大型电动机保护方法分析
大型电动机高阻抗差动保护原理、整定及应用
大型电动机高阻抗差动保护原理、整定及应用大型电动机高阻抗差动保护是电力系统中常用的一种保护方式,其原理是通过检测电动机的差动电流,判断电动机是否存在故障,并及时采取保护措施,防止故障扩大。
本文将介绍大型电动机高阻抗差动保护的原理、整定和应用。
一、原理大型电动机高阻抗差动保护是一种基于电流差动原理的保护方式。
其原理是将电动机的回路电流分为正序和负序两部分,通过比较正序电流和负序电流的差值来判断电动机是否存在故障。
当电动机正常运行时,正序电流和负序电流的差值较小;而当电动机存在故障时,由于故障电流的存在,正序电流和负序电流的差值会显著增大。
因此,通过检测正序和负序电流的差值变化,可以判断电动机是否存在故障。
二、整定大型电动机高阻抗差动保护的整定包括设置保护定值和调整动作时间。
保护定值的设置是保证保护的可靠性和灵敏性的关键。
一般来说,正序电流和负序电流的差值超过一定的阈值时,会触发保护动作。
保护定值的选择需要考虑电动机的额定电流、负荷情况和系统的特点等因素。
调整动作时间是为了保证保护能够及时动作,以防止故障扩大。
动作时间的调整可以根据电动机的启动特性和负荷变化情况进行。
三、应用大型电动机高阻抗差动保护广泛应用于电力系统中的电动机保护。
其主要应用场景包括:1.电动机的起动保护:在电动机起动过程中,电动机的电流变化较大,容易引起差动保护的误动作。
因此,可以在电动机起动后延时一段时间再使差动保护装置动作,以避免误动作。
2.电动机的过负荷保护:当电动机负荷过大时,会导致电动机工作不正常,甚至烧坏。
通过监测电动机的差动电流,可以及时判断电动机是否存在过负荷情况,并采取相应的保护措施。
3.电动机的短路保护:电动机发生短路故障时,会引起电动机电流突变,通过差动保护装置可以快速检测到短路故障,并切断电动机的电源,以防止故障扩大。
大型电动机高阻抗差动保护是一种可靠且有效的电动机保护方式。
通过检测电动机的差动电流,可以及时判断电动机是否存在故障,并采取相应的保护措施。
高压电动机差动保护原理及注意事项
高压电动机差动保护原理及注意事项差动保护是大型高压电气设备广泛采用的一种保护方式,2000KW以上的高压电动机一般采用差动保护,或2000kW(含2000kW)以下、具有六个引出线的重要电动机,当电流速断保护不能满足灵敏度的要求时,也装设纵差保护作为机间短路的主保护。
差动保护基于被保护设备的短路故障而设,快速反应于设备内部短路故障。
对被保护范围区外故障引起区内电流变化的、电动机启动瞬间的暂态峰值差流、首尾端CT不平衡电流等容易引起保护误判的电流,对于不同的差动保护原理,有不同的消除这些电流的措施。
差动保护的基本原理为检测电动机始末端的电流,比较始端电流和末端电流的相位和幅值的原理而构成的,正常情况下二者的差流为0,即流入电动机的电流等于流出电动机的电流。
当电动机内部发生短路故障时,二者之间产生差流,启动保护功能,出口跳电动机的断路器。
微机保护一般采用分相比差流方式。
图1 电动机差动保护单线原理接线图为了实现这种保护,在电动机中性点侧与靠近出口端断路器处装设同一型号和同一变化的两组电流互感器TA1和TA2。
两组电流互感器之间,即为纵差保护的保护区。
电流互感器二次侧按循环电流法接线。
设两端电流互感器一、二次侧按同极性相串的原则相连,即两个电流互感器的二次侧异极性相连,并在两连线之间并联接入电流继电器,在继电器线圈中流过的电流是两侧电流互感器二次电流I·12与I·22之差。
继电器是反应两侧电流互感器二次电流之差而动作的,故称为差动继电器。
图1所示为电动机纵差保护单线原理接线图。
在中性点不接地系统供电网络中,电动机的纵差保护一般采用两相式接线,用两个BCH-2型差动继电器或两个DL-11型电流继电器构成。
如果采用DL-11型继电器,为躲过电动机启动时暂态电流的影响,可利用出口中间继电器带0.1s的延时动作于跳闸。
如果是微机保护装置,则只需将CT二次分别接入保护装置即可,但要注意极性端。
高压电动机差动保护原理及注意事项
高压电动机差动保护原理及注意事项差动保护是大型高压电气设备广泛采用的一种保护方式,2000KW以上的高压电动机一般采用差动保护,或2000kW(含2000kW)以下、具有六个引出线的重要电动机,当电流速断保护不能满足灵敏度的要求时,也装设纵差保护作为机间短路的主保护。
差动保护基于被保护设备的短路故障而设,快速反应于设备内部短路故障。
对被保护范围区外故障引起区内电流变化的、电动机启动瞬间的暂态峰值差流、首尾端CT不平衡电流等容易引起保护误判的电流,对于不同的差动保护原理,有不同的消除这些电流的措施。
差动保护的基本原理为检测电动机始末端的电流,比较始端电流和末端电流的相位和幅值的原理而构成的,正常情况下二者的差流为0,即流入电动机的电流等于流出电动机的电流。
当电动机内部发生短路故障时,二者之间产生差流,启动保护功能,出口跳电动机的断路器。
微机保护一般采用分相比差流方式。
图1电动机差动保护单线原理接线图为了实现这种保护,在电动机中性点侧与靠近出口端断路器处装设同一型号和同一变化的两组电流互感器TA1和TA2。
两组电流互感器之间,即为纵差保护的保护区。
电流互感器二次侧按循环电流法接线。
设两端电流互感器一、二次侧按同极性相串的原则相连,即两个电流互感器的二次侧异极性相连,并在两连线之间并联接入电流继电器,在继电器线圈中流过的电流是两侧电流互感器二次电流I・12与I・22之差。
继电器是反应两侧电流互感器二次电流之差而动作的,故称为差动继电器。
图1所示为电动机纵差保护单线原理接线图。
在中性点不接地系统供电网络中,电动机的纵差保护一般采用两相式接线,用两个BCH-2型差动继电器或两个DL-11型电流继电器构成。
