框架式断路器保护可靠性研究

发布时间:2021-03-18

随着发电机组容量越来越大,势必厂内低压大功率辅机电动机数量增加。由于基建时工期、人员技术力量薄弱、电机数量的繁 多、设备安装工艺的不规范、电机保护配置不标准等因素,导致电动机负载在运行过程中,出现负载设备、电机损坏、开关及保护拒动或 误动等现象时有发生,为了最大程度上避免设备异常事故的发生,提高设备可靠性,特此对电动机负载情况、电动机电源开关、电动机保 护装置进行分析研究。 关键词:框架式断路器;塑壳断路器;脱扣器;保护器 研究分析目的: 根据我厂 2017 年#1 机组机械真空泵多次出现泵体(电机功率: 110KW,额定电流:233A)损坏事件,从电气专业角度分析,在真空 泵体轻微故障时电源开关保护未及时动作长时间高于运行电流运行,造 成泵体严重损坏事故,通过专业讨论分析原因为机械真空泵电机电源开 关为框架式断路器,其开关自带电子脱扣器作为其主要保护装置,在转 动设备内部发生轻微故障时,框架式断路器自带保护器无法预判发出告 警信息,转动设备长期带病运行,当设备疲劳程度达到某一临界值时, 造成设备内部严重损坏无法修复。本文将微机综合保护装置与不带保护 模块的框架断路器配合使用,从而降低断路器的采购成本,避免断路器 更新换代造成的功能模块不兼容,最大限度避免电气干扰,并且更方便 地将框架断路器接入变电站自动化监控系统中。 一、低压框架断路器的使用现状 框架式断路器,主要用在 PC 段进线柜及 PC 段大功率负载电源开 关。其主要特点是极限分断电流大,整定电流可在较大范围调整,延时 特性可调,可以使用电动、弹簧合闸,具有多个辅助、连动接点,实行 远程控制、信号指示等。特别是极限分断能力可达上百千安,这是作为 主断路器的必须条件,一般的断路器(如塑壳断路器)达不到这些要求。 同时,对于发电厂、工厂等企业,为了节省了维修和更换时间,塑壳断 路器一般装设在抽屉内,插、拔需要一定的人力,插入式断路器在安装 时应检查断路器的插头是否压紧,并应将断路器安全紧固,以减少接触 电阻,提高可靠性。目前我国的插入式产品,其壳架电流限制在最大为 400A。由于低压大功率电机的量多、频繁使用,迫使其电源开关必须 使用灭弧能力强、分断电流能力强的框架式断路器(In≥400A)。 二、低压框架断路器存在的问题 低压框架断路器制造厂家很多,型号自然也很多。断路器内电子脱 扣器差别比较大,外形、大小、保护类型、通信协议等也不尽相同,即 使同厂家同型号的产品更新换代后,电子脱扣器也不一样。 一般电子脱扣器时贴装或嵌装在断路器本体上的,所以各品牌型号 的脱扣器外形,大小均有差异。至于通信协议,施耐德 MT 型、西门子 3WL 型、常数 CW3 型使用的通信协议均不相同,工程实践中通常采用 通信适配器来解决协议不一致的问题,但同时也带来了一些不便。在某 些变电所扩容、改造工程中进行低压框架式断路器更换时,或低压框架 断路器电子脱扣器部件维修更换时,常遇到外形、通信协议不匹配的问 题,即使部件匹配合适,单个部件价格也较贵,尤其是对合资进口品牌 而言。

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