关于微机型电动机保护定值的整定计算_王翠霞

值建议使用下式：
Ｉｄｚ·ｊ ＝Ｋｋ·Ｉｎｓｔａｌｒｔ
Ｋｋ 取 １．３， 则：
Ｉｄｚ·ｊ
＝１．３×４５３ ２０
＝２９．４５≈３０ Ａ。
速断延时 ０ ｓ。
３．１．３ 负序过流保护
根 据 ＭＭＰＲ－ ３１０Ｈｂ－ ３ 型 微 机 保 护 软 件 程 序
中负序电流的算法， 推荐使用
Ｉｄｚ·ｊ ＝Ｋｋ·ｎＩｌｌ
计算：
Ｉｄｚ ＝Ｋｋ·Ｉｓｔａｒｔ
（ １）
Ｋｋ 为可靠系数， 取 １．５， 则： Ｉｄｚ·ｊ ＝Ｋｋ·Ｉｎｓｔａｌｒｔ ＝１．５×３×
Ｐ !３
Ｕｎ·ｃｏｎｓｌ"
＝１．５×３×３２００ !３
Ａ
（ ２）
ｎｌ 为 ＣＴ 变比。
３．１．２ 电流速断保护（ 正序速断）
按躲过电动机起动电流来整定：
Ｉｄｚ·ｊ ＝Ｋｋ·Ｉｎｓｔａｌｒｔ
（ ３）
Ｋｋ 为可靠系数， Ｉｓｔａｒｔ 为起动电流。
由于该型微机保护的速断定值可将起动时间内
和起动时间后分别整定， 故需计算两个速断定值。
①起动时间内， Ｋｋ 推荐取 １．８， 则 Ｉｄｚ·ｊ ＝１．８×４２５０３
２ 保护装置功能描述
ＭＭＰＲ－ ３１０Ｈｂ－ ３ 型微机电动机保护装置主要 用于大中容量电动机的综合保护和测控。 ２．１ 正序保护
接入保护装置内的任何一相电流的幅值大于 正序电流定值并达到正序延时， 保护动作。电动机
起动时间内与起动时间后的正序电流定值可分别
整定。
２．２ 负序电流
负序保护可对电动机断相、反相及严重不平衡
ｍｏｔｏｒ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｔｏ ｍｅｅｔ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｄｅｍａｎｄｓ．
Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ： ｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒ－ ｂａｓｅｄ ｍｏｔｏｒ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ； ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ ａｎｔｉ－ ｔｉｍｅ ｌｉｍｉｔ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ； ｓｅｔｔｉｎｇ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ
τ１＝ｔ×（ Ｋ（１ Ｉ１ ／Ｉｓ） ２ ＋Ｋ（２ Ｉ２ ／Ｉｓ） ２－ １．０５２） ＝９×（ ０．２×（ ２２．６５／３．７７５） ２－ １．０５２） ＝８７．２８
取 τ１＝８８。 ３．１．７ 起动时间
按电动机起动时间乘 １．２ 可靠系数整定。
ｔｄｚ ＝１．２×ｔｓｔａｒｔ ＝１．２×４．５＝５．４ ｓ， 取 ５．４ ｓ。 ３．１．８ 低电压保护
取不带时限的接地保护， Ｋｋ 取 ４－ ５， 若 带 ０．５ ｓ 延
时， Ｋｋ 取 １．５－ ２。
对本例， 拟取带延时的接地保护， 延时 ０．５ ｓ， Ｉｄｚ
＝２×１５＝３０ Ａ。
注意： Ｉｄｚ ＝３０ Ａ 为一次零序电流， 但保护装置 要求输入的定值是二次侧定值， 故应将 ３０ Ａ 换算
成二次电流。由于零序 ＣＴ 变比不明， 故需用户实
较大， 为防止起动过程中电动机过负荷保护动作，