如果采用DL-11型继电器,为躲过电动机启动时暂态电流的影响,可利用出口中间继电器带0.1s的延时动作于跳闸。
如果是微机保护装置,则只需将CT二次分别接入保护装置即可,但要注意极性端。
一般在保护装置端子上有交流量或称模拟量输入的端子,分别定义为Ia1、Ia1*、Ic1、Ic1* (电机的端电流),Ia2、Ia2*、Ic2、Ic2* (电机的中性线电流),带*的为极性端。
大中型电动机轴电流的分析与防范
大中型电动机轴电流的分析与防范大中型电动机中,轴电流的存在对于电动机的轴承使用周期具有非常大地破坏性,根据最近几年的现场检修实践,还有设备实际的运行情况,对于大型电动机轴电流产生的原因,还有危害分别进行分析,探讨防范措施,提出加强转轴与轴承座间绝缘,以及保持轴与轴瓦之间润滑绝缘介质油的纯度,还有在大型电机轴端安装接地碳刷,解决了电动机由于轴承损坏及更换带来的直接和间接经济损失。
标签:大中型电动机;轴电流;防范措施前言:电动机轴承的使用周期,会受到轴电流的存在的严重影响,并且具有非常大的破坏性。
根据对于现场实际运行情况的分析,可以找到轴电流产生的各种原因,探讨大中型电动机轴电流的防范措施,可以降低轴电压,切断轴电流回路,增加回路阻抗,在根本上解决轴电流危害导致出来的问题。
1.电动机轴电流的产生轴电压通过电动机轴、轴承、定子机座或辅助装置构成闭合回路,就能够产生轴电流。
在正弦交变的电压下,通常情况下,交流异步电动机就可以运行,正弦交变的磁场中,转子能够旋转。
有的时候,可能会产生同轴相交链的一种交变磁通,在电动机进行运行时,还会伴随着电动机的磁极转换,转轴被交变磁通所切割,与电磁发生感应,产生出一种交变电势,最后在电动机的轴承及转轴之间,或者两轴承之间,可以产生轴电压。
延轴向产生的轴电压,可以与电动机轴承、转轴、定子基座,或者辅助装置与大地一起,在电动机运行过程中,构成一种闭合回路,就会产生轴电流,详见图1。
2.轴电压和轴电流产生的原因电动机轴承与转轴之间产生的电压,或者电动机两轴承所产生的电压,就是轴电压,轴电压的产生原因主要有五种,分别是:2.1逆变电源供电运行产生轴电压因为电源电压中,有比较高次的谐波分量,其在电压脉冲分量的影响下,当电动机在逆变电源的作用下,在供电运行的过程中,会产生电磁感应,存在于定子绕组线圈的前面,以及转轴之间,还有接线部分,使得转轴的电位,在这个过程中产生了变化,进而产生轴电压。
电动机保护及故障分析
电动机保护及故障分析电动机在工业生产中扮演着至关重要的角色,它们被广泛应用于各种设备和机械中,为生产提供动力支持。
然而,由于工作环境复杂多变,电动机在运行过程中难免会遇到各种故障。
为了确保电动机的正常运行和延长其使用寿命,必须加强对电动机的保护和及时进行故障分析。
本文将重点探讨电动机保护的重要性以及常见故障的分析方法。
一、电动机保护的重要性1. 保护装置的作用电动机保护装置是保护电动机免受外部干扰和内部故障影响的重要设备。
它可以监测电动机的运行状态,一旦发现异常情况,及时采取措施进行保护,避免电动机受损。
常见的电动机保护装置包括过载保护、短路保护、欠压保护、过压保护等。
2. 延长电动机寿命通过合理设置和使用保护装置,可以有效延长电动机的使用寿命。
及时发现并解决电动机运行中的问题,减少故障发生的可能性,降低维修成本,提高设备的可靠性和稳定性。
3. 提高生产效率电动机是生产过程中不可或缺的动力来源,一旦电动机发生故障,将导致生产中断,影响生产效率。
因此,加强电动机的保护工作,可以有效避免因电动机故障而造成的生产停顿,保障生产的正常进行。
二、常见电动机故障及分析方法1. 过载故障过载是电动机常见的故障之一,通常是由于负载过大或电动机设计功率不足引起的。
当电动机长时间承受超负荷运行时,会导致电动机温升过高,严重时可能会烧坏绕组。
针对过载故障,可以通过安装过载保护装置,合理选择电动机容量和负载,避免长时间超负荷运行,确保电动机正常工作。
2. 短路故障短路是电动机常见的内部故障,主要是由于绕组绝缘老化、绕组间短路或外部短路引起的。
短路故障会导致电动机运行不稳定,甚至引发火灾等安全事故。
对于短路故障,应及时检查绕组绝缘情况,排除短路隐患,确保电动机安全运行。
3. 轴承故障轴承是电动机中易损件之一,长时间运行或润滑不良会导致轴承损坏。
轴承故障会引起电动机振动增大、噪音加剧等现象,严重时会导致电动机停机。
针对轴承故障,应定期检查轴承润滑情况,及时更换磨损严重的轴承,延长电动机使用寿命。
大型电动机高阻抗差动保护原理、整定及应用
大型电动机高阻抗差动保护原理、整定及应用
大型电动机高阻抗差动保护是一种常用的保护方式,主要用于检测电动机定子绕组中的绝缘故障。
其原理可以分为两个部分,分别是差动元件和比值元件。
差动元件主要由一组可调的电流互感器组成,一般为两个或多个。
这些互感器将电动机定子绕组的电流传输到差动继电器中,通过比较这些电流的差值来判断电机是否存在绝缘故障。
如果两个或多个电流值之间存在差别,差动继电器就会起动,产生差动保护信号。
比值元件主要由一个可调的阻抗元件组成,用于控制差动继电器的灵敏度。
通常情况下,当差动元件传来的信号超过比值元件的设定值时,差动继电器就会工作,产生差动保护信号。
整定方面,大型电动机高阻抗差动保护的整定参数包括:差动元件的灵敏度、比值元件的阻抗设定值、电流互感器的比率和相位校正等。
这些参数需要通过检测和分析来确定,以保证差动保护的可靠性和灵敏性。
在应用方面,大型电动机高阻抗差动保护主要用于保护电动机的定子绕组,对于定子绕组的绝缘故障,如相间短路、相间接地短路等,能够提供快速、准确的保护。
此外,差动保护也可与其他保护装置,如过流保护、接地保护等配合使用,形成全面的电动机保护系统。
大型电动机高阻抗差动保护原理、整定及应用
