高壓電機(jī)起運(yùn)瞬間差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)研究解決

1、 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目： 高壓電機(jī)起運(yùn)瞬間差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)的研究解決 學(xué)生姓名： 系 別： 機(jī)械與電氣工程系 專業(yè)年級(jí)： 指導(dǎo)教師： 2014年 3 月 26 日中國(guó)石油大學(xué)勝利學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)摘 要 在勝利油田生產(chǎn)作業(yè)中，電氣設(shè)備舉足輕重，高壓電動(dòng)機(jī)起著重大的作用，對(duì)電動(dòng)機(jī)的保護(hù)措施必不可少，常采用的就是電動(dòng)機(jī)的差動(dòng)保護(hù)，但由于高壓電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)瞬間一次電流過大， 二次負(fù)載過大，互感器易飽和等問題易導(dǎo)致CT斷線，差流越限等影響生產(chǎn)作業(yè)問題，本文采取了1、升級(jí)差動(dòng)保護(hù)，啟動(dòng)瞬間增加二次諧波制動(dòng)2、采用帶小氣隙的電流互感器等措施順利解決了該問題安全問題，系統(tǒng)安全性也將大大提高，運(yùn)行更加

2、平穩(wěn)、準(zhǔn)確。改造后的系統(tǒng)能夠滿足油田生產(chǎn)的苛刻要求。關(guān)鍵詞：油田高壓電機(jī)；差動(dòng)保護(hù)，電流互感器 ABSTRACT In the production of Shengli Oilfield，Electrical equipment play a decisive role and the High voltage motor plays an important role in the production, it is essential to protect motor, differential protection is often used for motor, But the pr

3、oblem of primary current and secondary load is too large when the high voltage motor starting moment ,current transformer is easily saturated will cause disconnect and Differential current limitation,so this essay adapt the key of upgrading differential protection and using Current transformer with

4、air gap to solve this problem of security, so the security of the system will greatly improve and the running is more stable and accurate, The reconstructed system can satisfy Demanding production of Shengli Oilfield.The key word : High voltage motor of Oilfield; Differential protection; Current tra

5、nsformer目 錄前 言1第一章 緒 論21.1 油田高壓電機(jī)差動(dòng)保護(hù)現(xiàn)狀21.2 課題研究的意義2第二章 差動(dòng)保護(hù)分析42.1 差動(dòng)保護(hù)概述42.2 差動(dòng)保護(hù)原理4第三章 差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作分析53.1 差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作波形53.2 電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流特性分析8 3.3差動(dòng)保護(hù)回路的改進(jìn) 12第四章 結(jié) 論13參考文獻(xiàn)14致 謝15 前 言油田高壓電動(dòng)機(jī)是油田生產(chǎn)的至關(guān)重要的大型設(shè)備，對(duì)油田的生產(chǎn)和安全起著非常重要的作用，有著重要的國(guó)民經(jīng)濟(jì)意義。高壓電動(dòng)機(jī)電力傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行復(fù)雜，高壓電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)經(jīng)常正反向切換運(yùn)行，頻繁的處于電動(dòng)和制動(dòng)狀態(tài)不斷轉(zhuǎn)換和處于超負(fù)荷的狀態(tài)。對(duì)高壓電動(dòng)機(jī)來(lái)說，如果發(fā)生故障往

6、往會(huì)造成巨大的財(cái)產(chǎn)損失和人身傷亡，因此，為了保證高壓電動(dòng)機(jī)能夠安全可靠的運(yùn)行，高壓電動(dòng)機(jī)的安全性和可靠性就成為研究和制造時(shí)必須首要考慮的至關(guān)重要的問題。我國(guó)是個(gè)采油大國(guó)，也是油田機(jī)電設(shè)備制造和使用大國(guó)。油田企業(yè)的高壓電動(dòng)機(jī)是咽喉設(shè)備，經(jīng)常出現(xiàn)高壓注水電機(jī)在起運(yùn)瞬間差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作，或“CT斷線”、“差流越限”等信號(hào)的發(fā)生故障增多，嚴(yán)重影響油田的安全運(yùn)轉(zhuǎn)，抑制了油田工業(yè)的快速發(fā)展。隨著國(guó)內(nèi)石油生產(chǎn)量的飛速的提高，對(duì)提高高壓電動(dòng)機(jī)的安全性、可靠性、生產(chǎn)效率以及整機(jī)的自動(dòng)化水平，降低操作維護(hù)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度和提高處理設(shè)備故障的速度等，成了非常迫切的要求。所以本文就以研究和設(shè)計(jì)高壓電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)為目的，仔

