1、 高壓電動機保護一 高壓電動機故障和異常運行狀態及其保護方式二 電動機的相間短路保護三 電動機的其他電流保護五 實操四 電動機的電壓保護1.電動機：是把電能轉換成機械能的一種設備。它是利用通電線圈（也就是定子繞組）產生旋轉磁場并作用于轉子鼠籠式式閉合鋁框形成磁電動力旋轉扭矩。2.電動機的工作原理：磁場對電流受力的作用，使電動機轉動。 電動機工作原理鼠籠型異步電動機主要部件拆分圖一：高壓電動機故障和異常運行狀態及其保護方式n 高壓電動機故障和異常運行狀態及其保護方式n高壓電動機的故障和異常運行狀態n高壓電動機通常指 310kV 供電電壓的電動機n主要故障有： 電動機定子繞組、供電電纜的相間短路故

2、障（最嚴重） 單相接地短路 一相繞組的匝間短路n異常運行狀態有：起動時間過長 一相熔斷器熔斷或三相不平衡 堵轉 過負荷引起的過電流 供電電壓過低或過高。n定子繞組的相間短路危害n引起電動機本身繞組絕緣嚴重損壞、鐵芯燒傷n造成供電電網電壓的降低，影響或破壞其他用戶的正常工作n要求切除電機n 高壓電動機單相接地危害n如果接地電流大于10A，電動機定子鐵芯將燒損n可能發展成匝間短路或相間短路n視接地電流大小，切除故障電動機或發出報警信號n高壓電動機保護配置n縱差動保護和電流速斷保護 2MW n負序電流保護n起動時間過長保護n過熱保護n堵轉保護（過電流保護）n單相接地保護（零序電流保護）n過負荷保護等

3、n低電壓和過電壓保護其它電流保護電壓保護相間短路保護 定子相間短路定子相間短路故障故障 一相匝間短路：一相匝間短路：無專門保護無專門保護 單相接地：單相接地：用于接地電流大于用于接地電流大于5A的情況的情況 10A以下動作于信號以下動作于信號 10A以上動作于跳閘以上動作于跳閘 另外：另外：在系統電壓下降嚴重時，為保證重要電動機在系統電壓下降嚴重時，為保證重要電動機的自起動，應裝設低電壓保護。的自起動，應裝設低電壓保護。2000kW以下以下 電流速斷保護電流速斷保護2000 kW以上以上速斷靈敏度不滿足速斷靈敏度不滿足差動差動保護保護不正常工作狀態不正常工作狀態過負荷過負荷 原因是：原因是：1

4、、機械負荷的過載；、機械負荷的過載；2、供電網絡電壓和頻率的降低而使電動機轉速、供電網絡電壓和頻率的降低而使電動機轉速下降；下降；3、電動機起動或自起動時間過長；、電動機起動或自起動時間過長；4、高壓電動機由于斷路器接觸不良或低壓電動、高壓電動機由于斷路器接觸不良或低壓電動機熔斷形成斷相運行等。機熔斷形成斷相運行等。保護帶時限動作于發信號、跳閘或自動減負載保護帶時限動作于發信號、跳閘或自動減負載 電動機狀態 電動機按照運行狀態，有停機態、起動態、運行態之分。 如果Imax0.125Ie，電動機處于停機態； 電動機原本處于停機態，檢測到Imax 0.125Ie：如果Imax 1.125Ie，認為

5、電動機進入起動態；如果Imax 1.125Ie，則認為電動機起動結束，直接進入運行態。 如果電動機原本處于起動態，檢測Imax ，如果0.125Ie Imax 1.125Ie，認為電動機進入運行態；Imax 0.125Ie，則電動機進入停機態。 其中Imax為電動機機斷電流最大值。 二：電動機的相間短路保護n 電流速斷保護n作為容量小于2MW 電動機的相間短路的主保護，保護動作于跳閘，宜采用兩相式。n安裝地點盡可能靠近斷路器n在電動機起動時不應動作n有高、低兩個整定值n高定值：按照躲過電動機的最大起動電流整定n低定值：在電動機起動后投入，按躲過電動機的最大自起動電流，以及外部三相短路故障時電動

6、機向外提供的最大反饋電流整定t1：躲開啟動瞬間峰值電流；t2：與接觸器時間配合高值：按躲過電動機的最大起動電流整定；延時 t1=0.1s低值：按躲過外部故障切除后電動機的最大自啟動電流整定；外部三相短路故障時電動機向外提供的最大反饋電流。MstrelophIKI可靠系數可靠系數 ，取，取1.5 GL取取1.41.6 。 電動機起動電流電動機起動電流relKMstIIeKKIfdrelsdd 延時：接觸器控制的電動機t2=0.3s；斷路器控制的電動機t2=0s；熔斷器-高壓接觸器控制，t2與熔斷器熔斷時間配合。靈敏度校驗靈敏度校驗 電動機出口最小兩相短路電流值電動機出口最小兩相短路電流值 如不滿

7、足要求，則改用差動保護。如不滿足要求，則改用差動保護。21)2(min1dzKlmIIK)2(min1KI電動機電流速斷保護原理接線圖電動機電流速斷保護原理接線圖a-兩相式接線；b-兩相差接線3。接線。接線二 縱差動保護2senKn 縱差動保護n電流縱差動保護用于容量為2MW 及以上、或容量小于2MW，但電流速斷保護不能滿足靈敏度要求的電動機n電動機容量在5MW 以下時，采用兩相式接線；5MW 以上時，采用三相式接線（保HUYTJ證一點區內故障，一點區外故障時能夠動作）n保護動作于跳閘n電動機差動保護接線示意圖圖 7- 2 電動機縱差保護原理接線圖 a-采用DL型電流繼電器兩相式接線； b-采

