电力系统继电保护第12章-电动机和并联电容器组保护课件

第12章电动机和并联电容器组保护12/22/20221第12章电动机和并联电容器组保护第12章电动机和并联电容器组保护12/18/20221第112.1电动机的故障和不正常运行状态故障相间短路匝间短路单相接地相应保护纵差保护（大电机）电流速断保护（小电机）零序保护等保护原理待完善，可用负序保护12/22/20222第12章电动机和并联电容器组保护12.1电动机的故障和不正常运行状态故障相间短路匝间短路单过负荷过电压、低电压缺相、反相相应保护过负荷保护不正常运行电流不平衡堵转过热过电压保护、低电压保护负序电流保护、磁平衡保护堵转保护（长时间起动，无转速）过热保护小容量低压电动机只需熔断器或空气开关作为保护。12/22/20223第12章电动机和并联电容器组保护过负荷过电压、低电压缺相、反相相应保护过负荷保护不正常运行电12.2电动机的相间短路保护12.2.1电流速断保护——2000KW以下接线两相星形两相电流差如电动机容易过负荷需要增加反时限特性。12/22/20224第12章电动机和并联电容器组保护12.2电动机的相间短路保护12.2.1电流速断保护——2电动机速断保护的整定计算动作电流——躲过电动机起动电流可靠系数，>1.4接线系数，两相星形取1；两相电流差取起动电流周期分量的最大有效值灵敏度校验系统最小运行方式下，电动机机端两相短路电流如灵敏度达不到要求，需要采用纵差保护。tItstartIN120%INIst.max12/22/20225第12章电动机和并联电容器组保护电动机速断保护的整定计算动作电流——躲过电动机起动电流可靠系12.2.2纵差动保护5MW以下——两相差动接线5MW以上——三相差动接线两相差动接线动作电流——躲过额定电流防止TA断线误动可靠系数，由差动继电器KD特性决定12/22/20226第12章电动机和并联电容器组保护12.2.2纵差动保护5MW以下——两相差动接线5MW以上—12.3电动机的单相接地保护380/220V——中性点直接接地，可用相间短路保护跳闸。其他中性点非直接接地系统——如接地电流大于5A，需配接地保护可靠系数4-5外部单相接地短路时，流过保护的最大接地电容电流。动作电流需躲过外部短路的最大零序电流。12/22/20227第12章电动机和并联电容器组保护12.3电动机的单相接地保护380/220V——中性点直接12.4电动机低电压保护低压——导致电动机电流增大，转速下降。低电压保护一般设两个时限，以较短的时限跳开次重要电动机，以较长的时限跳开重要电动机。可靠系数>1低电压继电器的返回系数，＞1动作电压需躲过电动机自起动时的电压。12/22/20228第12章电动机和并联电容器组保护12.4电动机低电压保护低压——导致电动机电流增大，转速下12.5微机型电动机保护电流速断保护高低定值——防止启动过程中因启动电流过大引起的误动；保证正常运行中保护具有较高的灵敏度。Isdg－速断动作电流高值(躲过电动机启动电流)。保护、遥测、遥控、遥信“四合一”Isdd－速断动作电流低值(躲过电动机负荷电流)。动作条件起动时起动后起动时间：当电动机的最大相电流从零突变10%IN时开始计时直到起动电流过峰值后下降到120%IN时为止。12/22/20229第12章电动机和并联电容器组保护12.5微机型电动机保护电流速断保护高低定值Isdg－速断动12.5微机型电动机保护负序过流保护——防止电动机不对称运行；防止电动机转子过热（2次谐波）由两段组成一段动作值为额定电流的0.6-1.2倍，动作时间大于开关不同期合闸时间。二段动作值大于最大不平衡电流，动作时间大于一段时间。为了更好地保护电动机，一般采用反时限方式构成：整定电流值整定时间12/22/202210第12章电动机和并联电容器组保护12.5微机型电动机保护负序过流保护——防止电动机不对称运行12.5微机型电动机保护定子单相接地保护——中性点不接地或经消弧线圈/电阻接地系统，单相接地主要由绝缘损坏引起，零序电流主要为电容电流，采用零序电流互感器获取电动机的零序电流，构成电动机的单相接地保护保护采用比率制动来躲过起动时的不平衡电流，带t0.act延时。最大相电流零序电流起动值I0/I0act动作区制动区Imax/I01.0512/22/202211第12章电动机和并联电容器组保护12.5微机型电动机保护定子单相接地保护——中性点不接地或经12.5微机型电动机保护堵转保护——保证电动机不因堵转而烧坏，用电动机转速开关和相电流构成堵转保护。