電力系統(tǒng)繼電保護第12章-電動機和并聯(lián)電容器組保護課件

第12章電動機和并聯(lián)電容器組保護12/22/20221第12章電動機和并聯(lián)電容器組保護第12章電動機和并聯(lián)電容器組保護12/18/20221第112.1電動機的故障和不正常運行狀態(tài)故障相間短路匝間短路單相接地相應保護縱差保護（大電機）電流速斷保護（小電機）零序保護等保護原理待完善，可用負序保護12/22/20222第12章電動機和并聯(lián)電容器組保護12.1電動機的故障和不正常運行狀態(tài)故障相間短路匝間短路單過負荷過電壓、低電壓缺相、反相相應保護過負荷保護不正常運行電流不平衡堵轉(zhuǎn)過熱過電壓保護、低電壓保護負序電流保護、磁平衡保護堵轉(zhuǎn)保護（長時間起動，無轉(zhuǎn)速）過熱保護小容量低壓電動機只需熔斷器或空氣開關(guān)作為保護。12/22/20223第12章電動機和并聯(lián)電容器組保護過負荷過電壓、低電壓缺相、反相相應保護過負荷保護不正常運行電12.2電動機的相間短路保護12.2.1電流速斷保護——2000KW以下接線兩相星形兩相電流差如電動機容易過負荷需要增加反時限特性。12/22/20224第12章電動機和并聯(lián)電容器組保護12.2電動機的相間短路保護12.2.1電流速斷保護——2電動機速斷保護的整定計算動作電流——躲過電動機起動電流可靠系數(shù)，>1.4接線系數(shù)，兩相星形取1；兩相電流差取起動電流周期分量的最大有效值靈敏度校驗系統(tǒng)最小運行方式下，電動機機端兩相短路電流如靈敏度達不到要求，需要采用縱差保護。tItstartIN120%INIst.max12/22/20225第12章電動機和并聯(lián)電容器組保護電動機速斷保護的整定計算動作電流——躲過電動機起動電流可靠系12.2.2縱差動保護5MW以下——兩相差動接線5MW以上——三相差動接線兩相差動接線動作電流——躲過額定電流防止TA斷線誤動可靠系數(shù)，由差動繼電器KD特性決定12/22/20226第12章電動機和并聯(lián)電容器組保護12.2.2縱差動保護5MW以下——兩相差動接線5MW以上—12.3電動機的單相接地保護380/220V——中性點直接接地，可用相間短路保護跳閘。其他中性點非直接接地系統(tǒng)——如接地電流大于5A，需配接地保護可靠系數(shù)4-5外部單相接地短路時，流過保護的最大接地電容電流。動作電流需躲過外部短路的最大零序電流。12/22/20227第12章電動機和并聯(lián)電容器組保護12.3電動機的單相接地保護380/220V——中性點直接12.4電動機低電壓保護低壓——導致電動機電流增大，轉(zhuǎn)速下降。低電壓保護一般設兩個時限，以較短的時限跳開次重要電動機，以較長的時限跳開重要電動機。可靠系數(shù)>1低電壓繼電器的返回系數(shù)，＞1動作電壓需躲過電動機自起動時的電壓。12/22/20228第12章電動機和并聯(lián)電容器組保護12.4電動機低電壓保護低壓——導致電動機電流增大，轉(zhuǎn)速下12.5微機型電動機保護電流速斷保護高低定值——防止啟動過程中因啟動電流過大引起的誤動；保證正常運行中保護具有較高的靈敏度。Isdg－速斷動作電流高值(躲過電動機啟動電流)。保護、遙測、遙控、遙信“四合一”Isdd－速斷動作電流低值(躲過電動機負荷電流)。動作條件起動時起動后起動時間：當電動機的最大相電流從零突變10%IN時開始計時直到起動電流過峰值后下降到120%IN時為止。12/22/20229第12章電動機和并聯(lián)電容器組保護12.5微機型電動機保護電流速斷保護高低定值Isdg－速斷動12.5微機型電動機保護負序過流保護——防止電動機不對稱運行；防止電動機轉(zhuǎn)子過熱（2次諧波）由兩段組成一段動作值為額定電流的0.6-1.2倍，動作時間大于開關(guān)不同期合閘時間。二段動作值大于最大不平衡電流，動作時間大于一段時間。