高壓電機的各種繼電保護

1、高壓電機的各種繼電保護 賈威來源：硅谷2012年第18期摘要：高壓異步電動機在工業(yè)生產(chǎn)中應用廣泛，為防止電機因故障造成損壞，繼電保護 是必不可少的。配合在高壓異步電動機上的保護主要有電流速斷保護、差動保護、過負荷保 護、單相接地保護及低電壓保護。關鍵詞：高壓電機；繼電保護；差動保護；速斷保護中圖分類號：TP311文獻標識碼：A文章編號：16717597 （2012） （）920109021高壓電機繼電保護的重要性工業(yè)上常用的大量的高壓異步電動機，這些電動機在運行中可能發(fā)生很多的故障，如不及 時處理，有可能導致電機燒毀甚至更大的損失，因此繼電保護裝置一直是高壓電機的重要部 件。本文將目前常用的幾

2、種常見的繼電保護方式做了歸納與整理。2高壓電機繼電保護的配置相間短路1）對于叱2000KW的電動機內(nèi)部繞組以及引出線上的相間短路，應裝設電流速斷保護；2）對于PN2000KW的高壓電動機，應該裝設縱差保護；所有保護動作于跳閘。易發(fā)生過負荷的電動機裝設過負荷保護，并根據(jù)過負荷的性質(zhì)決定動作于信號還是動作于跳閘。單相接地故障1）當單相接地電流大于5A時，裝設單相接地保護；2）當單相接地電流小于5A時，裝設絕緣監(jiān)測裝置；3）當單相接地電流大于10A時，動作于跳閘；4）當單相接地電流小于10A時，動作于跳閘或者信號。低電壓保護對于次要的高壓電動機或者不允許自起動的電動機，裝設低電壓保護。3高壓電機常見

3、的五種繼電保護方式高壓電機的速斷保護1）電動機的速斷保護裝置應配置于電動機定子繞組的相間短路時，一般用于2000kw以 下的高壓電機。保護的范圍應當包括開關和電動機的電纜在內(nèi)。2）保護的整定原那么，應當躲過全壓啟動時，電動機的最大啟動電流整定，即其中，Isei 為保護裝置的一次動作電流；Ik.set為繼電器的動作電流；INM為電動機的額定電流；Is.max 為電動機的最大啟動電流，一般為額定電流的710倍；Krel為可靠系數(shù)，采用GL型繼電器 時，取值1.82.0,如果采用DL型繼電器，那么取值L41.6； Kc為接線系數(shù)，采用兩相不完 全星型接線時，取值1,采用兩相接線時取值；Ks為電動機啟

4、動電流倍數(shù)；nTA為電流互感 器變化。高壓電機的差動保護由于電流速斷保護靈敏度低，對電機內(nèi)部故障區(qū)分度小，所以對于容量在2000kw以上的 電機或容量小于2000kw但具有6個弓|出線端子的有重要作用的電動機應運用縱聯(lián)差動保護。 對容量在5000kw以下的電機差動保護可采用兩相式接線，DL繼電器；而電機容量在5000kw 以上時，采用三相式接線。保護裝置作用于跳閘。其動作電流整定要求按躲過電動機的額定電 流整定，因為要考慮二次回路斷線時不會引起誤動作。傳統(tǒng)的差動保護主要采用電磁型差動保 護器.由于精度差，靈敏度低，現(xiàn)在多采用新式的微機型電機差動保護裝置，較之傳統(tǒng)保護器 具有精度高，功能全的特點

5、。33高壓電機的過負荷保護I）長時間過負荷運行會使電機溫度超過許可值，造成絕緣層老化甚至引起事故。因此對 有可能發(fā)生過負荷的電機，應根據(jù)電機的重要程度和有可能發(fā)生過負荷的情況裝設過負荷保 護。過負荷一般情況下都是對稱的，因此可以只裝一相。應該注意的是，在不停機不能去除過 負荷的情況下，或在無人值班的電動機上，過負荷保護應作用于跳閘；對不停機可以消除過負 荷的電機那么可作用于信號或減負荷?，F(xiàn)在廣泛使用的GL型繼電器是使用一個反時限電流繼電 器即作相間短路又做過負荷保護，其瞬時速斷特性作為電機的電流速斷，反時限特性那么作為過 負荷保護1。2）過負荷裝置的動作電流應該按照躲過電動機的最大啟動電流來整

