高压电动机保护.ppt

高压电动机保护 一高压电动机故障和异常运行状态及其保护方式 二电动机的相间短路保护 三电动机的其他电流保护 五实操 四电动机的电压保护 电动机 是把电能转换成机械能的一种设备 它是利用通电线圈 也就是定子绕组 产生旋转磁场并作用于转子鼠笼式式闭合铝框形成磁电动力旋转扭矩 电动机的工作原理 磁场对电流受力的作用 使电动机转动 电动机工作原理 鼠笼型异步电动机主要部件拆分图 一 高压电动机故障和异常运行状态及其保护方式 高压电动机故障和异常运行状态及其保护方式高压电动机的故障和异常运行状态高压电动机通常指3 10kV供电电压的电动机主要故障有 电动机定子绕组 供电电缆的相间短路故障 最严重 单相接地短路一相绕组的匝间短路异常运行状态有 起动时间过长一相熔断器熔断或三相不平衡堵转过负荷引起的过电流供电电压过低或过高 定子绕组的相间短路危害引起电动机本身绕组绝缘严重损坏 铁芯烧伤造成供电电网电压的降低 影响或破坏其他用户的正常工作要求切除电机高压电动机单相接地危害如果接地电流大于10A 电动机定子铁芯将烧损可能发展成匝间短路或相间短路视接地电流大小 切除故障电动机或发出报警信号 高压电动机保护配置纵差动保护和电流速断保护2MW负序电流保护起动时间过长保护过热保护堵转保护 过电流保护 单相接地保护 零序电流保护 过负荷保护等低电压和过电压保护 其它电流保护 电压保护 相间短路保护 定子相间短路故障一相匝间短路 无专门保护单相接地 用于接地电流大于5A的情况10A以下动作于信号10A以上动作于跳闸另外 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 2000kW以下电流速断保护2000kW以上速断灵敏度不满足 差动保护 不正常工作状态 过负荷原因是 1 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下降 3 电动机起动或自起动时间过长 4 高压电动机由于断路器接触不良或低压电动机熔断形成断相运行等 保护带时限动作于发信号 跳闸或自动减负载 电动机状态电动机按照运行状态 有停机态 起动态 运行态之分 如果Imax 0 125Ie 电动机处于停机态 电动机原本处于停机态 检测到Imax 0 125Ie 如果Imax 1 125Ie 认为电动机进入起动态 如果Imax 1 125Ie 则认为电动机起动结束 直接进入运行态 如果电动机原本处于起动态 检测Imax 如果0 125Ie Imax 1 125Ie 认为电动机进入运行态 Imax 0 125Ie 则电动机进入停机态 其中Imax为电动机机断电流最大值 二 电动机的相间短路保护 电流速断保护作为容量小于2MW电动机的相间短路的主保护 保护动作于跳闸 宜采用两相式 安装地点尽可能靠近断路器在电动机起动时不应动作有高 低两个整定值高定值 按照躲过电动机的最大起动电流整定低定值 在电动机起动后投入 按躲过电动机的最大自起动电流 以及外部三相短路故障时电动机向外提供的最大反馈电流整定 t1 躲开启动瞬间峰值电流 t2 与接触器时间配合 高值 按躲过电动机的最大起动电流整定 延时t1 0 1s 低值 按躲过外部故障切除后电动机的最大自启动电流整定 外部三相短路故障时电动机向外提供的最大反馈电流 可靠系数 取1 5GL取1 4 1 6 电动机起动电流 延时 接触器控制的电动机t2 0 3s 断路器控制的电动机t2 0s 熔断器 高压接触器控制 t2与熔断器熔断时间配合 灵敏度校验 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 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 二纵差动保护 纵差动保护电流纵差动保护用于容量为2MW及以上 或容量小于2MW 但电流速断保护不能满足灵敏度要求的电动机电动机容量在5MW以下时 采用两相式接线 5MW以上时 采用三相式接线 保HUYTJ证一点区内故障 