高壓電機(jī)應(yīng)用變頻調(diào)速后機(jī)電保護(hù)整定的討論

1、高壓電機(jī)應(yīng)用變頻調(diào)速后繼電保護(hù)整定的探討浙江天馬熱電有限公旬來(lái)華隨著高壓變頻器的生產(chǎn)技術(shù)的日趨成熟，因其具有良好的控制特 性和非常顯著的節(jié)能效果,在熱電企業(yè)的泵類及風(fēng)機(jī)類負(fù)載中得到廣 泛的應(yīng)用。在節(jié)能降耗的同時(shí)，保證機(jī)組安全可靠地運(yùn)行成為電氣技術(shù) 人員十分關(guān)心的問(wèn)題，因此對(duì)應(yīng)用高壓變頻器后的電機(jī)繼電保護(hù)的配 置和整定成為新的討論熱點(diǎn)。現(xiàn)就變頻器的兩種運(yùn)行方式下探討一下 保護(hù)配置及整定方法。一、電動(dòng)機(jī)工頻運(yùn)行時(shí)目前電動(dòng)機(jī)加裝變頻器所采用的改造方式多為工變頻互切方式， 其系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。工頻頻運(yùn)行時(shí)QS1QS3閘刀在分位、QS3在合位。QF真空斷路器采用微機(jī)保護(hù)作為高壓電機(jī)的保護(hù)，其主要功能如

2、T：1、速斷保護(hù)。作為定子繞組和供電電纜相間短路故障的保護(hù)，應(yīng)用在2MW以下 的高壓電機(jī)上。電流速斷保護(hù)動(dòng)作與跳閘。電流速斷保護(hù)有高、低兩個(gè)定值，其中低定值在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)結(jié)束 后才投入。1）動(dòng)作電流高值lop.Ho lop.H應(yīng)躲過(guò)電動(dòng)機(jī)的最大起動(dòng)電流，即I op. HKrclKst I n式 1式中K-可靠系數(shù)，取Krcl=1.4;電流的80%計(jì)，則有躲過(guò)外部 短lop.L=Krel （80% Kstln）式中Krcl可靠系數(shù)，取Krel = 1.2；計(jì)及式1,得到1.2tIop.l= 3 *80%二68.6% Iop.h式2Kst-電動(dòng)機(jī)的最大起動(dòng)電流倍數(shù)，一般可取Kst=6.5； In電動(dòng)

3、機(jī)二次額定電流。2）動(dòng)作電流低值Ip,L。Ip,L應(yīng)躲過(guò)供電母線三相短路時(shí)電動(dòng)機(jī)的 反饋電流；同時(shí)要路故障切除電壓恢復(fù)過(guò)程中電動(dòng)機(jī)的自起動(dòng)電流。 電動(dòng)機(jī)的反饋電流按起動(dòng)按式2整定，可躲過(guò)電動(dòng)機(jī)的自起動(dòng)電流。3）動(dòng)作時(shí)限。動(dòng)作時(shí)限取Os。2、負(fù)序電流保護(hù)負(fù)序電流保護(hù)作電動(dòng)機(jī)匝間短路、斷相、相序搞錯(cuò)、供電電壓較大 不平衡的保護(hù)，對(duì)電動(dòng)機(jī)不對(duì)稱短路故障起后備保護(hù)作用。負(fù)序保護(hù) 動(dòng)作于跳閘。當(dāng)員序電流保護(hù)為兩段式時(shí)，I段負(fù)序動(dòng)作電流I2opI H段負(fù)序 動(dòng)作電流房口分別為：I 2opl= (50%-100%) lnkopiF (30%-35%) L當(dāng)員序電流保護(hù)為三段式時(shí)，I段、II段、III段員序動(dòng)

4、作電流I 2op I、I 2op 11 I 2op 111 分別為L(zhǎng)opF (50%-100%) InLopiF (30%-35%) Inl2opll=20%ln (告警段)當(dāng)負(fù)序電流保護(hù)為一段式時(shí)，動(dòng)作電流為葛二(35%-80%) 1仲 對(duì)于兩段式負(fù)序電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限可??；第I段0. 05s,第II段0.4so對(duì)I I I段式負(fù)序電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限可取第I段0.05s,第II段 0.4s,第III段0.8s, 一段式員序電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限取0.4So3、電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)保護(hù)整定原則，按測(cè)到的實(shí)際起動(dòng)時(shí)間整定。4、正序過(guò)流動(dòng)作電流lp；取I。戶(1.3-1.5) lno動(dòng)作時(shí)限：取t=0. 7

