第7章第6节高压电动机的保护.ppt

供供 配配 电电 系系 统统第七章 供配电系统的继电保护第六节第六节 高压电动机的保护高压电动机的保护 南京师范大学电气与电子工程学院南京师范大学电气与电子工程学院 20042004年年年年1010月月月月 制作制作制作制作高压电动机的保护一、常见故障类型、不正常工作状态及其一、常见故障类型、不正常工作状态及其保护方式保护方式Ø常见故障类型及保护方式常见故障类型及保护方式★★Ø不正常工作状态及保护方式不正常工作状态及保护方式二、电动机的保护二、电动机的保护Ø相间短路保护相间短路保护★★ ★★Ø单相接地保护单相接地保护Ø低电压保护低电压保护★★ ★★ Ø同步电动机的失步保护同步电动机的失步保护速断保护速断保护过负荷保护过负荷保护差动保护差动保护本节主要内容本节主要内容高压电动机的保护故障类型及保护方式故障类型及保护方式 定子相间短路定子相间短路故障故障 一相匝间短路：一相匝间短路：无专门保护无专门保护 单相接地：单相接地：用于接地电流大于用于接地电流大于5A的情况的情况 10A以下动作于信号以下动作于信号 10A以下动作于跳闸以下动作于跳闸 另外：另外：在系统电压下降严重时，为保证重要电动机在系统电压下降严重时，为保证重要电动机的自起动，应装设低电压保护。

的自起动，应装设低电压保护2000kW以下以下 速断保护速断保护2000 kW以上以上速断灵敏度不满足速断灵敏度不满足差动差动保护保护高压电动机的保护不正常工作状态不正常工作状态过负荷过负荷 原因是：原因是：1机械负荷的过载；机械负荷的过载；2供电网络电压和频率的降低而使电动机转速供电网络电压和频率的降低而使电动机转速下降；下降；3电动机起动或自动时间过长；电动机起动或自动时间过长；4高压电动机由于断路器接触不良或低压电动高压电动机由于断路器接触不良或低压电动机熔断器形成断相运行等机熔断器形成断相运行等保护带时限动作于发信号、跳闸或自动减负载保护带时限动作于发信号、跳闸或自动减负载 高压电动机的保护采用两相电流差接线，采用两相电流差接线，如灵敏度不满足可如灵敏度不满足可改为不完全星形接线改为不完全星形接线动作电流整定动作电流整定 保护装置动作电流保护装置动作电流：躲过电动机的起动电流躲过电动机的起动电流 ——可靠系数可靠系数 ，一般，一般DL取取1.8～～2，， GL取取1.4～～1.6 。

——电动机起动电流电动机起动电流电流速断保护电流速断保护两相电流差接线：两相电流差接线：Kjx ＝ 不完全星形接线：不完全星形接线：Kjx ＝1 高压电动机的保护2灵敏度校验灵敏度校验 ——电动机出口最小两相短路电流值电动机出口最小两相短路电流值 如不满足要求，则改用差动保护如不满足要求，则改用差动保护高压电动机的保护电动机电流速断保护原理接线图电动机电流速断保护原理接线图a-两相式接线；b-两相差接线3接线高压电动机的保护电动机的过负荷保护电动机的过负荷保护 过负荷一般情况下都是对称的，因此只装一相过负荷一般情况下都是对称的，因此只装一相注意：注意：1对对不不停停机机便便不不能能消消除除过过负负荷荷的的电电动动机机，，过过负荷保护应动作于跳闸；负荷保护应动作于跳闸；2对对不不停停机机情情况况下下，，可可以以消消除除过过负负荷荷的的电电动动机则可动作于信号或减负荷；机则可动作于信号或减负荷；3在在无无人人值值班班的的电电动动机机上上过过负负荷荷保保护护应应动动作作于跳闸高压电动机的保护1动作电流整定。

动作电流整定目目前前我我国国广广泛泛采采用用感感应应型型电电流流继继电电器器，，其其感感应部分具有反时限特性应部分具有反时限特性动作电流按躲过电动机额定电流整定动作电流按躲过电动机额定电流整定 ——可靠系数可靠系数 ，动作于信号取，动作于信号取1.05，， 动作于跳闸、自动减负载取动作于跳闸、自动减负载取1.2 ——返回系数返回系数 ，，GL型取型取0.8 2动作时限整定：动作时限整定： 一般取一般取15～～20 秒高压电动机的保护注意：注意： 对于对于GL型继电器，其感应部分作为电型继电器，其感应部分作为电动机的过负荷保护，其速断部分作为电动动机的过负荷保护，其速断部分作为电动机的速断保护因此机的速断保护因此应先整定过负荷保护，应先整定过负荷保护，在整定速断保护在整定速断保护高压电动机的保护电动机的纵差保护电动机的纵差保护容量在容量在2000kw及以上的电动机或虽容及以上的电动机或虽容量在量在2000kw以下但具有以下但具有6个引出线端子的个引出线端子的重要电动机应装设纵联差动保护。

