火电防输煤皮带划伤的轻载阻转保护方法与流程

1.本发明涉及电机保护方法领域，具体涉及火电防输煤皮带划伤的轻载阻转保护方法。


背景技术：

2.火力发电厂针对燃料运输设置了输煤系统，输煤系统包括燃料运输、卸煤机械、受煤装置、煤场设施、输煤设备、煤量计量装置和筛分破碎装置、集中控制和自动化以及其它辅助设备与附属建筑。在燃料运输过程中，为了煤燃料输送的速度和量的保证，输煤皮带的电机普遍选型过大，从而导致以下问题：1、当输煤皮带在轻载运行时电流较小，当有堵煤或铁器划伤皮带的初期电流突变较小，反映过电流动作的速断保护和过流保护达不到启动门槛值，无法启动，若修改速断保护和过流保护定值，输煤皮带启动瞬间达不到要求，保护动作启动不起；2、由于无轻载运行电流突变量保护，堵煤初期未及时自动停运设备，造成输煤皮带堵煤严重，每日均需要较多人员手工清理堵煤，增加人工成本；3、由于无轻载运行电流突变量保护，遇铁器划伤皮带初期未及时自动停运设备，易造成输煤皮带大范围划伤，降低设备可靠率，增加设备维护成本和工作量。
3.目前使用的保护装置配置的电流保护仅有过电流（速断）保护，设备轻载运行状况下发生异常时保护无法可靠动作。


