高壓電動機保護課件

高壓電動機保護一高壓電動機故障和異常運行狀態(tài)及其保護方式二電動機的相間短路保護三電動機的其他電流保護五實操四電動機的電壓保護1PPT課件高壓電動機保護一高壓電動機故障和異常運行狀態(tài)及其保護方電動機：是把電能轉(zhuǎn)換成機械能的一種設(shè)備。它是利用通電線圈（也就是定子繞組）產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場并作用于轉(zhuǎn)子鼠籠式式閉合鋁框形成磁電動力旋轉(zhuǎn)扭矩。電動機的工作原理：磁場對電流受力的作用，使電動機轉(zhuǎn)動。

電動機工作原理2PPT課件電動機：是把電能轉(zhuǎn)換成機械能的一種設(shè)備。它是利用通電線圈（也鼠籠型異步電動機主要部件拆分圖3PPT課件鼠籠型異步電動機主要部件拆分圖3PPT課件一：高壓電動機故障和異常運行狀態(tài)及其保護方式高壓電動機故障和異常運行狀態(tài)及其保護方式高壓電動機的故障和異常運行狀態(tài)高壓電動機通常指3~10kV供電電壓的電動機主要故障有：電動機定子繞組、供電電纜的相間短路故障（最嚴重）單相接地短路一相繞組的匝間短路異常運行狀態(tài)有：起動時間過長一相熔斷器熔斷或三相不平衡堵轉(zhuǎn)過負荷引起的過電流供電電壓過低或過高。4PPT課件一：高壓電動機故障和異常運行狀態(tài)及其保護方式高壓電動機故障和定子繞組的相間短路危害引起電動機本身繞組絕緣嚴重損壞、鐵芯燒傷造成供電電網(wǎng)電壓的降低，影響或破壞其他用戶的正常工作要求切除電機高壓電動機單相接地危害如果接地電流大于10A，電動機定子鐵芯將燒損可能發(fā)展成匝間短路或相間短路視接地電流大小，切除故障電動機或發(fā)出報警信號5PPT課件定子繞組的相間短路危害5PPT課件高壓電動機保護配置縱差動保護和電流速斷保護2MW負序電流保護起動時間過長保護過熱保護堵轉(zhuǎn)保護（過電流保護）單相接地保護（零序電流保護）過負荷保護等低電壓和過電壓保護其它電流保護電壓保護相間短路保護6PPT課件高壓電動機保護配置其它電流保護電壓保護相間短路保護6PPT課定子相間短路故障一相匝間短路：無專門保護單相接地：用于接地電流大于5A的情況

10A以下動作于信號

10A以上動作于跳閘

另外：在系統(tǒng)電壓下降嚴重時，為保證重要電動機的自起動，應(yīng)裝設(shè)低電壓保護。2000kW以下電流速斷保護2000kW以上速斷靈敏度不滿足差動保護7PPT課件定子相間短路2000kW以下不正常工作狀態(tài)過負荷

原因是：1、機械負荷的過載；2、供電網(wǎng)絡(luò)電壓和頻率的降低而使電動機轉(zhuǎn)速下降；3、電動機起動或自起動時間過長；4、高壓電動機由于斷路器接觸不良或低壓電動機熔斷形成斷相運行等。保護帶時限動作于發(fā)信號、跳閘或自動減負載

8PPT課件不正常工作狀態(tài)過負荷原因是：8PPT課件電動機狀態(tài)

電動機按照運行狀態(tài)，有停機態(tài)、起動態(tài)、運行態(tài)之分。

如果Imax﹤0.125Ie，電動機處于停機態(tài)；

電動機原本處于停機態(tài)，檢測到Imax﹥0.125Ie：如果Imax﹥1.125Ie，認為電動機進入起動態(tài)；如果Imax≦1.125Ie，則認為電動機起動結(jié)束，直接進入運行態(tài)。如果電動機原本處于起動態(tài)，檢測Imax，如果0.125Ie﹤Imax≦1.125Ie，認為電動機進入運行態(tài)；Imax﹤0.125Ie，則電動機進入停機態(tài)。