大型电动机高阻抗差动保护原理、整定及应用大型电动机高阻抗差动保护原理、整定及应用一、引言随着电力系统的发展和电动机的广泛应用,电动机保护也变得越来越重要。
其中差动保护是电动机保护中常用的一种方法,它可以有效地检测电动机的故障并及时采取保护措施。
本文将介绍一种常用的差动保护方案——大型电动机高阻抗差动保护,包括其原理、整定方法以及应用。
二、大型电动机高阻抗差动保护原理大型电动机高阻抗差动保护是一种基于电流差动原理的保护方案。
它通过比较电动机的输入和输出电流来检测电动机的故障。
具体原理如下:1. 故障前状态:电动机的输入和输出电流应该是相等的,差动电流为零。
2. 故障发生:当电动机发生故障时,比如转子绕组短路或绝缘损坏,会导致差动电流增大。
3. 保护动作:差动保护装置会监测输入和输出电流的差值,当差值超过设定的阈值时,会发出保护信号,触发断路器断开电路,以保护电动机不受进一步损坏。
三、大型电动机高阻抗差动保护整定方法1. 阻抗整定:大型电动机高阻抗差动保护的阻抗整定是非常关键的一步。
阻抗整定的目的是确定差动电流的阈值,使其能够准确地检测电动机的故障。
阻抗整定一般通过实验来进行,根据电动机的特性和运行状态来确定阈值。
2. 故障判据:大型电动机高阻抗差动保护的故障判据一般是根据电动机的额定电流和差动电流的比值来确定的。
当差动电流与额定电流的比值超过一定的阈值时,就判定为电动机故障。
3. 阈值设定:阈值设定是根据电动机的特性和运行条件来确定的。
一般来说,阈值设定应该略大于电动机在正常运行状态下的差动电流,以确保能够准确地检测到故障。
四、大型电动机高阻抗差动保护应用大型电动机高阻抗差动保护广泛应用于各种大型电动机的保护中,尤其是对于容易发生故障的电动机,如高压电机、重载电机等。
它可以有效地检测电动机的故障,避免因故障而导致设备损坏甚至事故发生。
大型电动机高阻抗差动保护还可以与其他保护装置相结合,形成多重保护,提高电动机的安全性和可靠性。
大型电动机高阻抗差动保护原理
大型电动机高阻抗差动保护原理、整定及应用1.概述高阻抗差动保护的主要优点: 1、区外故障CT饱和时不易产生误动作。
2、区内故障有较高的灵敏度。
它主要作为母线、变压器、发电机、电动机等设备的主保护,在国外应用已十分广泛。
高阻抗差动保护有其特殊性,要保证该保护的可靠性,应从CT选型、匹配、现场测试、保护整定等多方面共同努力。
现在我国应制定高阻抗差动保护和相应CT的标准,结合现场实际情况编制相应的检验规程,使高阻抗差动保护更好的服务于电网,保证电网安全。
2.高阻抗差动保护原理及定值整定原则2.1高阻抗差动保护的动作原理2.1.1正常运行时: 原理图见图1,∵I1=I2 ∴ij=i1-i2=0. 因此,继电器两端电压:Uab= ij×Rj=0. Rj-继电器内部阻抗。
电流不流经继电器线圈,也不会产生电压,所以继电器不动作。
图中:TA1、TA2--电流互感器;Ru-- 保护电阻器;U>-- 高阻抗差动继电器。
2.1.2电动机启动时: 原理图见图2。
由于电动机启动电流较大,是额定电流的6~8倍且含有较大的非周期分量。
当TA1与TA2特性存在差异或剩磁不同,如有一个CT先饱和,假设TA2先饱和,TA2的励磁阻抗减小,二次电流i2减小。
由于 ij=i1-i2 导致ij上升,继电器两端电压Uab上升。
这样又进一步使TA2饱和,直至TA2完全饱和时,TA2的励磁阻抗几乎为零。
继电器输入端仅承受i1在TA2的二次漏阻抗Z02和连接电缆电阻Rw产生的压降。
Uab= ij(Rw+Z02)为了保证保护较高的灵敏度及可靠性,就应使Uab减少,也就是要求CT二次漏阻抗降低。
这种情况下,继电器的整定值应大于Uab,才能保证继电器不误动。
图中:TA1、TA2-电流互感器;Rj -继电器内部阻抗;Rw-TA2连接电缆电阻;Z02-TA2二次漏阻抗。
图2 启动时动作原理图(TA2饱和)2.1.3发生区内故障: 原理图见图3,i1=Id/n (n-TA1电流互感器匝数比) ij=i1-ie≈i1 Uab= ij×Rj≈i1Rj 此时,电流流入继电器线圈、产生电压,检测出故障,继电器动作。
电动机保护及故障分析
电动机保护及故障分析电动机在工业生产中扮演着至关重要的角色,它们驱动着各种设备和机械运转,提高了生产效率。
然而,电动机在运行过程中也会面临各种故障和问题,因此保护电动机并及时分析故障成为了保障生产正常运转的关键。
本文将就电动机保护及故障分析进行探讨。
一、电动机保护1. 过载保护过载是电动机最常见的故障之一,可能是由于负载过重或电网电压不稳定等原因引起。
为了避免过载对电动机造成损坏,需要设置过载保护装置。
过载保护装置可以根据电动机的额定电流进行调整,一旦电流超过额定值设定的范围,保护装置就会自动切断电源,保护电动机不受损坏。
2. 短路保护短路是电路中常见的故障之一,一旦发生短路,会导致电动机过载、发热甚至烧毁。
因此,需要设置短路保护装置来及时切断电源,避免短路对电动机造成损坏。
短路保护装置可以通过监测电路中的电流和电压来实现,一旦检测到异常情况,就会自动切断电源。
3. 缺相保护缺相是指电动机运行时某一相的电源中断,会导致电动机无法正常运转。
为了保护电动机免受缺相故障的影响,需要设置缺相保护装置。
缺相保护装置可以通过监测电动机各相电流的平衡性来实现,一旦检测到某一相电流异常,就会切断电源,保护电动机不受损坏。
4. 过压保护过压是指电网电压超过额定范围,会对电动机造成损坏。
为了保护电动机免受过压的影响,需要设置过压保护装置。
过压保护装置可以通过监测电网电压来实现,一旦检测到电压超过额定范围,就会切断电源,保护电动机不受损坏。
二、电动机故障分析1. 异常噪音电动机在运行过程中如果出现异常噪音,可能是由于轴承磨损、转子不平衡或定子绕组故障等原因引起。
