高压电动机的纵联差动保护
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。
高压电机变频改造后综合保护配置方案
高压电机变频改造后综合保护配置方案摘要：随着电力电子技术的发展，变频器在电厂得到了广泛应用。
目前的新建电厂，重要辅机如风机、水泵等，一般均要求考虑配置变频器拖动；越来越多的已建电厂正在进行或已完成高压电动机采用变频器的改造。
高压电动机采用采用变频器拖动后，电动机保护如何配置才能保证机组安全可靠的运行，成为电厂、设计院、保护厂家关注的问题。
关键字：大型电动机；变频；保护配置1变频方式下电动机保护面临的问题采用变频装置后，电动机实现了软启动，启动电流从零开始平滑上升，启动电流显著减小，只有额定电流的1.2～1.5倍（工频可达5倍左右），电动机可以在较小的电流下实现加速、减速，发热较小。
但是，同时启动时间却有所延长。
这对按照躲过启动电流整定的保护和按启动时间整定的保护会带来一定的影响。
据实验实测，移相变压器将会产生5-6倍励磁涌流。
变频器输出侧频率将根据现场运行情况不断调整和变化，输出侧电流的频率可在0.2～400Hz内变化，同时变频器输出侧电流存在一定谐波分量，尤其当电动机在低频段工作时，谐波分量更高。
由于谐波电流的影响，电动机的发热量较工频运行方式下有所增加。
高压电动机变频运行后，电流互感器更容易饱和。
根据电磁式互感器的工作原理，在电压一定的情况下，频率和磁通成反比关系。
频率越低，互感器通过的磁通越大。
因此，在低频情况下．传统的工频互感器极容易发生饱和。
对于变频调速系统，由于附加了变频器装置，变频器的输入电流和输出电流在频率和相位上没有必然的联系。
这是影响电动机继续使用相量差动保护的最大障碍；电动机相量差动保护的工作原理是基于比较电动机两端电流的大小与相位的。
然而变频器输入输出侧的电流在相位上不一致，在工频运行方式下的差动保护中，即使电动机在正常工作情况下也会有相当数量的差流出现。
但是，对于电动机的输入和输出电流，它们的频率和相位是一致的，因此可以考虑对电动机单独进行差动保护，差动保护所需电流取自电动机的输入侧和输出侧。
高压电动机差动保护处理
高压电动机差动保护处理
高压电动机差动保护是一种用于保护电动机的重要保护手段，它能够检测电动机中的相电流差异，一旦出现差异超过设定的阈值，就能及时切断电源，避免电动机损坏。
对于高压电动机差动保护的处理，可以采取以下几种措施：
1. 检查接线：首先要检查电动机的接线情况，确保各相线路无误连接。
如果发现接线有误，应及时进行纠正。
2. 检查绝缘：接着要检查电动机的绝缘状况，确保绝缘良好。
如果发现绝缘存在问题，应及时进行修复或更换。
3. 调整差动保护装置：差动保护装置通常有灵敏度调整、零序电流调整等功能，可以根据实际情况进行调整，使装置能够准确地检测到相电流的差异。
4. 清洁电机：定期对电动机进行清洁，保持电机内部的通风良好，防止电机过热引起差动保护动作。
5. 定期检测：定期对差动保护装置进行检测和测试，确保其正常工作。
检测可以包括对装置的灵敏度、动作时间等指标进行检验。
6. 加装辅助保护装置：可以考虑在差动保护装置外加装电流保护、短路保护等辅助保护装置，以提供更全面的电动机保护。
总之，高压电动机差动保护处理包括对接线、绝缘、保护装置等方面进行检查和调整，确保差动保护装置能够准确地检测到相电流的差异，并及时切断电源，保护电动机的安全运行。
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。
一般在保护装置端子上有交流量或称模拟量输入的端子，分别定义为lai、lai*、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。
大型高压电动机磁平衡差动保护的原理分析与应用 王燕敏
大型高压电动机磁平衡差动保护的原理分析与应用王燕敏摘要］本文介绍了大容量高压电动机差动保护的两种方式：纵联与磁平衡差动保护的原理及二者特点的比较，结合现场实际应用，给出了的保护的整定计算方法。
