三种电动机差动保护原理的分析
三种电动机差动保护原理的分析
微机型电动机保护广泛应用于发电厂和大型厂矿企业,一般电动机都装设综合保护,火力发电厂厂用电设计技术规定上规定2MW及以上的电动机以及2MW以下中性点具有分相引线的电动机，当电流速断保护灵敏性不够时应装设纵联差动保护，作为电动机的相间短路或匝间短路的主保护。
1基于比率制动的纵差保护的动作原理及分析
比率制动式纵差保护继电器的差动电流id和制动电流ires各为id=i1-i2=（1-2）/na
ires=（i1-i2）/2=（1+2）/2na
当差动保护区外短路时外部短路电流k?ou为
1=2=k?ou，id=0
随着外部短路电流k?ou的增大，虽然不平衡电流和差动电流id 均有所增加，但是制动电流ires随k?ou的线性增大继电器的动作电流也就相应的增大，从而达到保护不误动的目的，保护动作的判据：|I1-I2|≥Iset
|I1-I2|≥K|(I1+I2)/2|
Iset为保护最小的动作电流，K为比率制动系数。
比率差动保护就是依靠动作电流和制动电流的动态变化，当两个判据同时满足使保护在区内故障灵敏动作。
接入差动保护的电流为设置在电动机三相电缆输入端（中压开关柜）及电动机的中性点的三组电流互感器二次三相电流，电动机差
动保护由三个分相差动原件组成。由于用于电动机的差动保护CT空间安装位置不同，造成二次回路阻抗大小不一致CT有不同的传变特性，在电动机启动或者外部短路时，容易引起差动保护误动。所以比率制动差动保护引入比率制动系数K。在实际情况中可以给差动元件80~100ms的动作延时，以便躲过电动机启动时的不平衡电流，防止电动机启动时保护误动也可以在微机保护装置中增加谐波制动。
2高阻抗差动保护的动作原理及分析
1)正常运行时,I1=I2,所以ij=i1-i2=0。因此,继电器两端电压Uab=ij×Rj=0。Rj为继电器内部阻抗。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。
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CT1与CT2特性存在差异或剩磁不同,如有一个CT先饱和。假设CT2先饱和,CT2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CT2饱和,直至CT2完全饱和时,CT2的励磁阻抗几乎为零。继电器输入端仅承受i1在CT2的二次漏阻抗Z02和连接电缆电阻Rw产生的压降。
Uab=ij(Rw+Z02)
为了保证保护有较高的灵敏度及可靠性,就应使Uab减小,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
3)发生区内故障时，i1=Id/n(n为CT1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。由于CT1二次电流i1可分为流向CT励磁阻抗Zm的电流ie和流向继电器的电流ij。因此,励磁阻抗Zm越大,越能检测出更小的故障电流,保护的灵敏度就越高。
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。
高阻抗差动保护用的CT设计要点是:依据拐点电压及拐点电压下的励磁电流来确定铁芯尺寸。保证在区内故障时,CT能提供足够的动作电压。
Uk≥2US，Uk为CT的额定拐点电压，US为保证不误动的电压值。CT的额定拐点电压也称饱和起始电压,此电压定义为额定频率正弦波电动势最小方均根值加于被测CT二次绕组两端,一次绕组开路,测量励磁电流,当电压每增加10%时,励磁电流的增加至但不大于50%。
一般情况下高阻抗差动保护用CT励磁阻抗为几十千欧姆的数量级，如果匝数比的分散性很大,CT1和CT2的二次电流i1和i2不能互相抵消,该差值电流ij流经继电器线圈,即成为产生误动作的原因。英国标准中匝数比误差规定为±0.25%，匝数较大CT容易满足该规定并且能保证保护不发生误动作，匝数较小CT即使满足该规定,在电动机启动时的差电压也较大,足以造成保护误动作。
为了避免保护误动，用于该保护的CT要求励磁阻抗高、二次漏抗低和匝数比误差小而且CT铁芯尺寸要依据拐点电压及拐点电压下
的励磁电流来确定。对于高阻抗差动保护用CT的特性在实际选用时应采用同一厂家,同一批产品中特性相近、匝数比相同的CT。
3磁平衡式差动保护的动作原理及分析
根据磁平衡原理，同相首尾一次电流经串芯电流互感器后，差动电流中不存在因TA误差原因产生的差电流。在电动机正常运行或外部短路时，各相始端和终端电流一进一出，互感器一次安匝为零，不平衡电流几乎为零。保护不动作。磁平衡电动机差动保护三相接线时，电动机每相绕组的始端（机端）和终端（中性侧）引线分别入、出磁平衡电流互感器TA的环形铁芯窗口一次。
在电动机没有发生相间短路的情况下，由于每相只用1只电流互感器,不存在纵差保护中2只电流互感器负载不平衡的问题,不平衡电流仅由反向穿过电流互感器的电流产生的漏磁通之差产生,因此很小,正常运行时小于0.005倍电动机额定电流。依靠互感器一次励磁安匝的磁平衡，彻底根除电动机自启动和外部故障短路暂态过程中的误动作，而且简化保护整定。由于磁平衡的原理，电流互感器二次侧短线也不会产生过电压现象。
磁平衡式电动机差动保护的保护范围不包括电动机与开关柜之间的高压电缆，对于非直接接地系统的电缆网络供电时的电动机内部发生单相接地故障时，故障电流仅是电缆网络的电容电流，要保证继电器与CT的负载匹配，以求在电机绕组单相接地时能有灵敏反应。
4结论
从上文分析中可以看出不管基于何种原理的电动机差动保护,由
于存在不平衡电流引起差动保护误动。CT选型、合理的选择二次负载,优化保护整定值,对电动机差动保护正确动作有至关重要的作用。但是我们应看到基于磁平衡原理的差动保护在电动机启动以及外部故障，能够完善的避免保护误动作。但是目前由于制造原因,国内生产的电动机一般不装置磁平衡保护所用的电流互感器,导致磁平衡电动机差动保护没有引起足够的重视,现在国内南瑞、东大金智的数字式电动机保护均有磁平衡式电动机差动保护功能，在电动稳定运行要求较高的场合，电动机结构能满足装设磁平衡电流互感器的条件下，考虑到磁平衡差动保护较简单可靠，应加以运用。
随着电力行业的不断发展，新建火力发电动机组容量越来越大，相应的辅机容量也随之增大。根据