动作条件电动机启动时，堵转保护元件自动退出12/22/202212第12章电动机和并联电容器组保护12.5微机型电动机保护堵转保护——保证电动机不因堵转而烧坏12.5微机型电动机保护过热保护——防止电动机过热保护采用比率制动来躲过起动时的不平衡电流，带t0.act延时。12/22/202213第12章电动机和并联电容器组保护12.5微机型电动机保护过热保护——防止电动机过热保护采用比12.5微机型电动机保护堵转保护——保证电动机不因堵转而烧坏，用电动机转速开关和相电流构成堵转保护。动作条件电动机启动时，堵转保护元件自动退出12/22/202214第12章电动机和并联电容器组保护12.5微机型电动机保护堵转保护——保证电动机不因堵转而烧坏12.5微机型电动机保护启动时间过长保护——防止起动时间过长造成电动机过热。起动时间整定值整定时间内起动的最大电流起动的允许堵转时间额定起动电流12/22/202215第12章电动机和并联电容器组保护12.5微机型电动机保护启动时间过长保护——防止起动时间过长12.5微机型电动机保护过负荷保护——防止电动机过热单相电流超过额定电流，经过延时发出告警信号低电压保护三个线电压均小于低电压保护定值，经过延时发出告警信号；低电压保护经跳位继电器闭锁；自动识别三相TV断线，并及时闭锁低电压保护。12/22/202216第12章电动机和并联电容器组保护12.5微机型电动机保护过负荷保护——防止电动机过热单相电流12.6并联电容器组保护作用无功补偿提高电能质量降低损耗12/22/202217第12章电动机和并联电容器组保护12.6并联电容器组保护作用无功补偿提高电能质量降低损耗12电容器组常见的故障和异常运行电容器组外部故障电容器组和断路器之间连接线的短路——电流速断保护与过电流保护电容器组内部故障电容器内部极间短路；电容器组中多台电容器故障电容器组过负荷；电容器组的母线电压升高；电容器组失压。——不平衡保护异常运行——过负荷保护；过电压保护；低电压保护12/22/202218第12章电动机和并联电容器组保护电容器组常见的故障和异常运行电容器组电容器组和断路器之间连接电容器组接入电网方式电抗器－限制电流；抑制充放电电流12/22/202219第12章电动机和并联电容器组保护电容器组接入电网方式电抗器12/18/202219第12章电容器组与配套设备连接避雷器－吸收雷击浪涌电流。根据设计确定安装位置。放电器－电容器退出后在5s内将电容电压降为50v内；其二次电压可供保护与测量用。高压电容器12/22/202220第12章电动机和并联电容器组保护电容器组与配套设备连接避雷器放电器高压电容器12/18/20低压电容器12/22/202221第12章电动机和并联电容器组保护低压电容器12/18/202221第12章电动机和并联电容高压电容器组操作过电压保护用避雷器接线方式a.中性点避雷器接线b.相对地避雷器接线c.避雷器与电容器并联连接和中性点避雷器接线d.避雷器与电抗器并联连接和中性点避雷器接线12/22/202222第12章电动机和并联电容器组保护高压电容器组操作过电压保护用避雷器接线方式a.中性点避雷器高压电容器组外部保护带有短延时的速断保护和过流保护，保护动作于跳闸。

速断保护的动作电流值，在最小运行方式下，电容器组端部引线发生两相短路时，保护的灵敏系数应符合要求；动作时限应大于电容器组合闸涌流时间。

过电流保护装置的动作电流，应按大于电容器组允许的长期最大过电流整定。过负荷保护，带时限动作于信号或跳闸。母线过电压保护，带时限动作于信号或跳闸。母线失压保护，带时限动作于跳闸。容量为0.18MVA及以上的油浸式铁心串联电抗器宜装设瓦斯保护。轻瓦斯动作于信号，重瓦斯动作于跳闸。12/22/202223第12章电动机和并联电容器组保护高压电容器组外部保护带有短延时的速断保护和过流保护，保护动作低压电容器组外部保护短路保护过电压保护失压保护过负荷保护或谐波超值保护。12/22/202224第12章电动机和并联电容器组保护低压电容器组外部保护短路保护12/18/202224第12章电容器组内部不平衡保护单星形接线的电容器组，可采用开口三角电压保护（图a）。串联段数为二段及以上的单星形电容器组，可采用电压差动保护（图b）。每相能接成四个桥臂的单星形电容器组，可采用桥式差电流保护（图c）。双星形接线电容器组，可采用中性点不平衡电流保护（图d）。三角形接线电容器组，可采用零序电流保护。采用外熔丝保护的电容器组，其不平衡保护应按单台电容器过电压允许值整定。