7、細(xì)的研究和分析了高壓電動(dòng)機(jī)差動(dòng)保護(hù)的各個(gè)組成部分及其之間的聯(lián)系，來(lái)更近一步的了解高壓電動(dòng)機(jī)生產(chǎn)運(yùn)作系統(tǒng)，更好的為油田單位服務(wù)。第1章 緒 論1.1 油田高壓電機(jī)差動(dòng)保護(hù)現(xiàn)狀 油田高壓電機(jī)是油田生產(chǎn)中最重要的設(shè)備，多采用星型接線方式，各方面的性能都比較穩(wěn)定.按照繼保規(guī)程規(guī)定，高壓電動(dòng)機(jī)容量在2000KW及以上，或容量雖小于2000KW但需要差動(dòng)保護(hù)的電動(dòng)機(jī)，在電流速斷保護(hù)不能滿足靈敏度要求時(shí)，應(yīng)裝設(shè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。油田差動(dòng)保護(hù)用電流互感器大都為 LZX- 10型, 0.5級(jí)/D 級(jí), 電流變比為400/5, D級(jí)是差動(dòng)保護(hù)專用。差動(dòng)保護(hù)模塊動(dòng)作電流整定值為5A左右。1.2 課題研究的意義 我國(guó)有著

8、豐富的油氣資源隨著油田電網(wǎng)升壓改造的快速進(jìn)行，目前在對(duì)綜自站投產(chǎn)驗(yàn)收過程中，經(jīng)常出現(xiàn)高壓注水電機(jī)在起運(yùn)瞬間差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作，或“CT斷線”、“差流越限”等信號(hào)的發(fā)生，使得高壓注水電機(jī)不能正常投入生產(chǎn)，嚴(yán)重影響了油田的正常生產(chǎn)任務(wù)，也使得電力管理總公司企業(yè)形象受損。本課題的研究意義也就在此，提高油田的產(chǎn)量和質(zhì)量從而在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中取得優(yōu)勢(shì)地位。采用動(dòng)瞬間增加二次諧波制動(dòng)、采用帶小氣隙的電流互感器也可以使油田生產(chǎn)的安全性和可靠性也可以得到有力的保障，同時(shí)也可以提高油田企業(yè)的自動(dòng)化管理水平。重新樹立對(duì)電力管理公司的自信。第二章 差動(dòng)保護(hù)分析2.1 差動(dòng)保護(hù)概述電流差動(dòng)保護(hù)是繼電保護(hù)中的一種保護(hù)。正相序是A

9、超前B,B超前C各是120度。反相序（即是逆相序）是 A 超前C,C超前B各是120度。有功方向變反只是電壓和電流的之間的角加上180度，就是反相功率，而不是逆相序。差動(dòng)保護(hù)是根據(jù)“電路中流入節(jié)點(diǎn)電流的總和等于零”原理制成的。差動(dòng)保護(hù)把被保護(hù)的電氣設(shè)備看成是一個(gè)節(jié)點(diǎn)，那么正常時(shí)流進(jìn)被保護(hù)設(shè)備的電流和流出的電流相等，差動(dòng)電流等于零。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，流進(jìn)被保護(hù)設(shè)備的電流和流出的電流不相等，差動(dòng)電流大于零。當(dāng)差動(dòng)電流大于差動(dòng)保護(hù)裝置的整定值時(shí)，上位機(jī)報(bào)警保護(hù)出口動(dòng)作，將被保護(hù)設(shè)備的各側(cè)斷路器跳開，使故障設(shè)備斷開電源。2.2差動(dòng)保護(hù)原理利用基爾霍夫電流定理工作的，當(dāng)變壓器正常工作或區(qū)外故障時(shí)，將其看

