高压三相异步电机-6KV高压电动机
高压三相异步电机6KV高压电动机，10KV高压电动机
高压电机保护办法介绍反时限保护反时限保护就是当故障电流越大，保护的动作时间越短；当故障电流越小，其动作时间越长。这种保护在低压（6-10KV）网络应用很多，尤其是电动机保护。
数字化之前反时限过流保护GL-10 系列在电动机保护市场占有不可动摇的统治地位。其原理是感应式，通入的电流大，铝盘转动快，即保护动作时间短；当通入电流小铝盘转动慢，则保护动作时间长。当通入电流大到一定程度，使磁分路磁力增强，使其动铁被吸引从而带动瞬动接点闭合，即此时保护可瞬时动作。（但这个瞬动电流的大小只能是动作电流的8 倍以内。）之所以反时限特性在电动机保护中广泛使用，就是在整定动作值可以较小，保护的灵敏度很高，由于动作特性是反时限的，所以在整定中很容易满足启动时间的要求；当出现短路故障时又能瞬间动作切除故障。
随着社会的发展新材料、新工艺、新技术的应用数字式的保护装置铺天盖地的在市场出现，以摧枯拉朽之势取代了传统式的保护装置——整个社会进入了数字化的时代。数字化的继电保护装置在电网的运行中发挥着非凡的作用。
如今的反时限，只是保护装置中的一项功能而以。针对电动机的保护来说，如
ASD- 520、ASD-411 设置有：过流、反时限、过压、堵转、缺相、电流不平衡、接地、低电压、启动时间过长等保护。
无论是感应式反时限还是数字式反时限其保护特性多为:
t op=0.14T OP/[（Imax/I op）0.02 - 1 ]
传统感应式反时限继电器完成此特性，在制造中的难度是比较大的。铝盘极易变形、传动的涡轮蜗杆、轴承軸尖加工精度要求极高，磁分路等受材料影响很大。总之影响保护的质量因素很多，严重影响保护的精度，及出厂的一至性。数字式反时限特性则不然，在一定硬件的支持下完成功能特性程序编程，就能得到精度高、整定范围宽（且无阶梯）、整定方便、出厂一至性好的智能化的保护测控为一体的装置。
日益稳定发展的国内外各功能的芯片及其他电子元器件、以及日臻完善的电路板制作工艺、通讯技术、计算机技术是当今数字化继电保护测控装置支柱。
正常反时限时间特性的举例：（选用ASD-520）
上式中
t op --------------- 反时限保护的动作出口时间
T0P ------------------ 选择特性的时间常数
Imax ------ 流过保护装置的最大电流
I 0P ----------------- 启动保护的电流
一电动机Se= 800 KV, Ue= 6 KV CO? = 0.841 , Ie= 98 A
系统最小断路电流：Ikmax= 1833 A
电动机起动倍数：7 （倍）
电动机起动时间：8.5 （秒）
保护的整定原则：1 整定时间尽可能小的情况下，满足启动的要求；
2 满足额定功率下可靠工作；
3 短路故障时保护可靠动作瞬时跳闸；
启动电流值Iq=7*Ie
=7*98
=686 A
为保证额定时可靠工作（保护启动定值）Idz=1.2*Ie =1.2*98
=117.6 A
电动机起动时的最大电流倍数= Iq/ Idz=686/117.6= 5.83 （倍）
求满足上述条件的特性时间常数
T0P= t op*[（Imax/Idz）0.02-1]/0.14
=8.5[（5.83）0.02-1]/0.14
=2.179 秒
为可靠，定值取T0P=2.3 秒
反时限保护速断倍数取8 倍，即Isdz= 117.6*8=940.8 A
校速断值的灵敏度：K L= Ikmax/ Isdz = 1833/940.8
=1.95
满足灵敏度要求。
电力系统中的几种单相接地保护的整定计算
（本文基于高春如大型发电机组继电保护整定计算与运行技术、电力工程电气设计手册及现场经验）0
一．概述
电力系统的中性点接地方式直接关系到电力系统运行的可靠性、人身安全、设备安全、设备的绝缘水平、继电保护方案等一系列的问题，所以电力部门对此十分重视。大电流接地系统，小电流接地系统是我们常挂在嘴边的技术概念。所谓的大电流接地系统就是中性点直接接地（有效接地）的电力系统；所谓的小电流接地系统就是中性点不接地，或经消弧线圈、电阻接地的电力系统。在我国电压等级在110K V及以上的电网为大电流接地系统，110KV以下的为小电流接地系统。对不同的接地方式，单相接地零序保护的整定方法是不同的，以下想介绍一下有关接地方式的单相接地零序保护的整定方法，与同仁讨论。
电力系统中的对称分量法告诉我们任何不对称短路都可用对称分量法进行分析，即用对称的正序、负序、零序表达三相电流（电压）。
1 A=i1 + 1
2 + 10
2
B=a1 1+a1 2+10
2
C=a1 1 +1 21a 2+10
0=1/3
j120°2 j240 °
（iA + IB +1 C）a=e ,a = e j
系统中各种电气设备都有着自己的正序、负序、和零序电抗，在系统计算中要按电力工程设计手册进行。（或有关附表查阅）
二．小电流接地系统接地保护的整定
1 ?由于该系统（6KV中性点不接地，所以仅在出线装设投于信号的单相接地保护，和母线TV开口三角接地过电压保护。
以高压电动机出线为例：
原始数据：
1 1=1/3 (1 A+a1 B21+aC )
1 2=1/3 (1 A2+1a B+a1 c )
P=2000KW U=6.3KV l=250.2A 启动倍数
=7倍
电缆长度：1000m （ZRC-YJC3*150m2m