第9.6.1条的规定：2MV A及以上的电动机应装设纵联差动保护。对于2MVA以下中性点具有分相引线的电动机，当电流速断保护灵敏性不够时，也应装设本保护。在纵联差动保护的实际应用中，经常由于两侧电流互感器的相序、极性连接不当或电流互感器本身选择不合理等原因误动作，严重影响主要辅机的正常运转，危及机组地安全运行。为解决这个问题,须找出差动保护误动作的原因,并提出切合可行的改进措施。
1纵联差动保护介绍
由图1可见，在不考虑电流互感器励磁电流影响的情况下，当电
动机正常运行时，流过电动机绕组两侧的电流一致。以A相电流为例，电动机一次侧的电流Ia1和Ia2大小相等，方向一致，经过电流互感器转换到二次侧电流分别是Ia1’和Ia2’，从理论上讲Ia1’和Ia2’也应大小相等，方向一致。这样，流过纵联差动保护装置内部差动元件的电流就为零，差动保护不动作。当电动机内部发生相间短路故障或差动保护范围内的电缆发生了相间短路故障时，流过电动机绕组两侧的电流发生了变化。如图1所示故障点发生相间短路时，Ia1为短路电流，Ia2为零，此时流过差动保护装置内部差动元件的电流就是Ia1’，差动保护动作，发出跳闸指令，开关跳闸，将故障设备切除。为了便于接下来的定量分析，我们定义差动电流为：Ida=|Ia1’-Ia2’|，Idb=|Ib1’-Ib2’|，Idc=|Ic1’-Ic2’|，制动电流为：Iza=||，Izb=| |，Izc=||。
2人为造成的差动保护误动作的原因分析及对策
造成差动保护误动作的原因有很多，下面介绍造成差动保护误动作的人为原因及相应的对策。
2.1绕组两侧的电流互感器相序接线错误
如果两侧的电流互感器由于接线的错误，造成相序的不对应，肯定会产生差动电流。主要有两种情况。
2.1.1两个电流互感器相序不对应。例如电源侧的电流互感器相序为A、B、C，而定子中心点侧的电流互感器相序为C、B、A。假设电动机现在定子的电流为I，计算得：Ida=Ia1'-Ic2'=I，Idb=0，
Idc=Ic1'-Ia2'=I，Iza==0.5I，Izb=I，Izc==0.5I。
2.1.2三个电流互感器相序全不对应。例如馈电侧的电流互感器相序为A、B、C，而定子中心点侧的电流互感器相序为B、C、A。假设电动机现在定子的电流为I，计算得：Ida=I，Idb=I,Idc=I,Iza=0.5I, Izb=0.5I，Izc=0.5I。
根据上面的分析，现场调试人员从保护装置中读出每相的差动电流和制动电流就可以判断出哪几相相序不对。但是知道互感器的哪几相相序不对还不够，如何才能分析出是哪一侧的互感器相序错了，在一些比较先进的微机保护装置中能够看到电动机定子两侧电流的相序，故很容易判断调整。但在有些微机综合保护装置不能够看到电动机定子两侧电流的相序，我们一般调整电动机定子中心点侧的电流互感器相序，由于差动保护和过流保护都是从同一个互感器不同二次线圈取电流，如果电动机馈电侧的相序不对的话，电动机的负序保护会动作。
2.2电流互感器的极性不对
在绕组相序正确的情况下，电流互感器的极性不对，主要有三种情况：
2.2.1一个电流互感器极性不对应，例如定子中心点侧的A相电流互感器的极性反了，假设电动机现在定子的电流为I，计算得：Ida=2I，Idb=0，Idc=0，Iza=0,Izb=I，Izc=I。
2.2.2二个电流互感器极性不对应，例如馈电侧的A,B相电流互感器的极性反了，假设电动机现在定子的电流为I，同理可以计算得
出：Ida=2I,Idb=2I,Idc=0,Iza=0,Izb=0，Izc=I。
2.2.3三个电流互感器极性不对应，例如馈电侧的A,B,C相电流互感器的极性反了，假设电动机现在定子的电流为I，同理可以计算得出：Ida=2I,Idb=2I,Idc=2I,Iza=0,Izb=0，Izc=0。
根据上面的分析只能知道互感器的哪几相极性不对，但不能分析出是哪一侧的互感器极性错了，在一些比较先进的微机保护装置中能够看到电动机定子两侧电流的相序，如果极性不对很容易判断调整。但在有些微机保护装置不能够看到电动机定子两侧电流的相序，我们一般调整电动机定子中心点侧的电流互感器相序，由于差动保护和过流保护都是从同一个互感器的不同二次线圈取电流，如果电动机馈电侧的相序不对的话，电动机的负序保护会动作。
2.3两侧电流互感器的变比不同
对于两侧电流互感器变比不同引起差动电流，我们可以在保护装置中查看同相两侧电流是否成一定的比例来判断，在保护装置的参数设置中改变电流互感器的换算系数来弥补两侧电流互感器的变比不同。一般情况下两侧电压互感器保护装置的特性和变比都要求相同，由于订货错误等原因使得电源侧的电流互感器和电动机中心点侧的互感器特性不同，在发现变比不同时应尽快检查两侧的互感器，尽量更换互感器使两侧互感器的特性一致。另外某一侧电流互感器被短路和断线都会产生差流，这种情况只需在保护装置中查看两侧电流就能很快发现。
3电动机启动过程中差动保护误动原因分析及对策
3.1电动机启动过程中造成差动保护误动的原因分析
电动机启动过程中,定子启动电流中不但有基频交变分量,还存在着非周期分量和低频交变分量。其中,非周期分量电流很快衰减至零,低频交变分量的频率随转速升高而增大,随转子的非周期电流的衰减并很快衰减至零。电动机在启动过程中含有较大的非周期分量即谐波分量,同时启动电流较大（一般为电动机额定电流的6～8倍），对于风机类和研磨类的电动机启动时间很长。假如电动机带载启动，这个启动时间会更长。所以,如果在设计差动保护时对此考虑不周,在启动过程中的发生误动的可能性非常大。从电流互感器(TA)二次负载分析,启动过程中特别是在低转速时启动电流较大,由于差动保护两侧TA的特性差异,会造成较大的不平衡电流,可能导致差动保护的误动。发电厂中,由于电动机的装设位置距离电源柜比较远，考虑经济和体积等因素,差动保护采用的两组TA容量基本相同，一组装于电源开关柜内,另一组装于电动机本体的三相绕组中性点处，差动保护装置安装在开关柜上。即使两侧TA的特性相同，两者的负载仍有较大的差别，电动机中性点TA由于负载大，在启动时达到的饱和程度要比开关柜内的TA深得多，饱和的时间和电动机启动时的负荷有关。在正常工作情况下,中点侧TA已接近于满负荷，电动机启动时由于TA饱和，在差动回路产生的差流足以造成差动保护误动。
3.2防止电动机启动时差动保护误动的措施
在工程实际中，可以采用以下几种方式来减少和防止电动机启动时差动保护的误动。