5、tst max.變頻運(yùn)行變頻運(yùn)行時(shí)QS1QS3閘刀在合位、QS3在分位，此時(shí)開關(guān)QF保護(hù)高壓 變頻器的移相變壓器，即此時(shí)保護(hù)配置按保護(hù)變壓器原則整定，變頻器 至電動(dòng)機(jī)的電纜保護(hù)由變頻器自帶保護(hù)承擔(dān)，開關(guān)柜至變頻器電纜、 變頻器的輸入變壓器保護(hù)由開關(guān)柜保護(hù)裝置承擔(dān)。變壓器電流保護(hù)一般情況下為兩段，第I段為電流速斷保護(hù)，第I I 段為過(guò)流保護(hù).第I I段為過(guò)流保護(hù)可以設(shè)為定時(shí)限，也可以設(shè)為正常 反實(shí)限、非常反時(shí)限、超常反時(shí)限.1、速斷保護(hù)（I段）1）動(dòng)作電流IOP1o Iopl按以下兩個(gè)條件整定選?。篴、I頊按躲過(guò)變壓器低壓側(cè)最大三相短路條件整定，I碩為IOpi=-式 3Xs + Xtl J3Ub

6、 Uik式中Xs-變壓器高壓側(cè)系統(tǒng)處最大運(yùn)行方式時(shí)折算到缶基準(zhǔn)容量的系統(tǒng)阻抗標(biāo)幺值；XTL-一折算到S8基準(zhǔn)容量的變壓器阻抗標(biāo)幺值；Ub變壓器高壓側(cè)的平均額定電壓；質(zhì)變壓器高壓側(cè)電流互感器變比；Krcl可靠系數(shù)，取KrcFl . 21.3.b、按躲過(guò)變壓器勵(lì)磁涌流條件整定，I可取lopF （10-12）式4nixIn-一變壓器高壓側(cè)額定電流。I取式3、式4較大者2、過(guò)流保護(hù)移向變壓器與傳統(tǒng)變壓器既有類似的地方，也有不同的地方。由于 移相變壓器副邊至少有15個(gè)以上的的繞組，而移相變壓器的阻抗一般 為8%左右。當(dāng)有一個(gè)副邊繞組短路時(shí)，其短路電流折算到原邊，只有 整個(gè)變壓器短路電流的上；而整臺(tái)變壓器

7、所有副邊繞組短路時(shí)才是額15定電流的12. 5倍，所以，當(dāng)一個(gè)副邊繞組短路時(shí)，其原邊電流僅為額 定電流的專，還達(dá)不到額定電流。因此，在高壓變頻器中針對(duì)變壓器 副邊繞組短路設(shè)計(jì)的過(guò)流保護(hù)是沒(méi)有意義的。此時(shí)變壓器副邊繞組短路有變頻器模塊來(lái)檢測(cè)保護(hù)。3、過(guò)載保護(hù)高壓變頻器輸出側(cè)有過(guò)載保護(hù)功能，變頻器把變壓器從電網(wǎng)接收的所有功率（除變壓器內(nèi)部損耗）輸給電機(jī)，只要電機(jī)不過(guò)載，變壓 器也不會(huì)過(guò)載。當(dāng)然在QF處也可以設(shè)置過(guò)載保護(hù)。4、接地保護(hù)應(yīng)躲過(guò)外部接地故障時(shí)流過(guò)保護(hù)的零序電流(310)IZ Q pU B IIIM2*oj j=J3 HiaKrcl-一可靠系數(shù)，當(dāng)保護(hù)帶一定延時(shí)時(shí)取K=2得（31。）= K

8、rcl動(dòng)作時(shí)限。取t。=1s,動(dòng)作與發(fā)信。5、過(guò)熱保護(hù)變頻器帶有完備的溫度測(cè)控裝置，在A, B,C三相高低壓線圈之間 預(yù)埋3只鈾熱電阻，用數(shù)顯溫控儀巡回顯示A, B,C三相的溫度值，并可 以對(duì)它們進(jìn)行過(guò)熱保護(hù)。當(dāng)測(cè)溫裝置的檢測(cè)值超過(guò)了設(shè)定的“變壓器 超溫值”和“變壓器過(guò)熱值”時(shí)，都會(huì)向高壓變頻器的控制系統(tǒng)發(fā)出 信號(hào)，由控制系統(tǒng)實(shí)施“聲光報(bào)警或“緊急停機(jī)的處理。因此不 必考慮過(guò)熱保護(hù)。三、結(jié)束語(yǔ)高壓變頻器在電廠中一般為非常重要的設(shè)備。技術(shù)人員在積極采 用這一先進(jìn)的節(jié)能設(shè)備的同時(shí)，一定要關(guān)注由于變頻器的應(yīng)用帶來(lái)的 對(duì)廠用電各方面的影響，關(guān)注保護(hù)配置和整定問(wèn)題對(duì)高壓變頻器在電 廠中安全可靠運(yùn)行的影響，盡量發(fā)揮其巨大的節(jié)能和調(diào)節(jié)特性。本文 分