需要及时对电动机进行检修,更换磨损的轴承,平衡转子,修复绕组故障,以消除异常噪音。
2. 过热电动机在运行过程中如果出现过热现象,可能是由于通风不良、负载过重或绕组短路等原因引起。
需要检查电动机的通风系统是否正常运转,减轻负载,修复绕组短路等问题,以降低电动机的温升,避免过热对电动机造成损坏。
电动机保护及故障分析
电动机保护及故障分析电动机是工业生产中常用的设备之一,其正常运行对于生产过程的稳定性和效率至关重要。
然而,由于各种原因,电动机可能会出现故障,影响生产进程。
因此,电动机的保护和故障分析是非常重要的。
一、电动机保护1. 过载保护过载是指电动机长时间工作在额定负载以上,导致电动机温度升高,进而影响电动机的正常运行。
为了保护电动机,需要安装过载保护装置。
过载保护装置可以根据电动机的额定功率和额定电流进行设置,当电动机的电流超过额定电流一定百分比时,过载保护装置会自动切断电源,以保护电动机不受损坏。
2. 短路保护短路是指电动机内部绕组之间或绕组与外壳之间发生短路,导致电流突然增大。
短路保护装置可以检测到电动机的短路情况,并及时切断电源,以防止电动机受到损坏。
3. 缺相保护缺相是指电动机运行时,某一相的电源缺失或接触不良,导致电动机无法正常工作。
缺相保护装置可以检测到电动机的缺相情况,并及时切断电源,以保护电动机。
4. 过压保护和欠压保护过压和欠压都会对电动机的正常运行造成影响。
过压保护装置可以检测到电动机的电压超过额定电压一定百分比时,自动切断电源,以保护电动机。
欠压保护装置可以检测到电动机的电压低于额定电压一定百分比时,自动切断电源,以保护电动机。
二、故障分析1. 绕组短路绕组短路是电动机常见的故障之一。
绕组短路可能是由于绝缘老化、绝缘损坏或绕组接触不良等原因引起的。
当电动机出现绕组短路时,会导致电流突然增大,电动机发热严重,甚至引起电机烧毁。
此时,需要及时检修电动机,更换绕组或修复绝缘。
2. 轴承故障电动机的轴承是支撑转子的重要部件,如果轴承出现故障,会导致电动机运行不稳定、噪音增大甚至卡死。
轴承故障可能是由于润滑不良、磨损严重或轴承损坏等原因引起的。
当电动机出现轴承故障时,需要及时更换轴承,并加强润滑。
3. 电机绝缘老化电机绝缘老化是电动机长时间运行后常见的故障之一。
绝缘老化可能是由于电机长时间高温运行、湿度过大或绝缘材料质量不良等原因引起的。
高压电机差动保护原理及误动作故障分析
高压电机差动保护原理及误动作故障分析电机差动保护主要应用到大型的高压电机当中,一旦出现故障就会造成电机的损坏,给正常的生产带来影响,造成巨大的经济损失。
因此,要做好高压电机差动保护。
标签:高压电机;差动保护;原理;误动;故障排除1 前言高压电机差动保护是电机设备保护的关键,对于设备的稳定运行提供有效的保障。
2 差动保护的原理差动保护是大型高压电气设备广泛采用的一种保护方式。
就水利水电工程而言,它主要用来保护10KV及以上高压电机或具有6个引出线的重要电机的主要保护措施。
当电流速断保护不能满足灵敏度要求时,通常装设纵差保护作为电机相间短路故障的主保护。
差动保护是基于被保护设备的短路故障而设。
当电机绕组发生相间短路故障时,它能快速反应并动作,使出口断路器在第一时间跳闸,从而起到保护电机并防止故障进一步扩大的作用。
它的基本原理是:在电机的进口(高压开关柜内)和出口(电机中性点柜内)分别装设型号相同、变比相同的电流互感器,电流互感器二次侧按循环电流法接线。
即两端电流互感器一、二次侧的异极性相连,并在两连线之间并联接如差动继电器。
继电器线圈流过的电流是两侧电流互感器二次侧电流之差。
在正常情况下,电机首尾两端电流相等,即流入电机的电流与流出电机的电流差值为零,也就是电机首尾两端电流互感器二次侧电流差值为零,此时电机运行正常,差动保护不动作。
如电机绕组发生相间短路故障,此时,流入电机的电流远远大于流出电机的电流,即电机首尾两端电流互感器二次侧电流存在差值,此时差动继电器动作,从而驱使高压开关柜内的断路器跳闸,达到保护电机的目的。
在科学日新月异发展的今天,过去那种以模拟继电器为主的保护方式,早已被数字综合保护装置所代替,且稳定性、准确性和可靠性大大提高,以及安装、调试的方法也大为简单,但差动保护的基本原理却是相同的。
3 差动保护误动的原因实际调试过程中,尤其是在高压电机初次启动时,在电机内部没有任何故障的情况下,差动保护会在电机启动的瞬间动作,造成电机启动失败。
大型高压电动机磁平衡差动保护的原理分析与应用 王燕敏
大型高压电动机磁平衡差动保护的原理分析与应用王燕敏摘要]本文介绍了大容量高压电动机差动保护的两种方式:纵联与磁平衡差动保护的原理及二者特点的比较,结合现场实际应用,给出了的保护的整定计算方法。
关键词:大容量高压电动机;纵联差动保护;磁平衡差动保护;原理接线;整定计算[Abstract] This paper introduces two modes of differential protection for large capacity high voltage motors: the principle of longitudinal and magnetic balance differential protection, characteristic comparison of the two, and the method of setting calculation of the protection combined with the on-site practical application. Key words: Large capacity high voltage motor; longitudinal differential protection; magnetic balance differential protection; principle & wiring; setting calculation0 引言按GB50062-2008《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》的有关规定:“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以下的电动机,应装设纵联差动保护”。
