保护

4.5 3~10 KV电动机的保护

4.5.1 设计规范对保护置要求

（1）对电压为3KV及以上的异步电动机和同步电动机的下列故障及异常运行方式，应装设相应的保护装置：

1）定子绕组相间短路；

2）定子绕组单相接地；

3）定子绕组过负荷；

4）定子绕组低电压；

5）同步电动机失步；

6）同步电动机失磁；

7）同步电动机出现非同步冲击电流。

（2）对电动机绕组及引出线的相间短路，装设相应的保护装置，应符合下列规定：

1）2MW以下的电动机，宜采用电流速断保护，保护装置宜采用两相式。

2）2MW及以上的电动机，或电流速断保护灵敏系数不符合要求的2MW以下电动机，应装设纵联差动保护。

3）保护装置应动作于跳闸。对于具有自动灭磁装置的同步电动机，保

护装置尚应动作于灭磁。

（3）对单相接的故障，当接地电流大于5A时，应装设有选择性的单相接地保护；当接地电流小于5A时可装设接地检测装置。

单相接地电流为10A及以上时保护装置动作于跳闸；单相接地电流为10A以下时，保护装置可动作于跳闸或信号。

（4）对电动机的过负荷应装设过负荷保护，并应符合下列规定：

1）生产过程中易发生过负荷的电动机应装设过负荷保护。保护装置应根据负荷特性，带时限作用于信号或跳闸。

2）起动或自起动困难、需要防止起动或自起动时间过长的电动机，应装设过负荷保护，保护装置应动作于跳闸。

（5）对母线电压短时降低或中断，应装设电动机低电压保护，并应符合下列规定：

1）当电源电压短时降低或短时中断后又恢复时，需要断开的次

要电动机和有备用自动投入机械的电动机，应装设低电压保护。

2）根据生产过程不允许或不需要自起动的电动机，应装设低电压保护

3）在电源电压长时间消失后须从电力网中自动断开的电动机，应装设低电压保护。

4）保护装置应动作于跳闸。

（6）对同步电动机失步，应装设失步保护。

失步保护带时限动作，对于重要电动机，动作于再同步控制回路；不能再同步或根据生产过程不需要再同步的电动机，应动作于跳闸。（7）对同步电动机失磁可引起母线电压严重降低，易装设专用失磁保护。失磁保护应带时限动作于跳闸。

（8）2MW及以上以及不允许非同步冲击的同步电动机，应装设防止电源短时中断在恢复时造成非同步冲击的保护。保护装置应确定保在电源恢复前动作。重要电动机的保护装置，应作用于再同步控制回路；不能再同步或根据生产过程不需要再同步的电动机，保护装置应动作于跳闸。

4.5.2 保护配置

3~10kV电动机的继电保护配置见表4—17

表4—17 3~10KV电动机的继电保护配置

电动机容量（KW）

保护装置名称

电流速

断保护

纵联差动保护过负荷保护单相接地保护

低电压

保护

失步保护

①

防止非同步

冲击的断电

失步保护②

异步电动机<2000 装设

当电流速断保护

不能满足灵敏性

要求时装设

生产过程中易

发生过负荷时

或起动、自起动

条件严重时应

装设

单相接地电

流>5A时装

设，≥10A时

一般动作于跳

闸,5~10A时可

动作于跳闸或

信号

根据需

要装设

异步电动

≥2000

装设

同步电动机<2000 装设

当电流速断保护

不能满足灵敏性

要求时装设

装设

根据需

要装设

同步电动

机≥2000

装设

①下列电动机可以利用反应定子回路的过负荷保护兼作失步保护：短路比在0.8

及以上且负荷平稳的同步电动机，负荷变动大的同步电动机，但此时应增设失磁保护。

短路比数据见表4—19。

②大容量同步电动机当不允许非同步冲击时，易装设防止电源短时中断再恢复

时，造成非同步冲击的保护。

4.5.3 整定计算

3~10KV电动机的继电保护整定计算见表4—18

表4—18 3~10KV电动机的继电保护整定计算

保护名称计算项目和公式符号说明

电流速断保护

保护装置的动作电流：

异步电动机（应躲过电动机的起动电流）

A

n

I

K

K

K

I rM

q

jx

k

j

dz

1

=

⋅

同步电动机（应躲过电动机的起动电流

或外部短路时电动机的输出电流）

和A

n

I

K

k

k

I rM

q

jx

k

j

dz

1

=

⋅

A

n

I

K

K

I M

k

jx

k

j

dz

1

3

''

=

⋅

保护装置的灵敏系数（按最小运行方式

下，电动机接线端两相短路时，流过保护安

装的短路电流效验）

2

min

2≥

''

=⋅

dz

k

m I

I

K

—

k

K可靠系数，用于电流速断保护时，

DL型和GL型继电器分别取1.4~1.6

和1.8~2.0。用于差动保护时取1.3。

用于过负荷保护时动作于信号取

1.05，动作于跳闸取1.2；

__

jx

K接线系统，接于相电流时取

1.0，接于相电流差时取3；

1

n—电流互感器变化；

rM

I—电动机额定电流，A；

q

K—电动机起动电流倍数①；

M

k

I

3

''—同步电动机接线端三相短路时，输出

的超瞬变电流②，A；

min

2⋅

''

k

I——最小运行方式下，电动机接线

端两相短路时，流过保护安装

处的超瞬变电流③，A；

dz

I——保护装置一次动作电流，A；

jx

dzj

dz K

n

I

I1

=

tx

K——电流互感的同型系数，取0.5；

f∆——电流互感器允许误差，取0.1

纵联差动保护（用BCH —2型差动继电器时）

保护装置的动作电流（应躲过以下三种情况最大不平衡电流：1电动机起动电流2电流互感器二次回路断线；3外部短路时同步电动机输出的超瞬变电流）

（1）A

n

I

K

fK

K

K

I rM

q

jx

tx

k

j

dz

1

∆

=

⋅

（2）A

n

I

K

K

I rM

jx

k

j

dz

1

=

⋅

（3）A

n

I

fK

K

K

I M

k

jx

tx

k

j

dz

1

3

''

∆

=

⋅