10、作理想變壓器，則流入變壓器的電流和流出電流（折算后的電流）相等，差動(dòng)繼電器不動(dòng)作。當(dāng)變壓器內(nèi)部故障時(shí)，兩側(cè)（或三側(cè)）向故障點(diǎn)提供短路電流，差動(dòng)保護(hù)感受到的二次電流的和正比于故障點(diǎn)電流，差動(dòng)繼電器動(dòng)作。差動(dòng)保護(hù)原理簡(jiǎn)單、使用電氣量單純、保護(hù)范圍明確、動(dòng)作不需延時(shí)，一直用于變壓器做主保護(hù)。另外差動(dòng)保護(hù)還有線路差動(dòng)保護(hù)、母線差動(dòng)保護(hù)等等。變壓器差動(dòng)保護(hù)是防止變壓器內(nèi)部故障的主保護(hù)。其接線方式，按回路電流法原理，把變壓器兩側(cè)電流互感器二次線圈接成環(huán)流，變壓器正常運(yùn)行或外部故障，如果忽略不平衡電流，在兩個(gè)互感器的二次回路臂上沒有差電流流入繼電器，即：iJ=ibp=iI-iII=0。如果內(nèi)部故障，如圖ZD

11、點(diǎn)短路，流入繼電器的電流等于短路點(diǎn)的總電流。即：iJ=ibp=iI2+iII2。當(dāng)流入繼電器的電流大于動(dòng)作電流，保護(hù)動(dòng)作斷路器跳閘。第3章 差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作分析第一次起動(dòng)時(shí),為了調(diào)試方便,在確認(rèn)互感器極性正確,電機(jī)沒有異常后,退出差動(dòng)保護(hù),起動(dòng)電機(jī),電動(dòng)機(jī)起動(dòng)成功。但電機(jī)起動(dòng)期間,“CT 斷線” 信號(hào)燈亮,起動(dòng)完后,信號(hào)燈熄滅。CT斷線整定電流為 0.625A。說明起動(dòng)時(shí)回路有大于0.625A 的差電流流過,而“CT 斷線”只發(fā)預(yù)告信號(hào),不會(huì)使回路跳閘。此次起動(dòng)是退出差動(dòng)保護(hù)起動(dòng)的,這樣就不能滿足電動(dòng)機(jī)的保護(hù)要求?；芈反嬖诓铍娏魇强隙ǖ? 這個(gè)差流從哪里來(lái)? 停機(jī)后經(jīng)過仔細(xì)檢查, 確認(rèn)實(shí)際接線完

12、全符合設(shè)計(jì)要求,極性也正確,投入差動(dòng)保護(hù),再次起動(dòng),差動(dòng)瞬間跳閘,從保護(hù)原理上分析是完整正確的,高壓試驗(yàn)電動(dòng)機(jī)及高壓電纜無(wú)異常,二次接線無(wú)異常, 兩側(cè)CT變比、伏安特性曲線也合格，校驗(yàn)差動(dòng)保護(hù)也正常。但就是在電動(dòng)機(jī)起運(yùn)瞬間差動(dòng)保護(hù)不能可靠躲過啟動(dòng)過程, 直接出口跳閘。電力管理總公司修試中心經(jīng)過多次現(xiàn)場(chǎng)分析發(fā)現(xiàn)，在注水站電動(dòng)機(jī)的裝設(shè)位置距離高壓開關(guān)室比較遠(yuǎn)近的有130米左右,遠(yuǎn)的甚至有200多米，差動(dòng)保護(hù)采用的2組容量相同電流互感器,由于差動(dòng)保護(hù)實(shí)現(xiàn)的原理所限，2組互感器一組裝于6kV高壓開關(guān)室的開關(guān)柜內(nèi), 另一組必須裝于電動(dòng)機(jī)本體內(nèi)三相繞組中性點(diǎn)處, 差動(dòng)保護(hù)裝置安裝在開關(guān)柜上。連接裝于開關(guān)柜