电动机保护装置均采用微机保护,差动保护为电机的主保护,保护装置装于电动机6kV开关柜中,差动保护电流取自开关柜和电机中性点侧电流互感器。
而磁平衡差动保护则在电动机出口侧和电机中性点同名相加装一组磁平衡电流互感器,构成电机磁平衡差动保护。
高压电动机的保护与维护分析
高压电动机的保护与维护分析摘要:工业生产中,在额定功率超过200千瓦时,需要运用高压电动机,同步电动机和异步电动机等是通常运用的电动机类型。
结合现场运用的功能重点用作拖动泵、压缩机等。
在运用这些高压电动机的过程中,不但要使工业生产得到满足,还需要对其进行科学管理,保证其可以安全、稳定运转。
关键词:电动机维护保护1 高压电动机的保护1.1 电流速断保护针对电动机引出线与绕组,在发生相间短路的过程中,电流速断保护会起到主保护的功能。
一般状况下,倘若电动机容量不大于2000千瓦,无需设定纵联差动保护,往往运用电流速断的形式就可以实现保护相间短路这种状况的作用。
电流速断保护通常有两种形式,分别是二相一继电器式以及两相两继电器式如果高压电动机的负载不是很大,为了使电流的速断保护得以成功实现,可以运用DL-11型电流继电器;如果高压电动机的负载比较大,为了使电流速断保护更加良好地实现,可以运用有限反时限电流继电器。
1.2 单相接地保护为了能够对高压电动机内部起到保护作用,防止单相接地这种方式中发生故障问题,如果单相接地电流大于5安培,应该将相应的单相接地保护设施配置其中,从而使保护作用得以实现。
运用这些相关设施,可以更加良好地保护电动机,这样在接地电流大于10安培的过程中,保护设施可以迅速跳闸以实现电流的断开,防止电流过大损坏电动机内部结构。
如果接地电流在5-10安培范围中时,保护设施会给出相应的信号提示或是自主跳闸,完成断开动作。
1.3 过负载保护在实际生产工作的过程中,许多高压电动机都存在高负载运行的状况。
针对这种状况的电动机应该实行过负载保护,运用相关的负载设施,可以在电动机超负载运转的状况下,发出一定警报、自动跳闸或是实行自主降低负载的动作。
针对那些自动启动或是启动条件十分严苛的高压电动机,应该限制其自动启动与启动的时间,这样是为了防止启动时间过长。
在这种状况下,应该对电动机实行过负载保护,保护设施上还需要带时限动作。
高压变频调速系统电动机保护方案分析
法 与频率 无关, 但该算法受谐波分量 影响大 , 计算结果离散值大且 常规配置的T A存在低频饱和现象 。 传统 的电磁式TA 是利用电 无法检 测信号 的相 位信 息 , 故三采样值算法 不适用于变频 电机保 磁感应 原理通过 铁心耦合 实现一 、 二次 电流变换 , 由于铁 心具有磁 护 。 目前有一 种HHT( 希 尔伯特一 黄变换 ) 理论 , 可 以获得 非平稳信 饱和特性 , 不适合在 宽频 工况下运行 , 特别是在低频工 况下 非常容 号 的各个频率分量 的幅值和相位信息, 选取其中幅值最大的频率成 易饱 和 , 从 而影响保 护装置动作的正确性 。 分作为信号 的主频率 , 考虑变频 电动机 的实 际运行情况 , 可 以认 为 主 频率 成分 占据信号 的主要成分 , 其他频率 分量 可 以视为谐波 分 2高压变频调速系统 电动机保护整体方案分析
变频器是一个复 杂的大功率电力 电子装置, 其运行可靠性受电 频装置 的应用对传统 电动机保护装置及保护配置带来很大的影响, 磁干扰 、 元器 件质量、 环境温度 、 空气洁净度等 影响很大 , 因此变频 目前所配置的微机型 电动机差动保护和综合保护 , 保护范围 、 工作 器必须配置 完善 的保护功能, 变频器保护一般集成在变频器内控 制 原理以及设计选用的TA ( 电流互感器) 等, 都已经不符合高压变频 电 电路 中 , 应 配 置 以 下几 种保 护 功 能 : 动机系统实 际要求 , 严重威胁着 电气一次设备 的安全 可靠 运行 。 因 过流保护 : 变频器 内部控制 回路 、 驱动回路受干扰 或其他原 因 此系统地研究变频 电动机的保护、 配置和实现方法具有 非常重要的 误动作 , 就会造成逆变器上 、 下桥臂直通短路事故 。 短路 电流导致逆
大容量电动机差动保护误动分析及预防措施
l.A; 91 门槛 电流值 :. 拐点 电流 :. 比率 制动 11 A; 31 A;
系数 :.; 0 比差时 间 :.6 ; 5 00 s 额定 电流 :. A。 38 2
Zh n a — iM aJa s e g, a g Xi o we , in-h n Luo Ha — i g ib n
( n nE etc o r o He a l r we mmi inn s tt, h n z o 5 0 2 C ia ci P C s o igI tueZ e gh u 0 5 , hn ) s ni 4
r a o f d fe e ilp o e to ao r to a a p c fc p e a to o e u e s f sa e a d e s n o if r nta r t ci n m l pe ai n, nd tke s e i r c u i nst ns r a e, tbl n i e o mi pe a in un t c no co r to of i.
