高压电动机的保护
电动机的主要故障有定子绕组相间短路，单相接地故障及一相绕组的匝间短路。定子绕组相间短路是最严重的故障。
对于2000kw一下的高压电动机绕组及引出线的相间短路，宜采用电流速断保护，保护装置采用不完全星型接线。对于2000kw及以上的高压电动机或电流速断保护灵敏度不符合要求的2000kw以下的电动机，应采用纵连差动保护。
单相接地对电动机的危害取决于供电网络中性点的接地方式。对于小电流接地系统中的高压电动机，当接地电容电流大于5A，发生接地故障会烧坏线圈和铁芯，因此应装设专门的单相接地保护装置。对于接地电容电流大于5而小于10A时，保护装置动作于信号或者跳闸，当接地电容电流为10A及以上时，保护动作于跳闸。
电动机的低电压保护基本要求
（1）当电压互感器一次侧发生一相线、两相断线或二次侧发生各种断线时，保护装置均不应误动作，且发出断线信号。如果电压回路发生断线故障期间，母线真正失压或
电压下降到规定值时，保护装置应正确动作。
（2）当电压互感器一次侧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，并应发出信号。保护装置接线应采用能长期耐压的时间继电器
（3）当电源电压降低到额定电压的60%~70%时，低电压保护要经过0.5S延时，切除不重要的电机。当电压继续下降到额定电压的40%~50%时，低电压保护应经过10S的延时切除不允许长时间失电后在自启动的重要电动机。
高压变频器电动机保护的配置
高压变频器电动机保护的配置 根据国家能源政策的要求，节能减排工作已全面展开，而在大型火力发电厂，厂用电率的降低势在必行。对于占厂用电绝大部分的高压电动机来说，节能领域的重要技术措施就是高压变频技术的应用。随着电力电子技术的发展，变频器在电厂得到了广泛应用。目前的新建电厂，重要辅机如风机、水泵等，一般均要求考虑配置变频器拖动；越来越多的已建电厂正在进行或已完成高压电动机采用变频器的改造。高压电动机采用采用变频器拖动后，电动机保护如何配置才能保证机组安全可靠的运行，成为电厂、设计院、保护厂家关注的问题。 1传统电动机保护配置 异步电动机的故障有定子绕组相间短路故障、绕组的匝间短路故障和单相接地故障；不正常运行状态主要有过负荷、堵转、起动时间过长、三相供电不平衡或断相运行、电压异常等。因此，对于高压电动机，根据规程以差动保护或电流速断为主保护，以过负荷保护、过流保护、负序保护、零序保护及低电压保护等作为后备保护。 2目前变频器电动机保护配置 发电厂为保证系统的可靠性，高压电动机一般采用变频器带工频旁路，以便即使在变频器检修时也可通过工频旁路，保证电动机的正常运行。图1为现场高压电动机变频器改造的示意图，其中K1、K2开关保证变频器检修时，与主回路无接触点，此时K3开关闭合，电动机通过旁路运行。 当电动机通过旁路运行，此时由厂用电中高压母线工频电压直接驱动电动机，进线开关QF处保护装置的保护对象是开关出线以及电动机本体。因此，此时应该按照常规电动机保护的要求配置电动机保护，有差动保护要求的，需要配置电动机差动保护。
当旁路开关K3断开，电动机由变频器拖动时，进线开关QF处保护装置的保护对象是开关出线以及变频器。由于目前发电厂使用的变频器一般由整流变压器、控制柜等部分构成，即进线开关QF处保护装置的保护对象是开关出线以及整流变压器。此时电动机成为与厂用电母线隔离后高压变频器的负荷，因而电动机的保护应由高压变频系统的控制器实现。对于6～10kV整流变压器，一般对其配置常规变压器后备保护，在整定时和常规变压器略有差异。此时电动机常规差动保护由于开关处电流和电动机中性侧电流频率不一致，无法进行差动保护，只能退出。 前一般变频器电动机保护配置有：电动机保护测控装置、电动机差动保护装置、变压器保护测控装置。电动机保护装置和变压器保护装置通过旁路开关进行功能的投退：即旁路开关断开，此时为变频器拖动电动机方式，变压器保护装置投入，电动机保护装置和电动机差动保护装置退出；当旁路开关闭合，此时为工频电网直接拖动电动机，电动机保护装置和电动机差动保护装置投入，变压器保护装置退出。 目前此种保护配置方式主要存在两个问题： (1)对于2000kW以上的电动机，需要配置差动保护。因此，在变频器拖动电动机情况下，电动机差动保护退出，保护的可靠性受到影响。 (2)任意时刻，变压器保护装置、电动机保护装置只有一台投入使用，降低了装置的使用效率。 3变频器电动机差动保护 在使用变频器拖动电动机的情况下，传统电动机差动保护无法使用的原因为：电动机机端CT为图1中开关柜处的CT1和电动机中性侧CT即CT3这两处CT的电流频率不相同。文献提出采用磁平衡差动保护来实现，但实际中存在几个问题：
(新)高压电动机差动保护原理及注意事项
高压电动机差动保护原理及注意事项 差动保护是大型高压电气设备广泛采用的一种保护方式，2000KW以上的高压电动机一般采用差动保护，或2000kW(含2000kW)以下、具有六个引出线的重要电动机，当电流速断保护不能满足灵敏度的要求时，也装设纵差保护作为机间短路的主保护。差动保护基于被保护设备的短路故障而设，快速反应于设备内部短路故障。对被保护范围区外故障引起区内电流变化的、电动机启动瞬间的暂态峰值差流、首尾端CT不平衡电流等容易引起保护误判的电流，对于不同的差动保护原理，有不同的消除这些电流的措施。 差动保护的基本原理为检测电动机始末端的电流，比较始端电流和末端电流的相位和幅值的原理而构成的，正常情况下二者的差流为0，即流入电动机的电流等于流出电动机的电流。当电动机内部发生短路故障时，二者之间产生差流，启动保护功能，出口跳电动机的断路器。微机保护一般采用分相比差流方式。 