高压电动机保护

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 相间短路保护
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
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 四 电动机的电压保护 五 实操
电动机工作原理 1. 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。 2. 电动机的工作原理：磁场对电流受力的作用， 使电动机转动。
高值：按躲过电动机的最大起动电流整定；延时 t1=0.1s
I oph Krel I st M
K rel
可靠系数 ，取1.5
GL取1.4～1.6 。
I st M
——电动机起动电流
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。
Isdd KrelKfdIe
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
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
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
二 纵差动保护
K sen 2
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）
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
Id Id.sd
差动速断区
比率制动区 Iop.min
躲过电动机正常运行时， 差动回路的不平衡电流
Ires.0
Ires
第三节 电动机的其他电流保护
一、负序电流保护
负序电流保护（不平衡保护）
电压保护 其它电流保护
2000kW以下
电流速断保护
定子相间短路
2000 kW以上
速断灵敏度不满足 故障 一相匝间短路：无专门保护
差动 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。
不正常工作状态
K rel ——可靠系数 ，DL取1.5 ～ 2，
灵敏度校验
KS I
( 2) K 1min
Iop1 2
I
( 2) ——电动机出口最小两相短路电流值 K1min
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
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
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。
I op K
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
K rel I N M K TA
BCH-2取1.3，高灵敏度接线取0.55
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
二：电动机的相间短路保护
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。
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
• 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
Klm I
( 2) K1min
I dz1 2
I
( 2) K 1min
——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。
3。接线