第十章 微机电动机保护的调试

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第十章 微机电动机保护的调试

目前，国内生产及应用的微机型电动机成套保护装置的型号很多，其生产厂家也不少。但是，就构成原理及所含保护种类而言，各种型号保护装置大致相同。每台大型电动机保护装置中所含的保护种类有：纵差保护、电流速断保护、过电流及过负荷保护、负序过流保护、单相接地保护、过热（或热积累）保护、低电压保护、起动时间过长及堵转保护等。

第一节 微机电动机差动保护

一、基本概念

大型电动机的差动保护，为具有比率制动特性的分相差动保护。在每套保护中，有的提供A 、C 两相差动元件，也有提供A 、B 、C 三相差动元件。采用哪种方式，要由电动机差动TA 的个数来决定。 1．动作方程

电动机纵差保护的动作方程，与发电机纵差保护的动作方程基本相同。即为

⎪⎩⎪⎨⎧≥〉-+≥≤≥sd d

zdo z zdo z z dzo d zdo

z dzo d I

I I I )I (I K I I I I I I ……………………………………(10-1)

在式（10-1）中：

d I ——差流，N s I I +=d I （s I 、N I 分别为电动机出口及中性点TA 的二次电流）；

z I ——制动电流，N s I I

-=2

1I z 或s I max(I z =、)N I ； dzo

I ——初始动作电流； zdo I ——拐点电流； z K ——比率制动系数；

s I m ax(、)N I －取s I 、N I 中的大者； sd I ——差动速断电流的定值。

2．动作特性

根据式（10-1）可以划出该差动保护的动作特性。如图10-1所示。

在图10-1中：各符号的物理意义同式（10-1）。 二 调整试验

1．各通道线性度及调平衡状况的检查

1．1 试验接线

检查差动保护通道线性度及平衡调整状况的试验接线，如图10-2所示。

在图10-2中：I A、I B、I C——机端TA二次三相电流接入端子；

Ia、Ib、Ic——中性点TA二次三相电流接入端子。

1．2 试验检查方法

操作界面键盘，调出通道电流及差流显示值界面。

操作试验仪，使输出的基波电流分别为1A、5A、25A，观察并记录界面上显示的A相差动元件两侧通道电流的显示值及A相差流值。

将图10-2中接端子I A及Ia的输入线分别改接在端子I B、Ib及I C、I c上，重复上述试验及记录。

将观察到的试验数据列入表10-1。

各通道显示的电流，应等于外加电流，其最大误差小于5%；各相差流值应很小，当通入5A电流时，最大差流应小于0.1A。另外，界面显示值清晰、稳定。

当通道显示电流值与外加电流值相差较大时，应改变通道系数，使之相等，而当最大差流不满足要求时，应检测两侧通道的滤波回路是否良好及两侧通道输出相位是否满足要求。当界面不清晰及不稳定时，着重检查滤波回路中的元件质量。

2．动作特性的检查

操作界面键盘，调出差动保护各定值显示界面。对保护各定值进行整定。对于电动机差动保护，要整定及输入的定值有：电动机的额定电流（TA二次值）、初始动作电流（一般为有名值，也有为电动机额定电流百分数的）、比率制动系数、拐点电流及速断电流等。2．1初始动作电流的校验

试验接线如图10-3所示。

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图10-3 初始动作电流试验接线

在图10-3中：各符号的物理意义同图10-2。

操作试验仪，慢慢升高电流至差动保护动作。记录保护刚刚动作时的外加电流。然后，将由试验仪接至端子I A 上的线，分别改接在I B 、I C 、I a 、I b 、I c 及端子上，重复上述试验及记录。

将实测数据列入表10-2。

表10-2 初始动作电流（整定值=

I 时）

dzo I 2.2 差动速断动作电流的校验 2.2.1 校验条件

暂将差动元件退出，而投入差动速断元件。在国产微机型电动机保护装置中，通常用控制字或软压板投入或退出某一保护。除此之外，尚可通过改变整定值（增大初始动作电流，使其大于拐点电流；增大制动系数使其大于或等于1，或大于等于2）的方法退出差动保护。 2.2.2 试验接线及试验方法

试验接线同图10-3。试验方法同2.1项。 将试验数据列入表10-3。

表10-3 差动速断电流（整定值=

I 时）

要求：实测动作电流等于整定值，最大误差小于3%。 2.3 比率制动特性曲线的录制 2.3.1 试验接线

录制电动机差动保护比率制动特性曲线的试验接线如图10-4所示。

图10-4 录制比率制动特性的试验接线

在图10-4中：各符号的物理意义同图10-2。

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需说明的是：当没有微机试验仪时，录制比率制动特性曲线需二路电源。试验时，应确保通入装置中的电流1I 与2I 方向相同或相反。

2.3.2 试验方法

2.3.2.1 设装置计算的制动电流为)max(.N S z I I I =，拐点电流为dzo I

设置试验仪输出，使输出电流1I 与2I 方向相差1800。

操作试验仪，使电流dzo I I I ==21。然后，缓慢降低2I 至差动元件动作。记录差动保护刚刚动作时的电流)0(2I 。

操作试验仪，使A I I 521==。降低2I 至差动元件动作。记录差动保护刚刚动作时的电流

)1(2I 。

再分别使A I I 1021==，A I I 2021==，重复上述试验操作，记录)2(2I 及)3(2I 。

再将接线端子I A 、Ia 的线分别改接到端子I B 、I b 及Ic 、I c 上，重复上述试验操作及记录。 将试验数据列入表10-4。

根据表10-4，可以计算出各相差动元件的比率制动系数，即

5

2052010

201020)

1(2)3(2)

2(2)3(2)..(-+--=

-+--=

I I I I K C B A z

要求：按上式计算得到的比率制动系数，等于整定值，误差小于5%。)0(2I 应近似等于零。

2.3.2.2 设装置计算的制动电流N S z I I 2

1

I

-＝，拐点电流为zdo I 。 操作试验仪，使其输出电流1I

与2I 相位相差1800

，使dzo zdo 21I 2

1

I I I +＝＝，缓慢降低2I 至差动元件刚刚动作，记录电流)0(2I 。

再分别使A 10I I 21＝＝及A 20I I 21＝＝，重复上述试验，并记录相对应的电流)1(2I 及)2(2I 。 将上述试验结果列于表10-5。