M102 -M综合保护在实际中的应用

M102 -M综合保护在实际中的应用

摘要:本文就电动机保护器M102-M的特点、功能及其在炼化企业的实际应用作了简要阐述,M102-M保护器的使用减少了电机故障率,延长了电机的使用寿命,减少了设备的维修工作量,提高了工作效率。

关键词:综合保护测量电压整改

M102-M是具有先进的现场总线接口,基于微处理器技术开发研制的电机保护与控制装置。由微处理器来执行电机的保护与控制功能,完成对电机操作次数的统计、自诊断以及与上位的通讯等。在工作中,发现中海油惠州炼油分公司运行二部低压电机综合保护装置,测量电压采自断路器下侧(负载侧),如果电机短路或接地故障引致断路器脱扣保护,此时综保显示记录失电压保护,会令值班操作人员误判为失电压,这对生产很不利,针对此缺陷提出整改意见,并经得上级主管批准后进行了整改,然后经试验后使用证明是可行的,此改造简单易操作。

1 M102-M电机保护器的主要功能

1.1 热过载保护

是通过对电机热容量的跟踪计算来保护电机免于因过热而缩短寿命或损坏。热过载保护具有热记忆功能,可以有效地保护电机过热状态下重复起动。M102-M装置模拟了电机在各种运行状态下的热状

态,以便最大限度地使用电机,又能保证电机的安全。

1.2 堵转保护

是防止电机驱动设备出现严重运转堵塞或因为电机超负荷运行而发热损坏电机。根据最大线电流和额定电流的比值判断是否起动堵转保护。当电流值大于脱扣值并持续一定时间(即脱扣延时设定时间),保护执行脱扣。当堵转保护功能开启后,堵转保护将在每次电动机起动完成后自动开启。

1.3 断相保护

根据最小线电流和最大线电流的比值判断是否起动断相保护功能。当最小线电流和最大线电流的比值达到告警值,M102-M将发出断相告警信息,当最小线电流和最大线电流的比值达到脱扣值后,保护进入脱扣延时;如果在延时到达后仍未恢复,保护动作使电机脱扣,同时发出断脱扣信息,操作面板上显示“断相脱扣”。

1.4 接地故障保护

是通过外接的零序互感器的测量来避免电机运行于接地故障情况。以零序电流的大小来判断是否起动接地故障保护功能。

1.5 欠电压保护

根据最小线电压的大小来判断是否起动欠电压保护功能。同时应

设定其他参数,如告警值,脱扣值,脱扣延时时间等。当最小线电压达到告警值时,M102-M发出“欠压告警”的警告并上送总线,当最小线电压达到脱扣限值,持续一定时间后(小于脱扣延时时间)电压又恢复到告警值以下,电机则继续运行。而当脱扣延时时间结束,电压仍未恢复脱扣值以下,M102-M将执行脱扣命令并发出“欠压脱扣”信息。

1.6 防爆电机Eexe热过载保护(tE时间保护)

Eexe保护考虑了电机堵转电流与标准电流之比及相应环境等级允许的电机最高温度。这些数据由电机制造商提供,可直接在装置上设置,不需要计算。

1.7 电动机再起动保护

当电压突然消失或降低后,根据电压恢复时的不同情况,装置可以让电机以不同的方式再起动,自动重起动可以有效保护电压瞬时降落对电机造成的干扰,

1.8 启动时间过长保护

在设定的启动时间内,电动机没有完成启动,保护跳闸。

设定范围:允许起动时间Ts 1～99s。

2 M102-M电机保护器的特点

(1)各种保护功能已内置在装置中,可根据实际需要进行配置。

(2)通过设置软件可轻松选择所需的保护功能。

(3)可根据保护功能的特点设置为报警并延时脱扣,只报警不脱扣或直接进入延时脱扣保护。

(4)通过对保护脱扣复位模式的预先设置,用户可选择故障保护脱扣的复位方式,不同的保护功能具有的复位方式不一样,具有自动复位、远程复位、本地复位、本地及远程复位。

3 M102-M在实际应用中存在的问题及整改措施

中海油惠州炼油分公司运行二部所有低压电动机保护装置都采用ABB生产的M102-M综合保护器。M102-M为电机提供的完备保护,避免了因电机过载,堵转,接地故障,断相等可能故障导致的生产事故,最大限度地保证设备运行的有效性与安全性。它对电机运行过程中的各种运行状况的详细信息进行采集跟踪,通过对故障报警、保护动作(保护脱扣)以及动作延时时间的设定来实现及时准确的保护,保证生产的安全,同时经通讯可以对马达运行状况的详细信息在上位机上进行实时监测并经计算机数据处理提供管理信息。在设备可能产生重大的故障前越限报警可及时提醒生产管理人员进行处理,避免了不必要的停机而对正常生产造成影响,最大限度地保证设备运行的有效

性。

2009年4月,中海油惠州炼油分公司建成投产,我单位负责运行二部的维保任务,在工作中发现低压电机综合保护装置测量电压采样点存在缺陷:电机综合保护装置测量电压采自断路器下侧(负载侧),当配出回路短路或接地故障引致断路器脱扣并在M102-M的面板上显示为under-voltage trip(欠电压脱扣)令值班人员误判为失电压保护。于是提出整改建议。

缺陷分析:由于M102-M低压电机综合保护装置,测量电压取自开关下侧(负载侧),当电机短路或接地故障保护致断路器脱扣,综合保护装置则记录欠电压脱扣保护,如果测量电压在断路器上侧(电源侧)则不会记录失电压脱扣保护,而正常记录短路脱扣保护或接地故障保护脱扣。

整改措施:针对此缺陷,提出整改意见,并经得批准后进行了整改,将电机综合保护装置M102-M电压采样点由开关下侧(负载侧)改为从开关上侧(电源侧)接线,整改后试验,电机过流保护开关脱扣保护,综保显示过载脱扣,接地故障保护开关脱扣综保显示接地故障脱扣,不再显示失电压脱扣,只有当母线电压达到脱扣限值,持续一定时间后执行脱扣命令并发出“欠压脱扣”信息才显示失电脱扣,试验证明此整改是有效的,后经使用也符合生产工艺要求,符合设计规范和要求,是可行的。

4 结语

这次整改成本低,而且简单易操作,经过这次经历,使我们明白,先进的设备与现场设计安装是否合理规范很重要,直接影响到用户使用质量,特别是对于用电要求较高的炼油化工企业,对已经在运行的电气设备,其设计是否符合现场生产工艺要求,其结构是否合理,要敢于提出疑问,遇到有问题的要提出自己的整改建议,这对企业来说,只有经过不断的改造和完善,才能在安全、节能、技术创新等方面有更进一步的提高。

参考文献

[1] ABB马达管理中心M102-M技术资料.