电动机差动保护及差动速断保护的整定计算

目前，国内生产及应用的微机型电动机的差动保护，由差动速断元件和具有比率制动特性的差动元件构成。差动速断元件没有制动特性，实质上是差流越限的高定值元件。与发电机差动保护一样，差动元件的动作特性为具有二段折线式的比率制动特性。对电动机差动保护的整定计算，就是要整定计算差动元件的初始动作电流 Idz0 、拐点电流 Izd0 、比率制动系数及差动速断元件的动作电流。

1、差动元件的初始动作电流 Idz0

与发电机差动保护相同，电动机差动元件的初始动作电流，应按照躲过电动机额定工

况下的最大不平衡电流来整定。即：IdzO = Krel x IHeS max= Krel (K1+K2)IN IHe S max-最大不平衡电流

Krel －可靠系数，取 1.5~2

IN —电动机的额定电流

K1-两侧TA变比误差，由于电动机的TA通常精度较低，可取0.1。

K2—通道调整及传输误差，取 0.1。

综上所述，得 IdzO =( 0.3~0.4 ) IN，实取 0.4IN (TA二次值)。

2、拐点电流 Izd0

在厂用电压切换的暂态过程中，由于电动机两侧差动TA二次回路中的暂态过程不一致，将在差动回路产生较大的差流。因此，为防止电动机差动保护误动，应减少拐点电流

为此拐点电流可取IzdO =( 0.5~0.6 ) IN。(TA二次值)

3、比率制动系数 KZ

电动机的启动电流很大，最大启动电流高达电动机额定电流的8 倍以上。另外电动机电源回路上发生短路故障时，电动机将瞬间供出较大的电流。

为了防止在上述过程中差动保护误动，差动元件的比率制动系数KZ应按躲过电动机

启动及电源回路故障时产生的最大不平衡电流来整定。

KZ=Krel x( IHe 5 max/l maX

Krel －可靠系数，取 1.15~1.2

IHeS max-最大不平衡电流，它等于(K1+K2+K3)lmax

Imax —电动机启动或电源回路故障时电动机的最大电流，取8IN。

K1-两侧TA变比误差，由于电动机的TA通常精度较低，可取0.1。

K2—通道调整及传输误差，取 0.1。

K3—暂态特性系数，可取 0.1~0.2。

综上所述，KZ=( 1.15~1.2 )X( 0.1+0.1+0.2)=0.46~0.48

实际可取KZ= 0.5。

要说明的是，在电动机自启动的瞬间，由于两侧差动TA二次回路负载相差很大，可能造成两侧电流之间的相位变化较大，因此，若按此时的差流来整定差动元件，则差动元件的动作灵敏度将大大降低。为此，要求电动机差动元件速度不要太快，可增加（ 80~100） ms的延时。

4、差动速断元件Uhdz的整定

差动速断元件应按躲过电动机启动或出口短路（在差动保护区外故障）时，产生的最大差流来整定。

测量表明：在电动机启动瞬间，由于两侧差动TA 二次回路暂态特性不一致，短时使

差动两侧电流之间的相位差可达30°左右。

此时，最大不平衡差流：

IHeS max= Imax （1—cos30°）= 8 （1 —cos30°） IN = 1.1IN （TA二次值）

差动速断定值

Ihdz = Krel x IHe 5 max

Ihdz —差动速断保护的动作电流

Krel —可靠系数，取 2

综上所述，可得：Ihdz = 2X 1.1IN = 2.2IN，实取 2.5IN （TA二次值）。