13、內(nèi)的電流互感器和差動(dòng)保護(hù)裝置之間的電纜很短只有3米,而連接裝于中性點(diǎn)處的電流互感器和差動(dòng)保護(hù)裝置之間的電纜比較長(zhǎng)。電流互感器二次電纜采用截面積為 2.5mm2的銅芯電纜, 如果連接中性點(diǎn)處電流互感器的電纜過長(zhǎng)時(shí), 線路的電阻就會(huì)增大, 使電流互感器二次負(fù)荷超過其額定負(fù)荷, 致使電流互感器誤差增大, 可導(dǎo)致差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作。具體分析如下: 分析之前, 需要先清楚電流互感器 10%誤差曲線的含義。如圖1所示,該曲線為L(zhǎng)ZX - 10、D 級(jí)電流互感器10%誤差曲線,該曲線表示的是在比值誤差fi(%)=10%時(shí),一次電流倍數(shù)m與二次負(fù)荷Z2en的關(guān)系曲線。理論分析證明,按 10%選擇電流互感器即能滿足

14、繼電保護(hù)的靈敏性和選擇性要求。該曲線的使用方法是:首先計(jì)算一次側(cè)電流倍數(shù) m,然后從10%誤差曲線上找出與m對(duì)應(yīng)的二次負(fù)荷 Z2en,當(dāng)實(shí)際二次負(fù)荷阻抗小于Z2en時(shí),即保證所選用的電流互感器誤差小于10%。電流互感器的二次負(fù)荷可用下式計(jì)算: (1) 式中 Krc繼電器的接線系數(shù); Zr差動(dòng)保護(hù)裝置阻抗 (); Klc連接導(dǎo)線的連線系數(shù); Zl連接導(dǎo)線的阻抗(); Zt接觸電阻, 一般約為 0.05 0.1 。兩相星形接線方式正常情況下, 二次負(fù)荷計(jì)算公式為: (2)差動(dòng)保護(hù)裝置繞組的阻抗很小, 大約為0.04即 Zr=0.04；接觸電阻可按 0.1計(jì)算, 即Zt=0.1 , 如果按照電動(dòng)機(jī)的

15、啟動(dòng)電流為其額定電流的(68)倍,取6倍計(jì)算, 從圖2電流互感器10%倍數(shù)曲線可以看出, 6倍電流值的二次負(fù)荷不應(yīng)該大于 2.5 。將上述數(shù)值代人公式(2), 可算出 Zl=1.36也就是連接導(dǎo)線電阻 Zl1.36才能滿足電流互感器二次負(fù)荷的要求。按照銅的電阻率為 1.75×10-2·m、 電纜芯截面積為 2.5mm2, 通過計(jì)算電阻的公式可得到電纜長(zhǎng)度: L=RS/2=ZlS/2=1.36×2.5/(2×0.0175)=97m。就是說連接電流互感器的二次電纜的長(zhǎng)度超過97m時(shí),電流互感器實(shí)際二次負(fù)荷就會(huì)超過電流互感器10%誤差曲線對(duì)應(yīng)的二次負(fù)荷Z2en

16、,導(dǎo)致電流互感器誤差大于10%。實(shí)際連接裝于中性點(diǎn)處電流互感器電纜長(zhǎng)近200米遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于97米,說明連接裝于中性點(diǎn)處電流互感器的二次電流就超差。而連接裝于開關(guān)柜內(nèi)的電流互感器電纜很短只有3米, 在電流互感器二次負(fù)荷允許范圍內(nèi), 該電流互感器的二次電流就不超差。一個(gè)誤差大, 一個(gè)指示正確, 導(dǎo)致流過保護(hù)裝置的電流差值過大, 造成差動(dòng)誤動(dòng)作。在運(yùn)行期間，當(dāng)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，差動(dòng)保護(hù)頻繁動(dòng)作，檢查過電動(dòng)機(jī)一次系統(tǒng)無(wú)異常，二次接線無(wú)異常，校驗(yàn)過差動(dòng)繼電器也正常。在電動(dòng)機(jī)開關(guān)柜內(nèi)的差動(dòng)保護(hù)二次電流回路的端子處接入便攜式波形記錄儀，在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)錄得波形如圖2所示：圖中四條曲線從上至下分別為開關(guān)側(cè)A相電流、開關(guān)