（1）引起差动保护误动的不平衡电流决定于两侧电流互感器的相对误差而不是单个电流互感器的误差，因此只要两侧电流互感器的负载能匹配就可大大降低差动不平衡电流。
（2）在设计时，使用容量更大的TA。对于已经安装完成且无法更换TA的情况，可将中性点侧电流互感器的一组备用绕组与原绕阻顺向串联，使中性点侧容量增大，同时将中性点侧电流互感器电缆一根备用芯与中性线并联使用，降低中性线负载阻抗。
（3）减小中性点TA的二次负载。通过增大二次电缆的截面积来减少回路阻抗，对于减少TA二次负载有很大帮助。
（4）选用二次电流较小的的TA（比如选用二次电流为1A）。由于TA的二次负载与二次电流的平方成正比，所以TA的变比对二次负载的影响非常大。
（5）提高差动电流和差动制动系数。但这样会降低保护在正常工作时的灵敏度。在灵敏度要求不高的情况下，可以适当提高差动电流和差动制动系数来降低差动保护误动的几率。
(新)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
常见电动机控制电路图
电机启动常见方法 1、定时自动循环控制电路 说明：（技师一） 1、题图中的三相异步电动机容量为，要求电路能定时自动循环正反转 控制；正转维持时间为20秒钟，反转维持时间为40秒钟。 2、按原理图在配电板上配线，要求线路明快、工艺合理、接点牢靠。 3、简述电路工作原理。 注：时间继电器的延时时间不得小于15秒，时间调整应从长向短调。 定时自动循环控制电路电路工作原理：合上电源开关QF，按保持按钮SB2，中间继电器KA吸合，KA的自保触点与按钮SB2、KT1、KT2断电延时闭合的动断触点组成的串联电路并联，接通了起动控制电路。按起动按钮SB3，时间继电器KT1得电，其断电延时断开的动合触点KT1闭合，接触器KM1线圈得电，主触点闭合，电动机正转（正转维持时间为20秒计时开始）。同时KM1动合触点接通了时间继电器KT2，其串联在接触器KM2线圈回路中的断电延时断开的动合触点KT2闭合，由于KM1的互锁触点此时已断开，接触器KM2线圈不能通电。当正转维持时间结束后，断电延时断开的动合触点KT1断开,KM1释放，电动机正转停止。KM1的动断触点闭合，接触器KM2线圈得电，主触点闭合，电动机开始反转.同时KM1动合触点断开了时间继电器KT2线圈回路（反转维持时间为40秒计时开始）。这时KM2动合触点又接通了KT1线圈，断电延时断开的动合触点KT1闭合，为下次电动机正转作准备。因此时串联在接触器KM1线圈回路中的KM2互锁触点断开，接触器KM1线圈暂时不得电。与按钮SB2串联的KT1、KT2断电延
时闭合的动断触点是保证在电动机自动循环结束后，才能再次起动控制电路。热继电器FR常闭触点，是在电动机过负载或缺相过热时将控制电路自动断开，保护了电动机。 2、顺序控制电路（范例） 顺序控制电路（范例）工作原理：图A：KM2线圈电路由KM1线圈电路起动、停止控制环节之后接出。按下起动按钮SB2，KM1线圈得电吸合并自锁，此时才能控制KM2线圈电路。停止按钮SB3只能控制M2电动机的停转，停止按钮SB1为全停按钮。本电路只有满足M1电动机先起动的条件，才能起动M2电动机。 图B：控制电路由KM1线圈电路和KM2线圈电路单独构成。KM1的动合触点作为一控制条件，串接在KM2线圈电路中，只有KM1线圈得电吸合，其辅组助动合触点闭合，此时才能控制KM2线圈电路。停止按钮SB3只能控制M2电动机的停转，停止按钮SB1为全停按钮。本电路只有满足M1电动机先起动的条件，才能起动M2电动机。
2电动机的相间短路保护
电动机的相间短路保护 一、瞬时电流速断保护 目前中、小容量的电动机广泛采用电流速断保护作为防御相间短路故障的主保护。 (一)保护的启动元件 构成电动机电流速断保护的电流继电器可以是电磁型的，也可以是感应型的。对于不易遭受过负荷的电动机(如给水泵、凝水泵、循环水泵的电动机)，可采用DL一10系列的电磁型电流继电器构成保护。对于容易过负荷的高压电动机及容量在100kW以上的低压电动机(如排粉机、磨煤机、碎煤机以及灰浆泵等的拖动电动机)，则宜采用具有反时限特性的GL—10系列感应型电流继电器来构成保护，因为此时可利用继电器中的瞬动元件构成电动机的相间短路保护，作用于断路器跳闸；利用继电器中的反时限元件，构成电动机的过负荷保护，并根据拖动机械的特点，作用于发信号或减负荷及跳闸。 (二)保护装置的接线方式 电动机相间电流保护的接线方式有两 种，当灵敏度不能满足要求时可采用两相两 继电器式不完全星形接线，如图11—1(a) 所示，否则优先采用两相电流差单继电器式 接线，如图11—1(b)所示。为了使电流保 护不仅能反应电动机内部的相间短路，同时 也能反应电动机与断路器之间连线上的相间 短路，保护用电流互感器的安装位置，应尽 可能地靠近断路器侧。 此外，电动机保护的操作电源还可以采 用交流操作电源，由感应型电流继电器构成 且采用不同操作电源的保护接线图可参照前面第三章的图3—26。由图3—26(b)可知，当保护采用交流操作电源和两相电流差单继电器式接线时，只要一个感应型电流继电器就可以构成一台电动机设备的相间保护和过负荷保护，并且由于这种接线不需要直流操作电源及相
应的连接电缆，在电动机断路器的操作机构上又易于实现，因而有较广泛的应用。 (三)电流速断保护和过负荷保护的整定计算 作为电网的末级，电动机电流速断保护不存在相邻元件故障时保护可能误动的问题，故保护的动作电流只需按躲过电动机的启动电流整定，即 。：iKrelKe，Ms(11IK 11—1) ．Bct=—_，Ms 一) 式中 K。l——可靠系数，因考虑电动机启动电流中非周期分量的影响，故取得大些，对DL- 10型继电器，取1．4～1．6，对GL一10型继电器取1．8～2； K．——接线系数，保护采用两相不完全星形接线时取1，采用两相电流差接线时取朽； IMs——电动机启动电流的周期分量； nTA——电流互感器变比。 保护装置的灵敏度按系统最小运行方式下，电动机出口两枫短路的最小短路电流进行校验，要求灵敏系数不小于2，即 r(2) K…2瓦zK．min≥2 (11—2) 电动机过负荷保护的动作电流按躲过其额定电流整定，即 [K-act=等×等…圳 式中 K。，——可靠系数，当保护动作于信号时取1．05，动作于减负荷或跳闸时取2； K。——接线系数，取值参照电动机的电流速断保护； K。——电流继电器的返回系数，DL—10型继电器取0．