电网故障时电动机反馈电流对备用电源投入装置的影响

./0 启动回路以及母联开关的合闸回路中。当变电
所内部故障时，进线开关装设的过电流继电器瞬动 常开触点闭合， “ 过电流闭锁”中间继电器得电并 自保持，从而立 即 断 开 进 线 开 关 的 ./0 启 动 回 路
& "5"’4 6’( 电机一台，由 $ &+#’(- &# 7 6*$’( 变压器供电；一台 & #+#’4、两台 ""#’4 6’( 组 成的 82 空分机组电机，由 " ###’(- &# 7 6*$’( 变 压 器 供 电 ； 此 外 还 有 一 台 & "+#’(- &# 7 #*%’( 变
制工业交通企业设备管理条例》和 《 ‘ 九五’全国设备管理工作纲要》 ，也有广大维修技术人员和维修工人发挥聪明才智，
在设备修理、改造、润滑、节能、状态监测与诊断技术等方面 创 造 的 成 果 和 积 累 的 宝 贵 经 验 ， 还 有 我 国 设 备 管 理 领 域 的 专家学者介绍国外设备管理的先进思想和理论、方法。这些对后来者是一笔宝贵的财富。 “ 以史为鉴” ，新世纪伊始，在我国已加入世贸组织的大背景下，回顾改革开放以来我国设备管理与维修工作的发展 本刊已出版的 《 中国设备工程》杂志 “ 世纪光盘” ，收录了 "!#$%&’’" 年刊登的所有文章，以及国家有关设备管理的
./0）未正确动作的原因为， - 段母线所带的大电 机负载向电缆故障 点 1 提 供 了 反 馈 电 流 ， 该 电 流
值大于进线开关的过电流定值，该开关过电流保护 继电器常开触点闭合，使得 “ 过电流闭锁”中间继 电器得电并自保持。 变电所内部 （ 如 &#’( 母线）故障，进线开关 保护跳闸后，为防止母联开关自动投入，致使备用 过 电源再投入故障点，./0 回路中一般都设计了 “ 电流闭锁”环节，变电所进线开关装设 “ 过电流闭 锁”中间继电器，其常闭触点分别串入进线开关的
中国设备工程
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维护与调整
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电网故障时电动机反馈电流 对备用电源投入装置的影响
孙 凯
仪征 （ 江苏仪征化纤股份公司设备动力部，江苏
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摘
要： 6’( 及以上电网系统的短路电流计算应计及电动机的反馈电流， 即 它 由 系 统 电 源 和 电 动 机 两 部 分 供
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本刊 “ 世纪光盘”已出版
伴随着我国改革开放的步伐创刊于 "!#$ 年的 《 中国设备工程》（ 原 《 中国设备管理》 ）杂志，忠实记录了十几年来设
备管理与维修领域在我国社会大变革中所走过的道路和发生的 变 化 。 十 几 年 来 杂 志 发 表 过 的 数 千 篇 稿 件 ， 既 有 我 国 广 大 设备管理理论工作者和实际工作者积极探索设备管理理论、方 法 、 规 章 制 度 的 内 容 ， 以 及 由 此 所 产 生 的 结 晶 《 全民所有
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维护与调整
压器。 电缆发生三相短路故障时，除了电源系统供给 的短路电流 !*+ 外， , 段母线所带的电机 类 负 载 也 向电缆故障点提供反馈电流。该反馈电流周期分量 初始有效值 !*+- 为 " !++./,，而进线开关过电流定 值为 " +00,，时间 ".&1，故其开关 “ 过电流闭锁” 中间继电器瞬时得电并自保持，其串入进线开关
闭锁”信号，备用电源没能正确投入，导致气体一 变 - 段母线失电。 备 用 电 源 自 动 投 入 装 置 （ 简称
及母联开关的合闸回路。 按以往的设计， “ 过电流闭锁”环节是带自保 持的，而且瞬时闭锁，只要流过进线开关的有效电 流超过了过电流保护的整定值，就立即断开进线开 关的 ./0 启动回 路 及 母 联 开 关 的 合 闸 回 路 ， 这 种 设计在大多数情况下是非常有效的，但有一个缺 陷，就是没有考虑变电所内部大电机负载对变电所 外部故障点提 供 反 馈 电 流 对 ./0 的 影 响 。 当 变 电 所外部 （ 如进线电缆）故障时，所内大电机负载将 向故障点提供反馈电流。尽管此反馈电流衰减很 快，但初始有效值很大，往往会超过进线过电流保 护定值，虽不会引起过电流保护跳闸，但却足以使 “ 过电流闭锁”中间继电器得电并自保持，造成备 用电源不能正确投入。 下面以仪化公司 “ %*&" 电缆事故”为例说明。 电缆故障发生前，动 力 厂 气 体 一 变 &#’(- 段 母线所带负载有 -2 离心压缩机电机 3##’4、 !2 空 压 机 电 机 & 3##’4 &#’( 各 一 台 ； 52 空 压 机 电 机
