电动机负序电流产生原因探讨及其保护问题研究

电动机负序电流产生原因探讨及其保护问题研究摘要:电力系统三相不平衡导致电动机产生负序过电流,严重影响电动机的工作性能,本文介绍了负序过电流的计算方法,分析了不同情况下负序过电流的产生原理,在保证电动机负序过电流保护能可靠动作的前提下,还需避免电动机在非故障情况下不误动,基于以上两点,本文给出了电动机负序过电流保护动作判据,以保证电动机产生负序过电流时能够灵敏迅速可靠动作。

关键词:电动机负序电流过电流保护动作判据

1 引言

正常状态下,电力系统产生的电功率等于负荷消耗的电能,电能的产生和消耗是同时发生的,三相负荷基本对称。当电力系统中发生不对称短路,将会有不对称电压加载到电动机上,从而导致电动机产生负序电流,负序电流产生负序转矩,影响电动机的正常工作,引起损耗增加,降低电动机的工作效率,损坏电动机的性能质量。为了有效的实现电动机的保护,探讨保护整定方法是非常具有理论研究和实践价值的。

2 负序电流产生的原因

2.1 供电电压不平衡

供电电压不平衡情况不可避免,当供电电压不平衡时,电动机回路

的负序电流为:

由上式可见,当发生两相不对称短路时,将在电动机的非故障相产生高达启动电流一半的负序电流,此电流为额定电流的2.5～4倍,对负序电流保护整定计算的影响不可忽略。

3 电动机保护误动分析及对策

对电动机设置相应的保护装置能够有效的保证电动机负序电流保护动作,当电动机发生不对称故障时,如果相应的瞬动保护拒动,还会由配备的后备保护切除,提高保护的可靠性,但是投入的保护需要与后备保护合理配合,如果整定配合不当,将会造成非故障电动机误动。

另外,电动机发生断相故障时,配置的负序电流保护将无法动作,电动机会在负序过电流的影响下过热受损。为了解决这个问题,可以通过时延来配合,且宜采用定时限延时动作于跳闸,动作时延整定为。

4 电动机负序过电流保护动作判据

4.1 定时限负序过电流保护动作判据

定时限负序过电流保护Ⅰ段、Ⅱ段、Ⅲ段的动作判据为:

4.2 反时限负序过电流保护动作判据

(1)反时限负序过电流保护动作时间特性为:

(3)负序功率方向闭锁负序过电流保护判据:

电动机区外不对称短路,二次负序电压超前二次负序电流70°时,负序功率方向保护灵敏动作,此时闭锁负序过电流保护,负序过电流保

护不动作;

电动机区内不对称短路,二次负序电压落后二次负序电流110°时,负序功率方向保护不动作,此时开放负序过电流保护,负序过电流保护动作。

负序功率方向闭锁判据,可闭锁区外短路故障,也可避免区外非全相运行时电动机出现较大负序电流,可有效地防止负序过电流保护的误动,当电动机发生区内两相短路时,负序功率方向开放负序过电流保护,以保证电动机发生区内两相短路时能够迅速、准确、可靠动作。

5 结语

电力系统三相不平衡情况时有发生,从而导致负序电流的产生,对电动机造成不可挽回的损伤。在电动机的负序过电流保护中,既要保证电动机保护能迅速可靠动作,也要保证电动机不误动而造成不必要的损失。