85，GL—10型继电器取0．8； IN'M——电动机的额定电流； nTA——电流互感器变比。 过负荷保护是通过提高保护动作时间来躲过电动机带负荷启动的，故保护的动作时限应躲过电动机带负荷启动的时间，一般取15—20s，有条件时，可实测带负荷启动的时间后再整定其动作时限。当保护采用GL一10系列电流继电器的反时限元件构成时，则是要求在流过继电器的电流k：K。竺时，继电器感应部分的动作时间为15—20s。 二、纵差动保护 容量在2000kW以上或2000kW(含2000kW)以下、具有6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，应装设纵差保护作为相间短路主保护。 电动机纵联差动保护的动作原理基于比较被保护电动机机端和中性点侧电流的相位和幅 值而构成。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应装设同型号、同变比的两组电流互感器TAl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。 在中性点非直接接地的供电网络中，电动机的纵差保护一般采用两相式接线，接人差动
发电机差动保护原理
5.1发电机比率制动式差动保护 比率制动式差动保护是发电机内部相间短路故障的主保护。 5.1.1保护原理 5.1.1.1比率差动原理。 差动动作方程如下： l op 3 I op.0 （ I res 兰 l res.0 时） l op > I op.O + S （l res — res.0） （ l res > l res.0 时） 式中：l op 为差动电流，l o P.O 为差动最小动作电流整定值，I res 为制动电流，I r es.O 为最小制动电流整定值，S 为比率制动特性的斜率。各侧电流的方向都以指向发 电机为正方向，见 图 （根据工程需要，也可将 5.1.1.2 TA 断线判别 当任一相差动电流大于0.15倍的额定电流时启动TA 断线判别程序，满足下 列条件认为 TA 断线： a. c. 5.2发电机匝间保护 发电机匝间保护作为发电机内部匝间短路的主保护。根据电厂一次设备情 况，可选择以下方案中的一种： 5.1.1。 差动电流: 1 op 制动电流: 1 res — 式中：I T ，I N 分别为机端、 见图5.1.1。 中性点电流互感器（TA ）二次侧的电流，TA 的极性 _L 氓 € % 5 TA 极性端均定义为靠近发电机侧） 本侧三相电流中至少一相电流为零； b.本侧三相电流中至少一相电流不变； 最大相电流小于1.2倍的额定电流。 5.1.1电流极性接线示意图
5.2.1故障分量负序方向（△ P2）匝间保护 该方案不需引入发电机纵向零序电压。
故障分量负序方向（△ P2）保护应装在发电机端，不仅可作为发电机内部匝间短路的主保护，还可作为发电机内部相间短路及定子绕组开焊的保护。 5.2.1.1保护原理 当发电机三相定子绕组发生相间短路、匝间短路及分支开焊等不对称故障 时，在故障点出现负序源。故障分量负序方向元件的A U2和A I2分别取自机端TV、TA，其TA极性图见图5.2.1.1,则故障分量负序功率A P2为： △ P2 =3艮〔厶『2心?2心也21 2L J A ? 式中i I2为也I2的共轭相量，申sen。2为故障分量负序方向继电器的最大灵敏 角。一般取60。~80。（也|2滞后A U2的角度）。 故障分量负序方向保护的动作判据可表示为: > E-p △》2=血e^S n 实际应用动作判据综合为: A P2 = A U2r』I ' + A U2i ”也I ' > ￡P （S S i、年为动作门槛） 保护逻辑框图见图521.2。 枣力， “ r ‘ 1 1 Um： I 1卄TA 图521.1故障分量负序方向保护极性图
电动机保护器的保护原理及应用
电动机保护器的保护原理及应用 1、引言 在当今的动力设备中，电动机是应用最为广泛的，电动机能够正常运转发挥，是其他的设备能够正常工作的前提条件，所以电动机保护器的合理利用是对正常的生产工作负责的表现，只有在电动机正常发挥其功能的基础上，才能够保证一个企业的工作流程不会受到干扰，可以正常运转。现如今，电动机已经被广泛的应用到各行各业当中，在各个领域当中都发挥着及其重要的作用。电动机保护器的作用是保证电动机在发电，供电，用电的一系列流程中，不会中途受到某些因素的制约而停止工作的的一种设备。在电机出现过热、接地、轴承磨损、定转子偏心时、绕组老化时，电动机保护器会予以报警或保护控制。如今电动机保护器几乎渗透到所有用电领域，其影响也是非常的巨大，所以电动机保护器的保护就显得和重要。 2、电动机保护器的保护原理与构成 2.1电动机烧毁的主要原因是运行时出现断相和过载烧毁绕组，因而，有电动机存在的电路应该装设有电动机保护器，以保证在电动机出现断相和过流运行时及时切断工作电源，保护电动机免受损坏，小型电动机的主要保护器是热继电器,而当面对大型电动机时,如果还使用热继电器对电动机进行保护的话其连接点(即进出热继电器的螺丝接线点)就很容易出现发热现象及发生故障,为避免如上问题，就出现了电动机综合保护器，电动机综合保护器是穿心式的,可以减少电线连接点,可以减少发热点和故障点,价格也便宜。 2.2使用电机综合保护器时必须注意控制线路的接线问题,以确保正常运行 2.3有的电机综合保护器注明,一定要接上负载才能正常工作,不接负载时表示电路处于缺相工作状态，因此综合保护器是拒绝合闸的，电动机将无法启动，这说明电机综合保护器内部是依靠电流互感器来检测三相线电流的有无，来判断电路是否存在缺相问题，因而在未接通电源或没有负载时，个闭点实际上是开点所以没办法合闸。 2.4某些大型电机冷却系统故障或是长时间工作在高温高湿环境下造成电机故障。电动机保护原理的研究是保证电动机保护器性能高低的关键，根据三相对称分量法的理论，三个不对称的向量可以唯一分解成三组对称的向量，分别为正序分量、负序分量和零序分量。电动机在发生对称故障和不对称故障时，电动机的三相电流都会发生变化。电动机故障条件流过绕组的电流过大，超过电动机的额定电流，因此可根据这一特征来对电动机过电流进行保护。电机过载、断相、欠压都会造成绕组电流超过额定值。电源电压欠压，运行电流上升的比例将等于电压下降的比例；电机过载时，常造成堵转，此时的运行电流会大大超过额定电流。针对以上情况，电动机保护器可通过对三相运行电流进行检测，根据运行电流的不同性质来确定不同的保护方式，从而对电机予以的断电保护。电动机的故障类型分为过流保护、负序电流保护、零序电流保护、电压保护和过热保护等几种。通过对电动机保护器的保护原理分析可以看出，理想的电动机保护器应满足可靠、经济、方便等要素，具有较高的性能价格比。经过发展和更新，如今电动机保护器一般由电流检测电路、温度检测电路、基准电压电路、逻辑处理电路、时
