高壓電動機(jī)保護(hù)

高壓電動機(jī)保護(hù)一高壓電動機(jī)故障和異常運(yùn)行狀態(tài)及其保護(hù)方式二電動機(jī)的相間短路保護(hù)三電動機(jī)的其他電流保護(hù)五實(shí)操四電動機(jī)的電壓保護(hù)當(dāng)前第1頁\共有37頁\編于星期一\17點(diǎn)電動機(jī)：是把電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的一種設(shè)備。它是利用通電線圈（也就是定子繞組）產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場并作用于轉(zhuǎn)子鼠籠式式閉合鋁框形成磁電動力旋轉(zhuǎn)扭矩。電動機(jī)的工作原理：磁場對電流受力的作用，使電動機(jī)轉(zhuǎn)動。

電動機(jī)工作原理當(dāng)前第2頁\共有37頁\編于星期一\17點(diǎn)鼠籠型異步電動機(jī)主要部件拆分圖當(dāng)前第3頁\共有37頁\編于星期一\17點(diǎn)一：高壓電動機(jī)故障和異常運(yùn)行狀態(tài)及其保護(hù)方式高壓電動機(jī)故障和異常運(yùn)行狀態(tài)及其保護(hù)方式高壓電動機(jī)的故障和異常運(yùn)行狀態(tài)高壓電動機(jī)通常指3~10kV供電電壓的電動機(jī)主要故障有：電動機(jī)定子繞組、供電電纜的相間短路故障（最嚴(yán)重）單相接地短路一相繞組的匝間短路異常運(yùn)行狀態(tài)有：起動時間過長一相熔斷器熔斷或三相不平衡堵轉(zhuǎn)過負(fù)荷引起的過電流供電電壓過低或過高。當(dāng)前第4頁\共有37頁\編于星期一\17點(diǎn)定子繞組的相間短路危害引起電動機(jī)本身繞組絕緣嚴(yán)重?fù)p壞、鐵芯燒傷造成供電電網(wǎng)電壓的降低，影響或破壞其他用戶的正常工作要求切除電機(jī)高壓電動機(jī)單相接地危害如果接地電流大于10A，電動機(jī)定子鐵芯將燒損可能發(fā)展成匝間短路或相間短路視接地電流大小，切除故障電動機(jī)或發(fā)出報(bào)警信號當(dāng)前第5頁\共有37頁\編于星期一\17點(diǎn)高壓電動機(jī)保護(hù)配置縱差動保護(hù)和電流速斷保護(hù)

2MW負(fù)序電流保護(hù)起動時間過長保護(hù)過熱保護(hù)堵轉(zhuǎn)保護(hù)（過電流保護(hù)）單相接地保護(hù)（零序電流保護(hù)）過負(fù)荷保護(hù)等低電壓和過電壓保護(hù)其它電流保護(hù)電壓保護(hù)相間短路保護(hù)當(dāng)前第6頁\共有37頁\編于星期一\17點(diǎn)定子相間短路故障一相匝間短路：無專門保護(hù)單相接地：用于接地電流大于5A的情況

10A以下動作于信號

10A以上動作于跳閘

另外：在系統(tǒng)電壓下降嚴(yán)重時，為保證重要電動機(jī)的自起動，應(yīng)裝設(shè)低電壓保護(hù)。2000kW以下電流速斷保護(hù)2000kW以上速斷靈敏度不滿足差動保護(hù)當(dāng)前第7頁\共有37頁\編于星期一\17點(diǎn)不正常工作狀態(tài)過負(fù)荷

原因是：1、機(jī)械負(fù)荷的過載；2、供電網(wǎng)絡(luò)電壓和頻率的降低而使電動機(jī)轉(zhuǎn)速下降；3、電動機(jī)起動或自起動時間過長；4、高壓電動機(jī)由于斷路器接觸不良或低壓電動機(jī)熔斷形成斷相運(yùn)行等。保護(hù)帶時限動作于發(fā)信號、跳閘或自動減負(fù)載