表 1 母线侧 C T伏 安 特 性 试 验 数 据
励 磁 电 流() 0 5 0 1 O 2 0 3 0 A . . 2 5 . . . O 0 0
5
励 I 相 1 1 1 1 1 1 磁 1 2 3 3 4 4 A 2 1 O 6 O 4
电压()C相 15 10 l8 12 15 10 vl 1 2 2 3 3 4
1 电动 机 差 动 保 护 误 动 事 件
高压电动机保护
高压电动机的继电保护高压电动机的定子绕组和其引出线,一般应装设电流速断保护。
对生产过程中容易发生过载的电动机,应装设过负荷保护,过负荷保护可根据负荷特性带时限作用于信号、跳闸或自动减负荷装置。
对于高压电动机容量在2000kW以上的,在电流速断不能满足灵敏度要求时,应装设纵联差动保护。
当电源电压短时降低或短时中断后根据生产过程不允许或不需要自启动的电动机,以及为了保证重要电动机自启动而需要断开的次要电动机,应装设低电压保护,一般带有~时限作用于跳闸,但是为了保证人身和设备的安全,在电源电压长时间小时后,须从系统中自动断开的电动机,也需要装设低电压保护,一般带有5~10s时限作用于跳闸。
一、高压电动机的相间短路保护-对于功率小于2000kW的电动机,常采用电流速断来作为电动机的相间短路保护,当灵敏度要求较高时,可以用DL型或GL型继电器构成两相不完全星型连接方式,其接线方式与电路线路或电力变压器的电路速断相同。
也可以采用两相差接线,即两相一继电器接线。
电流速断的动作电流按躲过电动机的最大启动电流来整定。
二、电动机的过压保护-过负荷保护可以采用一相一继电器接线,也可以采用两相两继电器不完全星型连接或两相差一继电器接线。
由于电动机装有电流速断保护,过负荷保护就可以利用GL型继电器的反时限过电流装置来实现过负荷保护。
过负荷的动作电流按躲过电动机的最大启动电流来整定。
过负荷保护的动作时间应大于电动机的启动时间,一般取10-16s,如用GL型继电器,可取两倍动作电流时的时间12-16s。
三、高压电机的低电压保护-当电压互感器一次测隔离开关断开时,低电压保护即退出工作,防止无动作。
对保护动作不重要的电动机,电压继电器按60%-70%额定电压整定,动作时间取;对动作较为重要的电动机,电压继电器按30%-50%额定电压整定,动作时间取5-10s。
四、高压电动机的差动保护-在小电流接地的供电系统中,可以采用两相两继电器的差动保护接线,差动保护的动作电流按躲过电动机额定电流In来整定,主要考虑二次回路断线时不至于引起误动作。
大型电动机起动继电保护研究
Ke y wor ds:e e ti a o or;r l y p ot ci n ;c l s a t ho -t t l c rc lm t e a r e to od—t r ; tsar
0 引 言
大 型 电动 机是 大型 厂矿 企业 中数 量众 多 的重
端设有 重 合 闸装 置 ; 电源失 电时 , 次要 电动机通 过 继 电保 护 装置 的失 压 保 护 跳 开 , 重要 电动 机 则 在 母 线 电源 重新投 入后 进行 自起 动 。并 联在 同一 条
现, 因此有 些关 于 电流 的保 护要 进行 改变 : 电流一
段 ( 转 保 护 )自动 升 为 电 流 定 值 的 整 定 倍 数 堵 ( 4倍 ) 电流 二 段 退 出 ; 时 限 电流 保 护 自动 1— ; 反 升为 电流 定值 的整定倍 数 ( 4倍 )过 负 荷保 护 1— ; 退 出 ; 动保 护 退 出 或增 加 延 时 等 。在起 动完 成 差
压 变化 , 限制 起 动 电流 不 至 于过 大 。 电流 增 大 至 J 以上 而后 降至 J , , 以下 , 种起 动 过程 电流 大 于 此 , 时 间 比较 长 。软 起 动 可 有 效 降低 电动 机 的 电
电流变化 由无 流 ( 于某 个值 如 0 2 A) 小 . 开始 增 大或 是断路 器 位 置 由分 到 合 , 为 电动 机开 始 判 冷 起 动 , 时开始 , 计 在起 动 时问 内进行 正常 的起动
大型异步电动机轴电流的分析及防范
成 闭合 回路 , 产 生 了 轴 电 流 。一 般 情 况 下 这 种 就 轴电压 小 于 5 大 约 为 1 V V, —2 。磁 路 磁 场 不 平
衡 , 以下 几种 可能 的原 因 : 有
加氢装置原料油泵高压电机抽芯对轴瓦座上 电气
绝缘 的损 坏更 换 ,07年 3月 对 2 20 0×l4/ 丙 Ota聚 烯装 置 A B的 60 的挤压 机 主 电机 检修 及轴 B 70 W k 瓦损伤 情况 检查 等发 现 , 修 过 程 中无 论 是 机 械 检 技术人 员还是 电气 专 业 技术 人员 , 机组 的接 地 对 碳 刷或 滑 动轴承 瓦座 上 的电气 绝缘 情况 都不 太重 视 , 由此涉 及 的轴 电流 问题 也 不 是 很 清 楚 。实 对
的两 端感 应 出轴 电压 。
际上 , 大型电机轴承轴电流故障危 害极大 , 会导致
轴 承 的使用 寿 命 缩短 , 的运 行 1 2个 月 , 的 有 有 运 行几 天就会 出现 噪声 和振 动 。大功 率 电机一 旦 出现 轴 电流 , 重 的甚至 几分 钟 内轴 承就会 烧毁 , 严 大则 导致 转轴 扫膛 。考 虑到 轴 电流对 大型 电机 的
20 年 l 08 0月
第 3 卷第 5 1 期
L re S ae N t g n u et i rI d s y ag c l i o e o s F r l e n u t r iz r
怠 儆
Oc .0o t2 8 V0 . 131No. 5
大 型异 步 电动机 轴 电流 的 分 析及 防范
收稿 日期 :080—6 收 到修改稿 日期 :0 8 91 。 20 -61; 20 - .3 0 作者简介 : 张业鹏 , ,9 7年毕业 于浙江大学 电机 系电机及 男 19 其控制专业 , 主任工程师 , 现在 中国石油化 工股份有 限公 司镇海 炼化分公 司 电气 部 从事 电气 技 术管 理 工 作 。联 系 电话 :54 0 7.