配置发电机相间短路的后备保护
配置发电机相间短路的后备保护 2010-02-14 21:18:36 作者：loveg来源：电机维修网浏览次数：35 网友评论 0 条（1）发电机内部故障，而纵联差动保护或其他主要保护拒动时。 （1）发电机内部故障，而纵联差动保护或其他主要保护拒动时。 （2）发电机、发电机－变压器组的母线故障，而该母线没有母线差动保护或保护拒动时。 （3）当连接在母线上的电气元件（如变压器、线路）故障而相应的保护或断路器拒动时。发电机的后备保护方式有：低电压启动的过电流保护、复合电压启动的过电流保护、负序电流以及单元件低压过电流保护和阻抗保护。 1）低电压启动的过电流保护。发电机低压启动的过流保护的电流继电器，接在发电机中性点侧三相星形连接的电流互感器上，电压继电器接在发电机出口端电压互感器的相间电压上，在发电机投入前发生故障时，保护也能动作。低电压元件的作用在于区别是过负荷还是由于故障引起的过电流。 2）复合电压启动的过电流保护。复合电压启动是指负序电压和单元件相间电压共同启动过电流保护。在变压器高压侧母线不对称短路时，电压元件的灵敏度与变压器绕组的接线方式无关，有较高的灵敏度。 3）负序电流和单元件低压过流保护。发电机负序电流保护采用两段式定时限负序电流保护，由于不能反应三相对称短路，故加设单元件低压过流保护作为三相短路的保护；对于发电机－变压器组，宜在变压器两侧均设低压元件。两段式定
时限负序保护的灵敏段作为发电机不对称过负荷保护，经延时作用于信号。定时限负序电流保护作为发电机不对称短路的后备保护，它和单元件电压过流共用时间元件。 4）阻抗保护。发电机－变压器组阻抗保护一般接在发电机端部，阻抗元件一般为全阻抗继电器。但阻抗元件易受系统振荡及发电机失磁等的影响。阻抗元件的阻抗值整定，应与线路距离保护的定值配合，动作时间与所配合的距离保护段时间相配合。阻抗保护应有可靠的失压闭锁装置。由于动作时间较长，不设振荡闭锁装置。
电动机短路保护技术实用性探讨
文章编号:1004—289X(2006)02--0005-03 电动机短路保护技术实用性探讨 郭玉萍 (黑龙江省双矿集团,双鸭山 155100) 摘 要:对电动机电路保护进行了分析,提高其运行效率。 关键词:电动机;保护;效率 中图分类号:T M32 文献标识码:B Discussion on Practicability of Protective T echnique of M otor Short Circuit G UO Yu-ping (Shuangyashan C oal Mine G roup,Shuangyashan155100,China) Abstract:Different kinds of protective technique for the m otor are analyzed to im prove its running efficiency. K ey w ords:m otor;protection;efficiency 1 引言 电动机是将电能转化为机械能,它具有结构简单、使用方便、应用广泛等优点。电动机效率的高低,直接关系到企业生产效能的发挥和经济效益的提高,对企业发展具有重要的作用。具调查,年产量1000万吨煤的双鸭山矿业集团公司用电量每年为7.1亿kW,其中电动机使用总功率占70%。所以,对电动机实行有效保护是提高电动机运行效率的一个重要研究课题。 实践表明,电动机的故障损坏几率很大,其中电动机因绕组烧坏的占80%以上,机械及其它故障约占20%。以上问题主要是电路发生短路故障、过电流保护、电动机过负载运行、电动机起动时所特有的起动电流相协调等原因引起的。 烧坏绕组的原因多见于断相运行或过载运行,绕组对地短路,相间或匝间短路。因此,使用的电动机一般都要求采用短路、过载和断相保护。常用的保护电器元件是低压熔断器和双金属热电器,前者用于短路保护,后者则用于过载和断相保护。 2 短路保护技术 三相异步电动机在企业实际生产中占95%以上。其运行电路都应设计有短路保护装置,小鼠笼电动机常采用低压熔断器进行保护。 由于RC-1型瓷插熔断器及RM型螺旋式熔断器具有价廉、体积小、维修简单、更换方便等优点,因此在工业中被广泛应用,但这种简单的保护措施在实际运用中效果并不理想。具不完全统计,本系统电动机断相运行事故中约有70%是由熔器熔断一相而造成的,其主要原因就是对熔断器选用不当。 为避免因熔断一相熔断所产生的电动机断相事故,国外倾向于“无熔保护”即用装置式自动开关代替熔断器,实现电机的短路和过载保护。 国内有的引进厂采用空气开关取代熔断器,(从0.9～15A不等),应用效果也较好。另一种较好方法是采用近年来逐步推广的保护机电设备的新型元件—温度熔断器,它是将温度熔断器紧贴在机电设备的发热部位(紧贴于线圈处固定),串联于设备的用电回路或控制回路中。当电机温度由于某种原因上升到温度熔断器额定值时,温度熔断器熔断,切断电机的供电回路或控制回路,彻底消除因过热损坏电机的因素。 温度熔断器与一般热熔体相比,前者是通过外热引起的形变而起到保护作用,后者是由熔断体通过电流所产生的自行熔断而起保护作用,因此,两者有质的区别。 我国目前电动机短路保护多数还是采用熔断器保护形式。为避开电动机的起动电流造成非正常断电,通常选定熔体的额定电流要大于2.5倍电动机额定电流,而且熔断器正常运行中也要在1.31.5倍额定电流以上才能熔断,因此,最好不要用熔断器做过载保护,但可做短路保护。为避免其误熔断,可适当放大熔体
典型电动机控制原理图及解说
