高压电动机保护

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1、高压电动机的继电保护高压电动机的定子绕组和其引出线，一般应装设电流速断保护。对生产过程中容易发 生过载的电动机，应装设过负荷保护，过负荷保护可根据负荷特性带时限作用于信号、跳 闸或自动减负荷装置。对于高压电动机容量在 2000kW 以上的，在电流速断不能满足灵敏度要求时，应装设纵 联差动保护。当电源电压短时降低或短时中断后根据生产过程不允许或不需要自启动的电动机，以 及为了保证重要电动机自启动而需要断开的次要电动机，应装设低电压保护，一般带有 时限作用于跳闸，但是为了保证人身和设备的安全，在电源电压长时间小时后，须从系统 中自动断开的电动机，也需要装设低电压保护，一般带有 510s 时限作用于

2、跳闸。一、高压电动机的相间短路保护对于功率小于 2000kW 的电动机，常采用电流速断来 作为电动机的相间短路保护，当灵敏度要求较高时，可以用 DL 型或 GL 型继电器构成两相 不完全星型连接方式，其接线方式与电路线路或电力变压器的电路速断相同。也可以采用 两相差接线，即两相一继电器接线。电流速断的动作电流按躲过电动机的最大启动电流来整定。二、电动机的过压保护过负荷保护可以采用一相一继电器接线，也可以采用两相两 继电器不完全星型连接或两相差一继电器接线。由于电动机装有电流速断保护，过负荷保 护就可以利用 GL 型继电器的反时限过电流装置来实现过负荷保护。过负荷的动作电流按躲过电动机的最大启动

3、电流来整定。过负荷保护的动作时间应大 于电动机的启动时间，一般取10-16s，如用GL型继电器，可取两倍动作电流时的时间 12-16s。三、高压电机的低电压保护当电压互感器一次测隔离开关断开时，低电压保护即退 出工作，防止无动作。对保护动作不重要的电动机，电压继电器按 60-70额定电压整 定，动作时间取；对动作较为重要的电动机，电压继电器按 30-50额定电压整定，动 作时间取 5-10s。四、高压电动机的差动保护在小电流接地的供电系统中，可以采用两相两继电器的 差动保护接线，差动保护的动作电流按躲过电动机额定电流 In 来整定，主要考虑二次回路 断线时不至于引起误动作。五、同步电动机的失步

4、保护采用两相差接线对同步电动机的失步进行保护。当电动 机定子绕组内出现较大的由于失步引起的脉动电流时电流继电器动作。反应转子回路内交变电流的失步保护在同步电动机的转子回路中串接电流互感器， 正常运行时转子回路中流过直流电流，互感器的二次侧不产生感应电动势，保护装置不动 作，当同步电动机发生失步运行时，转子回路中感应出交变电流，通过电流互感器使二次 侧保护继电器动作。高压电动机保护配置：大型发电厂的高压厂用电机及一些工矿企业的高压电机普遍采用微机保护。1、对于容量在2000kW及以下的高压电动机的相间短路的主保护为相电流速断。、电机启动过程速断保护按躲过电机的最大启动电流整定。动作电流Idz=I

5、h,Ih=K1*K2*In2K1 为可靠系数，取K2为电机启动电流倍数，一般取7In2为电机一次额定电流/CT变比出口时间：Os、启动后按躲过母线出口三相短路时的电动机反馈电流计算1.2.1、对于真空断路器动作电流Idz=ILIL=出口时间：0s1.2.2、对于F-C回路，由于速断带，取12二出口时间：跟熔断器配合，对于额定电流小的熔断器取;额定电流较大的取. 、电机启动时间 t按实际启动时间的最长时间的倍整定。2、过流反时限（一般反时限）、负序电流保护Idz=I2I2=、正序电流Idz二、过热保护4、接地保护5、长启动保护电压为 3kV 以上的异步电动机和同步电动机，对下列故障及异常运行方式

6、，应装设相应的保护：1、定子绕组相间短路；2、定子绕组单相接地；3、定子绕组过负荷；4、定子绕组低电压；5、同步电动机失步；6、同步电动机失磁；7、同步电动机出现非同步冲击电流；8、相电流不平衡。比率差动1. 比率差动保护原理：差动电流：Icd = K 十 12I制动电流：I = 1( 11 -1 丿/2|res12电动机正常运行时，差动电流 I 理论上为零，实际上不为零，其值为电动机两侧电流 cd互感器传输特性的误差而引起的不平衡电流的大小。制动电流I W电动机额定电流I,res .0s是一常数。当电动机外部故障且短路电流大于电动机额定电流值时，不平衡电流会随短路 电流的增大呈非线性增大，但

7、此时制动量也随短路电流成比率的增大。选取合适的斜率角 e,即可保证在最大的外部短路电流下保护不误动，且具有较高的灵敏度。当电动机内部故障时，差动电流I迅速增大（I短路电流I ）,制动电流I迅速减小（I W1/21 ）, cd cd k res res k保护瞬间动作。灵敏度完全能满足大于的要求。a3图中：I 电动机电源侧电流;1I 电动机中性侧电流;2I 差动最小动作电流;dz.0I 比例特性曲线拐点制动电流; res.0I 外部最大短路电流; k maxI 差动速断定值CDSD差动保护动作方程如下：其中： Id = |I1 +1 II = |(I1 -1丿2|cd12res12当任一相电流满

