第7章第6节高压电动机的保护

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1、高压电动机的保护一、常见故障类型、不正常工作状态及其一、常见故障类型、不正常工作状态及其保护方式保护方式常见故障类型及保护方式常见故障类型及保护方式不正常工作状态及保护方式不正常工作状态及保护方式二、电动机的保护二、电动机的保护相间短路保护相间短路保护 单相接地保护单相接地保护低电压保护低电压保护 同步电动机的失步保护同步电动机的失步保护速断保护速断保护过负荷保护过负荷保护差动保护差动保护本节主要内容本节主要内容高压电动机的保护故障类型及保护方式故障类型及保护方式 定子相间短路定子相间短路故障故障 一相匝间短路：一相匝间短路：无专门保护无专门保护 单相接地：单相接地：用于接地电流大于用于接地电

2、流大于5A的情况的情况 10A以下动作于信号以下动作于信号 10A以下动作于跳闸以下动作于跳闸 另外：另外：在系统电压下降严重时，为保证重要电动机在系统电压下降严重时，为保证重要电动机的自起动，应装设低电压保护。的自起动，应装设低电压保护。2000kW以下以下 速断保护速断保护2000 kW以上以上速断灵敏度不满足速断灵敏度不满足差动差动保护保护高压电动机的保护不正常工作状态不正常工作状态过负荷过负荷 原因是：原因是：1。机械负荷的过载；。机械负荷的过载；2。供电网络电压和频率的降低而使电动机转速。供电网络电压和频率的降低而使电动机转速下降；下降；3。电动机起动或自动时间过长；。电动机起动或自

3、动时间过长；4。高压电动机由于断路器接触不良或低压电动。高压电动机由于断路器接触不良或低压电动机熔断器形成断相运行等。机熔断器形成断相运行等。保护带时限动作于发信号、跳闸或自动减负载保护带时限动作于发信号、跳闸或自动减负载 高压电动机的保护采用两相电流差接线，采用两相电流差接线，如灵敏度不满足可如灵敏度不满足可改为不完全星形接线。改为不完全星形接线。1。动作电流整定。动作电流整定 保护装置动作电流保护装置动作电流：躲过电动机的起动电流躲过电动机的起动电流 可靠系数可靠系数，一般，一般DL取取1.82，GL取取1.41.6。电动机起动电流电动机起动电流relK电流速断保护电流速断保护Mstrel

4、opIKI 11opTAWKopIKKI 两相电流差接线：两相电流差接线：Kjx 不完全星形接线：不完全星形接线：Kjx 1 3MstI高压电动机的保护2。灵敏度校验。灵敏度校验 电动机出口最小两相短路电流值电动机出口最小两相短路电流值 如不满足要求，则改用差动保护。如不满足要求，则改用差动保护。21)2(min1dzKlmIIK)2(min1KI高压电动机的保护电动机电流速断保护原理接线图电动机电流速断保护原理接线图a-两相式接线；b-两相差接线3。接线。接线高压电动机的保护电动机的过负荷保护电动机的过负荷保护 过负荷一般情况下都是对称的，因此只装一相。过负荷一般情况下都是对称的，因此只装一

5、相。注意：注意：1。对不停机便不能消除过负荷的电动机，过。对不停机便不能消除过负荷的电动机，过负荷保护应动作于跳闸；负荷保护应动作于跳闸；2。对不停机情况下，可以消除过负荷的电动。对不停机情况下，可以消除过负荷的电动机则可动作于信号或减负荷；机则可动作于信号或减负荷；3。在无人值班的电动机上过负荷保护应动作。在无人值班的电动机上过负荷保护应动作于跳闸。于跳闸。J高压电动机的保护1。动作电流整定。动作电流整定目前我国广泛采用感应型电流继电器，其感目前我国广泛采用感应型电流继电器，其感应部分具有反时限特性。应部分具有反时限特性。动作电流按躲过电动机额定电流整定。动作电流按躲过电动机额定电流整定。M

6、NrerelopIKKI 1 可靠系数可靠系数，动作于信号取，动作于信号取1.05，动作于跳闸、自动减负载取动作于跳闸、自动减负载取1.2 返回系数返回系数，GL型取型取0.8。relKreK 2。动作时限整定：。动作时限整定：一般取一般取1520 秒。秒。高压电动机的保护注意：注意：对于对于GL型继电器，其感应部分作为电型继电器，其感应部分作为电动机的过负荷保护，其速断部分作为电动动机的过负荷保护，其速断部分作为电动机的速断保护。因此机的速断保护。因此应先整定过负荷保护，应先整定过负荷保护，在整定速断保护。在整定速断保护。高压电动机的保护电动机的纵差保护电动机的纵差保护容量在容量在2000k

7、w及以上的电动机或虽容及以上的电动机或虽容量在量在2000kw以下但具有以下但具有6个引出线端子的个引出线端子的重要电动机应装设纵联差动保护。重要电动机应装设纵联差动保护。容量在容量在5000kw以下的电动机差动保护以下的电动机差动保护采用两相式接线，采用采用两相式接线，采用DL继电器；继电器；容量在容量在5000kw以上时，采用三相式接以上时，采用三相式接线，采用线，采用BCH-2继电器。继电器。保护装置动作于断路器跳闸。保护装置动作于断路器跳闸。高压电动机的保护1。接线。接线图 7-2 电动机纵差保护原理接线图 a-采用DL型电流继电器两相式接线；b-采用BCH-2型差动继电器三相式接线高