為了更好地保護電動機，一般采用反時限方式構(gòu)成：整定電流值整定時間12/22/202210第12章電動機和并聯(lián)電容器組保護12.5微機型電動機保護負序過流保護——防止電動機不對稱運行12.5微機型電動機保護定子單相接地保護——中性點不接地或經(jīng)消弧線圈/電阻接地系統(tǒng)，單相接地主要由絕緣損壞引起，零序電流主要為電容電流，采用零序電流互感器獲取電動機的零序電流，構(gòu)成電動機的單相接地保護保護采用比率制動來躲過起動時的不平衡電流，帶t0.act延時。最大相電流零序電流起動值I0/I0act動作區(qū)制動區(qū)Imax/I01.0512/22/202211第12章電動機和并聯(lián)電容器組保護12.5微機型電動機保護定子單相接地保護——中性點不接地或經(jīng)12.5微機型電動機保護堵轉(zhuǎn)保護——保證電動機不因堵轉(zhuǎn)而燒壞，用電動機轉(zhuǎn)速開關(guān)和相電流構(gòu)成堵轉(zhuǎn)保護。動作條件電動機啟動時，堵轉(zhuǎn)保護元件自動退出12/22/202212第12章電動機和并聯(lián)電容器組保護12.5微機型電動機保護堵轉(zhuǎn)保護——保證電動機不因堵轉(zhuǎn)而燒壞12.5微機型電動機保護過熱保護——防止電動機過熱保護采用比率制動來躲過起動時的不平衡電流，帶t0.act延時。12/22/202213第12章電動機和并聯(lián)電容器組保護12.5微機型電動機保護過熱保護——防止電動機過熱保護采用比12.5微機型電動機保護堵轉(zhuǎn)保護——保證電動機不因堵轉(zhuǎn)而燒壞，用電動機轉(zhuǎn)速開關(guān)和相電流構(gòu)成堵轉(zhuǎn)保護。動作條件電動機啟動時，堵轉(zhuǎn)保護元件自動退出12/22/202214第12章電動機和并聯(lián)電容器組保護12.5微機型電動機保護堵轉(zhuǎn)保護——保證電動機不因堵轉(zhuǎn)而燒壞12.5微機型電動機保護啟動時間過長保護——防止起動時間過長造成電動機過熱。起動時間整定值整定時間內(nèi)起動的最大電流起動的允許堵轉(zhuǎn)時間額定起動電流12/22/202215第12章電動機和并聯(lián)電容器組保護12.5微機型電動機保護啟動時間過長保護——防止起動時間過長12.5微機型電動機保護過負荷保護——防止電動機過熱單相電流超過額定電流，經(jīng)過延時發(fā)出告警信號低電壓保護三個線電壓均小于低電壓保護定值，經(jīng)過延時發(fā)出告警信號；低電壓保護經(jīng)跳位繼電器閉鎖；自動識別三相TV斷線，并及時閉鎖低電壓保護。12/22/202216第12章電動機和并聯(lián)電容器組保護12.5微機型電動機保護過負荷保護——防止電動機過熱單相電流12.6并聯(lián)電容器組保護作用無功補償提高電能質(zhì)量降低損耗12/22/202217第12章電動機和并聯(lián)電容器組保護12.6并聯(lián)電容器組保護作用無功補償提高電能質(zhì)量降低損耗12電容器組常見的故障和異常運行電容器組外部故障電容器組和斷路器之間連接線的短路——電流速斷保護與過電流保護電容器組內(nèi)部故障電容器內(nèi)部極間短路；電容器組中多臺電容器故障電容器組過負荷；電容器組的母線電壓升高；電容器組失壓?！黄胶獗Ｗo異常運行——過負荷保護；過電壓保護；低電壓保護12/22/202218第12章電動機和并聯(lián)電容器組保護電容器組常見的故障和異常運行電容器組電容器組和斷路器之間連接電容器組接入電網(wǎng)方式電抗器－限制電流；抑制充放電電流12/22/202219第12章電動機和并聯(lián)電容器組保護電容器組接入電網(wǎng)方式電抗器12/18/202219第12章電容器組與配套設備連接避雷器－吸收雷擊浪涌電流。根據(jù)設計確定安裝位置。放電器－電容器退出后在5s內(nèi)將電容電壓降為50v內(nèi)；其二次電壓可供保護與測量用。