图1 电动机差动保护单线原理接线图 为了实现这种保护，在电动机中性点侧与靠近出口端断路器处装设同一型号和同一变化的两组电流互感器TA1和TA2。两组电流互感器之间，即为纵差保护的保护区。电流互感器二次侧按循环电流法接线。设两端电流互感器一、二次侧按同极性相串的原则相连，即两个电流互感器的二次侧异极性相连，并在两连线之间并联接入电流继电器，在继电器线圈中流过的电流是两侧电流互感器二次电流I·12与I·22之差。继电器是反应两侧电流互感器二次电流之差而动作的，故称为差动继电器。图1所示为电动机纵差保护单线原理接线图。 在中性点不接地系统供电网络中，电动机的纵差保护一般采用两相式接线，用两个BCH-2型差动继电器或两个DL-11型电流继电器构成。如果采用DL-11型继电器，为躲过电动机启动时暂态电流的影响，可利用出口中间继电器带0.1s的延时动作于跳闸。如果是微机保护装置，则只需将CT二次分别接入保护装置即可，但要注意极性端。一般在保护装置
高压电动机保护整定参考
一、电动给水泵组保护 1．主要技术参数： 额定容量：5400KW CT配置：1000/5 LXZ1-0.5 额定电压：6KV 额定电流I s：649.5A 启动电流：6I n 2．开关类型：真空断路器 保护配置：HN2001 HN2041 3．HN2041定值整定： 3．1电动机二次额定电流I e计算： I e=I n/n r=649.5/(1000/5)=3.25(A) 启动时间：8S 3．2分相最小动作电流I seta、I setc: 1）最小动作电流整定，保证最大负荷下不误动。 按标准继电保护用的电流互感器在额定电流下10P级的比值误差为+3℅，即最大误差为6℅。 I dz= K k. 6℅I s/n lh =2×0.06×3.25=0.39 取I seta= I setc=0.39A 3．3制动系数K Z.的整定原则： 保护动作应避越外部最大短路电流的不平蘅电流，K k应等于其比率制动曲线的斜率I dzmax/I resmax即 K z = I dzmax/I resmax = （K k K fzq K st F j I kmax）/I kmax = 1.5╳2╳0.5╳0.1
=0.15 3．4差动保护时间：t dz=0 s 3．5拐点制动电流I res =3.25A(额定电流作为拐点) 4．HN2001定值整定： 配置：速断保护，定时限过电流I段保护，正序电流定时限保护，负序电流定时限保护，低电压保护，零序定时限过电流保护，过载反时限保护（投信号）. 4．1电动机二次额定电流I e计算： I e=I n/n r=649.5/(1000/5)=3.25(A) 4．2速断保护I>>计算： 启动时速断保护定值: 按躲过电动机启动电流整定，可靠系数取1.2。启动电流6 I e根据设计院图纸。 I qd=6 I e=6×3.25=19.5(A) I dz =K k×I qd=1.2×19.5=23.4A 灵敏度校验:取最小运行方式下电动机出口两相短路电流校核灵敏系数K lm: K lm=I(2)d.min/ I dz=16520/4680>2. 运行时速断保护定值： I dz= K k×3Ie=1.1×3×3.25=10.7 A 保护动作时间:t取0秒. 4．3定时限I段过电流保护：
高压电动机综合保护整定原则
电动机综合保护整定原则 1、差动电流速断保护 按躲过电动机空载投入时最大暂态电流引起的不平衡电流最大外部以及短路时的不平衡电流整定整定 一般取：I dz=KI e/n 式中：I dz：差电流速断的动作电流 I e：电动机的额定电流 K：一般取8~10 2、纵差保护 1）纵差保护最小动作电流的整定最小动作电流应大于电动机启动过程中时的不平衡电流 I dz.min=K KΔmI e/n 式中：I e：电动机的额定电流 n：电流互感器的变比 K K：可靠系数，取3~4 Δm：由于电流互感器变比未完全匹配产生的误差，一般取0.1 在工程实用整定计算中可选取I dz.min=（0.3~0.6）I e/n。 2）比率制动系数K 按最大外部短路电流下差动保护不误动的条件，计算最大制动系数 K =K K K fzq K tx K c 式中：K tx：电流互感器的同型系数，K tx=0.5
K K：可靠系数，取2~3 K c：电流互感器的比误差，取0.1 K fzq：非周期分量系数，取1.5~2.0 计算值K max=0.3，但考虑电流互感器的饱和和暂态特性畸变的影响，在工程实用整定计算中可选取K=0.3~0.6 3、电流速断保护 整定原则：躲过电动机启动时的产生的最大电流，但在正常运行中又要有足够的灵敏度； 1）Izd = K K.Istart K为可靠系数,一般地Kk=1.3 Istart为电动机启动的最大电流，该电流值可以通过启动电机时记录保护中记录的最大电流取得；或根据动机标称启动电流得到；2）若Istart不好确定时，可根据下面推荐进行计算Istart； 单鼠笼: Istart=(6~7)Ie 双鼠笼: Istart=(4~5)Ie 绕线式: Istart=(3~4)Ie Idz=K*Izd 电动机启动过程中K=1，启动结束后K=0.5； 即当电动机启动完成后速断定值自动降低为原定值的50％。可有效地防止启动过程中因启动电流过大引起的误动，同时还能保证正常运行中保护有较高的灵敏性。 3）速断动作时间tsd 根据现场运行经验，一般取取tsd =0.05s
高压电动机综合保护整定计算