6、定2,即其中，Iset 為保護裝置的動作電流；IK.set為繼電器的動作電流；IN.M為電動機的額定電流；Krel為可靠 系數(shù)，當保護裝置動作與信號時，取值1.051.1,動作于跳閘、自動減負載時，取值L2 1.25 ； Kre為返回系數(shù)，一般對DL型繼電器取值0.850.9, GL型取值0.8 ； Kc為接線系數(shù)， 當兩相不完全星型接線時取值1 ；兩相電流差接時取值；nTa為電流互感器變化。對于GL型 繼電器，應先整定過負荷保護，在整定速斷保護。3）過負荷保護的時限，要大于電機帶負荷起動的時間，一般電機為：tset;（1.1 1.2） ts0其中，tset是保護裝置的動作時間，ts為電動機的

7、實際起動時間，大多取值1520秒。高壓電機的低電壓保護1）裝備低電壓保護的原那么。當電源電壓降低時或中斷后又恢復時，為使重要電動機可以 自起動，應該在其它相對不重要的電機上裝設0.5s時限的低壓保護，把其從電網(wǎng)中切除；根據(jù) 客觀條件和工藝要求，對電源電壓長期較低或中斷后不準許自起動的電動機，那么應采用帶9 10s時限的低電壓保護，要求可以把其從電網(wǎng)中切除；對重要且要求自起動的電動機不應裝 設。2）裝備低電壓保護的要求“能反響對稱或不對稱的電壓下降。因為在不對稱短路時，電動機也可能被制動，而當 電壓恢復時，也會自起動。當電壓互感器一次側(cè)或兩次側(cè)發(fā)生各種斷線時，保護裝置不應誤動作，并要發(fā)出斷路 信

8、號。但此時如果母線確實失壓或電壓下降到整定值，保護裝置仍要求能正確動作。當電壓互感器一次隔離開關或隔離觸頭因誤動作被斷開時，保護裝置不應誤動作，并 發(fā)出信號。不同動作時間的低電壓元件的動作電壓應分別整定3。當電壓降低到額定電壓的 60%70%時，應該先以0.5s延時切除不重要的電動機，而當電壓繼續(xù)降到額定電壓的40% 50%,要求低電壓保護經(jīng)10s延時，切斷不允許長時間失電后再自起動的重要電動機。3）動作電壓及動作時間的整定計算。動作電壓的整定。對不允許自啟動的異步高壓電動機，其公式為：對需要自啟動的電動機，其公式為：其中，Usei為繼電器的動作電壓，UN.L為電網(wǎng)的額定電壓，nTV電壓互感器

9、變比。對動作時間的整定原那么。對不需要自啟動的電動機，如果上一級變電所的送出線帶有 電抗器，在電抗器后發(fā)生短路時，因其母線電壓降低較小，所以一般比本級變電所其余的送出 線短路保護要大一個時限級階差；如果上級變電所的送出線沒有電抗器，那么一般比上級變電所 送出線短路保護大一個時限級階差，大多取值0.51.5s。當然具體取值也要根據(jù)實際要求確 定“3.5高壓電機的單相接地保護目前高壓電動機的供電線路，多為小接地電流網(wǎng)絡、在發(fā)生單相接地時，一般僅有接地電 容電流流過故障點，一般危害較小。只有當單相接地電流大于5A時，方考慮設置選擇性接地 保護裝置，一般單相接地電流小于10A時，保護裝置動作于信號，當電流大于10A時，保護 裝置作用于電閘，以切斷電源。接地保護裝置根據(jù)零序電流保護裝置原理構成，保護的動作電 流應當按照大于電動機的電容電流整定。4結(jié)語此外，常用的還有堵轉(zhuǎn)保護、電機繞組及軸承溫度保護、軸瓦油壓保護以及同步電動機的 失步保護、失磁保護非同步?jīng)_擊保護等方式。近年來，隨著技術的進步，微機技術越來越多的 在電力領域得到運用，在繼電保護方面也有了很多新的突破，如過去沒有的定子繞組一相匝間 短路保護裝置，