1、定时自动循环控制电路 说明： 1、题图中的三相异步电动机容量为1.5KW，要求电路能定时自动循环正反转控制；正转维持时间为20秒钟，反转维持时间为40秒钟。 2、按原理图在配电板上配线，要求线路明快、工艺合理、接点牢靠。 3、简述电路工作原理。 注：时间继电器的延时时间不得小于15秒，时间调整应从长向短调。 定时自动循环控制电路电路工作原理：合上电源开关QF，按保持按钮SB2，中间继电器K A吸合，KA的自保触点与按钮SB2、KT1、KT2断电延时闭合的动断触点组成的串联电路并 联，接通了起动控制电路。按起动按钮SB3，时间继电器KT1得电，其断电延时断开的动合 触点KT1闭合，接触器KM1线圈得电，主触点闭合，电动机正转（正转维持时间为20秒计时 开始）。同时KM1动合触点接通了时间继电器KT2，其串联在接触器KM2线圈回路中的断电 延时断开的动合触点KT2闭合，由于KM1的互锁触点此时已断开，接触器KM2线圈不能通电 。当正转维持时间结束后，断电延时断开的动合触点KT1断开,KM1释放，电动机正转停止 。KM1的动断触点闭合，接触器KM2线圈得电，主触点闭合，电动机开始反转.同时KM1动 合触点断开了时间继电器KT2线圈回路（反转维持时间为40秒计时开始）。这时KM2动合触 点又接通了KT1线圈，断电延时断开的动合触点KT1闭合，为下次电动机正转作准备。因此
时串联在接触器KM1线圈回路中的KM2互锁触点断开，接触器KM1线圈暂时不得电。与按钮 SB2串联的KT1、KT2断电延时闭合的动断触点是保证在电动机自动循环结束后，才能再次 起动控制电路。热继电器FR常闭触点，是在电动机过负载或缺相过热时将控制电路自动断 开，保护了电动机。 2、顺序控制电路（范例） 顺序控制电路（范例）工作原理： 图A：KM2线圈电路由KM1线圈电路起动、停止控制环节之后接出。按下起动按钮SB2， KM1线圈得电吸合并自锁，此时才能控制KM2线圈电路。停止按钮SB3只能控制M2电动机 的停转，停止按钮SB1为全停按钮。本电路只有满足M1电动机先起动的条件，才能起动M2 电动机。 图B：控制电路由KM1线圈电路和KM2线圈电路单独构成。KM1的动合触点作为一控制条件 ，串接在KM2线圈电路中，只有KM1线圈得电吸合，其辅组助动合触点闭合，此时才能控制 KM2线圈电路。停止按钮SB3只能控制M2电动机的停转，停止按钮SB1为全停按钮。本电路 只有满足M1电动机先起动的条件，才能起动M2电动机。 3、电动机顺序控制电路
实用文档之高压电动机差动保护原理及注意事项
实用文档之"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。 保护装置的原理接线图如图2所示。电流互感器应具有相同的特性，并能满足10%误差要求。 微机保护原理框图见图如下： ≥1 ＆ ＆ ≥1 ACT BTJ ACT BTJ t dz 差动速断（投跳） 比率差动（投跳） I da >I sd I ∑>I N I d >I set I ∑I sd I d >I set 差动 速断 保护 分相 比率 差动 保护
电动机差动保护的原理及应用
电动机差动保护的原理及应用 摘要：本文阐述了大型电动机差动保护原理。分析了差动保护的分类及对灵敏度的影响并介绍了差动原理逻辑图。 关键词：差动保护、比率差动、二次谐波闭锁比率差动 引言 大型高压电动机作为昂贵的电气主设备在发电厂，化工厂等大企业得到广泛的应用。如果发生严重故障导致电机烧毁，将严重影响生产的正常进行，造成巨大的经济损失，因此必须对其提供完善的保护。现有电动机综合保护装置主要针对中小型电动机，为其提供电流速断，热过载反时限过流，两段式定时限负序，零序电流，转子停滞，启动时间过长，频繁启动等保护功能。而对于2000KW以上特大容量电动机，则无法满足其内部故障时对保护灵敏度与速动性的要求，因而研制此装置并配合综合保护装置，为高压电动机提供更可靠更灵敏的保护措施。按照《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB50062的要求：2MW 及以上的电机应装设纵差保护。 一概述 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。 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。 保护装置的原理接线图如图2所示。电流互感器应具有相同的特性，并能满足10%误差要求。 微机保护原理框图见图如下：
高压电动机综合保护整定原则
电动机综合保护整定原则 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：I dz=KI e/n 式中：I dz：差电流速断的动作电流 I e：电动机的额定电流 K：一般取8~10 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 I dz.min=K KΔmI e/n 式中：I e：电动机的额定电流 n：电流互感器的变比 K K：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I dz.min=（0.3~0.6）I e/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 =K K K fzq K tx K c 式中：K tx：电流互感器的同型系数，K tx=0.5
K K：可靠系数，取2~3 K c：电流互感器的比误差，取0.1 K fzq：非周期分量系数，取1.5~2.0 计算值K max=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=0.3~0.6 3、电流速断保护 整定原则：躲过电动机启动时的产生的最大电流，但在正常运行中又要有足够的灵敏度； 1）Izd = K K.Istart K为可靠系数,一般地Kk=1.3 Istart为电动机启动的最大电流，该电流值可以通过启动电机时记录保护中记录的最大电流取得；或根据动机标称启动电流得到；2）若Istart不好确定时，可根据下面推荐进行计算Istart； 单鼠笼: Istart=(6~7)Ie 双鼠笼: Istart=(4~5)Ie 绕线式: Istart=(3~4)Ie Idz=K*Izd 电动机启动过程中K=1，启动结束后K=0.5； 即当电动机启动完成后速断定值自动降低为原定值的50％。可有效地防止启动过程中因启动电流过大引起的误动，同时还能保证正常运行中保护有较高的灵敏性。 3）速断动作时间tsd 根据现场运行经验，一般取取tsd =0.05s
电动机控制原理图