高壓電容器12/22/202220第12章電動機和并聯(lián)電容器組保護電容器組與配套設備連接避雷器放電器高壓電容器12/18/20低壓電容器12/22/202221第12章電動機和并聯(lián)電容器組保護低壓電容器12/18/202221第12章電動機和并聯(lián)電容高壓電容器組操作過電壓保護用避雷器接線方式a.中性點避雷器接線b.相對地避雷器接線c.避雷器與電容器并聯(lián)連接和中性點避雷器接線d.避雷器與電抗器并聯(lián)連接和中性點避雷器接線12/22/202222第12章電動機和并聯(lián)電容器組保護高壓電容器組操作過電壓保護用避雷器接線方式a.中性點避雷器高壓電容器組外部保護帶有短延時的速斷保護和過流保護，保護動作于跳閘。

速斷保護的動作電流值，在最小運行方式下，電容器組端部引線發(fā)生兩相短路時，保護的靈敏系數(shù)應符合要求；動作時限應大于電容器組合閘涌流時間。

過電流保護裝置的動作電流，應按大于電容器組允許的長期最大過電流整定。過負荷保護，帶時限動作于信號或跳閘。母線過電壓保護，帶時限動作于信號或跳閘。母線失壓保護，帶時限動作于跳閘。容量為0.18MVA及以上的油浸式鐵心串聯(lián)電抗器宜裝設瓦斯保護。輕瓦斯動作于信號，重瓦斯動作于跳閘。12/22/202223第12章電動機和并聯(lián)電容器組保護高壓電容器組外部保護帶有短延時的速斷保護和過流保護，保護動作低壓電容器組外部保護短路保護過電壓保護失壓保護過負荷保護或諧波超值保護。12/22/202224第12章電動機和并聯(lián)電容器組保護低壓電容器組外部保護短路保護12/18/202224第12章電容器組內(nèi)部不平衡保護單星形接線的電容器組，可采用開口三角電壓保護（圖a）。串聯(lián)段數(shù)為二段及以上的單星形電容器組，可采用電壓差動保護（圖b）。每相能接成四個橋臂的單星形電容器組，可采用橋式差電流保護（圖c）。雙星形接線電容器組，可采用中性點不平衡電流保護（圖d）。三角形接線電容器組，可采用零序電流保護。采用外熔絲保護的電容器組，其不平衡保護應按單臺電容器過電壓允許值整定。采用內(nèi)熔絲保護和無熔絲保護的電容器組，其不平衡保護應按電容器內(nèi)部元件過電壓允許值整定。12/22/202225第12章電動機和并聯(lián)電容器組保護電容器組內(nèi)部不平衡保護單星形接線的電容器組，可采用開口三角電圖a開口三角電壓保護接線12/22/202226第12章電動機和并聯(lián)電容器組保護圖a開口三角電壓保護接線12/18/202226第12圖b相電壓差動保護接線12/22/202227第12章電動機和并聯(lián)電容器組保護圖b相電壓差動保護接線12/18/202227第12章圖c橋式差電流保護接線12/22/202228第12章電動機和并聯(lián)電容器組保護圖c橋式差電流保護接線12/18/202228第12章圖d中性點不平衡電流保護接線12/22/202229第12章電動機和并聯(lián)電容器組保護圖d中性點不平衡電流保護接線12/18/202229第1謝謝！12/22/202230第12章電動機和并聯(lián)電容器組保護謝謝！12/18/202230第12章電動機和并聯(lián)電容器組第12章電動機和并聯(lián)電容器組保護12/22/202231第12章電動機和并聯(lián)電容器組保護第12章電動機和并聯(lián)電容器組保護12/18/20221第112.1電動機的故障和不正常運行狀態(tài)故障相間短路匝間短路單相接地相應保護縱差保護（大電機）電流速斷保護（小電機）零序保護等保護原理待完善，可用負序保護12/22/202232第12章電動機和并聯(lián)電容器組保護12.1電動機的故障和不正常運行狀態(tài)故障相間短路匝間短路單過負荷過電壓、低電壓缺相、反相相應保護過負荷保護不正常運行電流不平衡堵轉(zhuǎn)過熱過電壓保護、低電壓保護負序電流保護、磁平衡保護堵轉(zhuǎn)保護（長時間起動，無轉(zhuǎn)速）過熱保護小容量低壓電動機只需熔斷器或空氣開關(guān)作為保護。