(1新疆石油工程设计有限公司 2新疆油田公司重油开发分公司)
摘要:文章通过对新疆油田公司重油开发分公司稀油处理站改扩建工程在设计过程中发现的问题——就地电流表显示的电流示数与配电柜上显示的电流示数相差57%,设计人采用多种方法进行论证,并进行实践,结果找到了技术及经济均可行的方法,同时做为经验又为其他设计人提供了简便的查找依据,方便了今后的设计。
关键词:电流;电阻;截面;容量
1、内容:
根据《电力装置的电测量仪表装置设计规范(附条文说明)》GB/T 50063-2008,在新疆油田公司重油开发分公司稀油处理站改扩建工程中,对电机功率为37kW及以上的机泵实现柜面及就地交流电流测量;但是,两地的电流表示数相差为57%,分析原因为电流在输送过程中损耗过大,降低线路损耗可通过增大用于连接电流表与电流互感器之间的电缆截面、增大电流互感器容量、变比、降低电流互感器二次电流这四种主要的方法,关于降低电流互感器二次电流这一方法在《大型炼油装置电气设计中电流互感器的选择》中已阐述,本文将不再赘述。下面对其它三种方法进行着重分析。
本文以37kW污泥泵电机为例。2台污泥泵均安装在污泥污水泵房,由独立的变配电室直配,并采用变频控制,在泵房内设供现场监测及起、停泵运行的防爆操作柱。
37kW污泥泵电机配用电流表、电流互感器、控制电缆规格表 表1
已知37kW污泥泵电机额定电流69.8A,根据以上表格内电机用于就地电流表监测所配元器件的具体参数,在不考虑电流表内阻的情况下,由以下公式1、2可知柜面电流表显示电流值为额定电流69.8A,而现场电流表示数仅为23.9A。控制电缆的电阻、电流互感器容量是影响电流传输的主要问题,为了解决该问题,需采取以下三种解决办法:I2×2×L
由公式1:线路损耗△P= r×S
△P:线路损耗(W);I:电流互感器二次侧额定电流(A);L:测量线路单程长度(m);r:电导率(铜为57m/Ω.mm2);S:线路的横截面积(mm2)
由公式2:额定输出阻抗Q(VA)=I(A)2R(Ω)
Q:电流互感器额定输出功率(VA);I:电流互感器二次侧额定电流(A);R:电流互感器额定输出阻抗(Ω)
用于电机现场电流表监测控制回路图
(1)、将电流互感器、电流表量程调整为150/5:
现场电流表显示电流值为:
(2)、增大接于电流互感器、电流表两端控制电缆的芯数截面(将7×2.5芯改为7×6),电流表量程不变:
现场电流表显示电流值为:
(3)、将电流互感器容量增大,更换为15VA,变比不变:
现场电流表显示电流值为:
通过以上三种解决办法,可以看出只有第三种方法能满足现场电流监测的目的,但是缺点是0.4kV电压等级、变比为100/5的电流互感器容量没有15VA这种规格,如果需要,需由生产厂特别制作,其价格将比普通容量为5VA电流互感器贵930元,为了实现远距离传输电流的目的,对以上三种方法分别进行组和,以获得技术可行,投资最省的方法。
a、将电流互感器、电流表量程调整为150/5,同时增大接于电流互感器、电流表两端控制电缆的芯数截面(将7×2.5芯改为7×4)。现场电流表显示电流值为:
b、将电流互感器、电流表量程调整为150/5,同时将电流互感器容量增大,更换为10VA,电流互感器型号、电缆芯线截面不变。
现场电流表显示电流值为:
c、增大接于电流互感器、电流表两端控制电缆的芯数截面,同时将电流互感器容量增大,电流互感器变比不变,其中增大电缆芯线截面有2种方法:
c.1、控制电缆的芯数截面(将7×2.5芯改为7×4)
c.2、将原接于电流互感器、电流表两端的7×2.5芯中2根备用芯分别并接于电流表回路,电流表量程不变
通过以上三种解决办法,可以看出三种方法均能满足现场电流监测的目的,但是方法a、c1的投资较方法b、c2高,其次,方法a、b现场电流显示(额定电流运行时)仅达到显示刻度的46.5%,不能满足前述规范所要求的70%~100%范围内。因此,方法c1、c2是最合适的。在项目设计阶段推荐采用方法c1,而在项目设计变更接段推荐采用方法c2。
各容量的电流互感器及各截面积的控制电缆对应的实际的输送距离参考表如下:
表2、电流互感器与电缆截面匹配输送电流距离表
2、结论:
通过在具体工程中发现的电流输送问题,设计人员采用增大电流互感器变比、容量、控制电缆截面这几种方法进行比较,找到技术及经济均可行的方法,在距离较近的情况下,一般采用LMZJ1型电流互感器是最合适的,当工艺条件变化(距离较远时),可适当采用容量大的电流互感器或增大控制电缆截面来解决这一问题,同时将这几种方法做为经验为其他设计人员提供了简便的查找依据,方便了今后的设计。
参考文献:
[1]中国航天工业规划设计研究总院.工业与民用配电设计手册(第四版)[M].北京:中国电力出版社出版,2016年。
论文作者:杨玄钧1,李屹洋2,金恒元1
论文发表刊物:《电力设备》2018年第3期
论文发表时间:2018/6/14
标签:电流表论文; 电流论文; 电流互感器论文; 截面论文; 电缆论文; 方法论文; 现场论文; 《电力设备》2018年第3期论文;