一般 Ｋ１ 整定为 ０．２。 Ｋ２ 的整定： 由于一般情况下电动机负序阻抗
与正序阻抗之比为 １， 故一般情况下设为 １。用户
也可根据具体实例正序阻抗之比来整定。
τ１ 的整定： 按电动机最多可连接起动二次考 虑， 即 Ｉ１＝４５３／２０＝２２６．５ Ａ， Ｉ２＝０ 时， 热保护动作时间 ｔ＞２×４．５ ｓ， 则：
整定为（ ０．２５－ ０．４） Ｕｅ， 动作时限取 ０．５ ｓ。 根据实际电动机的用途（ 自起动与否） 自行选
择整定条件。
３．２ 大型高压电动机差动保护的整定计算
额 定 容 量 在 ２０００ ｋＷ 及 以 上 的 高 压 电 动 机 ，
其主保护均应加装电动机纵差动保护或加装按相
构成磁平衡差动保护。
已 知 参 数 ： 电 动 机 型 号 ＹＫ３２００－ ３／１４３０， Ｐｎ＝ ３２００ ｋＷ， Ｕｎ＝１０ ｋＶ， ｃｏｓ"＝０．９， 二 侧 ＣＴ 变 比 ｎｌ＝ ３００／５， 起动电流倍数为 ３。
低电压保护的整定条件有以下 ４ 条。
①按保证电动机自起动的条件整定， 即
Ｕｄｚ
＝
Ｕｍｉｎ Ｋｋ·Ｋｆ
（ １０）
Ｕｍｉｎ 为 保 证 电 动 机 自 起 动 时 ， 母 线 的 允 许 最 低 电
压， 一般为（ ０．５５－ ０．６５） Ｕｅ； Ｋｋ 为可靠系数， 取 １．２； Ｋｆ
为返回系数， 取 ０．９。
１ 引言
高压电动机作为重要的用电设备， 在运行中 存 在 起 动 电 流 大 、起 动 时 间 长 且 容 易 发 热 的 特 点 ， 其多配置为感应型带反时限特性曲线的保护。该 保护感应元件的动作时限与动作电流成反比曲线 关系， 动作时限往往较长， 与上级供电馈线的定时 限保护时间配合困难， 不但给整定计算和现场调 试人员的工作带来困难， 且会因系统定时限与反 时限的不配合而留下越级动作的隐患。随着电网 的日益扩大， 对保护动作的快速性要求更高了， 变 电所馈线的后备段延时限值越来越短。故此， 作为 重要用电设备的高压电动机， 配置传统的感应型 反时限特性保护已不能与系统相适应， 不能满足 安全生产的需求。本文针对某水泥厂高压电动机 所配置的微机型电动机保护装置， 介绍其功能并 对保护定值进行具体实例计算。
ＷＡＮＧ Ｃｕｉ－ ｘｉａ
（ Ｓｈｉｚｕｉｓｈａｎ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ Ｂｕｒｅａｕ， Ｓｈｉｚｕｉｓｈａｎ ７５３０００， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒ ａｃｔ： Ｉｎ ｖｉｅｗ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒ－ ｂａｓｅｄ ｍｏｔｏｒ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ， ｔｈｅ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ
（ ６）
Ｋｋ 取
０．８，
则
Ｉｄｚ·ｊ
＝０．８×７５．５ ２０
＝３．０２≈３ Ａ。
为防止合闸不同期引起的负序电流， 推荐延时
不小于 ０．３ ｓ。本例取 ０．５ ｓ。
３．１．４ 接地保护
当接地电流大于 １０ Ａ 时， 才需设单相接地保
护， 公式为：
Ｉｄｚ ＝Ｋｋ·Ｉｃ
（ ７）
式中： Ｋｋ 为可靠 系 数 ， Ｉｃ 为 该 回 路 的 电 容 电 流 ， 若
３ 整定计算实例
３．１ 中小型高压电动机的继电保护整定计算
已知参数： 电动机额定电压为 ６ ｋＶ， 额定功率