高压电动机综合保护整定计算方法的探讨 曹岳红湖南岳阳巴陵石化公司（湖南岳阳414000） 摘要通过对电动机负序电流产生原因和对保护的影响进行分析，对高压电动机综合保护的定值整定方法进行了探讨。 关键词电动机继电保护定值计算 1 概述 目前，在火电厂和其它工矿企业，开始采用综合保护装置作为高压电动机的保护。这种综合保护装置一般为微机型，其主要功能如下： a．短路保护（即电流速断保护）：由正序电流保护实现； b．断相及反相保护：由负序电流保护实现，为反时限特性； c．接地保护：采用零序电流互感器获取零序电流实现； d．过热保护：综合计及电动机的正序电流和负序电流的热效应，对电动机过载、启动时间过长和堵转提供保护。并有热记忆功能，即过热保护跳闸后，不会立即启动，需等到电动机散热到允许启动时，才能再次启动； e．电动机保护的定值，采用启动过程中的定值与正常运行时的定值独立设置的方式，既可以保证启动时不误动，又能保证正常运行时的保护灵敏度。 2 综合保护整定计算中必须考虑的特殊问题 由于综合保护采用了负序电流来实现断相等保护功能，同时，速断保护是由正序电流实现的。因此，在保护的整定计算中必须考虑以下因素：外部不对称故障产生的负序电流对保护的影响；母线电压不平衡产生的负序电流对保护的影响；CT断线的影响；不对称短路故障对速断保护灵敏度的影响。 2．1电动机负序电流产生的原因 2．1．1 电网参数不对称 电网参数不对称包括正常运行时的电源电压不平衡和外部不对称短路产生的不对称电压。这2种情况下都会产生负序电流。 a．正常运行时不平衡电压产生的负序电流 设正常运行时不平衡电压所产生的负序电压为U 2 ，此时电动机回路的负序电流为： 式中：I st 为电动机额定电压下的启动电流；Z － 为负序阻抗；Z SC 为启动阻抗；U N 为电动机的额定电压。 由式（1）可知，由于电动机的启动电流I st 可达额定电流的5～8倍，因此，只要有很小的负序电压存在，也会产生较大的负序电流。 例如，设U 2＝0．05 U N ，由于I st ＝5～8I N ，代入式（1）可得： I 2＝（5～8）I N （0．05U N ／U N ）＝（0．25～0．4）I N 即只要存在额定电压5％的负序电压，将会在电动机中产生达25％～40％额
高压电动机微机综合保护装置的原理与定值
高压电机微机综合保护装置的原理与定值 WGB系列微机综合保护测控装置中的WGB-151N、WGB-152N和WGB-153N型电动机保护器，则主要应用于10kV及以下各电压等级的电动机保护，可以直接安装在高压开关柜上。本文以此产品为例，介绍综合保护装置的的主要保护原理、应用及维护方法。 一、装置功能简介 1.保护功能配置 WGB-150N系列电动机微机综合保护装置共分三种型号：WGB-151N、WGB-152N 和WGB-153N。各型号保护器的保护功能配置见表1。 表1 各型号保护器的保护功能配置表 注：表中标注符号“√”，表示具有该项功能
2.主要特点 装置采用工业级RS-422、RS-485或LonWorks总线网络，组网经济、方便，可直接与微机监控或保护管理机联网通信。 装置采集并向远方发送状态量、模拟量，遥信变位优先发送。 装置能通过通信上传故障报告，进行对时、定值调用和修改、定值区切换、合闸、跳闸等操作。 装置包含完善的操作回路。 二、电机保护的功能原理 1.电动机起动过长保护 本保护能自动识别电动机起动过程，当整定的起动时间到达后，电动机的任一相电流仍大于额定电流的105%时，起动过长保护动作。动作方式有告警和跳闸两种选择。 2.两段式定时限过流保护 装置设有两段式定时限过流保护，由压板选择投退。I段为电流速断保护，用于电动机短路保护。电动机起动过程中，保护速断定值自动升为2倍的速断整定电流值，以躲过电动机的起动电流；当电动机起动结束后，保护速断定值恢复原整定电流值，这样可有效防止起动过程中因起动电流过大而引起误动，同时还能保证运行中保护有较高的灵敏度。 II段为过流保护，为电动机的堵转提供保护。II段保护在电动机起动过程中自动退出。其保护原理如图1所示。图中横线以下的图形符号在本图或以后各图中会经常使用，这里给出了其名称，供读图参考。其中的连接片（压板）是一个可方便投入或退出保护的接插件，用于硬件方式的保护投退，图1左上角的“保护投退”是软件方式的投退。本文以下各图中的保护均可实现硬件和软件投退。 3.负序电流保护 当电动机三相电流有明显不对称时，会出现较大的负序电流，而负序电流将在转子中产生2倍工频的电流，使转子附加发热大大增加，危及电动机的安全运行。 装置设置负序电流保护，分别对电动机反相、断相、匝间短路以及较严重的电压不对称等异常运行情况提供保护。负序电流保护原理如图2所示。 4.零序电流保护
高压电动机的保护一般有以下几种
高压电动机的保护一般有以下几种：速断保护、过负荷保护、起动时间过长保护、堵转保护、两段式负序过流保护、反时限负序过流保护、低电压保护、过电压保护、接地保护等。 电流速断保护反映的是电动机的定子绕组或引线的相间短路而动作。动作时限可整定为速断（无延时）或带较短的延时（一般为零点几秒）。其整定值应躲过电动机的起动电流。在电动机运行时任一相电流大于整定值，电流速断保护动作即动作于跳闸。 电动机起动时间这个参数一般是由电机厂家提供，然后设计人员根据厂家提供的电动机的几个参数来计算电动机的各个保护定值（一般计算定值需要由厂家提供以下几个参数：电动机的额定电流、额定功率、起动电流倍数、起动时间和铭牌上的其它参数等）。 起动时间过长保护的定值由设计给出，为一个电流定值，和一个动作于跳闸的延时时间。综保装置这样判断电动机是否为起动过程阶段：起动前电流为零，合上断路器后，电流瞬间增大，随着电动机转速的升高，电动机的电流逐渐减小，当电动机到额定转速后，电动机的电流也稳定在额定电流的附件（一般低于额定电流）。综保装置根据电流特征来判断电动机的状态。