當(dāng)前第8頁\共有37頁\編于星期一\17點(diǎn)電動機(jī)狀態(tài)

電動機(jī)按照運(yùn)行狀態(tài)，有停機(jī)態(tài)、起動態(tài)、運(yùn)行態(tài)之分。

如果Imax﹤0.125Ie，電動機(jī)處于停機(jī)態(tài)；

電動機(jī)原本處于停機(jī)態(tài)，檢測到Imax﹥0.125Ie：如果Imax﹥1.125Ie，認(rèn)為電動機(jī)進(jìn)入起動態(tài)；如果Imax≦1.125Ie，則認(rèn)為電動機(jī)起動結(jié)束，直接進(jìn)入運(yùn)行態(tài)。如果電動機(jī)原本處于起動態(tài)，檢測Imax，如果0.125Ie﹤Imax≦1.125Ie，認(rèn)為電動機(jī)進(jìn)入運(yùn)行態(tài)；Imax﹤0.125Ie，則電動機(jī)進(jìn)入停機(jī)態(tài)。

其中Imax為電動機(jī)機(jī)斷電流最大值。

二：電動機(jī)的相間短路保護(hù)當(dāng)前第9頁\共有37頁\編于星期一\17點(diǎn)電流速斷保護(hù)作為容量小于2MW電動機(jī)的相間短路的主保護(hù)，保護(hù)動作于跳閘，宜采用兩相式。安裝地點(diǎn)盡可能靠近斷路器在電動機(jī)起動時不應(yīng)動作有高、低兩個整定值高定值：按照躲過電動機(jī)的最大起動電流整定低定值：在電動機(jī)起動后投入，按躲過電動機(jī)的最大自起動電流，以及外部三相短路故障時電動機(jī)向外提供的最大反饋電流整定t1：躲開啟動瞬間峰值電流；t2：與接觸器時間配合當(dāng)前第10頁\共有37頁\編于星期一\17點(diǎn)當(dāng)前第11頁\共有37頁\編于星期一\17點(diǎn)高值：按躲過電動機(jī)的最大起動電流整定；延時t1=0.1s低值：按躲過外部故障切除后電動機(jī)的最大自啟動電流整定；外部三相短路故障時電動機(jī)向外提供的最大反饋電流?？煽肯禂?shù)，取1.5

GL取1.4～1.6

。

——電動機(jī)起動電流當(dāng)前第12頁\共有37頁\編于星期一\17點(diǎn)延時：接觸器控制的電動機(jī)t2=0.3s； 斷路器控制的電動機(jī)t2=0s； 熔斷器-高壓接觸器控制，t2與熔斷器熔斷時間配合。靈敏度校驗(yàn)

——電動機(jī)出口最小兩相短路電流值如不滿足要求，則改用差動保護(hù)。當(dāng)前第13頁\共有37頁\編于星期一\17點(diǎn)電動機(jī)電流速斷保護(hù)原理接線圖a-兩相式接線；b-兩相差接線3。接線當(dāng)前第14頁\共有37頁\編于星期一\17點(diǎn)二縱差動保護(hù)當(dāng)前第15頁\共有37頁\編于星期一\17點(diǎn)縱差動保護(hù)電流縱差動保護(hù)用于容量為2MW及以上、或容量小于2MW，但電流速斷保護(hù)不能滿足靈敏度要求的電動機(jī)電動機(jī)容量在5MW以下時，采用兩相式接線；5MW以上時，采用三相式接線（保HUYTJ證一點(diǎn)區(qū)內(nèi)故障，一點(diǎn)區(qū)外故障時能夠動作）保護(hù)動作于跳閘電動機(jī)差動保護(hù)接線示意圖當(dāng)前第16頁\共有37頁\編于星期一\17點(diǎn)圖7-2電動機(jī)縱差保護(hù)原理接線圖

a-采用DL型電流繼電器兩相式接線；

b-采用BCH-2型差動繼電器三相式接線當(dāng)前第17頁\共有37頁\編于星期一\17點(diǎn)動作電流整定動作電流按躲過電動機(jī)額定電流整定。