技术实现要素：

4.本发明意在提供一种火电防输煤皮带划伤的轻载阻转保护方法，以解决现有保护装置无法在设备轻载运行发生异常时进行电机保护的问题。
5.本方案中的火电防输煤皮带划伤的轻载阻转保护方法，包括：步骤1，上电时，进行电动机保护装置状态采样，并根据电动机保护装置状态判断电机是否处于运行态；步骤2，当电机处于运行态时，对电动机保护装置进行电流采样，并判断采样电流是否满足预设条件，若采样电流满足预设条件，则电机进入轻载阻转保护，基于采样电流计算基准电流值，根据当前采集的实时电流值与基准电流值的比值计算电流变化差值；步骤3，设定i段保护整定值和ii段保护整定值，根据电流变化差值与i段保护整定值、或电流变化差值与ii段保护整定值的关系，分别进行轻载阻转i段保护启动或轻载阻转ii段保护启动；步骤4，在轻载阻转i段保护启动或轻载阻转ii段保护启动后，启动进行计时，判断计时时长是否大于阻转保护时间，若是，则保护动作出口跳闸，若否，则返回步骤2。
6.本方案的有益效果是：以轻载阻转i、ii段保护的应用，能够在皮带堵煤初期电流突变时开关跳闸，自动停运设备，皮带频繁大量堵煤情况得到了控制，自动停运设备，减少皮带划伤事故控制在最
小范围，减少了人员手工清理积煤工作量，减少检修人员维护工作量，提高设备可靠率，减少运行操作人员，降低了运行人员的劳动强度。
7.进一步，所述预设条件为：采样周期内的三相最大电流满足，其中，、分别为电机运行的电流上限、电流下限。
8.有益效果是：以预设条件进行电流判断，能够准确判断电机是否进入轻载运行状态。
9.进一步，所述步骤2中，所述电流采样过程为：对电机的三相电流分别每半个周波存储1个采样点，并以3个周波内的6个电流值的中间值作为基准电流值。
10.有益效果是：以这样的频率进行电流采样，能够对所需电流进行准确采样，同时无需采样大量电流，防止数据冗余。
11.进一步，所述步骤3中，将电流变化差值与i段保护整定值进行对比，当电流变化差值大于i段保护整定值时，判断轻载阻转i段保护启动，当电流变化差值小于i段保护整定值时，返回步骤2。
12.有益效果是：以i段保护整定值判断电流变化差值，进行不同段的保护启动，提高皮带划伤保护启动的精准性。
13.进一步，所述步骤3中，将电流变化差值与ii段保护整定值进行对比，当电流变化差值大于ii段保护整定值时，判断轻载阻转ii段保护启动，当电流变化差值小于ii段保护整定值时，返回步骤2。
14.有益效果是：以ii段保护整定值判断电流变化差值，进行不同段的保护启动，提高皮带划伤保护启动的精准性。
15.进一步，所述步骤4中，判断轻载阻转i段保护启动或轻载阻转ii段保护启动时，记录启动前的负载电流作为基准电流值，再启动计时。
16.有益效果是：在启动计时前，先记录负载电流作为基准电流，负载电流表示的电机工况，是相对，比如对电动机来说空载就是只有电动机空转，负载就是带着减速机和皮带的运行，而对皮带来说空载就是空皮带运行，负载就是拉着煤在运行；而以3个周波内的6个电流值的中间值作为基准电流值，计算的基准电流更精准，便于后续的判断。
17.进一步，所述3中，根据电动机的额定电压设定不同的i段保护整定值和ii段保护整定值，针对每个额定电压下的电动机的ii段保护整定值设置为i段保护整定值加上0.3。
18.有益效果是：对i段保护整定值和ii段保护整定值之间差值的设置，能够灵敏地对皮带进行保护。
19.进一步，所述步骤3中，针对0.4kv电动机的i段保护整定值设定为1.6，针对0.4kv电动机的ii段保护整定值设定为1.9，针对6kv电动机的i段保护整定值设定为2.2，针对6kv电动机的ii段保护整定值设定为2.5。
20.有益效果是：根据电动机的额定电压对i段保护整定值与ii段保护整定值进行设置，在输煤皮带的轻载运行状态下，让在输煤皮带轻微划伤和严重划伤情况下的保护动作能够及时精准进行，防止输煤皮带的划伤情况进一步严重，能够根据电机实际运行情况进行保护，提高启动保护的灵敏度和精准度。
附图说明
21.图1为本发明火电防输煤皮带划伤的轻载阻转保护方法实施例的流程框图；图2为本发明火电防输煤皮带划伤的轻载阻转保护方法实施例中轻载阻转保护i段逻辑框图；图3为本发明火电防输煤皮带划伤的轻载阻转保护方法实施例中轻载阻转保护ii段逻辑框图。
具体实施方式
22.下面通过具体实施方式进一步详细说明。
23.实施例火电防输煤皮带划伤的轻载阻转保护方法，如图1、图2和图3所示，包括：步骤1，上电时，进行电动机保护装置状态采样，并根据电动机保护装置状态判断电机是否处于运行态，具体为，电动机保护装置是通过装设电流互感器将一次侧的大电流变化为二次侧的小电流，在接入电动机保护装置模拟量采用模块内进行检测。当电动机的实时采样电流小于0.125倍的电动机额定电流ie时，电动机处于停机态；电动机原本处于停机态，大于0.125倍ie：如果大于1.125倍ie，认为电动机进入启动态；如果小于或等于1.125倍ie，大于0.125倍ie，则电动机进入运行态。小于0.125ie，则电动机进入停机态，以确保进行皮带划伤的轻载阻转保护判断准确进行。
24.步骤2，当电机处于运行态时，对电动机保护装置进行电流采样，并判断采样电流是否满足预设条件，预设条件为：采样周期内三相最大电流满足，其中，、分别为电机运行的电流上限、电流下限。
25.若采样电流满足预设条件，则电机进入轻载阻转保护，基于采样电流计算基准电流值，电流采样过程为：对电机的三相电流分别每半个周波存储1个采样点，并以3个周波内的6个电流值的中间值作为基准电流值，采样周期为20ms。根据当前采集的实时电流值与基准电流值的比值计算电流变化差值，电流变化差值为将当前电流除以基准电流值得到，即实时电流值表示为，基准电流值表示为，那么电流变化差值。
26.步骤3，设定i段保护整定值和ii段保护整定值，i段保护整定值表示为，ii段保护整定值表示为，根据电流变化差值与i段保护整定值、或电流变化差值与ii段保护整定值的关系，分别进行轻载阻转i段保护启动或轻载阻转ii段保护，即：将电流变化差值与i段保护整定值进行对比，当电流变化差值大于i段保护整定值时，表示为，判断轻载阻转i段保护启动，当电流变化差值小于i段保护整定值时，返回步骤2；将电流变化差值与ii段保护整定值进行对比，当电流变化差值大于ii段保护整定值时，表示为，判断轻载阻转ii段保护启动，当电流变化差值小于ii段保护整定值时，返回步骤2。
27.根据电动机的额定电压设定不同的i段保护整定值和ii段保护整定值，针对每个额定电压下的电动机的ii段保护整定值设置为i段保护整定值加上0.3，针对0.4kv电动机的i段保护整定值设定为1.6，针对0.4kv电动机的ii段保护整定值设定为1.9，针对6kv电动机的i段保护整定值设定为2.2，针对6kv电动机的ii段保护整定值设定为2.5。
28.步骤4，在轻载阻转i段保护启动或轻载阻转ii段保护启动后，启动进行计时，判断
计时时长是否大于阻转保护时间，轻载阻转i段保护的阻转保护时间为5s，轻载阻转ii段保护的阻转保护时间为0.06s，若是，则保护动作出口跳闸，若否，则返回步骤2。判断轻载阻转i段保护启动或轻载阻转ii段保护启动时，记录启动前的负载电流作为基准电流，表示为，再启动计时。以电厂内多个电动机运行时的参数为例，检测得到如表1所示的轻载阻转保护整定表。
29.表1 轻载阻转保护整定表i段轻载阻转保护整定倍数是能够反应出轻微的皮带划伤情况，结合每条皮带近五年实际运行工况，根据空载电流和最高负荷电流比值得出每条皮带整定倍数，以0.4kv皮带电机定值1.6为例，为了躲避上煤过程中煤量变化的冲击及系统原因造成电流短时波动的情况造成设备误动，i段轻载阻转保护时间整定为5s。i段轻载阻转保护可靠不易误动，能反应轻微划伤。
30.ii段轻载阻转保护整定值是能够反应严重划伤，结合每条皮带近五年实际运行工况，在i段轻载堵转基础上增加倍数，能够在整定倍数上躲过上煤过程中煤量变化的冲击及系统原因造成电流短时波动的情况造成设备误动，以0.4kv的皮带定值从1.9为例，能够反应出严重的皮带划伤情况，ii段轻载阻转保护时间按照最小整定，为0.06s，轻载阻转ii段的阻转保护时间设置，能够让轻载阻转保护快速动作，极大地减少皮带划伤长度。
31.相较于现有方法，本实施例的方法以轻载阻转i、ii段保护的应用，能够在皮带堵煤初期电流突变时开关跳闸，自动停运设备，皮带频繁大量堵煤情况得到了控制，自动停运设备，减少皮带划伤事故控制在最小范围，减少了人员手工清理积煤工作量，减少检修人员维护工作量，提高设备可靠率，减少运行操作人员，降低了运行人员的劳动强度。
32.以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的
效果和专利的实用性。本技术要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