其中Imax為電動機機斷電流最大值。

二：電動機的相間短路保護9PPT課件電動機狀態(tài)二：電動機的相間短路保護9PPT課件電流速斷保護作為容量小于2MW電動機的相間短路的主保護，保護動作于跳閘，宜采用兩相式。安裝地點盡可能靠近斷路器在電動機起動時不應(yīng)動作有高、低兩個整定值高定值：按照躲過電動機的最大起動電流整定低定值：在電動機起動后投入，按躲過電動機的最大自起動電流，以及外部三相短路故障時電動機向外提供的最大反饋電流整定t1：躲開啟動瞬間峰值電流；t2：與接觸器時間配合10PPT課件電流速斷保護t1：躲開啟動瞬間峰值電流；t2：與接觸器時間配11PPT課件11PPT課件高值：按躲過電動機的最大起動電流整定；延時t1=0.1s低值：按躲過外部故障切除后電動機的最大自啟動電流整定；外部三相短路故障時電動機向外提供的最大反饋電流?？煽肯禂?shù)，取1.5

GL取1.4～1.6

。

——電動機起動電流12PPT課件高值：按躲過電動機的最大起動電流整定；延時t1=0.1s低延時：接觸器控制的電動機t2=0.3s； 斷路器控制的電動機t2=0s； 熔斷器-高壓接觸器控制，t2與熔斷器熔斷時間配合。靈敏度校驗

——電動機出口最小兩相短路電流值如不滿足要求，則改用差動保護。13PPT課件延時：接觸器控制的電動機t2=0.3s；靈敏度校驗13PPT電動機電流速斷保護原理接線圖a-兩相式接線；b-兩相差接線3。接線14PPT課件電動機電流速斷保護原理接線圖3。接線14PPT課件二縱差動保護15PPT課件二縱差動保護15PPT課件縱差動保護電流縱差動保護用于容量為2MW及以上、或容量小于2MW，但電流速斷保護不能滿足靈敏度要求的電動機電動機容量在5MW

以下時，采用兩相式接線；5MW以上時，采用三相式接線（保HUYTJ證一點區(qū)內(nèi)故障，一點區(qū)外故障時能夠動作）保護動作于跳閘電動機差動保護接線示意圖16PPT課件縱差動保護16PPT課件圖7-2電動機縱差保護原理接線圖