三相异步电动机启动控制原理图 1、三相异步电动机的点动控制 点动正转控制线路是用按钮、接触器来控制电动机运转的最简单的正转控制线路。所谓点动控制是指：按下按钮，电动机就得电运转；松开按钮，电动机就失电停转。 典型的三相异步电动机的点动控制电气原理图如图3-1(a)所示。点动正转控制线路是由转换开关QS、熔断器FU、启动按钮SB、接触器KM及电动机M组成。其中以转换开关QS作电源隔离开关，熔断器FU作短路保护，按钮SB控制接触器KM的线圈得电、失电，接触器KM的主触头控制电动机M的启动与停止。 点动控制原理：当电动机需要点动时，先合上转换开关QS，此时电动机M尚未接通电源。按下启动按钮SB，接触器KM的线圈得电，带动接触器KM的三对主触头闭合，电动机M便接通电源启动运转。当电动机需要停转时，只要松开启动按钮SB，使接触器KM的线圈失电，带动接触器KM的三对主触头恢复断开，电动机M失电停转。在生产实际应用
中，电动机的点动控制电路使用非常广泛，把启动按钮SB换成压力接点、限位节点、水位接点等，就可以实现各种各样的自动控制电路，控制小型电动机的自动运行。 2.三相异步电动机的自锁控制 三相异步电动机的自锁控制线路如图3-2所示，和点动控制的主电路大致相同，但在控制电路中又串接了一个停止按钮SB1，在启动按钮SB2的两端并接了接触器KM的一对常开辅助触头。接触器自锁正转控制线路不但能使电动机连续运转，而且还有一个重要的特点，就是具有欠压和失压保护作用。它主要由按钮开关SB（起停电动机使用）、交流接触器KM （用做接通和切断电动机的电源以及失压和欠压保护等）、热继电器（用做电动机的过载保护）等组成。 欠压保护：“欠压”是指线路电压低于电动机应加的额定电压。“欠压保护”是指当线路电压下降到某一数值时，电动机能自动脱离电源电压停转，避免电动机在欠压下运行的一种保护。因为当线路电压下降时，电动机的转矩随之减小，电动机的转速也随之降低，从而使电动机的工作电流增大，影响电动机的正常运行，电压下降严重时还会引起“堵转”（即 电动机接通电源但不转动）的现象，以致损坏电动机。采用接触器自锁正转控制线路就可避免电动机欠压运行，这是因为当线路电压下降到一定值（一般指低于额定电压85%以下）时， 接触器线圈两端的电压也同样下降到一定值，从而使接触器线圈磁通减弱，产生的电磁吸力减小。当电磁吸力减小到小于反作用弹簧的拉力时，动铁心被迫释放，带动主触头、自锁触头同时断开，自动切断主电路和控制电路，电动机失电停转，达到欠压保护的目的。
高压电机差动保护动作的几种原因
咼压电机差动保护动作的几种原因 时间：2016/1/30 点击数：526 高压电机在运行过程中特别是改造初次投产时会因接线不正确、变比选择不匹配及其他疏漏，引起电机、 变压器差动保护动作，这些问题如不能及时、准确的处理，便会影响到油气生产。我们在实践中找到了很多解决此类问题的办法，供大家共享。 1电机差动保护动作原因分析 1.1已经投产运行中的电机 已经投产运行的电机当岀现差动保护动作时，大都不是因为接线错误了，而是因为电机、电缆或保护装置岀现了问题。解决办法：对电机差动保护的定值和动作值进行比对，就能大致判断岀故障的主要原因并决定先对那些设备进行检查。一般来说，依次对电机、电缆进行绝缘测试、直阻测试，对差动回路包括电流互感器进行测试，检查是否有异常，对保护装置进行检查，也可分班同时进行检查。根据我们的经验，主要是电机内部短路、电缆短路特别是有中间接头的地方以及 CT和二次回路的问题。 投产后的电机也会因外界因素或运行方式的改变，造成电机差动保护动作。我单位卫二变电所就出现了这 种问题。卫二变高压622注水电机在正常运行时，由于给2号主变充电，造成622注水电机差动保护动作。 这个看似没有关联的操作却引起了差动保护动作。后经分析、查找、试验，发现差动电流互感器开关侧其 二次线错接在了测量级上，其电机两侧CT的特性不一致。当给 2号35kV主变充电时就会有直流分量和 谐波串到6kV电机保护回路中（具体分析不在这里赘述），造成差流过大（动作值 1.6A左右，动作整定 值1.02A ）。更改后，再次启动电机并用钱形电流表（4只表）检测二次回路，其差流正常，保护不再误 动。 2改造或新设备第一次投产时，电机差动保护动作原因分析 由于安装人员技术水平不高或是粗心或是对设备了解不够、理解偏差，对电机、保护装置改造后或是新设 备第一次投产试运行时，往往会岀现差动保护动作的现象。下面就介绍我供电服务中心所管辖的变电所岀现过的几种情况。 ⑴郭村变624高压注水电机改造后，几乎每次启动都会出现差动保护动作（动作值 6.2A-7.2A。动作整定 值5.2A ）。对装置的参数整定，CT的极性、接线进行反复检查均没问题，电机试验也正常。后来确认， 由于电机距离开关柜较远（1000m ），电机中心点CT的带负载能力不够，从而在电机直接启动时（启动电流是额定电流的4-6倍）造成差流岀现。测量电动机尾端到开关柜保护装置的接线直阻为 3.5欧，CT带 负载能力为2.2欧。我们从厂家制造了两只专用CT，二次绕组都制成保护级且变比相同，把其副边串接起 来，在不改变变比的情况下，提升了带负载能力。改造后正常。 ⑵郭村变624电机再次改造后，第一次试运行出现了差动速断跳闸，动作值30.2A，动作整定值21.7A。我们对电机、电缆、CT变比、极性及二次回路进行了检查，都没有问题。对差速的动作值与动作整定值进行比对分析，不该是电机差动CT极性接反（相角差180度），接反后其动作值应在 42A以上，更像是差 动回路或一次回路相序不对，其动作电流肯定大于 21.7A，一般小于42A。其动作值与启动电流 258 2015年9月下 的大小成正比，也可以每次启动时，用四只钳形电流表测得数据，再根据余玄定理大致算岀来理想状态下
电动机综合保护器2010JD5[1]