关键词：大容量高压电动机；纵联差动保护；磁平衡差动保护；原理接线；整定计算[Abstract] This paper introduces two modes of differential protection for large capacity high voltage motors: the principle of longitudinal and magnetic balance differential protection, characteristic comparison of the two, and the method of setting calculation of the protection combined with the on-site practical application. Key words: Large capacity high voltage motor; longitudinal differential protection; magnetic balance differential protection; principle & wiring; setting calculation0 引言按GB50062-2008《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》的有关规定：“2MW及以上的电动机，或电流速断保护灵敏系数不符合要求的2MW以下的电动机，应装设纵联差动保护”。
电动机保护装置均采用微机保护，差动保护为电机的主保护，保护装置装于电动机6kV开关柜中，差动保护电流取自开关柜和电机中性点侧电流互感器。
而磁平衡差动保护则在电动机出口侧和电机中性点同名相加装一组磁平衡电流互感器，构成电机磁平衡差动保护。
电动机保护
电动机保护第一节电动机的故障、异常运行状态及保护方式在电力生产和工矿企业中，大量地使用电动机。
发电厂厂用机械大部分用的是异步电动机，但厂用低速磨煤机、大容量给水泵以及水泵房循环水泵等则采用同步电动机。
以下介绍的内容主要以异步电动机为主。
电动机的安全运行对确保发电厂以至整个工业生产的安全、经济运行都有很重要的意义，因此应根据电动机的类型、容量及其在生产中的作用，装设相应的保护装置。
但是，由于实际使用的电动机数量很多，且大部分为中、小型，因而不可能在每一台电动机上都配置性能完善的保护装置，故在进行电动机保护配置时，除考虑继电保护的四个基本要求外，还应该从技术、经济上衡量，力求简单、可靠。
电动机的主要故障有定子绕组的相间短路、单相接地以及同一相绕组的匝间短路。
电动机发生相间短路故障时，不仅故障的电动机本身会遭受严重损伤，同时还将使供电电压显著下降，影响其他用电设备的正常工作，在发电厂中甚至可能造成停机、停炉的全厂停电事故。
因此，对电动机定子绕组及其引出线的相间短路，必须装设相应的保护装置，以便及时地将故障电动机切除。
通常，对于容量在75kW及以下的低压小容量电动机，可采用熔断器或低压断路器(自动空气开关)的短路脱扣器作为相间短路保护；容量较大的高压电动机，则装设由电磁型电流继电器或感应型电流继电器构成的电流速断作为相间短路保护；当电动机的容量在2000kW以上，或者很重要但电流速断灵敏度不能满足要求时，若具有六个引出线，可装设纵差保护。
单相接地对电动机的危害取决于供电网络中性点的运行方式。
对于380／220V的低压电动机，其电源中性点一般直接接地，故发生单相接地时，将产生很大的短路电流，因而也应尽快切除，故应该装设快速动作于跳闸的单相接地保护。
为了简化，一般由相间保护采用三相式接线即可；灵敏度不能满足要求的重要电动机，才考虑采用零序保护。
而对于3—10kV 的高压电动机，由于所在供电网络属于小电流接地系统，电动机单相接地后，只有电网的电容电流流过故障点，其危害一般较小。
高压电动机保护
高压电动机的继电保护高压电动机的定子绕组和其引出线，一般应装设电流速断保护。
对生产过程中容易发生过载的电动机，应装设过负荷保护，过负荷保护可根据负荷特性带时限作用于信号、跳闸或自动减负荷装置。
对于高压电动机容量在2000kW以上的，在电流速断不能满足灵敏度要求时，应装设纵联差动保护。
当电源电压短时降低或短时中断后根据生产过程不允许或不需要自启动的电动机，以及为了保证重要电动机自启动而需要断开的次要电动机，应装设低电压保护，一般带有0.5~1.5s时限作用于跳闸，但是为了保证人身和设备的安全，在电源电压长时间小时后，须从系统中自动断开的电动机，也需要装设低电压保护，一般带有5~10s时限作用于跳闸。
一、高压电动机的相间短路保护－对于功率小于2000kW的电动机，常采用电流速断来作为电动机的相间短路保护，当灵敏度要求较高时，可以用DL型或GL型继电器构成两相不完全星型连接方式，其接线方式与电路线路或电力变压器的电路速断相同。
也可以采用两相差接线，即两相一继电器接线。