技术特征：
1.火电防输煤皮带划伤的轻载阻转保护方法，其特征在于，包括：步骤1，上电时，进行电动机保护装置状态采样，并根据电动机保护装置状态判断电机是否处于运行态；步骤2，当电机处于运行态时，对电动机保护装置进行电流采样，并判断采样电流是否满足预设条件，若采样电流满足预设条件，则电机进入轻载阻转保护，基于采样电流计算基准电流值，根据当前采集的实时电流值与基准电流值的比值计算电流变化差值；步骤3，设定i段保护整定值和ii段保护整定值，根据电流变化差值与i段保护整定值、或电流变化差值与ii段保护整定值的关系，分别进行轻载阻转i段保护启动或轻载阻转ii段保护启动；步骤4，在轻载阻转i段保护启动或轻载阻转ii段保护启动后，启动进行计时，判断计时时长是否大于阻转保护时间，若是，则保护动作出口跳闸，若否，则返回步骤2。2.根据权利要求1所述的火电防输煤皮带划伤的轻载阻转保护方法，其特征在于：所述预设条件为：采样周期内的三相最大电流满足，其中，、分别为电机运行的电流上限、电流下限。3.根据权利要求2所述的火电防输煤皮带划伤的轻载阻转保护方法，其特征在于：所述步骤2中，所述电流采样过程为：对电机的三相电流分别每半个周波存储1个采样点，并以3个周波内的6个电流值的中间值作为基准电流值。4.根据权利要求1所述的火电防输煤皮带划伤的轻载阻转保护方法，其特征在于：所述步骤3中，将电流变化差值与i段保护整定值进行对比，当电流变化差值大于i段保护整定值时，判断轻载阻转i段保护启动，当电流变化差值小于i段保护整定值时，返回步骤2。5.根据权利要求4所述的火电防输煤皮带划伤的轻载阻转保护方法，其特征在于：所述步骤3中，将电流变化差值与ii段保护整定值进行对比，当电流变化差值大于ii段保护整定值时，判断轻载阻转ii段保护启动，当电流变化差值小于ii段保护整定值时，返回步骤2。6.根据权利要求4所述的火电防输煤皮带划伤的轻载阻转保护方法，其特征在于：所述步骤4中，判断轻载阻转i段保护启动或轻载阻转ii段保护启动时，记录启动前的负载电流作为基准电流值，再启动计时。7.根据权利要求1所述的火电防输煤皮带划伤的轻载阻转保护方法，其特征在于：所述3中，根据电动机的额定电压设定不同的i段保护整定值和ii段保护整定值，针对每个额定电压下的电动机的ii段保护整定值设置为i段保护整定值加上0.3。8.根据权利要求7所述的火电防输煤皮带划伤的轻载阻转保护方法，其特征在于：所述步骤3中，针对0.4kv电动机的i段保护整定值设定为1.6，针对0.4kv电动机的ii段保护整定值设定为1.9，针对6kv电动机的i段保护整定值设定为2.2，针对6kv电动机的ii段保护整定值设定为2.5。

技术总结
本发明涉及电机保护方法领域，具体涉及火电防输煤皮带划伤的轻载阻转保护方法，步骤1，上电时采集电机的实时电流，并判断电机是否处于运行态；步骤2，当电机处于运行态时，进行电流采样，判断采样电流是否满足预设条件，若是，则电机进入轻载阻转保护，根据当前采集的实时电流值与基准电流值比值计算电流变化差值；步骤3，设定I段和II段的保护整定值，根据电流变化差值与保护整定值分别进行轻载阻转I段或II段保护启动；步骤4，在轻载阻转保护启动后，启动计时，判断计时时长是否大于阻转保护时间，若是则保护动作出口跳闸，若否则返回步骤2。本发明在皮带堵煤初期电流突变时开关跳闸自动停运设备，皮带频繁大量堵煤情况得到控制。皮带频繁大量堵煤情况得到控制。皮带频繁大量堵煤情况得到控制。


技术研发人员：袁驰 陈升连 胥德柱 李顺应 张奇中 骆霜 罗朋
受保护的技术使用者：贵州金元茶园发电有限责任公司
技术研发日：2023.07.13
技术公布日：2023/10/5