高壓電機常用保護原理

一、電流速斷保護

1、原理及應用

小容量電動機廣泛采用電流速斷保護作為相間短路的主保護。電流速斷保護應裝設(shè)在靠近電源開關(guān)的位置，以使其保護范圍能包括開關(guān)與電動機之間的電纜，保護動作于跳閘。對有自動滅磁裝置的同步電動機，保護還應動作于滅磁。電流速斷保護的原理接線圖如下：

2、整定原則

電流速斷保護動作電流應躲過全壓啟動時電動機的最大啟動電流。對繞線式電動機應躲過轉(zhuǎn)子回路中啟動電阻Rs=0時的最大啟動電流。對同步電動機，既要躲過啟動電流，又要躲過供電母線三相短路時電動機供出的短路電流，取兩者較大的整定值。

二、過負荷保護

1、原理及應用

電動機的過負荷特性呈反時限特性，良好的過負荷保護應與電動機的過負荷特性相配合。因此過負荷保護通常采用具有反時限特性的過電流繼電器來構(gòu)成。傳統(tǒng)的過負荷保護采用GL-10型反時限電流繼電器同時作相間短路和過負荷保護，其瞬時速斷特性部分作電動機的相間短路保護。反時限特性部分作過負荷保護。原理接線圖如上圖b所示。

2、整定原則

過負荷保護的動作電流應躲過電動機的額定電流?？煽肯禂?shù)保護動作于信號時取1.05～1.1，動作于跳閘時取1.2～1.25。保護裝置的動作時間應大于電動機的實際啟動時間，對具有沖擊負荷的電動機應躲過正常生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的沖擊負荷持續(xù)時間，一般取9～20s。

三、縱聯(lián)差動保護

1、原理及應用

電動機縱聯(lián)差動保護的動作原理是比較接線端和中性點兩側(cè)電流的相位和幅值，如下圖所示，采用循環(huán)電流接線方式接線。

為了減小差動回路中的不平衡電流，要使電動機兩側(cè)的TA1和TA2型號、變比相同。一般容量在2MW及以下的電動機采用兩相式接線；容量在5MW以上的電動機采用三相式接線。保護裝置動作于跳閘。

2、整定原則

為防止TA二次回路斷線，差動繼電器的動作電流應躲過電動機的額定電流?？煽肯禂?shù)采用BCH-2型繼電器時取1.3，采用DL-11型繼電器時取1.5～2。

四、低電壓保護

1、保護目的

1）當電源母線電壓短時降低或中斷時，將一部分不重要的電動機及按生產(chǎn)工藝要求不允許和不需要自啟動的電動機切除，以保證重要電動機的自啟動及母線電壓的恢復；

2）為保證工藝生產(chǎn)過程和技術(shù)保安條件，在電壓長時間下降或中斷時，切除不允許自啟動的電動機。

2、對低電壓保護裝置的要求

1）能反應各種情況引起的電壓下降；

2）電壓互感一次側(cè)隔離開關(guān)因誤操作被斷開，或一相、二相斷線及二次側(cè)各種斷線時，保護裝置不應誤動作，應發(fā)出信號。但如果母線真正失壓或電壓下降到整定值時，保護裝置應正確動作。

3）不同動作時間的低電壓元件的動作電壓應分別整定。

3、接線原理1）如上圖所示，當母線電壓消失或?qū)ΨQ下降到1～3KV的動作值時，其動斷觸點閉合，通過1KM的動斷觸點啟動1KT，1KT經(jīng)0.5s的延時觸點閉合，把正電源加到跳閘母線W1上，接自該母線上的不重要的電動機全部跳閘；若母線電壓繼續(xù)下降，當下降到4KV的動作值時，其動斷觸點閉合，啟動2KT，2KT經(jīng)9s延時觸點閉合，把正電源加到跳閘母線W2上，接自該母線上不參加自啟動的重要電機全部跳閘。

2）1～3KV的動合和動斷觸點及中間繼電器1KM的線圈組成了電壓回路斷線監(jiān)視回路，當某一相熔斷器熔斷時，相應的電壓繼電器動作，其動斷觸點閉合，經(jīng)過其它兩相電壓繼電器的動合觸點啟動1KM，1KM動斷觸點斷開，切斷時間繼電器1KT和2KT的線圈回路，保證了低電壓保護不誤動。同時1KM動合觸點接通光字牌和音響信號，發(fā)出斷線信號。

3）當直流電源的熔斷器熔斷時，2KM動斷觸點閉合點亮光字牌，發(fā)出“直流回路熔斷器熔斷”信號。當TⅤ一次側(cè)隔離開關(guān)QS誤斷開時，QS在直流回路的動合輔助觸點自動斷開保護的直流電源，以防止保護誤動。同上，2KM點亮光字牌，發(fā)出“直流回路熔斷器熔斷”信號。與此同時，QS在交流電壓回路的輔助觸點斷開電壓繼電器的交流回路，以防止二次設(shè)備向停電的TV倒送電。

4、整定原則

1）1～3KV的動作電壓

按切除不重要電動機的條件整定。為保證重要電動機的自啟動，電動機電源母線最低電壓為60%70%UN，因此，低電壓繼電器的動作電壓為6070V。

2）4KV的動作電壓

按保證電動機自啟動的條件整定。即按躲過保證電動機自啟動時母線最小允許電壓，在考慮可靠系數(shù)和返回系數(shù)后，低電壓繼電器動作電壓一般為40~50V。

3）KT1動作時間

應與電動機速斷保護及上一級后備保護相配合，為了保證重要電動機的自啟動，并加快和提高自啟動的效果，一般比電動機速斷保護高一個時間級差，即取0.5s。

4）KT2動作時間

按保證技術(shù)安全及工藝過程特點的條件整定，只有當電壓長時間下降或消失時，才斷開相應的電動機。由于電網(wǎng)電壓下降所持續(xù)的時間通常不超過10s，DS-100系列時間繼電器最大整定時間為9s， 故KT2的動作時間取9s。

五、單相接地保護

高壓電動機的供電網(wǎng)絡一般為小接地電流系統(tǒng)，發(fā)生單相接地時僅有接地電容電流流過故障點，一般危害較小。只有在接地電流大于5A時才考慮裝設(shè)單相接地保護，一般接地電容電流在10A以上時，保護可帶時限動作于跳閘，接地電容電流在10A以下時，保護動作于跳閘或信號。