电动机的电流小于0.1倍的额定电流时，认为电动机处于停止状态。当从一个时刻t1（合上断路器那一时刻）开始，电动机电流从无到有，装置即认为电动机进入了起动状态。当电流由大变小，并稳定在t2时刻（额定电流附近），则认为电动机已经进入稳定运行状态。起动时间过长保护是在电动机起动过程中对电动机进行保护。而在电动机运行过程中，装置自动将起动时间过长保护退出。当在电动机起动过程中，任一相电流大于整定值，起动时间过长保护即经过延时而动作于跳闸相电流速断保护 1）速断动作电流高值Isdg Isdg = Kk / Ist 式中，Ist：电动机启动电流（A） Kk：可靠系数，可取Kk = 1.3 2）速断电流低值Isdd Isdd可取0.7~0.8Isdg，一般取0.7Isdg 3）速断动作时间tsd 当电动机回路用真空开关或少油开关做出口时，取tsd =0.06s，当电动机回路用FC做出口时，应适当延时以保证熔丝熔断早于速断保护。 4、电动机启动时间tqd 按电动机的实际启动时间并留有一定裕度整定，可取tqd =1.2倍实际启动时间。 修正：Isdg = Kk* Ist Pe=710KW，COS=0.8，CT：150/1A，零序：100/1A，启动时间按18S (CT变比要按照实际变比，有的二次侧可能是5A的，自己换算一下） 速断 躲过电机启动电流： Ie=710/(0.8×√3×6.3)=81.3A Izd=Kk×I_qd=(1.5×6×81.3)/150=4.9A
高压电动机保护
高压电动机的继电保护 高压电动机的定子绕组和其引出线，一般应装设电流速断保护。对生产过程中容易发生过载的电动机，应装设过负荷保护，过负荷保护可根据负荷特性带时限作用于信号、跳闸或自动减负荷装置。 对于高压电动机容量在2000kW以上的，在电流速断不能满足灵敏度要求时，应装设纵联差动保护。 当电源电压短时降低或短时中断后根据生产过程不允许或不需要自启动的电动机，以及为了保证重要电动机自启动而需要断开的次要电动机，应装设低电压保护，一般带有~时限作用于跳闸，但是为了保证人身和设备的安全，在电源电压长时间小时后，须从系统中自动断开的电动机，也需要装设低电压保护，一般带有5~10s时限作用于跳闸。 一、高压电动机的相间短路保护－对于功率小于2000kW的电动机，常采用电流速断来作为电动机的相间短路保护，当灵敏度要求较高时，可以用DL型或GL型继电器构成两相不完全星型连接方式，其接线方式与电路线路或电力变压器的电路速断相同。也可以采用两相差接线，即两相一继电器接线。 电流速断的动作电流按躲过电动机的最大启动电流来整定。 二、电动机的过压保护－过负荷保护可以采用一相一继电器接线，也可以采用两相两继电器不完全星型连接或两相差一继电器接线。由于电动机装有电流速断保护，过负荷保护就可以利用GL型继电器的反时限过电流装置来实现过负荷保护。 过负荷的动作电流按躲过电动机的最大启动电流来整定。过负荷保护的动作时间应大于电动机的启动时间，一般取10-16s，如用GL型继电器，可取两倍动作电流时的时间12-16s。
三、高压电机的低电压保护－当电压互感器一次测隔离开关断开时，低电压保护即退出工作，防止无动作。对保护动作不重要的电动机，电压继电器按60％-70％额定电压整定，动作时间取；对动作较为重要的电动机，电压继电器按30％-50％额定电压整定，动作时间取5-10s。 四、高压电动机的差动保护－在小电流接地的供电系统中，可以采用两相两继电器的差动保护接线，差动保护的动作电流按躲过电动机额定电流In来整定，主要考虑二次回路断线时不至于引起误动作。 五、同步电动机的失步保护－采用两相差接线对同步电动机的失步进行保护。当电动机定子绕组内出现较大的由于失步引起的脉动电流时电流继电器动作。 反应转子回路内交变电流的失步保护－在同步电动机的转子回路中串接电流互感器，正常运行时转子回路中流过直流电流，互感器的二次侧不产生感应电动势，保护装置不动作，当同步电动机发生失步运行时，转子回路中感应出交变电流，通过电流互感器使二次侧保护继电器动作。 高压电动机保护配置： 大型发电厂的高压厂用电机及一些工矿企业的高压电机普遍采用微机保护。 1、对于容量在2000kW及以下的高压电动机的相间短路的主保护为相电流速断。 、电机启动过程速断保护按躲过电机的最大启动电流整定。 动作电流Idz>=Ih, Ih=K1*K2*In2
高压电机差动保护动作的几种原因
咼压电机差动保护动作的几种原因 时间：2016/1/30 点击数：526 高压电机在运行过程中特别是改造初次投产时会因接线不正确、变比选择不匹配及其他疏漏，引起电机、 变压器差动保护动作，这些问题如不能及时、准确的处理，便会影响到油气生产。我们在实践中找到了很多解决此类问题的办法，供大家共享。 1电机差动保护动作原因分析 1.1已经投产运行中的电机 已经投产运行的电机当岀现差动保护动作时，大都不是因为接线错误了，而是因为电机、电缆或保护装置岀现了问题。解决办法：对电机差动保护的定值和动作值进行比对，就能大致判断岀故障的主要原因并决定先对那些设备进行检查。一般来说，依次对电机、电缆进行绝缘测试、直阻测试，对差动回路包括电流互感器进行测试，检查是否有异常，对保护装置进行检查，也可分班同时进行检查。根据我们的经验，主要是电机内部短路、电缆短路特别是有中间接头的地方以及 CT和二次回路的问题。 投产后的电机也会因外界因素或运行方式的改变，造成电机差动保护动作。我单位卫二变电所就出现了这 种问题。卫二变高压622注水电机在正常运行时，由于给2号主变充电，造成622注水电机差动保护动作。 这个看似没有关联的操作却引起了差动保护动作。