采用内熔丝保护和无熔丝保护的电容器组，其不平衡保护应按电容器内部元件过电压允许值整定。12/22/202225第12章电动机和并联电容器组保护电容器组内部不平衡保护单星形接线的电容器组，可采用开口三角电图a开口三角电压保护接线12/22/202226第12章电动机和并联电容器组保护图a开口三角电压保护接线12/18/202226第12图b相电压差动保护接线12/22/202227第12章电动机和并联电容器组保护图b相电压差动保护接线12/18/202227第12章图c桥式差电流保护接线12/22/202228第12章电动机和并联电容器组保护图c桥式差电流保护接线12/18/202228第12章图d中性点不平衡电流保护接线12/22/202229第12章电动机和并联电容器组保护图d中性点不平衡电流保护接线12/18/202229第1谢谢！12/22/202230第12章电动机和并联电容器组保护谢谢！12/18/202230第12章电动机和并联电容器组第12章电动机和并联电容器组保护12/22/202231第12章电动机和并联电容器组保护第12章电动机和并联电容器组保护12/18/20221第112.1电动机的故障和不正常运行状态故障相间短路匝间短路单相接地相应保护纵差保护（大电机）电流速断保护（小电机）零序保护等保护原理待完善，可用负序保护12/22/202232第12章电动机和并联电容器组保护12.1电动机的故障和不正常运行状态故障相间短路匝间短路单过负荷过电压、低电压缺相、反相相应保护过负荷保护不正常运行电流不平衡堵转过热过电压保护、低电压保护负序电流保护、磁平衡保护堵转保护（长时间起动，无转速）过热保护小容量低压电动机只需熔断器或空气开关作为保护。12/22/202233第12章电动机和并联电容器组保护过负荷过电压、低电压缺相、反相相应保护过负荷保护不正常运行电12.2电动机的相间短路保护12.2.1电流速断保护——2000KW以下接线两相星形两相电流差如电动机容易过负荷需要增加反时限特性。12/22/202234第12章电动机和并联电容器组保护12.2电动机的相间短路保护12.2.1电流速断保护——2电动机速断保护的整定计算动作电流——躲过电动机起动电流可靠系数，>1.4接线系数，两相星形取1；两相电流差取起动电流周期分量的最大有效值灵敏度校验系统最小运行方式下，电动机机端两相短路电流如灵敏度达不到要求，需要采用纵差保护。tItstartIN120%INIst.max12/22/202235第12章电动机和并联电容器组保护电动机速断保护的整定计算动作电流——躲过电动机起动电流可靠系12.2.2纵差动保护5MW以下——两相差动接线5MW以上——三相差动接线两相差动接线动作电流——躲过额定电流防止TA断线误动可靠系数，由差动继电器KD特性决定12/22/202236第12章电动机和并联电容器组保护12.2.2纵差动保护5MW以下——两相差动接线5MW以上—12.3电动机的单相接地保护380/220V——中性点直接接地，可用相间短路保护跳闸。其他中性点非直接接地系统——如接地电流大于5A，需配接地保护可靠系数4-5外部单相接地短路时，流过保护的最大接地电容电流。动作电流需躲过外部短路的最大零序电流。12/22/202237第12章电动机和并联电容器组保护12.3电动机的单相接地保护380/220V——中性点直接12.4电动机低电压保护低压——导致电动机电流增大，转速下降。低电压保护一般设两个时限，以较短的时限跳开次重要电动机，以较长的时限跳开重要电动机。可靠系数>1低电压继电器的返回系数，＞1动作电压需躲过电动机自起动时的电压。12/22/202238第12章电动机和并联电容器组保护12.4电动机低电压保护低压——导致电动机电流增大，转速下12.5微机型电动机保护电流速断保护高低定值——防止启动过程中因启动电流过大引起的误动；保证正常运行中保护具有较高的灵敏度。Isdg－速断动作电流高值(躲过电动机启动电流)。保护、遥测、遥控、遥信“四合一”Isdd－速断动作电流低值(躲过电动机负荷电流)。动作条件起动时起动后起动时间：当电动机的最大相电流从零突变10%IN时开始计时直到起动电流过峰值后下降到120%IN时为止。12/22/202239第12章电动机和并联电容器组保护12.5微机型电动机保护电流速断保护高低定值Isdg－速断动12.5微机型电动机保护负序过流保护——防止电动机不对称运行；防止电动机转子过热（2次谐波）由两段组成一段动作值为额定电流的0.6-1.2倍，动作时间大于开关不同期合闸时间。