高压电动机保护.docx

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髙压电动机容量在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0.5~1.5s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5~10s时限作用于跳闸一、 髙压电动机的相间短路保护一对于功率小于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，当灵敏度要求较髙时，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、 电动机的过压保护一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0.5s；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、 同步电动机的失步保护一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一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。

髙压电动机保护配置：大型发电厂的髙压厂用电机及一些工矿企业的髙压电机普遍采用微机保 护1、对于容量在2000kW及以下的髙压电动机的相间短路的主保护为相电流 速断1.1、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〉=Ih,Ih=K1*K2*In2K1 为可靠系数，取 1.5K2 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：Os1.2、 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=O.8I1?出口时间：Os1.2.2、 对于F-C回路，由于速断带0.3—0.4s,取12=0.511出口时间：跟熔断器配合，对于额定电流小的熔断器取0.3s；额定电流较 大的取0.4s.1.3、电机启动时间t按实际启动时间的最长时间的1.2倍整定2、 过流反时限（一般反时限）2.1、 负序电流保护?Idz〉=I2I2=0.06In22.2、 正序电流?Idz〉=1.2—1.5In23、 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, 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：I = I +1cd 1 2制动电流：I = 1（I -1 ）：2res —差动最小动作电流；I —比例特性曲线拐点制动电流;dz.0 res.0 1 2 1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互感器 cd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，是一常数当 res.0 s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cd cd路电流I ），制动电流I迅速减小（I W1/21 ），保护瞬间动作灵敏度完k res res k全能满足大于2.0的要求I －外部最大短路电流； I －差动速断定值 k max CDSD差动保护动作方程如下：其中：I = |I +1 |I = |（I -1 ）：2|cd 1 2 res 1 2当任一相电流满足判据时，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0.5〜0.8；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选择过小，就有 bl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 bl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 :推荐为0.3〜0.5bl4•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动，但是res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，同时伴有有汲出电流流出时保护 res动作的灵敏度，可以整定为：其中：K为选择系数，一般可以取0.6〜1.0 （推荐整定为1.0）;1I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'⑵"in > 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；I 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，由流过的制动电流对应电动机 DZ差动保护特性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2.03.1.3CT 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0.11，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 mnv； < 0.45 n X n / 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 下述任一条件时不进行瞬时CT断线判别：1） 启动前各侧最大相电流小于0.11 ；n2） 启动后最大相电流大于1.51 ；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（I ）qd dz .0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，将差动保护动作出口的时间带res.060ms的延时。

当保护启动结束，立刻恢复正常定值和出口时间3.2定值清单序号符号名称整定范围整定步长单位1电动机额定电流0.11 〜201n n0.01A2电动机启动时间0.00 〜99.990.01s3差流速断定值0.11 〜201n n0.01A4差动制动电流0.21 〜21n n0.01A5差动动作电流0.11 〜0.91n n0.01A6比率制动系数0.3 0 〜0.750.01Y3554-2 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0.86定子额定电流（A）37.7494.3%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：Idz.bh二KkXKqXIe.dIdz.j=Idz.bhFnl=(1.8~2.0)X7X37.74==475.524~528.36A(475.524~528.36A )-F10=47.5524~52.836A2、 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：Idz.bh二(KkXIe.d)FKfhIdz.j=Idz.bhFnl=(1.2X37.74)20.85=53.28210=53.28A=5.328A瞬时动作电流倍数二瞬时电流三动作电流整定值=（47.5524~52.836）三 5.328=8.925~9.917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8s3、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Udz.bh二(0.4~0.6)XUeUdz.j二Udz.bhFnr=(0.4~0.6)X6=2.4~3.6kVF(6/0.1)=2.4~3.6kV=40~60V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 1.4~1.6 和 1.8~2.0用于过负荷保护时，动作于信号取1.05 ；动作于跳 闸取1.2oKjx—接线系数：星形或不完全星形时按1.0oKq—启动电流倍数：一般按7；Ie.d —电动机额定电流（A）： 37.74Anl——电流互感器变比：50/5AKfh——继电器的返回系数：取0.85Ue——电网额定电压（kV）： 6nr 电压互感器变比：6/0.1已知参数：额定电压 6KV,额定功率 KW,COS 巾二，。