a-采用DL型電流繼電器兩相式接線；

b-采用BCH-2型差動繼電器三相式接線17PPT課件圖7-2電動機縱差保護原理接線圖17PPT課件動作電流整定動作電流按躲過電動機額定電流整定。

——可靠系數(shù)，DL取1.5～2，

BCH-2取1.3，高靈敏度接線取0.55靈敏度校驗

——電動機出口最小兩相短路電流值

18PPT課件動作電流整定——可靠系數(shù)，DL取1高壓電動機保護保護整定（采用比率制動特性）躲過電動機全電壓下起動時，差動回路的最大不平衡電流躲過外部三相短路電動機向外供給短路電流時，差動回路的不平衡電流躲過電動機正常運行時，差動回路的不平衡電流電流互感器二次回路斷線時應(yīng)閉鎖保護，并發(fā)信號差動電流速斷保護，動作電流一般可取3~8倍額定電流19PPT課件高壓電動機保護保護整定（采用比率制動特性）19PPT課件躲過電動機正常運行時，差動回路的不平衡電流20PPT課件躲過電動機正常運行時，差動回路的不平衡電流20PPT課件21PPT課件21PPT課件負序電流保護（不平衡保護）負序電流保護主要針對各種非接地的不對稱故障，（匝間短路、斷相、相序接反、電壓不平衡）負序電流保護動作于跳閘可以根據(jù)需要選擇定時限特性或反時限特性當電動機的負序電流大于正序電流時，可判定為外部發(fā)生兩相短路當負序電流小于正序電流時自動解除閉鎖第三節(jié)電動機的其他電流保護一、負序電流保護22PPT課件負序電流保護（不平衡保護）第三節(jié)電動機的其他電流保護一、負23PPT課件23PPT課件綜合考慮電動機正序、負序電流所產(chǎn)生的熱效應(yīng)，為電動機各種過負荷引起的過熱提供保護，也可作為電動機短路、起動時間過長、堵轉(zhuǎn)等后備保護。二、過熱保護分為三部分：過熱告警、過熱跳閘、過熱禁止再起動。K2=6,起動時間內(nèi)K1=0.5,起動結(jié)束后K1=1.024PPT課件綜合考慮電動機正序、負序電流所產(chǎn)生的熱效應(yīng)，為電動機各種過負過熱保護綜合考慮電動機正序電流、負序電流所產(chǎn)生的熱效應(yīng)，為電動機各種過負荷引起的過熱提供保護也作為電動機短路、起動時間過長、堵轉(zhuǎn)等后備保護采用等效運行電流模擬電動機的發(fā)熱效應(yīng)過熱保護跳閘時，禁止電動機再起動電動機過熱跳閘后，當減小到HB值以下時，允許電動機再起動25PPT課件過熱保護綜合考慮電動機正序電流、負序電流所產(chǎn)生的熱效應(yīng)，為電電動機過熱保護的定值：26PPT課件電動機過熱保護的定值：26PPT課件三、堵轉(zhuǎn)保護堵轉(zhuǎn)保護（正序過電流保護）（1.5~2.0倍額定電流）當電動機在起動過程中或運行中發(fā)生堵轉(zhuǎn)，電流急劇增大，可能造成電動機燒毀，因此裝設(shè)堵轉(zhuǎn)保護保護的動作時間，按最大允許堵轉(zhuǎn)時間整定，保護動作于跳閘保護在電動機起動時自動退出，起動結(jié)束后自動投入正序過電流保護也可作為電動機的對稱過負荷保護27PPT課件三、堵轉(zhuǎn)保護堵轉(zhuǎn)保護（正序過電流保護）（1.5~2.0倍額定28PPT課件28PPT課件四、零序電流保護電動機的接地故障電流大小取決于供電系統(tǒng)的接地方式，即供電變壓器的中性點接地方式通常采用零序電流互感器取得零序電流，實現(xiàn)零序電流保護當單相接地電流大于5A時裝設(shè)。小于10A，動作于發(fā)信號；大于10A，延時動作于跳閘。29PPT課件四、零序電流保護電動機的接地故障電流大小取決于供電系統(tǒng)的

30PPT課件

30PPT課件五、過負荷保護過負荷保護可根據(jù)需要設(shè)置動作于跳閘或動作于信號動作時間與電動機允許的過負荷時間相配合保護動作時限應(yīng)大于電動機的起動時間，一般取9~16S動作值按躲過電動機的最大負荷電流整定。31PPT課件五、過負荷保護過負荷保護可根據(jù)需要設(shè)置動作于跳閘或動作于信第四節(jié)電動機的電壓保護1裝設(shè)低電壓保護的原則和要求原則：1）當電源電壓短路時降低或中斷后又恢復(fù)時，為保證重要電動機的自起動，在其它相對不重要的電動機上裝設(shè)0.5s時限的低壓保護，作用于跳閘。2）根據(jù)工藝要求和安全技術(shù)要求，當電源電壓長期降低或消失后不允許自起動的電動機，應(yīng)裝設(shè)帶9～