历程，对于在新世纪开创设备管理工作的新局面具有极其重要的意义和作用。 所有有关政策、法规和文件，既有实际参考价值，又具收藏价值。光盘以 () 格式制作，一般计算机均可阅读，其中的内
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"##$ 年 % 月 &" 日，仪化公司热电厂至动力厂 气体一号变电所 （ 简称气体一变）的 &#’( 馈线电 缆，在电厂侧离电缆终端头 &) 处，发生三相短路 事 故 。 热 电 厂 侧 &#’( 开 关 限 时 电 流 速 断 保 护 动 作， #*+, 后切除故障线路；动 力 厂 气 体 一 变 &#’( 过电流 - 进线开关过电流保护没有跳闸，仅发出 “
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合理的。如果将此保护整定抬得更高，势必影响过 电流保护的灵敏度。 解决办法二。将气一热进线开关过电流保护继 电器改为方向过流继电器，以判别流过该开关的电 流是电源系统供给的短路电流还是电机类负载提供 的反馈电流，保证反馈电流不会启动过电流保护，
收稿日期： &’’+8’$8"&
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234 的影响。由于气体一变所有 $*5、 "’*5 电机， 在工艺 上 均 不 允 许 自 启 动 ， 设 置 了 “ $’5 ’./1 跳 闸”的低电压保护 ， 故 气 体 一 变 , 进 线 开 关 过 电
流保护定值可不考虑所有高压电机自启动的影响， 正常运行时 , 段最大负荷 电 流 为 /0+.$,， 考 虑 到 容量最大的一台电机启动时总负荷电流将达到
’.&1 也能可靠得电并自保持，备用电源不会再投入
故障点。总之，这是一种简单可行的最佳办法。 参考文献：
". 三相交流系统短路电流计算 .62 7 4 "//008"!!/. &. 电 力 工 程 电 气 设 计 手 册 电 气 一 次 部 分 9. 水 利 电 力 部 西 北
电力设计院 .
" ’$#.+,，故过电流保护整定值为 " +00,，是较为
234 启动回路以及母联 ""’ 开关合闸回路中常闭触
点打 开 ， 断 开 了 234 的 启 动 和 母 联 ""’ 开 关 的 合 闸回路；同时由于电动机提供的反馈电流衰减很快 ，过电流保护继电器很快返回，而 （ 远远小于 ".&1） 不会引起过电流保护跳闸。 解决办法一。复核进线开关过电流保护的整定 值，看能否将定值抬高，以躲过电机群反馈电流对
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从而保证 234 正确动作。但此方法亦会使保护接线 及继电器检验工作复杂化，保护的可靠性会降低。 解决办法三。将气一热进线开关由 “ 过电流瞬 时闭锁 234”改为 “ 过电流带延时闭锁 234” 。电 网发生短路时，反馈全电流 （ 包含周期分量和非周 期分量）衰减很快，通常在 "’ 个周波内就可衰减 至电机额定电流以下，所以可用时限来躲过电动机 反馈电流对 234 装 置 的 影 响 。 具 体 方 法 是 增 设 一 只高精度时间继电器 （ 延时 ’.&1） ，采用 “ 过电流 ，即流过进线开关的电流超出过 带延时闭锁 234” 电流定值的时间超过 ’.&1 后，“ 过电流闭锁”中间 继 电 器 才 会 得 电 并 自 保 持 ， 断 开 进 线 开 关 的 234 起动回路及母联开关的合闸回路。变电所外部电源 侧 （ 如进线电缆）故障，内部电机类负载提供的反 馈 电 流 在 ’.&1 内 已 大 部 分 衰 减 ， 进 线 过 电 流 继 电 器 即 使 启 动 也 会 在 ’.&1 内 可 靠 返 回 ， “ 过电流闭 锁”继电器不会得电，备用电源可以正确投入；变 电所内部母线故障时，电厂侧开关切除故障的时间 为 ’./1，进线开关 “ 过电流闭锁”继电器即使延时
给。但在继电保护设计时，电动机负载反馈电流往往容易被忽视。本文以仪化公司 “ %*&" 电 缆 事 故 ” 为 例 ， 系统电源侧故障 时 ， 分 析 了 受 电 侧 &#’( 变 电 所 电 动 机 负 载 提 供 的 反 馈 电 流 造 成 备 用 电 源 自 动 投 入 装 置 未 正 确动作的问题，提出了解决问题的对策。 关键词：备自投；过电流闭锁；反馈电流 中图分类号： 095&& 文献标识码： .