为 ６５０ ｋＷ， ｃｏｓφ＝０．８９， 运行额定电流为 ７５．５ Ａ， 起
动时间 ４．５ ｓ（ 此为推荐值， 建议电动机启动时间最
好实测） ， 起动电流为 ４５３ Ａ， 故障单相接地电流为
１５ Ａ， 最大过负荷电流为 １１３ Ａ， ＣＴ 变比为 １００／５。
定， 级差 ０．０１， 起动时间过后自动变为 １； Ｋ２ 为欠序 电流发热系数， 可在 ０－ １０ 的范围内整定， 若无特殊
说明， 出厂时整定为 １， 起动内与起动后此值相同。
对 采 用 ＭＭＰＲ－ ３１０Ｈｂ－ ３ 型 微 机 保 护 的 电 动
机， 过负荷保护需整定的参数有 Ｋ１、Ｋ２、τ１ 。 Ｋ１ 的整定： 由于起动时间内电动机起动电流
ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｓｅｔｔｉｎｇ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ａｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ． Ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ ａｎｔｉ － ｔｉｍｅ ｌｉｍｉｔ ｏｆ
ｍｏｔｏｒ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｄｅｆｅｃｔｓ ｉｎ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ａｒｅ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ ｔｈａｔ ｎｅｗ ＰＣ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｅｑｕｉｐｐｅｄ ｗｉｔｈ ａ ｌａｒｇｅ
际整定时， 按计算的一次电流实测二次零序电流，
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将测得的值输入保护装置。
３．１．５ 堵转保护
堵转电流按躲过最大过负荷整定， 推荐使下
式。
Ｉｄｚ·ｊ ＝Ｋｋ·Ｉｎｅｌｆ
（ ８）
式中： Ｋｋ 为可靠系数， 取 １．３； Ｉｅｆ 为最大过负荷电流。
则：
Ｉｄｚ·ｊ ＝１．３×１２１０３ ＝７．３５ Ａ， 取 ８ Ａ， 堵转延时推荐
２００８ 年 第 １ 期
王翠霞 关于微机型电动机保护定值的整定计算
·５９·
值， 并达到延时且断路器处于闭合状态时低电压 保护动作。可整定是否判断 ＰＴ 断线及 ＰＴ 断线是 否闭锁低电压保护。
ＰＴ 断线判据： 当三相电压均小于 ７ Ｖ 且电流大于 ０．１Ｉｎ 时， 用 于检测 ＰＴ 三相断线。 │ＵＡ ＋ＵＢ ＋ＵＣ│＞７ Ｖ， 并且任两个线电压的模 差大于 １８ Ｖ， 用于检测一相或两相断线。
使用 １ ｓ。
３．１．６ 过负荷（ 过热） 保护
ＭＭＰＲ－ ３１０Ｈｂ－ ３ 型 微 机 保 护 的 过 负 荷 判 据
为：
ｔ＝
τ１
２
２
（ ９）
# $ % & Ｋ１
Ｉ１ Ｉｓ
＋Ｋ２
Ｉ２ Ｉｓ
－ １．０５２
ｔ 为保护动作 时间 （ ｓ） ； τ１ 为 发 热 时 间 常 数 ； Ｉ１ 为
·６０·
电气传动自动化
②按切除不允许自起动的条件整定， 一般取
（ ０．６－ ０．７） Ｕｅ。 以上两种整定值均取 ０．５ ｓ 的延时， 以躲过速
断保护动作及电压回路断线引起的误动作。
③根据保安条件， 在电压长时间消失后不允