10s時限的低電壓保護，作用于跳閘。3）重要且允許自起動的電動機不裝設(shè)。一電動機的電壓保護32PPT課件第四節(jié)電動機的電壓保護1裝設(shè)低電壓保護的原則和要求一要求：1）當電壓互感器一次側(cè)或兩次側(cè)發(fā)生各種斷線時，保護裝置均不應(yīng)誤動作，并應(yīng)發(fā)出斷路信號。2）當電壓互感器一次隔離開關(guān)或隔離觸頭因誤動作被斷開時，保護裝置不應(yīng)誤動作，并發(fā)出信號。3）0.5s和10s的地電壓保護動作電壓應(yīng)分別整定。當電源電壓降低到額定電壓的60%~70%時，首先以0.5s延時切除不重要的電動機，當電壓繼續(xù)降到額定電壓的40%~50%，低電壓保護經(jīng)10s延時切除不允許長時間失電后再自起動的重要電動機。4）接線中應(yīng)采用能長期耐受電壓的時間繼電器如選用DS-110型時間繼電器。33PPT課件要求：33PPT課件欠壓保護為了保證重要電動機的自起動，對于不重要的電動機，在電壓降低后，低電壓保護動作。欠壓保護經(jīng)PT斷線閉鎖。此種欠壓保護方式可稱為“分散式低電壓保護”。如果裝置不配置操作板，且開關(guān)位置接入，或者裝置配置操作板，則欠壓保護受合位閉鎖；否則保護起動前電壓必須大于1.05倍整定值。34PPT課件欠壓保護為了保證重要電動機的自起動，對于不重要的電動機，在電TV斷線判據(jù)：35PPT課件TV斷線判據(jù)：35PPT課件電動機過電壓保護的構(gòu)成當供電電網(wǎng)電壓過高時，會引起電動機銅損和鐵損增大，電動機的溫升，因此裝設(shè)過電壓保護動作條件：當三個相間電壓均高于整定值時，保護經(jīng)延時跳閘整定值：1.2~1.3Ue36PPT課件電動機過電壓保護的構(gòu)成當供電電網(wǎng)電壓過高時，會引起電動機銅損

實操37PPT課件37PPT課件高壓電動機保護一高壓電動機故障和異常運行狀態(tài)及其保護方式二電動機的相間短路保護三電動機的其他電流保護五實操四電動機的電壓保護38PPT課件高壓電動機保護一高壓電動機故障和異常運行狀態(tài)及其保護方電動機：是把電能轉(zhuǎn)換成機械能的一種設(shè)備。它是利用通電線圈（也就是定子繞組）產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場并作用于轉(zhuǎn)子鼠籠式式閉合鋁框形成磁電動力旋轉(zhuǎn)扭矩。電動機的工作原理：磁場對電流受力的作用，使電動機轉(zhuǎn)動。

電動機工作原理39PPT課件電動機：是把電能轉(zhuǎn)換成機械能的一種設(shè)備。它是利用通電線圈（也鼠籠型異步電動機主要部件拆分圖40PPT課件鼠籠型異步電動機主要部件拆分圖3PPT課件一：高壓電動機故障和異常運行狀態(tài)及其保護方式高壓電動機故障和異常運行狀態(tài)及其保護方式高壓電動機的故障和異常運行狀態(tài)高壓電動機通常指3~10kV供電電壓的電動機主要故障有：電動機定子繞組、供電電纜的相間短路故障（最嚴重）單相接地短路一相繞組的匝間短路異常運行狀態(tài)有：起動時間過長一相熔斷器熔斷或三相不平衡堵轉(zhuǎn)過負荷引起的過電流供電電壓過低或過高。41PPT課件一：高壓電動機故障和異常運行狀態(tài)及其保護方式高壓電動機故障和定子繞組的相間短路危害引起電動機本身繞組絕緣嚴重損壞、鐵芯燒傷造成供電電網(wǎng)電壓的降低，影響或破壞其他用戶的正常工作要求切除電機高壓電動機單相接地危害如果接地電流大于10A，電動機定子鐵芯將燒損可能發(fā)展成匝間短路或相間短路視接地電流大小，切除故障電動機或發(fā)出報警信號42PPT課件定子繞組的相間短路危害5PPT課件高壓電動機保護配置縱差動保護和電流速斷保護2MW負序電流保護起動時間過長保護過熱保護堵轉(zhuǎn)保護（過電流保護）單相接地保護（零序電流保護）過負荷保護等低電壓和過電壓保護其它電流保護電壓保護相間短路保護43PPT課件高壓電動機保護配置其它電流保護電壓保護相間短路保護6PPT課定子相間短路故障一相匝間短路：無專門保護單相接地：用于接地電流大于5A的情況