后经分析、查找、试验，发现差动电流互感器开关侧其 二次线错接在了测量级上，其电机两侧CT的特性不一致。当给 2号35kV主变充电时就会有直流分量和 谐波串到6kV电机保护回路中（具体分析不在这里赘述），造成差流过大（动作值 1.6A左右，动作整定 值1.02A ）。更改后，再次启动电机并用钱形电流表（4只表）检测二次回路，其差流正常，保护不再误 动。 2改造或新设备第一次投产时，电机差动保护动作原因分析 由于安装人员技术水平不高或是粗心或是对设备了解不够、理解偏差，对电机、保护装置改造后或是新设 备第一次投产试运行时，往往会岀现差动保护动作的现象。下面就介绍我供电服务中心所管辖的变电所岀现过的几种情况。 ⑴郭村变624高压注水电机改造后，几乎每次启动都会出现差动保护动作（动作值 6.2A-7.2A。动作整定 值5.2A ）。对装置的参数整定，CT的极性、接线进行反复检查均没问题，电机试验也正常。后来确认， 由于电机距离开关柜较远（1000m ），电机中心点CT的带负载能力不够，从而在电机直接启动时（启动电流是额定电流的4-6倍）造成差流岀现。测量电动机尾端到开关柜保护装置的接线直阻为 3.5欧，CT带 负载能力为2.2欧。我们从厂家制造了两只专用CT，二次绕组都制成保护级且变比相同，把其副边串接起 来，在不改变变比的情况下，提升了带负载能力。改造后正常。 ⑵郭村变624电机再次改造后，第一次试运行出现了差动速断跳闸，动作值30.2A，动作整定值21.7A。我们对电机、电缆、CT变比、极性及二次回路进行了检查，都没有问题。对差速的动作值与动作整定值进行比对分析，不该是电机差动CT极性接反（相角差180度），接反后其动作值应在 42A以上，更像是差 动回路或一次回路相序不对，其动作电流肯定大于 21.7A，一般小于42A。其动作值与启动电流 258 2015年9月下 的大小成正比，也可以每次启动时，用四只钳形电流表测得数据，再根据余玄定理大致算岀来理想状态下
三、高压直配电机的防雷保护
第二节防雷保护措施 第 3 页：三、高压直配电机的防雷保护 三、高压直配电机的防雷保护 1.保护方法经变压器与架空线连接的高压电机，一般不要求对它采取特殊的防雷保护措施，因为经过变压器转换的雷电波，除了极个别的情况外，不会有损坏电机绝缘的危险。但当高压电机不经变压器而直接由架空线配电（即 “直配”） 时，其防雷工作就显得特别重要。高压直配电机的防雷保护方式应根据电机容量、当地雷电活动强弱和供电可靠性的要求确定。 （1） 单机容量为 6000 ～ 12000kW 的直配电机 可采用图5-26所示进线保护段装有电抗线圈或图 5-27所示带有避雷线进线保护段的保护接线。 图 5-26 6000 ～ 12000kW 直配电机进线保护段装有电抗线圈的保护接线 图 5-27 6000 ～ 12000kW 直配电机带有避雷线 进线保护段的保护接线 图 5-27中所示进线保护段上所装设的阀式避雷器 FA2 的接地端应与电缆的金属护套及避雷线连接后共同接地，接地电阻不大于 5?，避雷线的保护角不大于 30°。为充分利用电缆金属护套的分流作用，应尽量将电缆段金属护套的全长或一段直埋在土中，若受条件限制不能直埋时，可将电缆金属护套多点接地，即除两端接地外，再在两端之间作 3 ～ 5处接地。 （2） 单机容量为 1500 ～ 6000kW （不包括 6000kW ）或少雷区的直配电机 可采用图 5-28 所示进线保护段装有管式避雷器或图 5-29所示进线保护段装有阀式避雷器的保护接线。 图 5-28 1500 ～ 6000kW 直配电机进线保护段 装有管式避雷器的保护接线 图 5-28中所示管式避雷器 FA1 和 FA2 的冲击击穿电压，在释放电时间为 2μs时，对于额定电压为 3kV、6kV 及 10kV者，应分别不超过 40kV、50kV 和 60kV；FA1 和 FA2 的接地端应用导线连接，将连接导线悬挂在杆塔导线的下面，距导线不小于 2m，但不大于 3m，并与电缆首端的金属护套在装有FA2的杆塔处共同接地，工频接地电阻 R 不大于 5?。 若电缆首端的短路电流较大，如采用图 5-28 所示的保护接线缺乏适当的管式避雷器，可采用图 5-29所示进线保护段装有阀式避雷器的保护接 线。 图 5-29 1500 ～ 6000kW 直配电机进线保护 段装有阀式避雷器的保护接线 单机容量为 1500 ～ 6000kW 的直配电机，也可采用图 5-30所示进线装有电抗线圈的保护接线。 图 5-30 1500 ～ 6000kW 直配电机进线 装有电抗线圈的保护接线 （3） 单机容量为 300 ～ 1500kW 的直配电机 可采用图 5-31所示进线有电缆段或图 5-32 所示采用避雷线保护的保护接线。 图 5-31 300 ～ 1500kW 直配电机进线有电缆段的保护接线
高压电动机保护定值计算