电流速断的动作电流按躲过电动机的最大启动电流来整定。
二、电动机的过压保护－过负荷保护可以采用一相一继电器接线，也可以采用两相两继电器不完全星型连接或两相差一继电器接线。
由于电动机装有电流速断保护，过负荷保护就可以利用GL型继电器的反时限过电流装置来实现过负荷保护。
过负荷的动作电流按躲过电动机的最大启动电流来整定。
过负荷保护的动作时间应大于电动机的启动时间，一般取10-16s，如用GL型继电器，可取两倍动作电流时的时间12-16s。
三、高压电机的低电压保护－当电压互感器一次测隔离开关断开时，低电压保护即退出工作，防止无动作。
对保护动作不重要的电动机，电压继电器按60％-70％额定电压整定，动作时间取0.5s；对动作较为重要的电动机，电压继电器按30％-50％额定电压整定，动作时间取5-10s。
四、高压电动机的差动保护－在小电流接地的供电系统中，可以采用两相两继电器的差动保护接线，差动保护的动作电流按躲过电动机额定电流In来整定，主要考虑二次回路断线时不至于引起误动作。
高压电动机变频差动保护改造实践课件
在改造过程中，我们遇到了一些技术难题和挑战，如设备兼 容性问题、安装调试复杂度高等。这些问题的出现提醒我们 在未来的工作中需要更加注重前期调研和方案设计，以便更 好地应对可能出现的问题。
对未来研究和应用的建议
深入研究 推广应用 加强培训 持续监测与维护
建议进一步深入研究高压电动机变频差动保护的理论基础和应 用技术，以提高保护装置的性能和稳定性。
鉴于本次改造的成功经验，建议在类似的高压电动机系统中推 广应用变频差动保护技术，以提高整个系统的安全性和可靠性
。
为了提高工作人员的专业技能和应对能力，建议定期开展相关 培训和交流活动。
建议对改造后的高压电动机系统进行持续的监测和维护，确保 其长期稳定运行。
2023
REPORTING
THANKS
感谢观看
改造的具体步骤
旧设备拆除
按照改造方案，逐步拆除原有的保护 装置和控制设备，为新设备的安装做 好准备。
新设备安装与调试
根据改造方案，安装新的变频差动保 护装置，并进行详细的调试，确保设 备功能正常、运行稳定。
控制系统优化
结合新设备的特性，对电动机的控制 逻辑进行优化，提高控制精度和稳定 性。
系统联调与验收
详细记录改造过程、遇到的问题及解决方 法，形成完整的改造报告，为今后的维护 和升级提供参考。
2023
PART 06
改造效果评估及优化建议
REPORTING
改造后的效果评估
保护功能完善性
经过改造，高压电动机的变频差动保护功能得到了显著提升，有效降 低了设备故障率，提高了运行稳定性。
运行效率提升
改造后，电动机的启动和运行效率均有所提高，减少了不必要的能源 浪费，符合节能减排的要求。
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高压电动机的纵联差动保护
2010-03-19 01:28
对2000kW及以上的高压电动机，或电流速断保护灵敏度不能满足要求的高压电动机，且电动机的中性点侧有引出线时，可采用差动保护作为主保护。
5000kW及以下的电动机差动保护一般按两相式接线，可由两只DL-11型继电器组成，其原理接线如图7.6.2(a)所示。
对5000kW以上电动机，一般采用BCH-2型差动继电器组成三相式接线，原理接线如图7.6.2(b)所示，均作用于电动机出口断路器跳闸。
当采用DL-11型电流继电器组成差动保护时，为躲开电动机启动时非周期分量电流的影响，可利用一个带0.1s延时的出口中间继电器动作于高压断路器跳闸；当采用BCH-2型继电器时，建议用高灵敏度的差动保护，其原理接线如图7.6.2(b)所示。
继电器的差动线圈接在相应相的差值回路中，各相的平衡线圈均串接在中性线回路中，且与差动线圈呈反极性连接，要求在电流互感器二次回路断线时，保护装置不误动作。
当保护区内发生两相或三相短路时，短路电流将反映到两个或三个差动线圈，而平衡线圈则无短路电流流过，所以只要在差动线圈中有较小的故障电流流过，差动继电器就能动作。
电动机差动保护的动作电流应按躲过电动机的额定电流来整定，继电器的动作电流为
(7.6.7)
式中 Krel——可靠系数，对DL型继电器取Krel＝1.2~2；对BCH-2型继电器接成的高灵敏度接线Krel＝0.55 灵敏度校验同样可按式(7．6．6)进行。
电动机差动保护的灵敏度可按下式校验
(7.6.6)
(2).min——电动机端子处最小两相短路电流值。
式中 I
k。