8、压电动机的保护2。动作电流整定。动作电流整定动作电流按躲过电动机额定电流整定。动作电流按躲过电动机额定电流整定。MNTArelKopIKKI 可靠系数可靠系数，DL取取1.5 2，BCH-2取取1.3，高灵敏度接线取，高灵敏度接线取0.55relK高压电动机的保护3。灵敏度校验。灵敏度校验 电动机出口最小两相短路电流值电动机出口最小两相短路电流值 2121 opKSIIK)(min)2(min1KI高压电动机的保护单相接地保护单相接地保护与中性点不接地系统中的线路的接地保与中性点不接地系统中的线路的接地保护的原理基本相同。护的原理基本相同。当单相接地电流大于当单相接地电流大于5A时装设。时装设

9、。小于小于10A，动作于发信号；，动作于发信号；大于大于10A，延时动作于跳闸。，延时动作于跳闸。高压电动机的保护电动机的低电压保护电动机的低电压保护1。装设低电压保护的原则和要求。装设低电压保护的原则和要求原则：原则：1）当电源电压短路时降低或中断后又恢复时，）当电源电压短路时降低或中断后又恢复时，为保证重要电动机的自起动，在其它为保证重要电动机的自起动，在其它相对不重相对不重要的电动机要的电动机上装设上装设0.5s时限时限的低压保护，作用于的低压保护，作用于跳闸。跳闸。2）根据工艺要求和安全技术要求，当电源电）根据工艺要求和安全技术要求，当电源电压长期降低或消失后压长期降低或消失后不允许自

10、起动的电动机不允许自起动的电动机，应装设带应装设带9 10s时限的地电压保护，作用于跳时限的地电压保护，作用于跳闸。闸。3）重要且允许自起动的电动机重要且允许自起动的电动机不装设。不装设。高压电动机的保护要求：要求：1）当电压互感器）当电压互感器一次侧或两次侧一次侧或两次侧发生各种断线时，发生各种断线时，保护装置均不应误动作，并应发出断路信号。保护装置均不应误动作，并应发出断路信号。2）当电压互感器一次）当电压互感器一次隔离开关或隔离触头隔离开关或隔离触头因误动因误动作被断开时，保护装置不应误动作，并发出信号。作被断开时，保护装置不应误动作，并发出信号。3）0.5s和和10s的地电压保护动作电

11、压应分别整定。的地电压保护动作电压应分别整定。当电源电压降低到额定电压的当电源电压降低到额定电压的60%70%时，首先以时，首先以0.5s延时切除不重要的电动机，延时切除不重要的电动机，当电压继续降到额定当电压继续降到额定电压的电压的40%50%，低电压保护经，低电压保护经10s延时切除不允许延时切除不允许长时间失电后再自起动的重要电动机。长时间失电后再自起动的重要电动机。4）接线中应采用能）接线中应采用能长期耐受电压的时间继电器长期耐受电压的时间继电器如如选用选用DS-110型时间继电器。型时间继电器。高压电动机的保护2。接线。接线高压电动机低电压保护原理图高压电动机低电压保护原理图高压电动

12、机的保护3。电动机的低电压保护工作原理。电动机的低电压保护工作原理1）在）在正常运行正常运行的各低电压继电器处于带电状态，的各低电压继电器处于带电状态，低电压保护不动作。低电压保护不动作。2）当电压互感器的）当电压互感器的一次侧或两次侧发生一相或两一次侧或两次侧发生一相或两相断线时相断线时，KV1，KV2及及KV3中相应的低电压继电器中相应的低电压继电器返回，从而起动中间继电器返回，从而起动中间继电器KM1，切断，切断KT1和和KT2线线圈电源，防止误跳阀，并发出电压回路短线信号。圈电源，防止误跳阀，并发出电压回路短线信号。3）当电源）当电源电压下降到电压下降到60%70%UN时，时，KV1、

13、KV2及及KV3释放，接通时间继电器释放，接通时间继电器KT1，经，经0.5s延时后，延时后，使出口中间继电器使出口中间继电器KM得电，其接点接通跳闸小母线，得电，其接点接通跳闸小母线，将不重要电动机切除。将不重要电动机切除。4）当电源）当电源电压继续下降到电压继续下降到40%50%UN以下以下时时KV4、KV5释放，接通释放，接通KM2，使，使KT2动作，其常开接动作，其常开接点经整定延时点经整定延时10s后接通后接通KM4，接通跳阀小母线，接通跳阀小母线，将将不允许自起动的重要电动机切除。不允许自起动的重要电动机切除。高压电动机的保护同步电动机的失步保护同步电动机的失步保护同步电动机在运行中会遇到各种扰动，同步电动机在运行中会遇到各种扰动，扰动超过限制就可能产生失步现象。如果同扰动超过限制就可能产生失步现象。如果同步电动机长期运行在失步状态，步电动机长期运行在失步状态，将造成定子将造成定子绕组烧损和阻尼笼端环开焊事故绕组烧损和阻尼笼端环开焊事故，因此要装，因此要装设失步保护。设失步保护。有两种类型的失步保护装置有两种类型的失步保护装置1）反应定子过电流的失步保护）反应定子过电流的失步保护2）反应转子回路出现交变电流的失步保）反应转子回路出现交变电流的失步保护。护。