8、用BCH-2型差動繼電器三相式接線動作電流整定動作電流整定動作電流按躲過電動機額定電流整定。動作電流按躲過電動機額定電流整定。MNTArelKopIKKI 可靠系數可靠系數 ，DL取取1.5 2， BCH-2取取1.3，高靈敏度接線取，高靈敏度接線取0.55relK靈敏度校驗靈敏度校驗 電動機出口最小兩相短路電流值電動機出口最小兩相短路電流值 2121 opKSIIK)(min)2(min1KI高壓電動機保護n保護整定（采用比率制動特性）n躲過電動機全電壓下起動時，差動回路的最大不平衡電流n躲過外部三相短路電動機向外供給短路電流時，差動回路的不平衡電流n躲過電動機正常運行時，差動回路的不平衡電

9、流n電流互感器二次回路斷線時應閉鎖保護，并發信號n差動電流速斷保護，動作電流一般可取38 倍額定電流躲過電動機正常運行時，差動回路的不平衡電流n負序電流保護（不平衡保護）n負序電流保護主要針對各種非接地的不對稱故障，（匝間短路、斷相、相序接反、電壓不平衡）n負序電流保護動作于跳閘n可以根據需要選擇定時限特性或反時限特性n當電動機的負序電流大于正序電流時，可判定為外部發生兩相短路n當負序電流小于正序電流時自動解除閉鎖第三節 電動機的其他電流保護一、負序電流保護綜合考慮電動機正序、負序電流所產生的熱效應，為電動機各種過負荷引起的過熱提供保護，也可作為電動機短路、起動時間過長、堵轉等后備保護。222

10、211IKIKIeg二、過熱保護分為三部分：過熱告警、過熱跳閘、過熱禁止再起動。K2=6, 起動時間內K1=0.5, 起動結束后K1=1.0n過熱保護綜合考慮電動機正序電流、負序電流所產生的熱效應，為電動機各種過負荷引起的過熱提供保護n也作為電動機短路、起動時間過長、堵轉等后備保護n采用等效運行電流模擬電動機的發熱效應n過熱保護跳閘時，禁止電動機再起動n電動機過熱跳閘后，當減小到HB值以下時，允許電動機再起動2225 . 0)8 . 07 . 0(NBNTNRIHIHIH電動機過熱保護的定值：BRTHHH三、堵轉保護n 堵轉保護（正序過電流保護）（1.52.0倍額定電流）n當電動機在起動過程中

11、或運行中發生堵轉，電流急劇增大，可能造成電動機燒毀，因此裝設堵轉保護n保護的動作時間，按最大允許堵轉時間整定，保護動作于跳閘n保護在電動機起動時自動退出，起動結束后自動投入n正序過電流保護也可作為電動機的對稱過負荷保護 四、零序電流保護電動機的接地故障電流大小取決于供電系統的接地方式，即供電變壓器的中性點接地方式通常采用零序電流互感器取得零序電流，實現零序電流保護當單相接地電流大于當單相接地電流大于5A時裝設。時裝設。小于小于10A，動作于發信號；，動作于發信號；大于大于10A，延時動作于跳閘。，延時動作于跳閘。 五、 過負荷保護過負荷保護可根據需要設置動作于跳閘或動作于信號n動作時間與電動機

12、允許的過負荷時間相配合n保護動作時限應大于電動機的起動時間，一般取916Sn動作值按躲過電動機的最大負荷電流整定。MNrerelopIKKI 1第四節 電動機的電壓保護1 裝設低電壓保護的原則和要求裝設低電壓保護的原則和要求原則：原則：1）當電源電壓短路時降低或中斷后又恢復時，為保證重）當電源電壓短路時降低或中斷后又恢復時，為保證重要電動機的自起動，在其它要電動機的自起動，在其它相對不重要的電動機相對不重要的電動機上裝設上裝設0.5s時限時限的低壓保護，作用于跳閘。的低壓保護，作用于跳閘。2）根據工藝要求和安全技術要求，當電源電壓長期降低）根據工藝要求和安全技術要求，當電源電壓長期降低或消失后

13、或消失后不允許自起動的電動機不允許自起動的電動機，應裝設帶，應裝設帶9 10s時時限的低電壓保護，作用于跳閘。限的低電壓保護，作用于跳閘。3）重要且允許自起動的電動機重要且允許自起動的電動機不裝設。不裝設。一 電動機的電壓保護要求：要求：1）當電壓互感器）當電壓互感器一次側或兩次側一次側或兩次側發生各種斷線時，發生各種斷線時，保護裝置均不應誤動作，并應發出斷路信號。保護裝置均不應誤動作，并應發出斷路信號。2）當電壓互感器一次）當電壓互感器一次隔離開關或隔離觸頭隔離開關或隔離觸頭因誤動因誤動作被斷開時，保護裝置不應誤動作，并發出信作被斷開時，保護裝置不應誤動作，并發出信號。號。3）0.5s和和10s的地電壓保護動作電壓應分別整定。的地電壓保護動作電壓應分別整定。當電源電壓降低到額定電壓的當電源電壓降低到額定電壓的60%70%時，首時，首先以先以0.5s延時切除不重要的電動機，延時切除不重要的電動機，當電壓繼當電壓繼續降到額定電壓的續降到額定電壓的40%50%，低電壓保護經，低電壓保護經10s延時切除不允許長時間失電后再自起動的重延時切除不允許長時間失電后再自起動的重要電動機。要電動機。4）接線中應采用能）接線中應采用能長期耐受電壓的時間繼電器長期耐受電壓的時間繼電器如如選用選用DS-110型時間繼電器。型時間繼電器。欠壓保護為了保證重要電動機的自起動，對于不重要的電動