许自起动的电动机。电压保护动值一般取 （ ０．２５－
０．４） Ｕｅ， 失压保护时限取 ６－ １０ ｓ。 ④具有备用设备而断开的电动机， 失压保护
运行的情况进行有效的保护。
负序定时限保护是当负序电流超过负序定时
限定值并达到整定延时保护动作。
２．３ 零序电流保护
从零序电流互感器获取零序电流， 当零序电流
大于整定值并达到整定延时保护动作。保护出口
可选择动作于信号或动作于跳闸。
２．４ 堵转保护
电动机起动结束后， 当保护装置内的任一相电
流幅值大于整定电流并达到整定延时保护动作。
＝４０．７７≈４１Ａ。
②起动时间后， 由于起动时间后电动机运行
电流降为额定电流， 对非自起动电机， 为防止起动
时间后电动机仍运行在起动电流水平上， 推荐使
用下式。
Ｉｄｚ·ｊ ＝Ｋｋ·Ｉｎｓｔａｌｒｔ
（ ４）
Ｋｋ 取０．８， 则： Ｉｄｚ·ｊ ＝０．８×４２５０３ ＝１８．１２≈１８ Ａ。
对需自起动电机， 起动时间后的电流速断定
根据上述条件， 按规程规定应配电动机差动保
护， 以 ＭＭＰＲ－ ２２Ｃ 型装置定值计算为例。
该保护设置的功能有： 差动速断、比率制动的
差动保护。因此需整定的参数有： 差动速断电流、
比率制动动作的差动电流及比率制动系数。
３．２．１ 差动速断电流
此定值是为躲过起动时的不平衡电流而设置。
按躲过起动最大不平衡电流， 推荐整定值按下式
２００８ 年 第 １ 期
ＣＴ 二次侧电动机运行电流的正序分量 （ 本保护采
用 Ａ、Ｂ、Ｃ 三相之最大者） ； Ｉ２ 为 ＣＴ 二次侧电动机运 行电流的负序分量（ Ａ） ； Ｉｓ 为装置的设定电流（ 电动 机实际运行额定电流反应到 ＣＴ 二次侧的值） ； Ｋ１ 为 正序电流发热系数， 起动时间内可在 ０－ １ 范围内整
摘要： 针对微机型电动机保护进行了保护功能的描述及具体定值计算， 并对其应用做出分析， 指出了感应型反
时限特性的电动机保护在应用中存在的弊端， 提出大型电动机应配备新型微机保护以适应生产需求。
关键词： 微机型电动机保护； 感应型反时限特性； 整定计算
中图分类号： ＴＭ３５
文献标识码： Ｂ
Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｒ ｏｔｅｃｔｉｏｎ ｓｅｔｔｉｎｇ ｆｏｒ ｍｉｃｒ ｏｐｒ ｏｃｅｓｓｏｒ － ｔｙｐｅ ｍｏｔｏｒ
装置配置为 ＭＭＰＲ－ ３１０Ｈｂ－ ３ 型。
３．１．１ 装置的设定电流
根 据 ＭＭＰＲ－ ３１０Ｈｂ－ ３ 型 电 动 机 微 机 保 护 的
原理， 在所有的整定值计算之前需先计算 Ｉｓ。 Ｉｓ 为装置的设定电流（ 电动机实际运行电流反
应到 ＣＴ 二次侧的值） 。
Ｉｓ
＝
Ｉｅ ｎｌ
＝
７５．５ ２０
＝３．７７５
２００８ 年 第 ３０ 卷 第 １ 期 第 ５８ 页
电气传动自动化 ＥＬＥＣＴＲＩＣ ＤＲＩＶＥ ＡＵＴＯＭＡＴＩＯＮ
Ｖｏｌ．３０， Ｎｏ．１ ２００８， ３０（ １） ： ５８～６０
文章编号： １００５—７２７７（ ２００８） ０１—００５８—０３
关于微机型电动机保护定值的整定计算
王翠霞 （ 石嘴山供电局， 宁夏 石嘴山 ７５３０００）
电动机起动时间内闭锁堵转保护， 起动时间结束
后自动开放堵转保护。
２．５ 过负荷（ 过热） 保护
采用的过热判据为：
ｔ＝
τ１
２
２
（ １）
! " ! " Ｋ１
Ｉ１ Ｉ５
＋Ｋ２
Ｉ２ Ｉ５
－ １．０５２
详见计算应用说明。
２．６ 低电压保护
当 母 线 线 电 压（ 取 线 电 压 ＵＡＢ） 低 于 电 压 整 定