jī)保護在(zài)泵(bèng)站改造中的應(yīng)用(yòng)[M].排(pái)灌機(jī)械，2007. 

[2] 安科(kē)瑞企業微電(diàn)網(wǎng)設計與應用手冊.2019.11月(yuè)版(bǎn)

[3] 安科瑞(ruì)35KV以(yǐ)及下變電所智(zhì)能配(pèi)電係統(tǒng)設計(jì)與產(chǎn)品二(èr)次原理(lǐ)圖集.2019.7月(yuè)版

[4] 安(ān)科瑞(ruì)用(yòng)戶變電(diàn)站(zhàn)綜合自動化與運維(wéi)解決(jué)方案.2020.1月(yuè)版