高压电动机的继电保护高压电动机的定子绕组和其引出线，一般应装设电流速断保护。对 生产过程中容易发生过载的电动机，应装设过负荷保护，过负荷保护可根据负荷特性带时限 作用于信号、跳闸或自动减负荷装置。对于高压电动机容量在2000kW以上的，在电流速断 不能满足灵敏度要求时，应装设纵联差动保护。当电源电压短时降低或短时中断后根据生 产过程不允许或不需要自启动的电动机，以及为了保证重要电动机自启动而需要断开的次要 电动机，应装设低电压保护，一般带有0.5~1.5s时限作用于跳闸，但是为了保证人身和设备 的安全，在电源电压长时间小时后，须从系统中自动断开的电动机，也需要装设低电压保护， 一般带有5~10s时限作用于跳闸。一、高压电动机的相间短路保护－对于功率小于2000kW 的电动机，常采用电流速断来作为电动机的相间短路保护，当灵敏度要求较高时，可以用DL 型或GL型继电器构成两相不完全星型连接方式，其接线方式与电路线路或电力变压器的电路 速断相同。也可以采用两相差接线，即两相一继电器接线。ZG电力自电流速断的动作电流 按躲过电动机的最大启动电流来整定。二、电动机的过压保护－过负荷保护可以采用一相 一继电器接线，也可以采用两相两继电器不完全星型连接或两相差一继电器接线。由于电动 机装有电流速断保护，过负荷保护就可以利用GL型继电器的反时限过电流装置来实现过负荷 保护。过负荷的动作电流按躲过电动机的最大启动电流来整定。过负荷保护的动作时间应 大于电动机的启动时间，一般取10-16s，如用GL型继电器，可取两倍动作电流时的时间 12-16s。三、高压电机的低电压保护－当电压互感器一次测隔离开关断开时，低电压保护 即退出工作，防止无动作。对保护动作不重要的电动机，电压继电器按60％-70％额定电压 整定，动作时间取0.5s；对动作较为重要的电动机，电压继电器按30％-50％额定电压整定， 动作时间取5-10s。四、高压电动机的差动保护－在小电流接地的供电系统中，可以采用 两相两继电器的差动保护接线，差动保护的动作电流按躲过电动机额定电流In来整定，主要 考虑二次回路断线时不至于引起误动作。五、同步电动机的失步保护－采用两相差接线对 同步电动机的失步进行保护。当电动机定子绕组内出现较大的由于失步引起的脉动电流时电 流继电器动作。反应转子回路内交变电流的失步保护－在同步电动机的转子回路中串接电 流互感器，正常运行时转子回路中流过直流电流，互感器的二次侧不产生感应电动势，保护 装置不动作，当同步电动机发生失步运行时，转子回路中感应出交变电流，通过电流互感器 使二次侧保护继电器动作。高压电动机保护配置：大型发电厂的高压厂用电机及一些工 矿企业的高压电机普遍采用微机保护。 1、对于容量在2000kW及以下的高压电动机的相间短 路的主保护为相电流速断。 1.1、电机启动过程速断保护按躲过电机的最大启动电流整定。动 作电流 Idz>=Ih, Ih=K1*K2*In2. K1为可靠系数，取1.5 K2为电机启动电流倍数，一般取 7 In2为电机一次额定电流/CT变比出口时间：0s 1.2、启动后按躲过母线出口三相短路时 的电动机反馈电流计算 1.2.1、对于真空断路器动作电流Idz>=IL IL=0.8I1 出口时间： 0s 1.2.2、对于F-C回路，由于速断带0.3--0.4s，取I2=0.5I1 出口时间：跟熔断器配合， 对于额定电流小的熔断器取0.3s;额定电流较大的取0.4s. 1.3、电机启动时间t C' 按实 际启动时间的最长时间的1.2倍整定。 2、过流反时限（一般反时限） 2.1、负序电流保护 Idz>=I2Z I2=0.06In2- 2.2、正序电流 Idz>=1.2--1.5In2 3、过热保护 4、接地保护 5、 长启动保护电压为3kV以上的异步电动机和同步电动机，对下列故障及异常运行方式，应 装设相应的保护：2 V& B# g: G5 e! H 1、定子绕组相间短路；ZG电力自动化,变电检修, 继电保护,远动通信,电力技术,高压试验, 2、定子绕组单相接地； 3、定子绕组过负荷； 4、定子绕组低电压； 5、同步电动机失步； 6、同步电动机失磁； 7、同步电动 机出现非同步冲击电流； 8、相电流不平衡。 Y3554-2中型高压三相异 步电动机启动保护计算书一、电动机基本技术参数（西安西玛电机有限公司）：二、电动 机启动的继电保护整定计算： 1、瞬时电流速断：应躲过电机的启动电流保护装置一次动 作值：继电器动作电流： Idz.bh=Kk×Kq×Ie.d =（1.8~2.0 ）×7×37.74
高压继电保护整定原则及方法
高压继电保护整定原则及方法 继电保护整定应以合理的运行方式和可能的故障类型为依据，并就满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性四项基本要求。可靠性是指保护应该动作时应动作，不应该动作时不动作。选择性是指首先由故障设备或线路本身的保护切除故障。灵敏性是指在设备或线路的被保护范围内发生金属性短路时，保护装置应具有的必要的灵敏性系数。速动性是指保护装置应能尽快的切除短路故障，其目的是提高系统稳定性，减轻故障设备和线路的损坏程度，缩小故障波及范围。 在煤矿高压系统中常用的需合理整定的设备有变压器、供电线路、电动机、电容器。现就上述四种整定方法分别介绍一下。 1、变压器的整定 1）过负荷整定，保护装置动作电流按躲过变压器额定电流整定。 I z＝K x〃I eb 式中：K x——接线系数，接于相电流时取1，接于相电流差时取3； I eb——变压器高压侧额定电流，A。 2）短路保护整定，①保护装置的动作电流按应躲过可能出现的过负荷电流。 I z=K k〃K x〃K gh〃I eb 式中：Iz——高压侧整定值，A； K k——可靠系数，用于电流速断保护时取1.3和1.5；
K x ——接线系数，接于相电流时取1，接于相电流差时取3； K gh ——过负荷系数，取1.3～1.5； I eb ——变压器高压侧额定电流，A 。 保护装置的灵敏系数按电力系统最小运行方式下，低压侧两相短路时流过高压侧的短路电流检验。 K=Iz I K 22≥1.5 ②保护装置的动作电流按应躲过低压侧短路时流过保护装置的最大短路电流整定。 I z =K k 〃K x 〃I"2kmax 式中：K k ——可靠系数，用于电流速断保护时取1.3和1.5； K x ——接线系数，接于相电流时取1，接于相电流差时取 3； I"2kmax ——最大运行方式下变压器低压侧两相短路时，流过 高压侧的超瞬态电流，A 。 保护装置的灵敏系数按系统最小运行方式下，保护装置安装处两相短路电流检验。 K=Iz I K 21≥2 2、线路的整定 1）过负荷整定，按线路总负荷的额定电流整定。 Iz=Ie 2）短路整定，①保护装置的动作电流按应躲过线路最大过负荷