8、足判据时，保护瞬时动作于跳闸出口和告警出口，装置显示短路故障相。2 差动电流启动定值 I 的整定：cdqd差动电流启动定值 I ，可以按躲过正常运行时最大不平衡差流整定。cdqd其中：K可以取；qdI 为电动机额定工作电流。e3. 比例差动保护制动系数 K 的整定：bl比例差动制动系数的选取必须要考虑到保护的可靠性和灵敏性因素。如果 K 选择过 bl小，就有可能躲不过区外故障时产生的不平衡电流，进入差动保护特性区，因而发生误动如果 K 选择过大，就有可能躲开电动机发生区内故障时的故障差电流，进入不了差动保护 bl特性区，因而发生拒动的现象。因此必须兼顾保护的灵敏性和可靠性。比率制动系数 K ：

9、推荐为。bl4. 制动电流 I 的整定：res制动电流 I 主要针对当电动机外部发生短路故障时，可以对差动保护进行有效的制res动，但是在选择制动电流 I 时必须充分考虑到电动机在发生匝间短路时，同时伴有有汲出res电流流出时保护动作的灵敏度，可以整定为：其中：K1为选择系数，一般可以取（推荐整定为）；I 为电动机额定工作电流。 e5比例差动保护灵敏度的校验：K二1g 2.0lm IDZ其中：I（2） D .为系统在最小运行方式下，在被保护电动机发生两相短路时，D.min流过保护装置的最小短路电流；Idz系统在最小运行方式下，在被保护电动机发生两相短路时，由流过的制动电流对应电动机差动保护特性

10、曲线上相应的动作电流值。按照规程要求：比例差动保护的灵敏度要大于。3.1.3 CT断线闭锁装置有延时及瞬时CT断线判别功能，具体判据如下：a）延时判别：当任一相差流大于I ,且持续时间超过10s，发CT断线信号，此时并n不闭锁比率差动保护（在保护每个采样周期内进行）。b）瞬时判别：机端及中性点侧的六路电流同时满足下面两个条件时认为是CT断线：1）一侧CT的一相或两相电流减小至差动保护起动，其余各路电流不变;2) 0.21 I 1.21 并且同时满足1 min 0.45。nXn/ Imax瞬时 CT 断线可选择发信号的同时是否闭锁比率差动保护。为防止瞬时 CT 断线的误闭 锁，满足下述任一条件时

11、不进行瞬时 CT 断线判别：1) 启动前各侧最大相电流小于 I ；n2) 启动后最大相电流大于 I ；n3) 启动后电流比启动前增加。3.1.4 电动机启动保护考虑到电动机在启动时会产生较大的非周期分量，灵敏的电动机差动保护可能会因为 躲不过启动时的不平衡电流而造成保护误动作。本保护根据现场的实际出现的情况，在启动时间内( T 可以整定)，将差动启动电流 qd( I )定值加倍，将差动比率制动系数加倍，制动电流 I 继续保持不变，将差动保护 dz .0res.0动作出口的时间带 60ms 的延时。当保护启动结束，立刻恢复正常定值和出口时间。定值清单序号符号名称整定范围整定步长单位1电动机额定电

12、流I 201nnA2电动机启动时间s3差流速断定值I 201nnA4差动制动电流I21nnA5差动动作电流IInnA6比率制动系数Y3554-2中型高压三相异步电动机启动保护计算书额定功率（kW）315接法Y额定电压（kV）6功率因数定子额定电流（A）效率（n）%启动电流倍数7一、电动机基本技术参数（西安西玛电机有限公司）二、电动机启动的继电保护整定计算：1、瞬时电流速断：应躲过电机的启动电流保护装置一次动作值：继电器动作电流：二KkXKqX=( ) X7X=-rnl=()F102、过负荷：按电动机额定电流整定保护装置一次动作值：继电器动作电流：=(KkX)FKfh=(X)F=-rnl二F10

13、瞬时动作电流倍数二瞬时电流三动作电流整定值按10倍整定动作电流。选用GL-16/10A或LL-14A/10A过电流继电器，整定电流按5A, (4, 5, 6, 7, 8, 9,10) Ao 10倍整定动作电流下动作时间：按8s。3、低电压保护：应躲过最小运行电压保护装置一次动作值：低电压继电器整定值=()XUe=()X6=-Fnr=F(6/)=4060V选用 DJ-132A/160 或 DY-36/160，整定值 60V。四、说明：Kk可靠系数：用于电流速断保护时，DL型和GL型继电器分别取和。用于过负荷保护时，动作于信号取；动作于跳闸取。Kjx接线系数：星形或不完全星形时按。Kq启动电流倍数

14、：一般按7；电动机额定电流（A）：nl 电流互感器变比：50/5AKfh继电器的返回系数：取Ue电网额定电压（kV）： 6nr电压互感器变比：6/已知参数：额定电压6KV，额定功率KW,COS= ,运行额定电流 ，启动时间 S，启动电流A,（一般取8倍的额定电流）故障单相接地电流 A，最大过负荷电流 A, （按2倍的额定电流）CT变比 ，（根据6KV段配电盘设计图纸）1、基准电流定值IsIe为电机运行时额定电流，nl为CT变比。额定电流一般选用电机铭牌所标识的额定电流。铭牌不清楚的通过计算算出。2、启动时间按电动机实际启动时间整定并留有适当裕度，按电动机起动时间乘可靠系数整定：t 二 1.2 x t秒dzs tan t给水泵、循环泵电机取 9 秒，其余高压电机取 8 秒。3、电流速断定值电流速断保护（正序速断）按躲过电动机起动电流来整定：I = K - stant , K :可靠系数I :启动电流dz. jk nks tan tl微机保护的速断定值可将起动时间内和起动时间后分别整定，故需计算两个速断定值