10A以下動作于信號

10A以上動作于跳閘

另外：在系統(tǒng)電壓下降嚴重時，為保證重要電動機的自起動，應(yīng)裝設(shè)低電壓保護。2000kW以下電流速斷保護2000kW以上速斷靈敏度不滿足差動保護44PPT課件定子相間短路2000kW以下不正常工作狀態(tài)過負荷

原因是：1、機械負荷的過載；2、供電網(wǎng)絡(luò)電壓和頻率的降低而使電動機轉(zhuǎn)速下降；3、電動機起動或自起動時間過長；4、高壓電動機由于斷路器接觸不良或低壓電動機熔斷形成斷相運行等。保護帶時限動作于發(fā)信號、跳閘或自動減負載

45PPT課件不正常工作狀態(tài)過負荷原因是：8PPT課件電動機狀態(tài)

電動機按照運行狀態(tài)，有停機態(tài)、起動態(tài)、運行態(tài)之分。

如果Imax﹤0.125Ie，電動機處于停機態(tài)；

電動機原本處于停機態(tài)，檢測到Imax﹥0.125Ie：如果Imax﹥1.125Ie，認為電動機進入起動態(tài)；如果Imax≦1.125Ie，則認為電動機起動結(jié)束，直接進入運行態(tài)。如果電動機原本處于起動態(tài)，檢測Imax，如果0.125Ie﹤Imax≦1.125Ie，認為電動機進入運行態(tài)；Imax﹤0.125Ie，則電動機進入停機態(tài)。

其中Imax為電動機機斷電流最大值。

二：電動機的相間短路保護46PPT課件電動機狀態(tài)二：電動機的相間短路保護9PPT課件電流速斷保護作為容量小于2MW電動機的相間短路的主保護，保護動作于跳閘，宜采用兩相式。安裝地點盡可能靠近斷路器在電動機起動時不應(yīng)動作有高、低兩個整定值高定值：按照躲過電動機的最大起動電流整定低定值：在電動機起動后投入，按躲過電動機的最大自起動電流，以及外部三相短路故障時電動機向外提供的最大反饋電流整定t1：躲開啟動瞬間峰值電流；t2：與接觸器時間配合47PPT課件電流速斷保護t1：躲開啟動瞬間峰值電流；t2：與接觸器時間配48PPT課件11PPT課件高值：按躲過電動機的最大起動電流整定；延時t1=0.1s低值：按躲過外部故障切除后電動機的最大自啟動電流整定；外部三相短路故障時電動機向外提供的最大反饋電流。可靠系數(shù)，取1.5

GL取1.4～1.6

。

——電動機起動電流49PPT課件高值：按躲過電動機的最大起動電流整定；延時t1=0.1s低延時：接觸器控制的電動機t2=0.3s； 斷路器控制的電動機t2=0s； 熔斷器-高壓接觸器控制，t2與熔斷器熔斷時間配合。靈敏度校驗

——電動機出口最小兩相短路電流值如不滿足要求，則改用差動保護。50PPT課件延時：接觸器控制的電動機t2=0.3s；靈敏度校驗13PPT電動機電流速斷保護原理接線圖a-兩相式接線；b-兩相差接線3。接線51PPT課件電動機電流速斷保護原理接線圖3。接線14PPT課件二縱差動保護52PPT課件二縱差動保護15PPT課件縱差動保護電流縱差動保護用于容量為2MW及以上、或容量小于2MW，但電流速斷保護不能滿足靈敏度要求的電動機電動機容量在5MW