17、側(cè)C相電流、中性點(diǎn)A相電流、中性點(diǎn)C相電流。圖2. 差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)時(shí)的錄波圖Ip圖3. 電流互感器等值電路圖一次電流 Is二次電流 Ie勵(lì)磁電流 Ip/Kn二次側(cè)全電流 Kn匝數(shù)比（KnN2/N1） Zb二次負(fù)荷阻抗 Zk勵(lì)磁阻抗Xct二次繞組電抗 Rct二次繞組電阻電流正常的波形應(yīng)該是正弦曲線。從圖中可以很清楚的看到，開關(guān)側(cè)A相和C相的電流都比較正常，接近正弦波形，而中性點(diǎn)A相和C相的電流都產(chǎn)生了巨大的畸變，波形完全變形，正是因?yàn)橹行渣c(diǎn)A相和C相電流產(chǎn)生的畸變導(dǎo)致了差動(dòng)保護(hù)的誤動(dòng)作。關(guān)于產(chǎn)生這種巨大畸變的原因，在對(duì)中性點(diǎn)電流互感器做過全面的檢查和試驗(yàn)后，確認(rèn)無(wú)故障后，經(jīng)過分析，認(rèn)為主要是由于以

18、下兩方面原因引起的：原因1：差動(dòng)保護(hù)二次回路負(fù)荷過大：如圖3所示，在正常運(yùn)行時(shí)，電流互感器的一次安匝（IpN1）不會(huì)全部轉(zhuǎn)換成二次安匝（IsN2），其中有一小部分將作為勵(lì)磁安匝（IeN2），用于產(chǎn)生鐵心所需要的磁通，即：Ip/KnIsIe。顯然Ie是電流互感器產(chǎn)生誤差的根源。但在正常規(guī)定的范圍內(nèi)，因?yàn)镮e很小，我們通常把一次電流和二次電流看成正比關(guān)系，即：Ip/KnIs。但當(dāng)電流互感器的鐵心中磁通密度達(dá)到一定的數(shù)值時(shí)，將出現(xiàn)飽和現(xiàn)象。此時(shí)磁通密度再增加時(shí)，要求勵(lì)磁電流大幅度的增加，將導(dǎo)致二次電流不再和一次電流成正比，從而出現(xiàn)嚴(yán)重的畸變。在開關(guān)初始合閘或故障情況時(shí)，都存在一個(gè)持續(xù)數(shù)十至數(shù)百毫秒的

19、暫態(tài)過程，電流互感器處于過度飽和狀態(tài)，而繼電器正是在這個(gè)時(shí)段動(dòng)作。筆者認(rèn)為差動(dòng)回路二次回路阻抗偏大，給水泵長(zhǎng)期運(yùn)行，電流互感器產(chǎn)生嚴(yán)重的剩磁，造成互感器在高剩磁時(shí)總負(fù)荷能力相應(yīng)下降，在一次電流低于正常飽和值時(shí)即過早飽和，引起二次電流產(chǎn)生畸變是造成差動(dòng)保護(hù)頻繁誤動(dòng)的主要原因。原因2：舊的差動(dòng)保護(hù)裝置抗不平衡電流能力差。當(dāng)電動(dòng)機(jī)大電流啟動(dòng)時(shí)，易引起兩側(cè)電流不平衡，舊的DCD2型差動(dòng)繼電器躲不平衡電流能力比較差，只能通過調(diào)節(jié)差動(dòng)動(dòng)作定值和比率制動(dòng)系數(shù)來(lái)調(diào)節(jié)保護(hù)裝置的動(dòng)作特性所以導(dǎo)致經(jīng)常誤2電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流特性分析廠用高壓電動(dòng)機(jī)（常規(guī)）大多采用全壓?jiǎn)?dòng)方式，啟動(dòng)時(shí)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)靜止，其反電勢(shì)尚未建立，電機(jī)呈