单相接地保护动作电流计算：一次动作电流按躲过区外（自身）单相接地时提供接地点的接地电流计算。
310. OP=Krel xi K（1
式中：3I 0. OP——单相接地保护动作电流；
Krel ——可靠系数取2.5
I K （1）——电动机回路的3电容电流。（两种方法，一是查有关附
表，二是通过公式计算。）此例查表得I K =3I C=1 A
3I 0. OP =2.5x1=2.5A
求灵敏度：也就是说当电动机配线单相接地时，要有使保护定值（2.5A）足以动作的电流流过该保护装置。
K SEN⑴=（l K E⑴-I K ⑴）/ 3I 0. OP > 1.5 ?2 式中：K SEN（1）——电动机配线单相接地时保护的灵敏度。
I KE⑴一一该6.3KV系统各配出线接地电容电流的总和。
系统各配出线接地电容电流的总和简易算法：
①按各配线的有关电气规格（包括线路、电机、母线等）参数较详细计
算各自的对地接地电容电流，然后进行总和。
②将该系统所有电缆长度总和，然后或查表或计算，得总的接地电流。
（误差大）
6KV 电缆线路电容电流：I K⑴=（95+ 2.84S）*5/ （2200+6S A/km
10KV电缆线路电容电流：I K（ 1）= （95+ 1.44S ）*U N （2200+0.23S）A/km
6KV架空线路电容电流：I K⑴=0.015 A/km
10KV架空线路电容电流：I K（ 1）=0.025 A/km
③系统接地电流实测。
若有实测值，应按实测的结果。
该例中总的电缆长度6000m 得I K（ 1）=7A v 10A 二各配线零序电流保护投于信号。动作时间t 0.op =0 S
灵敏度K SEN⑴=（1 ? ⑴-I K⑴）/ 3I 0. OP = （7—1）/2.5 =2.4 满足要求
大家注意：▲ 此定值计算是一次值。因零序电流互感器的变比不是线性的，规范不尽相同且与材料、几何形状、生产工艺、二次回路阻抗关系甚密，继电器
（保护装置）的二次值应通入一次电流定值的试验得出，并应可靠动作，二次值为豪安级，由现场测试而得。
▲不接地系统中的零序电流定值及保护的可靠性受系统建设中各配线的接地电流值是否悬殊有关、与运行方式有关。（如合分母联开关）
▲看来不接地系统中的零序电流定值计算与电动机的容量及额定电流等无关。
2 ?厂用高压起备变低压侧中性点接地厂用6KV系统
参见系统图
低压侧中性点经小电阻20Q （一般18-36Q）接地方式，单相金属性接地电流约
为I K⑴=L N / （V3*R N） =6300/ （1.732*20 ）=182A
???一般变压器6KV侧中性点经R=20Q电阻接地电流是固定的，与变压器容量无关。6KV厂用电系统单相接地时，各级单相接地保护有很好的选择性和很高的灵敏度。这种零序电流保护装置均取自变压器中性点零序电流互感器TA0 的二次电流31。, 此保护构成二段式零序电流保护，其I段动作电流跳本分支开关，U
段跳变压器各侧开关。
①I段零序动作电流整定计算：按躲过6KV厂用配线最大零序过流值正定。310. OP I = Krel x 31 o. op.max/nTA o
式中：3I 0. OP I ―― 零序I段动作电流整定值。
Krel ———可靠系数取1.15~1.2
3I 0. OP.max -------------- 6KV系统中零序电流保护的最大值。
nTA o ------------- 零序CT变比。
零序I段动作电流整定值的灵敏度：
K o. SEN（）=3I 0）K0。min / （3I 0. OP I X nTA）
3I （0）K0。min— -—6KV厂用出线最小单相接地电流。
时间整定：按6KV厂用配线最大零序过流保护最长时间配合。
to.op i = to.op.max + /1 零序I段动作跳分支断路器。
②U段零序保护动作电流整定计算：与I段零序动作电流整定计算值相同。
时间整定：U段零序保护动作时间应比I段动作时间长一个/ t。
零序U段保护动作于跳变压器各侧断路器
③例题：
某高压厂用变6.3KV中性点经小电阻20Q接地，其最小接地点流为182A （计算见前），已知最大出线零序定值3I0.OP.max =40A （计算见后述），零序电流互感器变比200/5 ，计算中性点零序保护电流定值：
31 o. OP I = Krel x 31 o. op.max/nTA o
=1.2 x 40A/40
= 1.2 （A）取1.5 A
求灵敏度：K0. SEN = 31% min / （3I 0. Op I x nTA0）
=182/ （1.5x 40）
=3
>2 满足要求
动作时间：6.3KV 系统中配线最长延时0.4S
to.op i =0.4+ 0.3=0.7 S 保护动作于分支断路器。
U段零序电流定值同I段。
动作时间to.op n =0.7+0.4
=1.1 （S）
保护动作跳变压器各侧断路器。（全停）
3．厂用高压起备变低压侧中性点不接地
6.3KV厂用系统仅在出线装设动作于信号的单相接地保护， 6.3 KV母线TV开口三角接地过电压保护。
接地过电压定值35 OP=（0.05~0.1 ）I N 取10 V
动作时间可以可能跳闸的保护最长动作时间配合。取2S 。
4．厂用高压起备变低压侧中性点接地系统中的配线零序保护的整定
以给水泵电动机为例
已知：P M N=5500KW I M N=590A U N=6KV TA 变比1500/5 启动7 倍