高压电机的各种继电保护

1、高压电机的各种继电保护 贾威来源：硅谷2012年第18期摘要：高压异步电动机在工业生产中应用广泛，为防止电机因故障造成损坏，继电保护 是必不可少的。配合在高压异步电动机上的保护主要有电流速断保护、差动保护、过负荷保 护、单相接地保护及低电压保护。关键词：高压电机；继电保护；差动保护；速断保护中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：16717597 （2012） （）920109021高压电机继电保护的重要性工业上常用的大量的高压异步电动机，这些电动机在运行中可能发生很多的故障，如不及 时处理，有可能导致电机烧毁甚至更大的损失，因此继电保护装置一直是高压电机的重要部 件。本文将目前常用的几

2、种常见的继电保护方式做了归纳与整理。2高压电机继电保护的配置相间短路1）对于叱2000KW的电动机内部绕组以及引出线上的相间短路，应装设电流速断保护；2）对于PN2000KW的高压电动机，应该装设纵差保护；所有保护动作于跳闸。易发生过负荷的电动机装设过负荷保护，并根据过负荷的性质决定动作于信号还是动作于跳闸。单相接地故障1）当单相接地电流大于5A时，装设单相接地保护；2）当单相接地电流小于5A时，装设绝缘监测装置；3）当单相接地电流大于10A时，动作于跳闸；4）当单相接地电流小于10A时，动作于跳闸或者信号。低电压保护对于次要的高压电动机或者不允许自起动的电动机，装设低电压保护。3高压电机常见

3、的五种继电保护方式高压电机的速断保护1）电动机的速断保护装置应配置于电动机定子绕组的相间短路时，一般用于2000kw以 下的高压电机。保护的范围应当包括开关和电动机的电缆在内。2）保护的整定原那么，应当躲过全压启动时，电动机的最大启动电流整定，即其中，Isei 为保护装置的一次动作电流；Ik.set为继电器的动作电流；INM为电动机的额定电流；Is.max 为电动机的最大启动电流，一般为额定电流的710倍；Krel为可靠系数，采用GL型继电器 时，取值1.82.0,如果采用DL型继电器，那么取值L41.6； Kc为接线系数，采用两相不完 全星型接线时，取值1,采用两相接线时取值；Ks为电动机启

4、动电流倍数；nTA为电流互感 器变化。高压电机的差动保护由于电流速断保护灵敏度低，对电机内部故障区分度小，所以对于容量在2000kw以上的 电机或容量小于2000kw但具有6个弓|出线端子的有重要作用的电动机应运用纵联差动保护。 对容量在5000kw以下的电机差动保护可采用两相式接线，DL继电器；而电机容量在5000kw 以上时，采用三相式接线。保护装置作用于跳闸。其动作电流整定要求按躲过电动机的额定电 流整定，因为要考虑二次回路断线时不会引起误动作。传统的差动保护主要采用电磁型差动保 护器.由于精度差，灵敏度低，现在多采用新式的微机型电机差动保护装置，较之传统保护器 具有精度高，功能全的特点

5、。33高压电机的过负荷保护I）长时间过负荷运行会使电机温度超过许可值，造成绝缘层老化甚至引起事故。因此对 有可能发生过负荷的电机，应根据电机的重要程度和有可能发生过负荷的情况装设过负荷保 护。过负荷一般情况下都是对称的，因此可以只装一相。应该注意的是，在不停机不能去除过 负荷的情况下，或在无人值班的电动机上，过负荷保护应作用于跳闸；对不停机可以消除过负 荷的电机那么可作用于信号或减负荷。现在广泛使用的GL型继电器是使用一个反时限电流继电 器即作相间短路又做过负荷保护，其瞬时速断特性作为电机的电流速断，反时限特性那么作为过 负荷保护1。2）过负荷装置的动作电流应该按照躲过电动机的最大启动电流来整

6、定2,即其中，Iset 为保护装置的动作电流；IK.set为继电器的动作电流；IN.M为电动机的额定电流；Krel为可靠 系数，当保护装置动作与信号时，取值1.051.1,动作于跳闸、自动减负载时，取值L2 1.25 ； Kre为返回系数，一般对DL型继电器取值0.850.9, GL型取值0.8 ； Kc为接线系数， 当两相不完全星型接线时取值1 ；两相电流差接时取值；nTa为电流互感器变化。对于GL型 继电器，应先整定过负荷保护，在整定速断保护。3）过负荷保护的时限，要大于电机带负荷起动的时间，一般电机为：tset;（1.1 1.2） ts0其中，tset是保护装置的动作时间，ts为电动机的

7、实际起动时间，大多取值1520秒。高压电机的低电压保护1）装备低电压保护的原那么。当电源电压降低时或中断后又恢复时，为使重要电动机可以 自起动，应该在其它相对不重要的电机上装设0.5s时限的低压保护，把其从电网中切除；根据 客观条件和工艺要求，对电源电压长期较低或中断后不准许自起动的电动机，那么应采用带9 10s时限的低电压保护，要求可以把其从电网中切除；对重要且要求自起动的电动机不应装 设。2）装备低电压保护的要求“能反响对称或不对称的电压下降。因为在不对称短路时，电动机也可能被制动，而当 电压恢复时，也会自起动。当电压互感器一次侧或两次侧发生各种断线时，保护装置不应误动作，并要发出断路 信

8、号。但此时如果母线确实失压或电压下降到整定值，保护装置仍要求能正确动作。当电压互感器一次隔离开关或隔离触头因误动作被断开时，保护装置不应误动作，并 发出信号。不同动作时间的低电压元件的动作电压应分别整定3。当电压降低到额定电压的 60%70%时，应该先以0.5s延时切除不重要的电动机，而当电压继续降到额定电压的40% 50%,要求低电压保护经10s延时，切断不允许长时间失电后再自起动的重要电动机。3）动作电压及动作时间的整定计算。动作电压的整定。对不允许自启动的异步高压电动机，其公式为：对需要自启动的电动机，其公式为：其中，Usei为继电器的动作电压，UN.L为电网的额定电压，nTV电压互感器

9、变比。对动作时间的整定原那么。对不需要自启动的电动机，如果上一级变电所的送出线带有 电抗器，在电抗器后发生短路时，因其母线电压降低较小，所以一般比本级变电所其余的送出 线短路保护要大一个时限级阶差；如果上级变电所的送出线没有电抗器，那么一般比上级变电所 送出线短路保护大一个时限级阶差，大多取值0.51.5s。当然具体取值也要根据实际要求确 定“3.5高压电机的单相接地保护目前高压电动机的供电线路，多为小接地电流网络、在发生单相接地时，一般仅有接地电 容电流流过故障点，一般危害较小。只有当单相接地电流大于5A时，方考虑设置选择性接地 保护装置，一般单相接地电流小于10A时，保护装置动作于信号，当电流大于10A时，保护 装置作用于电闸，以切断电源。接地保护装置根据零序电流保护装置原理构成，保护的动作电 流应当按照大于电动机的电容电流整定。4结语此外，常用的还有堵转保护、电机绕组及轴承温度保护、轴瓦油压保护以及同步电动机的 失步保护、失磁保护非同步冲击保护等方式。近年来，随着技术的进步，微机技术越来越多的 在电力领域得到运用，在继电保护方面也有了很多新的突破，如过去没有的定子绕组一相匝间 短路保护装置，