高压电动机变频器中继电保护的应用研究
高压电动机变频器中继电保护的应用研究 发表时间：2019-07-05T11:32:07.430Z 来源：《电力设备》2019年第4期作者：徐卫民 [导读] 摘要：本文主要提出了高压的变频器使用后电动机的保护新问题，并以循环流化床某示范电站1号机组为例，提出了变频器的差动保护处理方案，以便于更为深入地研究并探讨高压的电动机内部变频器当中继电保护应用。 （中海油销售东莞储运有限公司广东东莞 523000） 摘要：本文主要提出了高压的变频器使用后电动机的保护新问题，并以循环流化床某示范电站1号机组为例，提出了变频器的差动保护处理方案，以便于更为深入地研究并探讨高压的电动机内部变频器当中继电保护应用。 关键词：高压；电动机；变频器；继电保护；应用 前言： 火电厂重要的高压辅机已逐渐采样高压式变频器的调速之后，电机传统保护模式逐渐无法满足于实际的保护要求。鉴于此，本文主要针对高压的电动机内部变频器当中继电保护应用进行综述分析，望能够为相关技术专家及学者对这一课题的深入研究提供有价值的参考或者依据。 1.高压的变频器使用后电动机的保护新问题 1.1电动机的保护配置标准 依据火力的发电厂用电技术的设计标准，2MW及以上高压异步式电动机，需纵向联差动的保护，防止短路相关故障问题出现；针对于2MW用电流速的保护变压器，也需实施该项保护，保护设备通常会择选三相的继电器实施连接操作，以满足跳闸的保护标准。现阶段，活力的发电厂内高压电动装置设计期间，通常会依据以上标准实现继电保护。部分还有电子主要实现微机型的综合保护类装置，此种装置实际安装于开关柜内，差动保护的电流一段及中性点一侧电流的互感器需维持连接状态。 电机绕组相互间包短路的保护，应选择比率制动纵向联差动的保护模式。如图1所示，为所对应差动的动作列式。在该列式当中，S代表比率制的系数；Iop.o代表相应差动当中最小动作的电流实际整定参数值；Iop代表差动电流。差动的电流列式即为：Iop=|ir+iN|；制动的电流列式即为：Irex=|ir-iN|/2。在该列式当中，iN代表中性点的二次一侧电流；ir代表电动机的机端电流。 图1 所对应差动的动作列式示图 1.2变频器应用后电动机的保护问题 电机的变频器加装法包含着许多种，现阶段常用工变频的互切方式，以下为具体控制设计的实施方案：一拖一手动，该模式属于手动旁路最为典型的方案。该设计方案当中，需采用QS3、QS2、QS1等三个机构高压的隔离开关及电动机M。QS3，为变频器旁路的隔离开关；QS2，为变频器出线的隔离开关；QS1为变频器的进线隔离所用开关；QF，为电源开关，可避免变频、工频运行方式之间有冲突情况出现。故要求其后两个高压的隔离开关需具备一定互锁的逻辑功能，且不可闭合。在变频操作期间，断开高压变频的开关3，前两个则处于闭合状态，处于工频模式之下，断开前两个，第三个则处于闭合状态。 功能方面：变频器检修期间，需设置一定断电点，保证检修技术员个人的人身安全，也可手动实施投切处理。设置变频器期间，通常是把它串联至电路当中，处于整体模式条件下选用变频的回路，前两个高压的开关处于闭合状态，断开第三个，处于工频模式条件下，便可选用工频的启动模式。相应变频器，需选用站控比的变频功率相应单元串联的模式来输出高压。变频器并不会引起明显谐波污染情况，输入的功率因数相对较高，并不会有谐波相应附加的发热清理出现，对噪音可起到消除作用，运行期间滤波器无需加输出，也无需更换电机，便于有效控制变频。 2.变频器的差动保护处理方案 2.1 凝结水泵的变频改造 以循环的流化床某示范电站的1号机组为例，其凝结的水系统主要配备了A、B这两台凝结的水泵，处于正常运行状态下，这两台凝结的水泵处一用以备运行工况，且调节凝结的水流量主要是通过改变其凝结水所在出口位置调节阀开度才可实现。凝结水泵的变频，其主要采用一拖一手动的旁路系统，处于正向运行工况下，A凝结水泵的变频处于运行状态，B凝结水泵为工频的备用泵。该变频器发生故障时，A凝结水泵的开关自动断开，合闸B凝结的水泵开关，启动B凝结的水泵；若变频器由于故障维持时间相对较长，则A凝结水泵需手动投入至旁路备用或者运行。高压的变频器受到DCS控制期间，可通过这两种模式实现调节操作，分别为自动、手动两种模式。手动模式之下，操作员可控制画面的转速，以调节转速。自动模式之下，需根据DCS内部情况合理设置除氧器的水位定值相应装置，调节变频。 因1号机组的水泵凝结的水裕度极大，实际运行期间，水泵电动机的转速处于恒定状态，依赖调节凝结水泵的出口处调节阀开度，实现流量调节，即便机组负荷处于600MW状态下，该凝结水泵所在出口位置调节阀的开度均可维持70%范围。在受地区用电的负荷各项因素所影响下，机组负荷的丰水期通常会运行70%，明显可增加凝结水泵的电机损失，致使损耗情况严重，对机组经济性必将产生不利影响。处于变频模式之下，可完全消除掉调节阀截留的损耗。针对这一情况，循环的流化床某示范电站的1号机组需接受变频改造处理。 2.2 保护配置实施方案 循环的流化床某示范电站的1号机组，其凝结水泵的变频保护主要包括电动机的差动保护、电动机的综合保护两组。凝结水泵处于变频工况之下，该凝结水泵处高压的开关柜到变频器高压的电缆、装置内部变压器的部分保护是由电动机的综合保护所承担；变频器到电动机高压的电缆保护，是由变频器所自带保护所承担；电动机的差动保护，则是由高压的开关柜所在电动机的差动式保护装置所承担。工频工况之下，该凝结水泵的电动机综合保护、差动保护，二者均会由高压的开关柜综合保护的装置、差动的保护装置所承担。本文主要就是针对差动保护配置设计方案做具体的阐述。 该种设配置设计方案，主要应用在确保凝结水泵处于变频模式之下，保护功能完全可以实现。循环的流化床某示范电站的1号机组，如图2所示，为其凝结水泵的保护实际择选保护装置。在电机10KV电路求的出线一侧及电机中性线处均安装若干互感器，以确保差动保护能够实现。互感器CT3、CT2组成电机变频工况下差动保护。电机处于变频模式之下，借助QF2位置的接点来说实现差动保护。如此一来，便可防止处于工频运行工况下出现误操作情况，由变频的差动保护为主保护，充分满足于火力的发电厂用电技术各项设计要求及标准。
