【2018年必威体育精装版整理】电动机保护原理.doc

保护原理 4 保护原理 速断保护 速断保护作为电动机绕组及引出线发生相间短路时的主保护。 为了提高电流速断保护在正常运行状态下的灵敏度，本装置速断保护设置了两个整定值：电动机启动状态下的定值和正常运行状态下的定值。考虑到电动机启动时以及外部短路会产生较大的瞬态电流，建议速断保护带一短延时，对于中小型电动机该延时可取0.10～0.15秒，对于大型电动机可取0.15～0.20秒。 速断高值主要是为了保护启动时的电流不能太大。一般整定为启动电流最大值的1.1-1.3倍。 景泰常规设定为额定电流的7倍*1.3。 速断低值主要是用来保护在机器正常运行的情况下如果电流过大启动此保护跳闸。但前提是启动过程中的电流比此定值大，否则下次即使出现比此定值大的电流，此保护也不会动作。只有在第二次电流高于此值时保护才会动作。 正序过流保护 本装置的正序过流保护对电动机在启动结束后的堵转及对称过负荷提供快速保护。 若在电动机启动过程中发生堵转，启动时间过长保护会动作，虽然动作时间可能大于允许的堵转时间，但考虑到堵转前电动机处于冷却状态，允许适当延长跳闸时间。 负序电流保护 负序电流保护用于反应电动机的不对称故障、断相、反相、匝间短路、不对称过负荷。 本装置反时限特性是一条设置了最小时限的反时限曲线。设置最小定时限是为了防止电动机外部两相短路时的误动作，或电动机出口采用FC回路时防止负序保护先于熔丝熔断前动作。 动作判据： t= 当1 2时； t=T 当 2时 其中，I2： 电动机的负序电流 I2dz：负序电流动作值 T： 负序动作时间常数 启动时间过长保护 电动机启动时间过长会造成转子过热，当装置实际测量的启动时间超过整定的允许启动时间时，保护动作于跳闸。 低电压保护 为防止电动机在低电压状态下运行时，负荷电流增加而烧坏设备，以及保障重要电机的自启动，本装置设置了低电压保护。 为防止电动机停运时低电压保护动作，装置只有首先检测到有压后才会投入本保护。 过热保护 考虑正、负序电流的综合发热效应，本装置采用以下发热模型实现电动机的过热保护。 其中， τ：发热时间常数； In： 电动机的额定电流； I1：正序电流； I2：负序电流； K1：正序电流发热系数，电动机启动中K1=0.5,启动结束K1=1； K2：负序电流的发热系数，K2=3～10，一般取K2=6； 过热保护启动后，装置显示电动机的热积累程度，当热积累值达到热积累告警定值时发热告警信号；当热积累值达到热积累定值时发跳闸命令切除电动机。电动机过热保护跳闸后，积累的热量即按指数规律衰减，当电动机仍处于过热状态时，禁止电动机再次起动。在需要紧急起动时，通过装置面板的“热复归”按钮强行将热模型恢复到冷态，方可紧急起动。 零序过流保护 本装置采用零序互感器获取电动机的零序电流，作为电动机的单相接地保护。为防止在电动机较大的启动电流下，由于不平衡电流引起的误动作，装置采用最大相电流作为制动量。 动作判据： I0I0dz 当 Imax1.05In时； I0 当 Imax1.05In时 其中， I0： 电动机的零序电流 I0dz：零序电流动作值 In： 电动机额定电流 Imax：最大相电流值 保护功能 6.1 差动保护 6.1.1 差动速断保护 速断定值Isd按躲过各种不平衡电流和涌流整定。 差动速断保护动作判据： 6.1.2 二次谐波闭锁的比率差动保护 6.1.2.1 比率差动特性 采用比率制动的差动保护，动作特性如图所示。 当制动电流大于或等于拐点电流时： 图中：为差动电流 为制动电流 为差动启动值 为拐点电流 为比率制动系数 为差动速断定值 动作判据为： 当制动电流小于拐点电流时： 当制动电流大于或等于拐点电流时： 差动电流：Icd=H- L 制动电流： 同步电机的差动保护动作电流的整定： 为避免电流互感器二次回路断线时误动作，保护的动作电流应大于同步机的额定电流，即I=K*In 其中：k: 可靠系数，取1.3 二次谐波闭锁原理 装置采用三相差流中二次谐波与基波的比值作为励磁涌流的判据。 判据公式如下： 式中 为每相差动电流中的二次谐波 为对应相的差流基波 为二次谐波制动比率系数 三相中任一相满足闭锁条件，则闭锁三相比率差动保护。 6.1.3 CT断线闭锁 正常情况下判别CT断线是通过检查高、低侧电流，如果其中某侧有一相无流，即认为该相CT断线。为防止电动机故障时CT断线误闭锁，装置设置了一门槛电流Ict，只有所有电流小于Ict时才开放CT断线检查。Ict按最大负荷电流整定。 CT断线后发出告警信号，并可选择闭锁差动保护方式。 6.1.4 电动机各侧电流相位与平衡补偿 电动机各