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LTb．正常运行时一相断线正常运行时，电动机的转差率S一般约0．03～0．05，正序等值阻抗即为Z仍可认为与电动机的启动阻抗相等。－在正常运行的状况下电动机定子回路发生一相断线的瞬间，由于惯性，这时电动机的转差率根本保持不变，因此，仍可按正常运行的有关参数进展分析。依据有关资料，正常运行时，电动机的功率因数约为0．9〔相当于阻抗角为25°〕相当于阻抗角72°～78°〕左右，即：由此可知，在正常运行时发生断相，在不考虑转差率变化的状况下，所产生的负序电流约为电动机额定电流的90％左右，由于负序电流的存在，将产生负序转矩，从而使合成转矩削减，假设维持负载转矩不变，将使电动机的转差110％。负序电流对保护的影响CT假设正常运行时发生CT二次回路一相断线，这时，通入继电器仅有一相电流，使得负序电流滤序器产生输出量。例如，发生A相CT二次回路断线，这时I＝0，A由此可见，正常运行时发生CT二次回路一相断线，产生了相当于电动机工作电流0．577倍的负序电流，可能造成保护的误动作。因此，在定值整定计算CT正常运行时不平衡电压产生的负序电流从2．1．1的分析可知，只要消灭很小的负序电压，将在电动机中产生较大的负序电流。这时，只要电源的不平衡电压在允许范围内，同时所产生的负序电流与正序电流的迭加值不超过电动机的额定电流，即电动机的工作电流不超过额定值是允许的，不会给电动机造成不利影响。因此，没有必要由负序保护来切除。但是，假设负序保护的定值整定过低，将造成保护的误动作。外部不对称短路故障产生的负序电流在电动机所在高压母线上或靠母线很近的其它回路上〔例如电动机和厂用分支〕发生两相短路，将在非故障的电动机回路上产生达启动电流一半的负序电流，在这种状况下，假设故障设备的瞬动保护〔如差动、电流速断〕正确动作，则一般不会造成负序保护的误动。但是，假设瞬动保护拒动，特别是当故障发生在厂分支上，这时必需依靠后备保护来切除，假设定值整定不当，负序电流保护将误动出口，这是不允许的。由于当故障支路切除后或备用电源自投后，要求非故障的电动机自启动运行。同样，单纯依靠提高负序电流保护的启动值，也是不允许的，由于从2．1．2的分析可知，在正常运行时电动机发生断相时所产生的负序电流只有额定电流的90％至110％左右，远小于外部两相短路时在非故障电动机中所产生的负序电流，因此，假设定值整定过高，在发生断相时，负序电流保护根本无法动作，失去了综合保护装置中负序电流保护单元应有的功能。解决这一冲突，只有通过时限来协作。主要保护单元的整定方法电流速断保护电流速断保护仍按躲过电动机启动电流的原则整定。但是，由于综合保护的电流速断是通过测量电动机的正序电流实现的，故定值计算及灵敏系数的校验方法与常规保护不同。其方法如下：IDZ式中I 为正序电流保护整定值；K为牢靠系数，取1．3；I为电动机启动电DZ K st流。t1对于承受断路器掌握的电动机，选择瞬时动作，即t＝0；1对于F－C掌握的电动机，由于短路故障由熔断器切除，而非接触器切除，应整定带肯定的延时，一般取t＝0．3S。1灵敏度校验依据规程规定，电动机的电流速断保护应保证在最小运行方式下，保护安装处两相短路时的灵敏系数大于2。由于本保护单元是通过测量正序电流实现的，当发生两相短路时，所测得的正序电流为：同一地点两相短路电流与三相短路电流的关系为：因此，将式〔7〕代入式〔6〕得出两相短路时流入继电器的正序电流与三相短路电流的关系为：式中 为最小运行方式下保护安装处两相短路时的正序电流； 为最小运行方式下，保护安装处两相短路电流； 为最小运行方式下，保护安装处三相短路电流。因此，为保证电动机启动过程中，发生两相短路时有足够的灵敏度，灵敏度应按下式进展校验：负序电流保护启动值I 整定ZD依据以上分析，负序电流保护的启动值整定原则是：CTCT二次回路断线时，相当于在继电器中产生了一个0．577倍电动机负荷电流的负序电流，故启动值应为：I ≥K×0．577I〔10〕2．ZD K N在正常运行时电动机发生断相有足够的灵敏度电动机正常运行时发生断相，将产生电动机负荷电流约90％的负序电流，因此，为保证断相时负序保护牢靠动作，负序电流保护启动值应为：I ≤0．9I／K〔11〕2．ZD N LM综合式〔10〕和〔11〕，负序电流启动值的整定范围为：0．577KI≤I ≤0．9I／K〔12〕KN 2．ZD N LMIIK2ZD N

115；K为灵敏系数，取1．1。LM通常负序电流保护整定为0．8IN动作时间τ

即可。2负序电流保护的反时限特性如下：式中为流入继电器的负序电流与负序电流启动值之比即

＝I／I；2．eqτ为流入继电器的负序电流I2

I2．ZD

时的动作时间。

2 2．ZD由于负序电流保护的动作时间t必需躲过外部两相短路时后备保护的动作时间，设所在母线后备保护的动作时间为t′，由式〔2〕和式〔13〕，τ可整2定为：τ＝I〔t′＋Δt〕／〔2I 〕〔14〕2 st 2．ZDΔt0．5S。应留意的是，有一些型号的综合保护装置的负序电流保护单元的反时限特性已由厂家固定，不能随便整定。对于此类保护装置应依据厂家供给的反时限特性曲线进展校验，当不能满足选择性要求时，按以下原则进展处理：对于不要求自启动的电动机〔如磨煤电动机〕，由于在后备保护动作出口前已由母线低电压保护动作〔动作时间为0．5S〕t′＝0．5S校验；对于要求自启动的电动机及按t′＝0．5S求的电动机，则宜将负序保护单元退出。4结语微机型电动机综合保护装置已越来越得到普遍应用，其定值整定是否合