——可靠系數(shù)，DL取1.5～2，

BCH-2取1.3，高靈敏度接線取0.55靈敏度校驗(yàn)

——電動機(jī)出口最小兩相短路電流值

當(dāng)前第18頁\共有37頁\編于星期一\17點(diǎn)高壓電動機(jī)保護(hù)保護(hù)整定（采用比率制動特性）躲過電動機(jī)全電壓下起動時，差動回路的最大不平衡電流躲過外部三相短路電動機(jī)向外供給短路電流時，差動回路的不平衡電流躲過電動機(jī)正常運(yùn)行時，差動回路的不平衡電流電流互感器二次回路斷線時應(yīng)閉鎖保護(hù)，并發(fā)信號差動電流速斷保護(hù)，動作電流一般可取3~8倍額定電流當(dāng)前第19頁\共有37頁\編于星期一\17點(diǎn)躲過電動機(jī)正常運(yùn)行時，差動回路的不平衡電流當(dāng)前第20頁\共有37頁\編于星期一\17點(diǎn)當(dāng)前第21頁\共有37頁\編于星期一\17點(diǎn)負(fù)序電流保護(hù)（不平衡保護(hù)）負(fù)序電流保護(hù)主要針對各種非接地的不對稱故障，（匝間短路、斷相、相序接反、電壓不平衡）負(fù)序電流保護(hù)動作于跳閘可以根據(jù)需要選擇定時限特性或反時限特性當(dāng)電動機(jī)的負(fù)序電流大于正序電流時，可判定為外部發(fā)生兩相短路當(dāng)負(fù)序電流小于正序電流時自動解除閉鎖第三節(jié)電動機(jī)的其他電流保護(hù)一、負(fù)序電流保護(hù)當(dāng)前第22頁\共有37頁\編于星期一\17點(diǎn)當(dāng)前第23頁\共有37頁\編于星期一\17點(diǎn)綜合考慮電動機(jī)正序、負(fù)序電流所產(chǎn)生的熱效應(yīng)，為電動機(jī)各種過負(fù)荷引起的過熱提供保護(hù)，也可作為電動機(jī)短路、起動時間過長、堵轉(zhuǎn)等后備保護(hù)。二、過熱保護(hù)分為三部分：過熱告警、過熱跳閘、過熱禁止再起動。K2=6,起動時間內(nèi)K1=0.5,起動結(jié)束后K1=1.0當(dāng)前第24頁\共有37頁\編于星期一\17點(diǎn)過熱保護(hù)綜合考慮電動機(jī)正序電流、負(fù)序電流所產(chǎn)生的熱效應(yīng)，為電動機(jī)各種過負(fù)荷引起的過熱提供保護(hù)也作為電動機(jī)短路、起動時間過長、堵轉(zhuǎn)等后備保護(hù)采用等效運(yùn)行電流模擬電動機(jī)的發(fā)熱效應(yīng)過熱保護(hù)跳閘時，禁止電動機(jī)再起動電動機(jī)過熱跳閘后，當(dāng)減小到HB值以下時，允許電動機(jī)再起動當(dāng)前第25頁\共有37頁\編于星期一\17點(diǎn)電動機(jī)過熱保護(hù)的定值：當(dāng)前第26頁\共有37頁\編于星期一\17點(diǎn)三、堵轉(zhuǎn)保護(hù)堵轉(zhuǎn)保護(hù)（正序過電流保護(hù)）（1.5~2.0倍額定電流）當(dāng)電動機(jī)在起動過程中或運(yùn)行中發(fā)生堵轉(zhuǎn)，電流急劇增大，可能造成電動機(jī)燒毀，因此裝設(shè)堵轉(zhuǎn)保護(hù)保護(hù)的動作時間，按最大允許堵轉(zhuǎn)時間整定，保護(hù)動作于跳閘保護(hù)在電動機(jī)起動時自動退出，起動結(jié)束后自動投入正序過電流保護(hù)也可作為電動機(jī)的對稱過負(fù)荷保護(hù)當(dāng)前第27頁\共有37頁\編于星期一\17點(diǎn)當(dāng)前第28頁\共有37頁\編于星期一\17點(diǎn)四、零序電流保護(hù)電動機(jī)的接地故障電流大小取決于供電系統(tǒng)的接地方式，即供電變壓器的中性點(diǎn)接地方式通常采用零序電流互感器取得零序電流，實(shí)現(xiàn)零序電流保護(hù)當(dāng)單相接地電流大于5A時裝設(shè)。小于10A，動作于發(fā)信號；大于10A，延時動作于跳閘。當(dāng)前第29頁\共有37頁\編于星期一\17點(diǎn)

