电动机保护培训教材.pptx

电动机保护培训二○○五年九月1、概述电动机保护概述 电动机保护的发展主要经历了以下几个阶段： ①以熔断器、接触器和热继电器构成的保护 ②由晶体管型发展至集成电路型的电子式保护 ③采用了微机技术的微机电动机保护 电动机故障情况分析 电动机故障和异常运行状态主要有： 定子绕组相间短路故障（包括供电电缆的相间短路故障）；定子绕组匝间短路故障；定子绕组单相接地故障（包括供电电缆的单相接地故障）；异步电动机起动时间过长；电动机运行过程中三相电流不平衡或运行过程中发生一相断线；电动机故障情况分析运行过程中电动机发生堵转；电动机机械过负荷、供电电压降低和频率降低引起异步电动机过负荷；供电给电动机的电压过低或过高；运行中电动机轴承温度过高以及转子鼠笼断条等；对同步电动机来说，还有失步、失磁故障以及非同步冲击等。电动机故障情况分析故障形式主要在绕组损坏和轴承损坏两方面 造成绕组损坏的主要原因有：(1)由于电源电压太低使得电动机不能顺利启动，或者短时间内重复启动，使得电动机因长时间的大启动电流而过热。(2)长期受电、热、机械或化学作用，使绕组绝缘老化和损坏，形成相间或对地短路。(3)因机械故障造成电动机转子堵转。(4)三相电源电压不平衡或波动太大，或者电动机断相运行。(5)冷却系统故障或环境温度过高。 电动机故障情况分析造成电动机轴承损坏的原因主要是:(1)机械负荷过大或振动太大。(2)使用润滑剂不合适、缺少润滑油甚至无油。(3)环境恶劣，如多尘、腐蚀性气体等。(4)绕组温度过高，热量传至轴承，致使轴承烧损电动机保护 针对异步电动机可能发生的故障及异常运行工况，一般配置以下保护功能： 差动保护 过热保护 过流保护 过负荷保护 负序过流 保护接地保护 堵转保护 低电压保护 针对同步电动机，还需配置: 失磁失步保护 非同步冲击保护2、差动保护电动机差动TA饱和问题以往认为： －电动机差动两侧TA同型，误差较小； －电动机启动时电流倍数５～７倍，一次电流完全相同，二次不平衡差流小；实际情况： －电动机差动TA尽管同型，但两侧电缆长度差别很大，中性点侧电缆最长达到１km，且有时TA不是真正同型TA； －电动机启动时电流倍数尽管小，但在启动时间较长及非周期分量的影响下，TA特性变差； 结果，导致TA暂态不一致或TA饱和，不平衡差流增大，差动保护屡有误动发生；电动机起动过程分析电动机自起动过程分析某高压电动机额定电流4.1A电动机起动过程分析机端CT电流波形分析(CT未饱和)电动机起动过程分析中性点CT电流波形分析（CT饱和)电动机起动过程分析差流波形分析（中性点侧CT饱和）电动机启动过程分析从电动机启动时录波图分析可知：（1）差动不平衡电流较大，最大可以接近启动电流；（2）不平衡差流是变化的，峰值变化时大时小；（3）差流表现为：波形畸变、谐波含量高； 因此，差动保护必须考虑暂态不平衡差流，防止电动机启动过程中的误动电动机纵差动保护 常规比率差动保护原理差动保护常用提高差动保护可靠性的方法小延时：在电动机启动开始瞬间，为防止差动保护误动，增加60-100ms延时；定值自动加倍：在电动机启动过程中，将差动保护起动值和比率制动系数加倍；缺点：在电动机自启动时，因不能可靠识别启动，方法失效，仍会导致差动误动。电动机纵差动保护 双比率差动保护原理差动保护双比率差动保护工作原理正常运行时，两套比率差动同时工作；电动机启动时，出现差流，判别差流波形，闭锁比率差动，高值比率差动仍然正常工作；电动机启动过程中，发生故障，判别差流波形，开放比率差动，灵敏度不受影响。比率差动整定差动起动电流按躲过电动机正常运行时差动回路最大不平衡差流整定 ，一般情况下取0.2～0.4In 比率制动系数按躲过电动机最大起动电流下差动回路不平衡电流整定，一般在0.3～0.4间。比率差动保护一般要求灵敏度大于２ 差动速断整定差动速断定值按躲过电动机起动瞬间最大不平衡电流条件整定。电动机差动速断推荐整定范围为3～6Ie，建议整定4Ie，对于一侧电缆非常长的情况，建议整为6Ie；要求电动机机端两相短路时灵敏系数大于1.2 3、过流（速断）保护过流保护过流保护一般分两段：I段（速断保护）要求能躲过起动电流；II段（过流保护）在电动机起动完毕后自动投入，过流II段应能躲过电动机自起动和区外出口故障时电动机最大反馈电流。 过流保护整定　电流速断保护（过流I段）按躲过电动机最大起动电流的原则整定 ，电动机起动电流一般在6～8倍的额定电流。 式中　　　可靠系数取1.5；　　为起动电流倍数 过流保护整定过流Ⅱ段保护整定：当采用FC回路时只需考虑躲过电动机自起动电流 ，可靠系数取1.3；电动机自起动系数，一般为5，整定为6.5倍的额定电流。当采用真空断路器时则需考虑躲过电动机自起动电流的同时