二段动作值大于最大不平衡电流，动作时间大于一段时间。为了更好地保护电动机，一般采用反时限方式构成：整定电流值整定时间12/22/202240第12章电动机和并联电容器组保护12.5微机型电动机保护负序过流保护——防止电动机不对称运行12.5微机型电动机保护定子单相接地保护——中性点不接地或经消弧线圈/电阻接地系统，单相接地主要由绝缘损坏引起，零序电流主要为电容电流，采用零序电流互感器获取电动机的零序电流，构成电动机的单相接地保护保护采用比率制动来躲过起动时的不平衡电流，带t0.act延时。最大相电流零序电流起动值I0/I0act动作区制动区Imax/I01.0512/22/202241第12章电动机和并联电容器组保护12.5微机型电动机保护定子单相接地保护——中性点不接地或经12.5微机型电动机保护堵转保护——保证电动机不因堵转而烧坏，用电动机转速开关和相电流构成堵转保护。动作条件电动机启动时，堵转保护元件自动退出12/22/202242第12章电动机和并联电容器组保护12.5微机型电动机保护堵转保护——保证电动机不因堵转而烧坏12.5微机型电动机保护过热保护——防止电动机过热保护采用比率制动来躲过起动时的不平衡电流，带t0.act延时。12/22/202243第12章电动机和并联电容器组保护12.5微机型电动机保护过热保护——防止电动机过热保护采用比12.5微机型电动机保护堵转保护——保证电动机不因堵转而烧坏，用电动机转速开关和相电流构成堵转保护。动作条件电动机启动时，堵转保护元件自动退出12/22/202244第12章电动机和并联电容器组保护12.5微机型电动机保护堵转保护——保证电动机不因堵转而烧坏12.5微机型电动机保护启动时间过长保护——防止起动时间过长造成电动机过热。起动时间整定值整定时间内起动的最大电流起动的允许堵转时间额定起动电流12/22/202245第12章电动机和并联电容器组保护12.5微机型电动机保护启动时间过长保护——防止起动时间过长12.5微机型电动机保护过负荷保护——防止电动机过热单相电流超过额定电流，经过延时发出告警信号低电压保护三个线电压均小于低电压保护定值，经过延时发出告警信号；低电压保护经跳位继电器闭锁；自动识别三相TV断线，并及时闭锁低电压保护。12/22/202246第12章电动机和并联电容器组保护12.5微机型电动机保护过负荷保护——防止电动机过热单相电流12.6并联电容器组保护作用无功补偿提高电能质量降低损耗12/22/202247第12章电动机和并联电容器组保护12.6并联电容器组保护作用无功补偿提高电能质量降低损耗12电容器组常见的故障和异常运行电容器组外部故障电容器组和断路器之间连接线的短路——电流速断保护与过电流保护电容器组内部故障电容器内部极间短路；电容器组中多台电容器故障电容器组过负荷；电容器组的母线电压升高；电容器组失压。——不平衡保护异常运行——过负荷保护；过电压保护；低电压保护12/22/202248第12章电动机和并联电容器组保护电容器组常见的故障和异常运行电容器组电容器组和断路器之间连接电容器组接入电网方式电抗器－限制电流；抑制充放电电流12/22/202249第12章电动机和并联电容器组保护电容器组接入电网方式电抗器12/18/202219第12章电容器组与配套设备连接避雷器－吸收雷击浪涌电流。根据设计确定安装位置。放电器－电容器退出后在5s内将电容电压降为50v内；其二次电压可供保护与测量用。高压电容器12/22/202250第12章电动机和并联电容器组保护电容器组与配套设备连接避雷器放电器高压电容器12/18/20低压电容器12/22/202251第12章电动机和并联电容器组保护低压电容器12/18/202221第12章电动机和并联电容高压电容器组操作过电压保护用避雷器接线方式a.中性点避雷器接线b.相对地避雷器接线c.避雷器与电容器并联连接和中性点避雷器接线d.避雷器与电抗器并联连接和中性点避雷器接线12/22/202252第12章电动机和并联电容器组保护高压电容器组操作过电压保护用避雷器接线方式a.中性点避雷器高压电容器组外部保护带有短延时的速断保护和过流保护，保护动作于跳闸。

速断保护的动作电流值，在最小运行方式下，电容器组端部引线发生两相短路时，保护的灵敏系数应符合要求；动作时限应大于电容器组合闸涌流时间。

过电流保护装置的动作电流，应按大于电容器组允许的长期最大过电流整定。过负荷保护，带时限动作于信号或跳闸。母线过电压保护，带时限动作于