大型电动机差动保护启动动作原因分析及对策
电 力 高等 专 科 学 校 电气 专 业 ,电 气 专 工 ;
理 工 大学 电 气专 业 ,注 册 咨 询 工 程 师 ,: E程 师 。
5 。
维普资讯
山 西 电 力 大 ,0时 最 小 。
2 0 第 6期 0 7年
图 3中可见 ,在 暂态过 程 中 ,励 磁 电流大 大超过稳
在 电流 从零 开 始上 升 时 ,C 尚未 饱 和 ,此 时 T
态 值 ,并且 会有 缓慢 衰减 的非周 期分 量 。
可通 过简化 的 等值 电路 求 得 C 的励 磁 电流 和二 次 T
电流 。
C 的励磁 电流 ( T 归算 N- 次侧 ) -
许 涌 平 ,王 皑 ,刘 东。 ,李 强
(.山 西 南 自晋 能 自动 化 成 套 有 限 公 司 , 山西 太原 1 0 0 0 ;2 30 1 .山 西省 电 力公 司 , 山 西 太 原
010) 3 8 0
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3 .山 西 榆 社 电 厂 , 山 西 榆 社
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C ̄。(— ) 竺 O c 一 S sf
厂用 高压 电 动机 ( 常规 )大 多采用 全压 启动方
k V,6k V,1 V) 由于采 用 了大 型 给 水 泵 电机 0k ,
式 ,启 动时 ,当 电动机 静 止 ,其 反 电势 尚未建 立 ,
电机 呈现 感性 阻抗 特征 ,在 开关合 闸瞬 间 ,相 当于 电源 电压 全 部加 到 电机 的 阻抗 上 ,近 似 于 短 路 状
中 图分类 号 :T 5 M4 2 文 献标 识码 :A 文章 编 号 :1 7 —3 0 2 0 ) 60 0 —3 6 10 2 (0 7 0 —0 50
浅谈大型电动机常见问题及解决措施
3 . 5 防止电动机长时间过负荷运行 电动 机 是有 负荷 要 求 的 , 如果 长 时 间超 负 荷 的运 行 , 会 增 加 电 动机 绕 阻 的压 力 , 绕 阻 的温 度 慢慢 升 高 , 直 到 绕 阻 间 的绝 缘 破 损 , 导 致 短路 , 严 重 威胁 电动 机 的安 全 使 用 , 所 以, 在工 作 中 , 尽 量 避 免 电 动 机 的过 负 荷 工 作 , 让 其 在 额 定 的 负 荷 范 围 内运 行 , 确 保 电 动 机 安 全使 用 。 3 . 6 防止 因起 动 时 间过 长设 置 速 断装 置 电动 机 在 正 常起 动 , 起动时间内 , 流 过 电 动 机 的 绕 阻 的 电流 会 增大, 电动 机 的绕 阻 会变 热 , 如 果 不 超 过绕 阻 的 容许 值 , 速 断装 置 不 会 生效 , 若 果 电动 机 在起 动 时 , 长 时 间处 于 起 动 状态 , 绕 阻产 生 大 量 的热量 , 直至绝缘层破损 , 导致短路 , 所以 , 在长时间处于起动状态 时, 绕 阻的温度 在达到容许值之前 , 速断装置立 即生效 , 跳 开电动
一
级差 1 %; ( 2 )不平衡保护动作 时间 、整定范 围 0 . O 1 ~ 9 . 9 9 s ,级 差
0. Ol s 。
3 . 3 单相 接 地 防止 故 障 由于老 化 或其 பைடு நூலகம் 原 因导 致 电 动机 的绝 缘破 损 时 , 容 易 导 致 绕 阻 与 电动 机机 壳 之 间 的短 路 , 导致 机 壳 和 地 之 间 的短 路 , 发 生 了短 路 ,
科技创新与应用 l 2 0 1 3 年 第1 5 期
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大型电动机保护方法分析
摘要:主要针对电动机常见故障进行了分析,根据故障类型提出几种电动机保护方法,为保护电动机提供了很好的理论基础。
关键词:短路;电动机保护;过负荷
1、引言
三相异步电动机的应用几乎涵盖了工农业生产和人类生活的各个领域,在这些应用领域中电动机常常运行在环境恶劣的场合(如高温、高湿、尘埃、腐蚀等),导致电动机的过流、短路、断相、绝缘老化等事故频发,据调查全国约有20﹪的电机因故障被烧毁,近30﹪的电动机带缺陷运行,给正常生活和日常维护造成沉重的负担,特别是高压电动机,大功率电动机容量大,不仅造价高,更因为往往都是应用于大型工业设备的重要场合,一旦发生故障所造成的直接或间接经济损失更为惨重。
因而对大型电动机的保护问题被人们广为高度重视。
2、电动机故障特征分析
电动机常见的故障可分为对称故障与不对称故障两大类。
对称故障包括过载、堵转和三相短路等,这类故障对电动机的损害主要是热效应,使绕阻发热甚至损坏。
此类故障明显特征是电流幅值的显著变化。
不对称故障有:断相、逆相、相间短路、匝间短路等。
这类故障是电动机运行中最常见的一类故障,不对称故障对电动机的损害不仅仅是引起发热,更重要的是不对称引起的负序效应能造成电动
机的严重损坏。
此类故障明显特征是电动机电流出现负序电流和零序电流。
电动机在发生不对称故障时,应用对称分量法可将三相电流分解为正序,负序和零序分量。