三期高压电动机保护定值计算12.09
高压电动机保护整定方案 整定计算说明： 1、电动机起动电流按实测值，如无则暂按6倍额定电流计算； 2、起动时间按一般轻载起动电动机取6s ；循环泵、电动给水泵、吸风机、送风机按6s ；一次风机、密封风机等按15s ； 3、F-C 回路中接触器最大分断电流为4kA ； 4、在电动机起动试验时，应实测电动机起动电流及起动时间，并根据实测值对保护定值进行重新调整； 5、有关参数均按设计资料，如现场设备与设计不一致，则应按实际参数对保护定值进行修改 1、电动给水泵保护 1、参数及容量 （1）电动机铭牌参数 P e =3400kW I e =374A 保护CT 变比=600/5 零序CT 变比＝100/5 （2）电动机额定二次电流计算 3.1(A)5 /600374==e I 取为3A （3）电动机额定启动电流计算 18.7(A)5 /6007436qde =?=?=TA e qd n I K I 取为19A （4）电动机启动时间整定值计算。为保证电动机可靠启动，取 )(9~6.66)5.1~1.1()5.1~1.1(max .s t t st qd =?== 式中 max .st t —电动机正常最长启动时间(s)。 电动机启动时间整定值取为t qd =10s 。 （5）电动机允许堵转时间整定值取为t yd =10s 。 2、电动机差动保护定值计算 （1）差动速断电流计算。按躲过电动机起动时最大不平衡电流计算，根据经验取I sd ＝(4 ~5)I e （大型发电机继电保护整定计算与运行技术第二版494页） )(153.05A I cdsd =?= 取为15A （2）最小动作电流I set 计算。按经验公式I set =（0.3～0.4）I e I set =0.4I e =0.4×3=1.2A （3）比率制动系数K 计算。按经验公式K=（0.4～0.5） 取K=0.5 （4）差动保护动作时间整定。由于加装纵差动保护的电动机都用断路器切除短路电流，所以动作时间为固有动作时间，取t dz =0s ，保护投跳闸。 3、电动机综合保护定值计算
高压电动机的保护
： 高压电动机的保护 一、概述 高压电动机在运行中可能出现各种短路故障和不正常工作状态，为防止故障扩大，保证电动机的安全运行因此应装设相应保护装置。 保护装置的设置：根据GB50062—1992规定 1、对电压为3kV 级以上，容量2000kW 以下的高压电动机相间短路，应装设电流速断保护； 2、对容量2000kW 以上的高压电动机应装设差动保护； 3、对容易发生过负荷的电动机应装设过负荷保护； 4、对不重要的电动机或不允许自启动的电动机，应装设低电压保护； 5、高压电动机单相接地电流大于5A 时，应装设有选择性的单相接地保护。 二、保护整定计算 1、高压电动机过负荷保护 按躲开高压电动机的额定电流整定，即继电器动作电流： I OP 。r =K rel K CON I N 。M re TA 式中：K rel K re 分别为可靠系数与返回系数，当动作于信号时：K rel =1.05～1.1；当动作于跳闸时，K rel =1.2～1.25，I N 。M 为电动机额定电流。 时限整定应大于电动机带负荷的启动时间，一般可取10～15s 。 2、高压电动机瞬时速断保护 按躲开高压电动机的启动电流整定，即继电器动作电流： I OP 。r =K rel K CON （K st I N 。M ）= K rel K CON I st 。max ） （2-1） k TA k TA 对于同步电动机，除应躲过启动电流I st 。max 外，还应躲过外部短路时同步电动机输出的三相短路电流I //（3）K 。max ，即 I //（3）K 。max =（1.05 +0.95sin ψN ）I N 。M （2-2） X //*.M 式中：X //*.M 、ψN 同步电动机的次暂态电抗和额定功率因素角。 （1） 当I //（3）K 。max 〈I st 。max 时，继电器动作电流按式（2-1）计算。 （2） 当I //（3）K 。max 〉I st 。max 时，继电器动作电流按将式（2-1）中I st 。max 用I //（3）K 。max 置换后 计算 灵敏度系数效验： K con = I //（2）k 。min =0.866 I //（3）k 。min ≥ 2 I OP 。r I OP 。r 式中： I //（2） k 。min 为在系统最小运行方式下，电动机端子处最小两相短路电流次暂态值。 3、高压电动机的差动保护 差动保护装置的动作电流按躲过电动机额定电流整定，即 I OP 。r =K rel I N 。M k TA 式中：K rel 为可靠系数，对DL 型继电器不串电阻取1.5-2，串电阻15Ω，取0.4-0.6。采用BCH-2型差动继电器，则取0.55。