摘要： SPAM 150C电动机综合保护控制装置是ABB公司的综合保护装置之一，不但具有常规的过负荷、电流速断及不带方向接地故障保护，而且具有不平衡及逆相序等保护，比较适合作为石化企业电动机的保护。本文根据对SPAM 150C电动机综合保护控制装置的实验摸索和理论研究，在设计、安装、整定、检验及运行管理方面做出了较为详细的叙述，并提供了一些石化企业应用的数据，为该保护装置应用提供了一定的实践经验。

关键词： 电动机 继电保护 石化企业

Abstract TheSPAM 150C Motor Protection Relay, one member of the ABB Protection Relays’ family, has not only the common overcurrent and overload protection and non-directional earth-fault protection, but also the phase unbalance & single-phasing protection with inverse time characteristic, and the fast operating incorrect phase sequence protection motor protecting functions. Therefore, it is very practical in petrochemical enterprises. After the writer’s experiments and theoretical studies, this paper gives out the detailed narrations of the SPAM 150C Motor Protection Relay in the designing, installing, setting, verifying and operating. This paper also provides some useful data for utilizing the relay in the petrochemical enterprises and some practical experiences of the applications.

Keywords Motor, Protection Relay, Petrochemical Enterprise

引言

电动机是石化企业的主要用电设备，如何用综合保护装置在确保生产操作安全的基础上，对电动机的电气及机械部分进行全面地保护是电气技术人员需要认真解决的问题。

SPAM 150C电动机综合保护装置是应用的较早电动机综合保护装置之一，与MiCOM P220电动机保护装置[1]一样，该保护装置也比较适合作为石化企业160～1800KW中压电动机的保护。SPAM 150C电动机保护装置可以用于实现单相、两相或三相电流速断及/或过载保护和不带方向接地故障等保护的应用中。虽然在某些功能及免费软件等方面不及MiCOM P220，但由于价格等优势，SPAM 150C目前还是在石化企业应用的很广泛。

SPAM 150C电动机保护装置设计安装

在设计安装前必须认真阅读ABB提供的《SPAM 150C电动机保护装置用户手册和技术说明》。在设计安装时应当注意：

• 保护装置辅助电源的电压范围，并应将其接到61-62端子上，对于直流辅助电源，正极应接到端子61上；
• 由于保护装置的辅助电源丧失可引起保护装置的部分数据丢失，因此保护装置的辅助电源应与电动机控制电源分开控制，而且各控制元件应分开布置（例如分别布置在端子排的两端）以防误操作；
• 由于过负荷电流Iq整定的范围是0.5...1.50×In。当电动机额定电流小于电流互感器的45%In时，应考虑增加升流器或更换电流互感器；
  • 应当注意各相电流和零序电流输入的极性，如极性错误将引起保护装置误动；
  • 应当注意控制输入10-11不同的使用方法。通常宜接入低电压保护回路；
  • 断路器合闸闭锁应接在74-75端子上；
  • 宜将事故预报接在80-81端子上，事故报警接在68-69端子上；
  • 保护装置的外壳及63端子必须可靠接地；
  • 跳闸输出应接到65-66端子上；
  • 总线连接模块接到保护装置后面板上标有SERIAL PORT的D型接插件上。光纤电缆接到总线连接模块的Tx和Rx接插件上。总线连接模块上的通信方式选择开关设定在“SPA”位置；
  • 保护装置的安装高度不宜高于1.8米以便观察数据及整定检验；
  • 安装时必须严格按设计图配线。

SPAM 150C电动机保护整定

• 过负荷整定

过负荷电流整定值计算公式：

Iq= KrelIrM / IpIn（1）

式中：

Krel—可靠系数，通常取1.05～1.10，在石化企业中电动机多为防爆电动机[2]，为确保生产装置的连续运行宜取1.05。

IrM—电动机额定电流值，A；

Ip—电流互感器一次电流，A；

In—电流互感器二次侧和继电保护装置的额定电流值，A。

考虑到石化企业中的多数电动机均参加再起动[3]，根据电动机起动时间，从过负荷的热状态保护曲线中选择t6x整定值。在石化企业中起动时间t6x通常整定为：负载是普通机泵时取t6x = 22秒；负载是风机时取t6x = 30～66秒。

因石化企业中的多数电动机都采用直接起动方式，加权系数p值一般设为50％。

在石化企业中热预报警qa通常可整定为90%，重起动禁止qi可整定为60%，冷却时间常数kc可整定为6。

• 起动电流倍数Is/In及起动时间ts整定

电动机起动倍数整定值计算公式：

Is/ In = Is/ Ip（2）

式中：

Is—电动机起动电流，A。

在石化企业中起动时间ts整定通常是：负载为普通机泵时取ts = 6秒；负载为风机时取ts = 8～16秒。

• 电流速断I>>及t>>整定

石化企业中电动机电流速断保护适用的整定值为：

I>> = 1.5 Is / Ip（3）

t>> = 0.04 s，应该检查整定值I>>是否低于电流互感器饱和电流极限值的90%，且电动机端子上最小三相故障电流的1/3。

• 接地故障保护整定

在石化企业中接地故障保护通常动作于事故预报。宜采用专用的零序电流互感器来测得接地故障产生的零序电流。对于中性点不接地系统可采用试验的方法确定整定值。

在零序电流互感器一次加1A电流，从前面板I0菜单下读出显示器数据即为I0的整定值。如整定值小于1%，可将中线电流输入端子25-26改为25-27，即由中线电流输入5A改为1A。接地故障保护的动作时间通常为t0 = 0.5 s。

• 不平衡保护整定

不平衡保护是一个单相保护和反时限电流不平衡保护。通过监视最大和最小相电流检测到电动机的不平衡。

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