高压注水电动机差动保护误动作原因分析

４２　油气田地面工程第２６卷第１期（２００７．１）　高压注水电动机差动保护误动作原因分析　分析之前，需要先清楚电流互感器１０　误差　曲线的含义。如图２所示，该曲线为ＬＺＸ一１０、　叶喜太（大庆油田建设集团油建公司）　卢志刚（大庆油田采油一厂）　高压电动机作为注水泵的拖动设备，一般采用　６（１０）ｋＶ异步电动机。高压注水电动机在投产　前进行的电气调试是保证其可靠运行的关键。在对　高压注水电动机电气调试中，差动保护误动作出现　的次数比较频繁，误动原因也比较多，在一定程度　上困扰着调试人员。经过多次高压注水电机调试，　分析总结了下面两种经常出现的造成差动保护误动　作的原因。　（１）电流互感器极性接错造成差动保护误动　作。高压注水电机的差动保护一般采用两相星形接　线方式。正常情况下，电流的方向如图１（ａ）所示，　流过１ＣＪ继电器的电流为Ｊ—Ｊ　＋Ｊ。，由于Ｊ　与　Ｊ。电流方向相反，实际１ＣＪ继电器中通过的电流　为ｊ　、Ｊ。的差值，理论上应该为零。如图１（ｂ）所　示，如果电流互感器４ＬＨａ极性接反，Ｊ。电流的方　向就会改变，使Ｊ　、Ｊ。方向相同，流过１ＣＪ继电器　的电流为Ｊ　、ｊ。叠加值，这时就会有很大的电流通　过１　ＣＪ继电器，造成继电器动作。　‘ａ）　（ｂ）　图１　电动机差动保护原理接线图　（２）电流互感器二次电缆过长造成差动保护误　动作。用于保护的电流互感器２ＬＨａ、２ＬＨｃ安装　在变电站高压室的高压柜内，４ＬＨａ、４ＬＨｃ安装　在注水站高压注水电机附近的星点柜内。通常连接　２ＬＨａ、２Ｉ　Ｈｃ和继电器之间的电缆比较短，一般　不超过３０ｍ；连接４ＬＨａ、４ＬＨｃ和继电器之间的　电缆比较长。电流互感器二次电缆一般采用截面积　为２．５ｒａｍ　的铜芯电缆，如果连接４ＬＨａ、４ＬＨｃ　电流互感器的电缆过长时，线路的电阻就会增大，　使电流互感器二次负荷超过其额定负荷，致使电流　互感器误差增大，可导致差动保护误动作。具体分　析如下：　４００／５、Ｄ级电流互感器１０　误差曲线，该曲线表　示的是在比值误差．　（　）一ｌＯ　时，一次电流倍　数ｍ与二次负荷Ｚ。　的关系曲线。理论分析证明，　按１０　选择电流互感器即能满足继电保护的灵敏　性和选择性要求。　二次负荷（ｎ）ｚ　图２　ＬＺＸ一１Ｏ型电流互感器１Ｏ　倍数曲线（Ｄ级）　该曲线的使用方法是：首先计算一次侧电流倍　数ｍ，然后从１０　误差曲线上找出与ｍ对应的二　次负荷Ｚ。　，当实际二次负荷阻抗小于Ｚｚ　时，即　保证所选用的电流互感器误差小于１０　。　电流互感器的二次负荷可用下式计算：　Ｚ２　一Ｋ１　Ｚ２１＋Ｋ２Ｚ２２＋Ｒ　（１）　式中Ｚ。　为连接导线电阻（Ｑ）；Ｚ。。为测量仪　表和继电器绕组电阻（Ｑ）；Ｒ为接触电阻，一般为　０．０５～０．１（Ｑ）；Ｋ１、Ｋ２为连接导线、继电器和测　量仪表绕组阻抗换算系数。　两相星形接线方式正常情况下，二次负荷计算　公式为：　Ｚ２　一／３　Ｚ２１＋Ｚ２２＋Ｒ　（２）　继电器绕组的阻抗很小，大约为０．０４Ｑ，即　Ｚ２２—０．０４，接触电阻可按０．１Ｑ计算，即Ｒ一　０．１１２，如果按照电动机的启动电流为其额定电流　的６倍计算，从图２电流互感器１０　倍数曲线可　以看出，６倍电流值的二次负荷不应该大于２．５Ｑ。　将上述数值代入公式（２），可算出Ｚ。　一１．３６１２，　也就是连接导线电阻Ｚ２　≤１．３６１２才能满足电流互　感器二次负荷的要求。　通过线路计算电阻的公式可得到电缆长度：Ｌ　—Ｒ１Ｓ／２ｐ—Ｚ２１Ｓ／２ｐ—１．３６×２．５÷０．０１７５÷２．５　—９７ｍ。就是说连接星点柜内的４ＬＨａ、４ＬＨｃ电　流互感器二次电缆的长度超过９７ｍ时，电流互感　器实际二次负荷就会超过电流互感器１０　误差曲　维普资讯 http://www.cqvip.com

