高压电动机保护整定原则

高压电动机保护整定原则

1）电流速断保护－－电动机定子绕组相间短路的保护，动作于跳闸．

2）纵联差动保护－－采用差动保护来对电动机内部及引出线相间短路进行保护，动作于跳闸．

3）过负载保护－－预防电动机所拖动的生产机械过负荷而引起的过电流，动作于信号或带一定时限动作于跳闸.

4）单相接地保护－－在小接地电流系统中，当接地电流大于5A时，为预防电流电动机定子绕组单相接地故障的危害，必须装设单相接地保护，接地电流值为5A～10A时，动作于信号；接地电流大于10A时，动作于跳闸．

5）低电压保护－－防止电压降低或中断电动机自启动的保护，动作于跳闸。

通过学习后总结和多方面资料的查找，对电动机综合保护整定参数进行整理，给出以下参数，以供参考。

1 差动电流速断保护

按躲过电动机空载投入时最大暂态电流引起的不平衡电流最大外部以及短路时的不平衡电流整定整定

一般取：Idz=KIe/n

式中：Idz：差动电流速断的动作电流Ie：电动机的额定电流K：一般取6~12

2、纵差保护

1）纵差保护最小动作电流的整定最小动作电流应大于电动机启动过程中时的不平衡电流Idz.min=KKΔmIe/n

式中：Ie：电动机的额定电流

n：电流互感器的变比

KK：可靠系数，取3~4

Δm：由于电流互感器变比未完全匹配产生的误差，一般取0.1

在工程实用整定计算中可选取Idz.min=（0.3~0.6）Ie/n。

2）比率制动系数K 按最大外部短路电流下差动保护不误动的条件，计算最大制动系数

K =KKKfzq Ktx Kc

式中：Ktx：电流互感器的同型系数，Ktx=0.5

KK：可靠系数，取2~3

Kc：电流互感器的比误差，取0.1

Kfzq：非周期分量系数，取1.5~2.0

计算值Kmax=0.3，但考虑电流互感器的饱和和暂态特性畸变的影响，在工程实用整定计算中可选取K=0.5~1.0

3、相电流速断保护

1）速断动作电流高值Isdg

Isdg = Kk / Ist

式中，Ist：电动机启动电流（A）

Kk：可靠系数，可取Kk = 1.3

2）速断电流低值Isdd

Isdd可取0.7~0.8Isdg，一般取0.7Isdg

3）速断动作时间tsd

当电动机回路用真空开关或少油开关做出口时，取tsd =0.06s，当电动机回路用FC做出口时，应适当延时以保证熔丝熔断早于速断保护。

4、电动机启动时间tqd

按电动机的实际启动时间并留有一定裕度整定，可取tqd =1.2倍实际启动时间。

5、负序过流保护

1）负序动作电流I2dz

I2dz按躲过正常运行时允许的负序电流整定

一般地，

保护断相和反相等严重不平衡时，可取I2dz =（0.6~0.8）Ie

作为灵敏的不平衡保护时，可取I2dz =（0.2~0.4）Ie

2）负序动作时间常数T2

在母线二相短路时，电动机回路有很大的负序电流存在，因此，T2应整定为大于外部两相短路的最长切除时间。在FC回路中，应躲过不对称短路时熔丝熔断，即负序保护不能抢在熔丝熔断前动作。

3) 设定两段定时限保护

6、接地保护

保护装置的一次动作电流，按躲过被保护分支外部单相接地故障时，从被保护元件流出的电容电流及按最小灵敏系数1.25整定

Idz ≥Kk Icx

Idz ≤(Ic∑-Icx)/1.25

式中：Icx：被保护线路外部发生单相接地故障时，从被保护元件流出的电容电流

Ic∑：电网的总单相接地电容电流

Kk：可靠系数，可取Kk=4~5

7、过热保护

过热保护涉及发热时间常数Tfr和散热时间Tsr二个定值。

1）发热时间常数Tfr

发热时间常数Tfr应由电动机制造厂提供，若制造厂没有提供该值，则可按下列方法之一进行估算。

A 由制造厂提供的电动机过负荷能力数据进行估算

如在X倍过负荷时允许运行t秒，则可得，

Tfr =（X2-1.052）t

若有若干组过负荷能力数据，则取算出得Tfr值中最小者。

B 若已知电动机的温升值和电流密度，可用下式估算Tfr值：

Tfr =（150×θe）×（θM /θe -1）/（1.05×Je2）

式中，θe：电动机定子绕组额定温升

θM：电动机所采用绝缘材料的极限温升

Je ：定子绕组额定电流密度

例如：电动机采用B级绝缘，其极限温升θM =80℃，电动机定子绕组额定温升θe =45℃，定子绕组额定电流密度Je =3.5A/mm2，则：

Tfr ={（150×45）/（1.05×3.52）}×（80/45-1）=408（s）

C 由电动机启动电流下的定子温升决定发热时间常数

Tfr =（θ×Ist2×tst）/θ1st

式中，θ：电动机额定连续运行时的稳定温升

Ist ：电动机启动电流倍数

tst ：电动机启动时间

θ1st t：电动机启动时间的定子绕组温升

D 根据电动机运行规程估算Tfr值

例如：某电动机规定从冷态启动到满转速的连续启动次数不超过两次，又已知该电动机的启动电流倍数Ist和启动时间tst，则：

Tfr ≤2（Ist2-1.052）tst

2) 散热时间Tsr

按电动机过热后冷却至常态所需时间整定。

8、电动机过热禁止再启动保护

过热闭锁值θb按电动机再正常启动成功为原则整定，一般可取θb=0.5。

9、长启动保护

长启动保护涉及电动机额定启动电流Iqde 和电动机允许堵转时间tyd二个定值。

1）电动机额定启动电流Iqde

取电动机再额定工况下启动时的启动电流（A）。

2）电动机允许堵转时间tyd

取电动机最长安全堵转时间（S）。

10、正序过流保护

正序过流保护涉及正序过流动作电流I1g1 和正序过流动作时间t1g1二个定值。

1）正序过流动作电流I1gl

一般可取I1gl=（1.5~2.0）Ie

2）正序过流动作时间t1gl

一般可取t1gl=（1.5~2.0）tyd

11、低电压保护

1）按切除不重要电动机的条件整定

低电压动作值：

对中温中压电厂Udz=60~65% Ue

对高温高压电厂Udz=65~70%

为了保护重要电动机的自起动，采用最小时限t=0.5S

2) 按躲过保证电动机自起动时供电母线的最小允许电压，并计入可靠系数及电压继电器的返回系数