1.3.5 安装面与垂直面的斜度不大于±5°。 1.3.6 在无爆炸危险介质，且介质中无足以腐蚀金属和破坏绝缘的气体及较多导电尘埃存在的地方。 1.3.7 在有防雨雪设备及没有充满水蒸汽的地方。1.3.8 在无显著动摇、冲击和振动的地方。1.3.9 安装类别：Ⅲ。 1.3.10 主电路使用类别：AC-3、AC-4。 2.1 结构 本系列电动机保护器主要部件由底座罩壳、互感器和电路板组件组成。全部的零部件都安装在一个塑料外壳中。2.2 结构特点 2.2.1 保护器具有断相和过载保护功能。 2.2.2 保护器的三个指示灯分别指示运行、过载和断相工作状态。2.2.3 保护器具有整定电流连续可调装置。2.2.4 保护器的主电路是采用穿芯式接线方试。2.2.5 保护器的脱扣级别：10A ；3P 。 2.2.6 保护器的安装方式：与产品底板平面螺钉独立安装。2.3 工作原理 保护器是通过电流互感器检测电动机主电路电流来判断电动机是否过载或断相的，过载时触发过载反时限电路，根据过载电流倍数进行延时，延时时间到，便触发继电器使其常闭触头断开而实现保护；断相时保护器是通过断相保护电路延时，时间到，则使继电器常闭触头断开而实现保护。 2 结构与工作原理 3.1 主电路基本参数见表13.2 辅助电路技术参数 3.2.1 额定工作电压AC220V ±10%或AC380V ±10%， 3 技术参数 1.1适用范围 JD-5(B)电动机保护器，适用于额定频率50Hz ，额定工作电压AC380V/AC220V ，额定工作电流0.5A~100A 的长期工作1 概述： 额定控制电源电压：以电压值AC380V 或AC220V 表示 整定电流范围代号(见表1)，用整定电流范围最大值表示 基本规格代号：不标注为一般式，加注字母B 表示设有报警功能设计序号 电动机保护器 1.3正常工作条件1.3.1周围空气温度： a) 周围空气温度不超过+40℃，且其24h 内其平均温度值不超过+35℃； b) 周围空气温度下限为-5℃。1.3.2 海拔高度：不超过2000m ； 1.3.3 大气条件：最高温度为+40℃时，空气的相对湿度不超过50%；在较低的温度下可以允许有较高的相对湿度，例如20℃时达90%。对由于温度变化偶尔产生的凝露应采取适当的措施。1.3.4 污染等级：3； JD - / 制或间断工作制中，保护器通常与交流接触器配合使用，可对三相电动机在运行中所出现的断相、过载等故障按照产品设定的要求来分断电动机的主电路从而实现了保护。保护器设有运行、断相和过载指示及报警功能, 可随时显示电动机的运行状况。 产品符合标准：GB14048.4《低压开关设备和控制设备机电式接触器和电动机起动器》。1.2 电动机保护器系列型号的解释 5 B JD-5(B) 电动机保护器 JD-5(B) 电动机保护器 整定电流
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 李德佳核电秦山联营有限公司 314300 [摘要]本文阐述了大型电动机高阻抗差动保护原理及整定原则和整定实例。分析了CT匝数比误差对高阻抗差动保护的影响，并介绍了匝数比误差的测量方法。 [关键词]高阻抗差动保护匝数比 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。
电动机差动保护装置
WDZ-5231电动机差动保护装置 1装置功能 WDZ-5231电动机差动保护装置主要用于10KV及以下2000KW及以上三相异步电动机的差动保护，与配套的WDZ-5232电动机保护测控装置共同构成大型电动机的全套保护。 WDZ-5200系列电动机保护装置还包括WDZ-5232电动机保护测控装置、WDZ-5233电动机综合保护测控装置，三者在保护、测控功能的区别见下表所示。 2保护功能及原理 2.1电动机状态 电动机按照运行状态，有停机态、起动态、运行态之分。 如果I max<0.125I e，电动机处于停机态； 电动机原本处于停机态，检测到I max>0.125 I e：如果I max>1.125 I e，认为电动机进入起动
态；如果I max ≤1.125 I e ，则认为电动机起动结束，直接进入运行态。 如果电动机处于起动态，检测I max ，如果0.125 I e I cdsd I dc >I cdsd I db >I cdsd 2.4.2 保护动作判据 cdsd I DI >max 式中，I cdsd ：差动速断保护动作电流整定值（A ） 2.5 比率差动保护 装置采用三折线比率差动原理，其动作曲线如下图所示，第3折线斜率固定为1。比率差动保护必须在电动机不在停机态时，方才有效。
电动机纵联差动保护
电动机纵联差动保护 一、比率制动差动保护 （1）电动机二次额定电流 1 n TA I n =? （2）差动保护最小动作电流 I s =K rel (·K cc ·K er +Δm )I n ap K K rel ——可靠系数，取K rel =2 ap K ——外部短路切除引起电流互感器误差增大的系数（非周期分量系数）=2 ap K K cc ——同型系数，电流互感器同型号时取K cc =0.5，不同型号时K cc =1 K er ——电流互感器综合误差取K er =0.1 Δm ——通道调整误差，取Δm =0.01~0.02 I s =2 (2×0.5×0.1+0.02)I n =0.24 I n 一般情况下，取I s =(0.25~0.35)I n ，当不平衡电流较大时，I s =0.4I n （3）确定拐点电流I t 有些装置中拐点电流是固定的，如I t = I n ；当拐点电流不固定时可取I t = (0.5~0.8)I n （4）确定制动特性斜率s 按躲过电动机最大起动电流下差动回路的不平衡电流整定 最大起动电流I st ·max 下的不平衡电流I umb ·max 为 I umb ·max =(·K cc ·K er +Δm ) I st ·max ap K =2，K cc =0.5，K er =0.1，Δm=0.02，I st ·max =K st I n (取I st =10) ap K I umb ·max =(2×0.5×0.1+0.02)10I n =1.2I n 比率制动特性斜率为 t n st s umb rel I I K I I K s ??= ?max K rel =2，当I s =0.3 I n ，I t =0.8 I n ，K st =7 2 1.20.30.3470.8n n n n I I s I I ×?==? 一般取s =0.3~0.5 （5）灵敏系数计算 电动机机端最小两相短路电流为 (2)1 2K L I x x = ?′+ x ′- 电动机供电系统处最小运行方式时折算到S B 基准容量的系统阻抗标幺值 U B - 电动机供电电压级的平均额定电压U B =6.3(10.5)kV X L - 电动机供电电缆折算到S B 基准容量的阻抗标幺值 制动电流(2)res TA 2K I I n =相应的动作电流为