以下時，采用兩相式接線；5MW以上時，采用三相式接線（保HUYTJ證一點區(qū)內(nèi)故障，一點區(qū)外故障時能夠動作）保護動作于跳閘電動機差動保護接線示意圖53PPT課件縱差動保護16PPT課件圖7-2電動機縱差保護原理接線圖

a-采用DL型電流繼電器兩相式接線；

b-采用BCH-2型差動繼電器三相式接線54PPT課件圖7-2電動機縱差保護原理接線圖17PPT課件動作電流整定動作電流按躲過電動機額定電流整定。

——可靠系數(shù)，DL取1.5～2，

BCH-2取1.3，高靈敏度接線取0.55靈敏度校驗

——電動機出口最小兩相短路電流值

55PPT課件動作電流整定——可靠系數(shù)，DL取1高壓電動機保護保護整定（采用比率制動特性）躲過電動機全電壓下起動時，差動回路的最大不平衡電流躲過外部三相短路電動機向外供給短路電流時，差動回路的不平衡電流躲過電動機正常運行時，差動回路的不平衡電流電流互感器二次回路斷線時應(yīng)閉鎖保護，并發(fā)信號差動電流速斷保護，動作電流一般可取3~8倍額定電流56PPT課件高壓電動機保護保護整定（采用比率制動特性）19PPT課件躲過電動機正常運行時，差動回路的不平衡電流57PPT課件躲過電動機正常運行時，差動回路的不平衡電流20PPT課件58PPT課件21PPT課件負序電流保護（不平衡保護）負序電流保護主要針對各種非接地的不對稱故障，（匝間短路、斷相、相序接反、電壓不平衡）負序電流保護動作于跳閘可以根據(jù)需要選擇定時限特性或反時限特性當電動機的負序電流大于正序電流時，可判定為外部發(fā)生兩相短路當負序電流小于正序電流時自動解除閉鎖第三節(jié)電動機的其他電流保護一、負序電流保護59PPT課件負序電流保護（不平衡保護）第三節(jié)電動機的其他電流保護一、負60PPT課件23PPT課件綜合考慮電動機正序、負序電流所產(chǎn)生的熱效應(yīng)，為電動機各種過負荷引起的過熱提供保護，也可作為電動機短路、起動時間過長、堵轉(zhuǎn)等后備保護。二、過熱保護分為三部分：過熱告警、過熱跳閘、過熱禁止再起動。K2=6,起動時間內(nèi)K1=0.5,起動結(jié)束后K1=1.061PPT課件綜合考慮電動機正序、負序電流所產(chǎn)生的熱效應(yīng)，為電動機各種過負過熱保護綜合考慮電動機正序電流、負序電流所產(chǎn)生的熱效應(yīng)，為電動機各種過負荷引起的過熱提供保護也作為電動機短路、起動時間過長、堵轉(zhuǎn)等后備保護采用等效運行電流模擬電動機的發(fā)熱效應(yīng)過熱保護跳閘時，禁止電動機再起動電動機過熱跳閘后，當減小到HB值以下時，允許電動機再起動62PPT課件過熱保護綜合考慮電動機正序電流、負序電流所產(chǎn)生的熱效應(yīng)，為電電動機過熱保護的定值：63PPT課件電動機過熱保護的定值：26PPT課件三、堵轉(zhuǎn)保護堵轉(zhuǎn)保護（正序過電流保護）（1.5~2.0倍額定電流）當電動機在起動過程中或運行中發(fā)生堵轉(zhuǎn)，電流急劇增大，可能造成電動機燒毀，因此裝設(shè)堵轉(zhuǎn)保護保護的動作時間，按最大允許堵轉(zhuǎn)時間整定，保護動作于跳閘保護在電動機起動時自動退出，起動結(jié)束后自動投入正序過電流保護也可作為電動機的對稱過負荷保護64PPT課件三、堵轉(zhuǎn)保護堵轉(zhuǎn)保護（正序過電流保護）（1.5~2.0倍額定65PPT課件28PPT課件四、零序電流保護電動機的接地故障電流大小取決于供電系統(tǒng)的接地方式，即供電變壓器的中性點接地方式通常采用零序電流互感器取得零序電流，實現(xiàn)零序電流保護當單相接地電流大于5A時裝設(shè)。小于10A，動作于發(fā)信號；大于10A，延時動作于跳閘。66PPT課件四、零序電流保護電動機的接地故障電流大小取決于供電系統(tǒng)的

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