20、現(xiàn)感性阻抗特征，在開關(guān)合閘瞬間，相當(dāng)于電源電壓全部加到電機(jī)的阻抗上，近似于短路狀態(tài)，其電磁過程可以采用短路電流特征來(lái)描述。啟動(dòng)電流（短路電流）波形近似如下圖圖1 短路電流波形圖暫態(tài)條件下CT的特性：當(dāng)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較大的啟動(dòng)電流，一般情況下可用下式表示： （1）波形圖如圖1所示。假定當(dāng)t=0時(shí)， 式中 Im為一次短路電流周期分量的最大幅值T1為一次短路回路時(shí)間常數(shù)啟動(dòng)電流中含有較大衰減的直流分量，這個(gè)衰減的直流分量與短路時(shí)電壓的相位有關(guān)。90度時(shí)最大，0度時(shí)最小。在電流從零開始上升時(shí)，CT尚未飽和，此時(shí)可通過簡(jiǎn)化的等值電路求得CT的勵(lì)磁電流和二次電流：CT的勵(lì)磁電流（歸算到二次側(cè)）： （

21、2）CT的二次電流： （3） 式中 （2）、（3）式中右端第一項(xiàng)是一次電流中的穩(wěn)態(tài)分量傳變到勵(lì)磁回路和二次回路的；第二項(xiàng)是由一次電流中的非周期分量傳變到勵(lì)磁回路和二次回路的，按一次系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)T1衰減稱為強(qiáng)制非周期分量，第三項(xiàng)是在二次引起的非周期分量，按二次回路的時(shí)間常數(shù)T2衰減，稱為自由非周期分量。 其中為機(jī)端側(cè)二次電流，為中性點(diǎn)側(cè)二次電流，為不平衡電流（差電流）圖 3 差電流圖在CT未飽和時(shí)，（3）式成立，差電流如圖3所示。這個(gè)差電流主要是由兩個(gè)CT二次時(shí)間常數(shù)不一致引起的，且最大值出現(xiàn)在當(dāng)CT一次時(shí)間常數(shù)較小一側(cè)快衰減到零的時(shí)刻?？梢奀T未飽和情況下出現(xiàn)的不平衡電流（差流），因其數(shù)值小

22、，不會(huì)造成差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作?，F(xiàn)在我們來(lái)看式（2），勵(lì)磁電流的波形圖如圖4所示。從式（3）和圖4中可見，在暫態(tài)過程中，勵(lì)磁電流大大超過穩(wěn)態(tài)值，并且會(huì)有緩慢衰減的非周期分量。1、勵(lì)磁電流瞬時(shí)值；2、強(qiáng)制非周期分量；3自由非周期分量；4穩(wěn)態(tài)量。圖4 勵(lì)磁電流波形圖在勵(lì)磁電流的作用下，CT工作點(diǎn)將逐漸向飽和方向移動(dòng)，兩三個(gè)波以后可能達(dá)到或超過CT鐵芯磁化曲線的拐點(diǎn)而進(jìn)入飽和區(qū)，此時(shí)式（2），式（3）不再成立，CT勵(lì)磁電流劇增，CT二次電流劇減且發(fā)生畸變，如圖5所示，該勵(lì)磁電流具有以下特征：（1）包含有很大成份的非周期分量，往往使二次電流偏于時(shí)間軸的一側(cè)；（2）包含有大量的高次諧波，并以二次諧波成分最大；