重要电动机应装设纵联差动保护容量在容量在5000kw以下的电动机差动保护以下的电动机差动保护采用两相式接线，采用采用两相式接线，采用DL继电器；继电器；容量在容量在5000kw以上时，采用三相式接以上时，采用三相式接线，采用线，采用BCH-2继电器保护装置动作于断路器跳闸保护装置动作于断路器跳闸高压电动机的保护1接线图 7- 2 电动机纵差保护原理接线图 a-采用DL型电流继电器两相式接线； b-采用BCH-2型差动继电器三相式接线高压电动机的保护2动作电流整定动作电流整定动作电流按躲过电动机额定电流整定动作电流按躲过电动机额定电流整定 ——可靠系数可靠系数 ，，DL取取1.5 ～～ 2，， BCH-2取取1.3，高灵敏度接线取，高灵敏度接线取0.55高压电动机的保护3灵敏度校验灵敏度校验 ——电动机出口最小两相短路电流值电动机出口最小两相短路电流值 高压电动机的保护单相接地保护单相接地保护与中性点不接地系统中的线路的接地保与中性点不接地系统中的线路的接地保护的原理基本相同。

护的原理基本相同当单相接地电流大于当单相接地电流大于5A时装设小于小于10A，，动作于发信号；动作于发信号；大于大于10A，，延时动作于跳闸延时动作于跳闸 高压电动机的保护电动机的低电压保护电动机的低电压保护1装设低电压保护的原则和要求装设低电压保护的原则和要求原则：原则：1））当当电电源源电电压压短短路路时时降降低低或或中中断断后后又又恢恢复复时时，，为为保保证证重重要要电电动动机机的的自自起起动动，，在在其其它它相相对对不不重重要要的的电电动动机机上上装装设设0.5s时时限限的的低低压压保保护护，，作作用用于于跳闸2）根据工艺要求和安全技术要求，当电源电）根据工艺要求和安全技术要求，当电源电压长期降低或消失后压长期降低或消失后不允许自起动的电动机不允许自起动的电动机，，应装设带应装设带9 ～～ 10s时限的地电压保护，作用于跳时限的地电压保护，作用于跳闸3））重要且允许自起动的电动机重要且允许自起动的电动机不装设 高压电动机的保护要求：要求：1））当当电电压压互互感感器器一一次次侧侧或或两两次次侧侧发发生生各各种种断断线线时时，，保护装置均不应误动作，并应发出断路信号保护装置均不应误动作，并应发出断路信号。

2））当当电电压压互互感感器器一一次次隔隔离离开开关关或或隔隔离离触触头头因因误误动动作被断开时，保护装置不应误动作，并发出信号作被断开时，保护装置不应误动作，并发出信号3））0.5s和和10s的的地地电电压压保保护护动动作作电电压压应应分分别别整整定定当当电电源源电电压压降降低低到到额额定定电电压压的的60%~70%时时，，首首先先以以0.5s延延时时切切除除不不重重要要的的电电动动机机，，当当电电压压继继续续降降到到额额定定电电压压的的40%~50%，，低低电电压压保保护护经经10s延延时时切切除除不不允允许许长时间失电后再自起动的重要电动机长时间失电后再自起动的重要电动机4））接接线线中中应应采采用用能能长长期期耐耐受受电电压压的的时时间间继继电电器器如如选用选用DS-110型时间继电器型时间继电器高压电动机的保护2接线高压电动机低电压保护原理图高压电动机低电压保护原理图高压电动机的保护3电动机的低电压保护工作原理电动机的低电压保护工作原理1））在在正正常常运运行行的的各各低低电电压压继继电电器器处处于于带带电电状状态态，，低电压保护不动作低电压保护不动作2））当当电电压压互互感感器器的的一一次次侧侧或或两两次次侧侧发发生生一一相相或或两两相相断断线线时时，，KV1，，KV2及及KV3中中相相应应的的低低电电压压继继电电器器返返回回，，从从而而起起动动中中间间继继电电器器KM1，，切切断断KT1和和KT2线线圈电源，防止误跳阀，并发出电压回路短线信号。

圈电源，防止误跳阀，并发出电压回路短线信号3））当当电电源源电电压压下下降降到到60%~70%UN时时，，KV1、、KV2及及KV3释释放放，，接接通通时时间间继继电电器器KT1，，经经0.5s延延时时后后，，使使出出口口中中间间继继电电器器KM得得电电，，其其接接点点接接通通跳跳闸闸小小母母线线，，将不重要电动机切除将不重要电动机切除4））当当电电源源电电压压继继续续下下降降到到40%~50%UN以以下下时时KV4、、KV5释释放放，，接接通通KM2，，使使KT2动动作作，，其其常常开开接接点点经经整整定定延延时时10s后后接接通通KM4，，接接通通跳跳阀阀小小母母线线，，将将不不允许自起动的重要电动机切除允许自起动的重要电动机切除高压电动机的保护同步电动机的失步保护同步电动机的失步保护同步电动机在运行中会遇到各种扰动，同步电动机在运行中会遇到各种扰动，扰动超过限制就可能产生失步现象如果同扰动超过限制就可能产生失步现象如果同步电动机长期运行在失步状态，步电动机长期运行在失步状态，将造成定子将造成定子绕组烧损和阻尼笼端环开焊事故绕组烧损和阻尼笼端环开焊事故，因此要装，因此要装设失步保护。

设失步保护有两种类型的失步保护装置有两种类型的失步保护装置1）反应定子过电流的失步保护）反应定子过电流的失步保护2）反应转子回路出现交变电流的失步保）反应转子回路出现交变电流的失步保护本节作业本节作业7.23。