一点区外故障时能够动作 保护动作于跳闸电动机差动保护接线示意图 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 动作电流整定动作电流按躲过电动机额定电流整定 可靠系数 DL取1 5 2 BCH 2取1 3 高灵敏度接线取0 55 灵敏度校验 电动机出口最小两相短路电流值 高压电动机保护 保护整定 采用比率制动特性 躲过电动机全电压下起动时 差动回路的最大不平衡电流躲过外部三相短路电动机向外供给短路电流时 差动回路的不平衡电流躲过电动机正常运行时 差动回路的不平衡电流电流互感器二次回路断线时应闭锁保护 并发信号差动电流速断保护 动作电流一般可取3 8倍额定电流 躲过电动机正常运行时 差动回路的不平衡电流 负序电流保护 不平衡保护 负序电流保护主要针对各种非接地的不对称故障 匝间短路 断相 相序接反 电压不平衡 负序电流保护动作于跳闸可以根据需要选择定时限特性或反时限特性当电动机的负序电流大于正序电流时 可判定为外部发生两相短路当负序电流小于正序电流时自动解除闭锁 第三节电动机的其他电流保护 一 负序电流保护 综合考虑电动机正序 负序电流所产生的热效应 为电动机各种过负荷引起的过热提供保护 也可作为电动机短路 起动时间过长 堵转等后备保护 二 过热保护 分为三部分 过热告警 过热跳闸 过热禁止再起动 K2 6 起动时间内K1 0 5 起动结束后K1 1 0 过热保护综合考虑电动机正序电流 负序电流所产生的热效应 为电动机各种过负荷引起的过热提供保护也作为电动机短路 起动时间过长 堵转等后备保护采用等效运行电流模拟电动机的发热效应过热保护跳闸时 禁止电动机再起动电动机过热跳闸后 当减小到HB值以下时 允许电动机再起动 电动机过热保护的定值 三 堵转保护 堵转保护 正序过电流保护 1 5 2 0倍额定电流 当电动机在起动过程中或运行中发生堵转 电流急剧增大 可能造成电动机烧毁 因此装设堵转保护保护的动作时间 按最大允许堵转时间整定 保护动作于跳闸保护在电动机起动时自动退出 起动结束后自动投入正序过电流保护也可作为电动机的对称过负荷保护 四 零序电流保护 电动机的接地故障电流大小取决于供电系统的接地方式 即供电变压器的中性点接地方式通常采用零序电流互感器取得零序电流 实现零序电流保护当单相接地电流大于5A时装设 小于10A 动作于发信号 大于10A 延时动作于跳闸 五 过负荷保护 过负荷保护可根据需要设置动作于跳闸或动作于信号动作时间与电动机允许的过负荷时间相配合保护动作时限应大于电动机的起动时间 一般取9 16S动作值按躲过电动机的最大负荷电流整定 第四节电动机的电压保护 1装设低电压保护的原则和要求原则 1 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 在其它相对不重要的电动机上装设0 5s时限的低压保护 作用于跳闸 2 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不允许自起动的电动机 应装设带9 10s时限的低电压保护 作用于跳闸 3 重要且允许自起动的电动机不装设 一电动机的电压保护 要求 1 当电压互感器一次侧或两次侧发生各种断线时 保护装置均不应误动作 并应发出断路信号 2 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 3 0 5s和10s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60 70 时 首先以0 5s延时切除不重要的电动机 当电压继续降到额定电压的40 50 低电压保护经10s延时切除不允许长时间失电后再自起动的重要电动机 4 接线中应采用能长期耐受电压的时间继电器如选用DS 110型时间继电器 欠压保护 为了保证重要电动机的自起动 对于不重要的电动机 在电压降低后 低电压保护动作 欠压保护经PT断线闭锁 此种欠压保护方式可称为 分散式低