23、（3）波形之間存在間斷角；（4）涌流在初始階段數(shù)值很大，以后逐漸衰減。應(yīng)該說在一個(gè)周波或兩個(gè)周波之內(nèi)時(shí)，在這種勵(lì)磁電流的作用下，CT還不會(huì)達(dá)到飽和點(diǎn)，所以當(dāng)一次時(shí)間常數(shù)比較小時(shí)，例如20ms，這種暫態(tài)過程不會(huì)對(duì)差動(dòng)保護(hù)造成危害。 其中為CT一次電流，為CT二次電流。圖5  CT飽和時(shí)二次電流波形圖關(guān)鍵是由于電動(dòng)機(jī)差動(dòng)保護(hù)用的同相兩組兩側(cè)CT的二次負(fù)載不同，CT本身特性也會(huì)有差異，在電機(jī)啟動(dòng)暫態(tài)過程中造成差動(dòng)保護(hù)兩側(cè)CT不同時(shí)飽和，即中性點(diǎn)側(cè)CT飽和而機(jī)端側(cè)CT不飽和時(shí)，在差動(dòng)回路中就會(huì)出現(xiàn)較大的不平衡電流，由于差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作速度較快，可能會(huì)引起差動(dòng)保護(hù)的誤動(dòng)作，不平衡電流的特點(diǎn)就是偏于

24、時(shí)間軸一側(cè)，并且具有間斷。不平衡電流持續(xù)的時(shí)間即為兩側(cè)CT飽和時(shí)間之差。 如果CT選擇不是很合適（型號(hào)、變比），在暫態(tài)條件下，由于一次電流中的非周期分量引起CT飽和，后果是很嚴(yán)重的。一般情況下，其差動(dòng)保護(hù)兩側(cè)CT正常工作點(diǎn)不是匹配的（即兩側(cè)CT正常工作電壓與拐點(diǎn)電壓之比應(yīng)相等），那么在暫態(tài)條件下，兩側(cè)CT不可能同時(shí)進(jìn)入飽和區(qū)。還應(yīng)該注意到，即使兩側(cè)CT工作點(diǎn)很匹配，而兩個(gè)CT鐵芯剩磁的大小及方向又是隨機(jī)的，所以在暫態(tài)條件下仍然可能出現(xiàn)兩側(cè)CT不同時(shí)飽和的情況，最嚴(yán)重的情況是差電流等于未飽和一側(cè)CT的二次電流，這就是為什么單靠提高定值和比例制動(dòng)系數(shù)也不可能確保差動(dòng)保護(hù)安全性的原因。3.差動(dòng)保護(hù)回

25、路的改進(jìn)方法1：并聯(lián)兩條電纜芯，減少回路阻抗1號(hào)給水泵電動(dòng)機(jī)距離開關(guān)柜較遠(yuǎn)，而保護(hù)裝置就裝在開關(guān)柜上，從中性點(diǎn)電流互感器到保護(hù)裝置的二次電纜有近250米長(zhǎng)，按照銅的電阻率為1.7×108m，電纜芯截面2.5mm2來(lái)算，電纜回路的電阻值約為3.4，相比保護(hù)裝置的阻抗和二次接觸電阻，電流互感器的二次負(fù)載可以認(rèn)為主要都決定于二次電纜的阻抗，減小二次電纜的阻抗就可以有效減小二次回路總的阻抗。增大電流回路的電纜面積，用一根備用電纜芯分別與原來(lái)的中性點(diǎn)電流互感器二次連接線并聯(lián)使用，將原來(lái)的連接導(dǎo)線阻抗減小一半，大大減小了二次回路的阻抗方法2：采用帶小氣隙的電流互感器這種電流互感器鐵芯的剩磁較小，在一次側(cè)電流較大的情況下，電流互感器不容易飽和。因而勵(lì)磁電流較小，有利于減小不平衡電流。同時(shí)也改善了電流互感器的暫態(tài)特性。方法3：升級(jí)差動(dòng)保護(hù)，啟動(dòng)瞬間增加二次諧波制動(dòng)升級(jí)后裝置能根據(jù)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)還是故障時(shí)兩種電流的不同，判