油气田地面工程第２６卷第１期（２００７．１）４３　排架结构厂房电缆沟进水原因分析及防治措施　郑娜　谢忠海（大庆油田工程有限公司）　电缆沟的设计在工业建筑中很常见，基本属于　虑，采用高聚物改性沥青卷材防水或者采用防渗混　定型设计。通常电缆沟的设计采用ＭＵ１Ｏ烧结普　凝土防水的设计方法。其次，室外电缆在地下进入　通砖，Ｍ７．５水泥砂浆砌筑，内壁抹２０ｍｍ厚水泥　厂房电缆沟时，该电缆施工结束后必须采用防水材　砂浆，底板采用Ｃ２０混凝土浇筑。但是近年来，　料填堵，以彻底阻断地下水进入电缆沟的渠道，从　排架结构厂房室内电缆沟进水的现象越来越多，电　而解决电缆沟进水的问题。　缆沟内的电缆浸泡在水里，为油田的生产安全造成　防水设计可采用以下两种方法：　了巨大的隐患，一旦发生危险后果不堪设想，尤其　（１）高聚物改性沥青卷材防水。本方法就是在　是所处地势较低的厂房此类问题更加明显，虽然用　电缆沟外采用卷材防水的设计方法，通过卷材隔断　户单位每隔一段时间就采取水泵抽水的方法进行排　地下水进入电缆沟的渠道（见图１）。　水，但是不能从根本上解决进水问题。因此，为保　障油田生产安全，彻底解决电缆沟进水的问题，需　要在设计上采取可靠措施进行解决。　现场调查并分析排架结构厂房电缆沟进水的原　因主要有以下几点：　首先，由于近年来大庆油田地区降水较大，且　比较集中，地下水下渗速度较慢，造成了一段时间　图１高聚物改性沥胃卷材防水　内地下水位较高，尤其是地势较低的地点；其次，　（２）防渗混凝土防水。本方法就是在电缆沟外　由于排架结构厂房基础上设基础梁的结构特点　采用防渗混凝土的设计方法，将电缆沟包裹在防渗　使得厂房内外地下水相通，电缆沟直接浸泡在地下　混凝土内，隔断地下水进入电缆沟的渠道（见　水中，如果电缆沟没有考虑防水设计的话，时间一　图２）。　长就造成地下水渗入到电缆沟内，从而导致了排架　结构厂房室内电缆沟进水现象的发生。另外，在电　缆沟的设计上没有考虑室外电缆从地下进入厂房电　缆沟处，在电缆施工结束后采用防水材料填堵，也　是地下水进入电缆沟的原因之一。　为防止电缆沟进水现象的发生，首先必须考虑　对电缆沟进行防水设计。当地下水位比较低，只有　少量渗水时，可以考虑在电缆沟内壁抹灰的水泥砂　图２防渗混凝土防水　浆中掺５　防水粉进行防水，由于电缆沟长期处于　通过以上两种设计方法能够有效地解决电缆沟　潮湿的环境下，内壁抹灰容易脱落，此种方法只有　进水的问题，但在施工过程中一定要严格按照规范　短期的防水效果，不能一次性彻底解决渗水问题。　的要求进行施工，只有这样才能够有效地保证生产　因此，从现场实际以及方便施工和经济的角度考　安全。　线对应的二次负荷Ｚ２　，导致电流互感器误差大于　器所测得的电流都不准确，可能不会导致差动保护　１Ｏ　。但是这时不一定能导致差动保护误动，因为　误动作。如果后一种情况在调试中存在，差动保护　还取决于２ＬＨａ、２ＬＨｃ电流互感器二次电缆中所　虽然满足要求，但存在安全运行隐患，不是最终解　通过的电流，如果连接２ＬＨａ、２ＬＨｃ电流互感器　决问题的办法，应该使电流互感器二次负荷都满足　的电缆长度在电流互感器二次负荷允许范围内，那　要求问题才能得到最终解决，才能保证安全运行。　么该电流互感器的二次电流就不超差。一个误差　大，一个指示正确，导致流过继电器的电流过大，　（栏目主持张秀丽）　造成差动保护误动作。如果两个都超差，电流互感