當(dāng)前第30頁\共有37頁\編于星期一\17點(diǎn)五、過負(fù)荷保護(hù)過負(fù)荷保護(hù)可根據(jù)需要設(shè)置動作于跳閘或動作于信號動作時間與電動機(jī)允許的過負(fù)荷時間相配合保護(hù)動作時限應(yīng)大于電動機(jī)的起動時間，一般取9~16S動作值按躲過電動機(jī)的最大負(fù)荷電流整定。當(dāng)前第31頁\共有37頁\編于星期一\17點(diǎn)第四節(jié)電動機(jī)的電壓保護(hù)1裝設(shè)低電壓保護(hù)的原則和要求原則：1）當(dāng)電源電壓短路時降低或中斷后又恢復(fù)時，為保證重要電動機(jī)的自起動，在其它相對不重要的電動機(jī)上裝設(shè)0.5s時限的低壓保護(hù)，作用于跳閘。2）根據(jù)工藝要求和安全技術(shù)要求，當(dāng)電源電壓長期降低或消失后不允許自起動的電動機(jī)，應(yīng)裝設(shè)帶9～

10s時限的低電壓保護(hù)，作用于跳閘。3）重要且允許自起動的電動機(jī)不裝設(shè)。一電動機(jī)的電壓保護(hù)當(dāng)前第32頁\共有37頁\編于星期一\17點(diǎn)要求：1）當(dāng)電壓互感器一次側(cè)或兩次側(cè)發(fā)生各種斷線時，保護(hù)裝置均不應(yīng)誤動作，并應(yīng)發(fā)出斷路信號。2）當(dāng)電壓互感器一次隔離開關(guān)或隔離觸頭因誤動作被斷開時，保護(hù)裝置不應(yīng)誤動作，并發(fā)出信號。3）0.5s和10s的地電壓保護(hù)動作電壓應(yīng)分別整定。當(dāng)電源電壓降低到額定電壓的60%~70%時，首先以0.5s延時切除不重要的電動機(jī)，當(dāng)電壓繼續(xù)降到額定電壓的40%~50%，低電壓保護(hù)經(jīng)10s延時切除不允許長時間失電后再自起動的重要電動機(jī)。4）接線中應(yīng)采用能長期耐受電壓的時間繼電器如選用DS-110型時間繼電器。當(dāng)前第33頁\共有37頁\編于星期一\17點(diǎn)欠壓保護(hù)為了保證重要電動機(jī)的自起動，對于不重要的電動機(jī)，在電壓降低后，低電壓保護(hù)動作。欠壓保護(hù)經(jīng)PT斷線閉鎖。此種欠壓保護(hù)方式可稱為“分散式低電壓保護(hù)”。如果裝置不配置操作板，且開關(guān)位置接入，或者裝置配置操作