采用REF541微机装置的电动机低电压保护原理及误跳闸事故的分析.doc

采用REF541微机装置的电动机低电压保护原理 及误跳闸事故的分析 河南焦作中国铝业中州分公司生产部电力调度室 董建民 河南焦作中国铝业中州分公司检修分厂技术科 云凤丽 摘要：中国铝业中州分公司多个6kV高压配电室采用ABB公司生产的ZS1型中置式高压开关柜，并采用ABB公司的REF541作为其保护装置。根据生产的需要，6kV高压电动机直接接于6kV母线上。配电室在系统正常运行情况下，曾经发生多次高压电动机“低电压保护”信号动作，进而电动机跳闸的事故。本文结合对REF541综合自动化装置的保护逻辑的理解，对事故原因进行查找和分析，并提出改进的措施。 关键词：高压电动机、低电压跳闸、误动、低电压闭锁信号、电压监视模块 The protection principle of undervoltage and the analysis of accident trip for motor based on REF541 integrated automation devices ABSTRACT: Many ZS1 switchgear panel and REF541 integrated automation devices are equipped in zhongzhou branch of CHALCO. According to demanding of production, 6kV motor is connected to 6kV bus bar directly. At electric power system be normal, several motor accident trip with “undervoltage” signal occurred ever. Based on introducing the basic principle of REF541, This paper raise the method to find fault reason and improving step. 我公司用于氧化铝生产焙烧系统供电的某6KV配电室，接线方式采用的是单母线分段。正常运行为两条进线各带一段母线，母联开关上设置的“备自投”自动装置投入的运行方式。其Ⅰ段母线上安装有用于1～4＃焙烧炉的高压电动机6台。该段母线的开关及保护设备配置为：开关柜采用的ABB的ZS1型，断路器为VD4，保护设备采用ABB的微机保护REF541。 1、事故经过：某日，对连接于该段母线上已经停电的一台变压器回路检修，并进行二次回路清扫检查；在清扫过程中6台高压电动机突然发生跳闸，造成氧化铝焙烧系统全部停产的重大事故。 紧急检查高压电动机保护跳闸的信号，发现全部为“低电压跳闸”；同时检查母线电压，这时发现电压互感器回路的二次侧空气断路器跳闸。询问检修工作人员得知，检修过程中曾经误用金属工具接触到电压小母线，造成电压小母线接地短路而使空气断路器跳闸。检查无误后，迅速恢复空气断路器开关，并通知生产系统尽快启动高压电动机，尽量减少生产的损失。 2、事故分析：事故引发的原因虽然很容易检查出来了，但是电压互感器回路的二次断路器跳闸是否应该造成高压电动机跳闸，我们仍然存在疑问。同时，为什么高压电动机低电压跳闸，而配电室的“备自投”自动装置没有动作，1＃进线为什么不发生跳闸？再者一个简单的失误却造成整个焙烧系统的全面停产，所有这些表明电气的设计原理或者施工方面必然存在缺陷，有必要进行全面的分析。 图一所示出为高压电动机低电压跳闸的保护构成逻辑图，由UV3Low保护模块（Three-phase undervoltage protection, low-set stage）和各种通用模块配合工作完成。其中PS1_4_HSPO1是REF541继电器输出的断路器跳闸接点，直接动作于VD4操动机构的开关跳闸。 图一 高压电动机低电压跳闸保护逻辑图 UV3Low保护模块的动作原理是：U12、U23和U31是三个线电压信号的模拟量输入，当三个输入的线电压中最低的一个低于整定值时，START状态被置为逻辑“1”保护起动，经过定时限或者反时限延时后，出口跳闸TRIP被置“1”而输出跳闸脉冲。 对于该模块定值的设定，我公司采用0.5s定时限保护，低电压整定值为70V。当在变压器回路的二次线路上工作时，电压小母线的短路造成空气断路器跳闸，使得UV3Low保护模块动作的电压条件满足。但是，在该模块中还存在一个BS1的输入条件在实际中得到了应用，该端子为逻辑“1”激活的二进制数字信号，是一个闭锁的信号（BS——Block signal）。当其为逻辑“1”时，低电压保护被闭锁，不允许发出保护启动和跳闸信号。其所接的信号正是“电压互感器回路断线信号”（PT_B