电动机在正常运行时负序和零序分量没有或很小,一旦发生不对称故障则将会大幅值出现,因此通过检测过流幅值、负序和零序电流分量、电流不平衡率,母线电压为基础的故障判据具有很高的灵敏度和可靠性。
3、电动机保护方法
3.1短路保护
电动机的短路故障是一种比较严重的故障,危害性很大,在进行短路保护时,即要避开起动电流,同时保护装置应是电流速断保护。
当电动机定子绕阻短路时,由于短路而产生的短路电流不仅会使绕阻的绝缘破坏,导致电动机损坏,而且会导致供电电网电压下降,从而影响其它用电设备的正常运行。
因此必须要装配有短路保护装置。
三相电流速断保护装置是通过检测电动机a、b、c三相工作电流的最大值,算法上能够自动判别电动机是起动时间内还是起动时间后,起动时间内和起动时间后的速断值分别整定,从而可有效地躲过电动机的起动电流,保护装置在判断电动机电流值大于速断保护的整定值后,立即动作,跳开电动机。
3.2不平衡(断相)保护
有调查表明,由缺相运行造成电动机绕阻烧毁占电动机绕阻修
理总数的60﹪—70﹪,缺相故障是一种不对称故障,它是一种比较严重的故障,因此,三相异步电动机的断相保护是非常重要的。
造成断相运行原因有下面几类:
(1)电动机供电电源一线断开;
(2)供电变压器原边一线断开;
(3)一相定子绕阻断开;
(4)多台电动机公用电线断开;
其中供电电源一线直接断开是电机断相运行中最为常见的故障。
3.3接地故障保护
在电动机绝缘被破坏时,将导致绕阻对外壳短路,引起绕阻对地短路故障。
在发生绕阻接地故障时,不仅故障电流通过定子铁芯引起铁芯过热,性能变坏,而且使电机外壳带电,严重威胁着操作人员的生命安全,所以要有单相接地保护措施。
电动机接地故障取决于供电系统的中性点接地方式。
在直接接地或中性点经电阻接地系统中,此时发生单相接地短路故障,就如多相短路一样,接地短路故障电流将是很大数值,因此需要装配接地保护装置,对于大电流接地系统在满足足够的灵敏度的条件下,可由三相电流互感器的电流之和来取得零序电流或装设专用的零序电流互感器。
此时保护装置应速断保护,断开电动机。
而对变压器的中性点不接地或经消弧线圈接地的系统中故障电流仅为几安培,接地故障的动作时间可整定。
对小电流接地系统应装设专用的
零序电流互感器来取得零序电流。
3.4欠压保护
当供电系统出现短路故障,导致电压降低或电压消失时,电动机转矩急剧下降。
在电压恢复电动机自起动时,将有数倍于额定值的大电流流过电动机,使电网电压降低,同时电动机端电压也降低,造成电动机起动困难或根本不能自起动。
另外如果供电电压恢复的较慢,则电动机长期处于起动状态,此时,电动机或配电系统均受相当大的起动电流作用,这时在长时间的起动电流作用下,会导致绝缘过热甚至损坏。
由此可见为减少供电系统的电压降,保证重要电动机的自起动,保障电动机的安全,应设置欠压保护,切除不重要电动机和根据生产过程及技术保安条件要求不允许自起动的电动机。
这样当供电系统恢复正常时,可保证一部份有必要自起动的电动机顺利起动,同时可人工控制各电动机的先后起动顺序,使电动机的起动电流先后错开,保持供电系统稳定。
3.5过负荷保护
由于电动机长时间处于过负荷状态会引起电动机绕阻过热,最后导致绕阻间绝缘的损坏,所以电动机长时间过负荷运行是不允许的。
过负荷保护实际上是通过电流幅值模拟电机的发热,电动机的热惯性使它具有一种短暂的过载能力,此时短时间的过载仍属于正常运行,只有到热量积累温升达到损坏电动机寿命的程度时,才给
予保护。
引起电动机过负荷原因大致如下:
(1)外界原因引起的堵转。
(2)电动机本身机械故障。
(3)由于供电系统电压畸变和电压不平衡,造成三相电流不完全对称,在电流中含有一定的负序分量。
因而产生电动机的制动力矩,造成电动机过热。
(4)周围环境情况恶劣,通风不畅,环境温度过高。
(5)频繁地起动、制动等。
3.6 起动保护
电动机在长时间起动状态下,起动电流可使电动机绕阻温升超过容许值,另外频繁地启停电动机也会导致电动机过热。
起动时间过长保护是由电流速断保护来实现的。
正常的起动完成后电机的运行电流将在额定值附近,而起动时间超过整定的起动时间后,电动机的运行电流仍保持较大的数值,则装置保护动作,跳开电动机,说明起动时间过长,起动不成功。
在起动期间如最大起动电流超出整定值,电流速断保护也动作。
起动时间过长保护整定:
(1)起动保护速断电流整定值范围:2~60a,级差0.01a;
(2)起动保护速断动作时间整定范围:0.01~9.99s,级差
0.01s;
(3)电动机起动时间整定范围:1~99.9s,级差0.1s。
电动机运行规程中不允许频繁地启动,由于每次起动都会有较大的起动电流而如果起动间隔较短,就能引起电动机过热,所以特别设置了启动时间间隔保护。
在规定的起动间隔保护时间内,电动机不会被起动。
散热时间间隔整定范围:1~99min,级差1min。
4、小结
本文在对异步电动机保护理论总结的基础上,详细分析了异步电动机的各种故障特征,产生原因及对电动机的影响,并详细介绍了相应的保护原则动作判据及实现方法。
参考文献
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低压电器。
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