12/22/202233第12章電動機和并聯(lián)電容器組保護過負荷過電壓、低電壓缺相、反相相應保護過負荷保護不正常運行電12.2電動機的相間短路保護12.2.1電流速斷保護——2000KW以下接線兩相星形兩相電流差如電動機容易過負荷需要增加反時限特性。12/22/202234第12章電動機和并聯(lián)電容器組保護12.2電動機的相間短路保護12.2.1電流速斷保護——2電動機速斷保護的整定計算動作電流——躲過電動機起動電流可靠系數(shù)，>1.4接線系數(shù)，兩相星形取1；兩相電流差取起動電流周期分量的最大有效值靈敏度校驗系統(tǒng)最小運行方式下，電動機機端兩相短路電流如靈敏度達不到要求，需要采用縱差保護。tItstartIN120%INIst.max12/22/202235第12章電動機和并聯(lián)電容器組保護電動機速斷保護的整定計算動作電流——躲過電動機起動電流可靠系12.2.2縱差動保護5MW以下——兩相差動接線5MW以上——三相差動接線兩相差動接線動作電流——躲過額定電流防止TA斷線誤動可靠系數(shù)，由差動繼電器KD特性決定12/22/202236第12章電動機和并聯(lián)電容器組保護12.2.2縱差動保護5MW以下——兩相差動接線5MW以上—12.3電動機的單相接地保護380/220V——中性點直接接地，可用相間短路保護跳閘。其他中性點非直接接地系統(tǒng)——如接地電流大于5A，需配接地保護可靠系數(shù)4-5外部單相接地短路時，流過保護的最大接地電容電流。動作電流需躲過外部短路的最大零序電流。12/22/202237第12章電動機和并聯(lián)電容器組保護12.3電動機的單相接地保護380/220V——中性點直接12.4電動機低電壓保護低壓——導致電動機電流增大，轉(zhuǎn)速下降。低電壓保護一般設兩個時限，以較短的時限跳開次重要電動機，以較長的時限跳開重要電動機?？煽肯禂?shù)>1低電壓繼電器的返回系數(shù)，＞1動作電壓需躲過電動機自起動時的電壓。12/22/202238第12章電動機和并聯(lián)電容器組保護12.4電動機低電壓保護低壓——導致電動機電流增大，轉(zhuǎn)速下12.5微機型電動機保護電流速斷保護高低定值——防止啟動過程中因啟動電流過大引起的誤動；保證正常運行中保護具有較高的靈敏度。Isdg－速斷動作電流高值(躲過電動機啟動電流)。保護、遙測、遙控、遙信“四合一”Isdd－速斷動作電流低值(躲過電動機負荷電流)。動作條件起動時起動后起動時間：當電動機的最大相電流從零突變10%IN時開始計時直到起動電流過峰值后下降到120%IN時為止。12/22/202239第12章電動機和并聯(lián)電容器組保護12.5微機型電動機保護電流速斷保護高低定值Isdg－速斷動12.5微機型電動機保護負序過流保護——防止電動機不對稱運行；防止電動機轉(zhuǎn)子過熱（2次諧波）由兩段組成一段動作值為額定電流的0.6-1.2倍，動作時間大于開關(guān)不同期合閘時間。二段動作值大于最大不平衡電流，動作時間大于一段時間。為了更好地保護電動機，一般采用反時限方式構(gòu)成：整定電流值整定時間12/22/202240第12章電動機和并聯(lián)電容器組保護12.5微機型電動機保護負序過流保護——防止電動機不對稱運行12.5微機型電動機保護定子單相接地保護——中性點不接地或經(jīng)消弧線圈/電阻接地系統(tǒng)，單相接地主要由絕緣損壞引起，零序電流主要為電容電流，采用零序電流互感器獲取電動機的零序電流，構(gòu)成電動機的單相接地保護保護采用比率制動來躲過起動時的不平衡電流，帶t0.act延時。最大相電流零序電流起動值I0/I0act動作區(qū)制動區(qū)Imax/I01.0512/22/202241第12章電動機和并聯(lián)電容器組保護12.5微機型電動機保護定子單相接地保護——中性點不接地或經(jīng)12.5微機型電動機保護堵轉(zhuǎn)保護——保證電動機不因堵轉(zhuǎn)而燒壞，用電動機轉(zhuǎn)速開關(guān)和相電流構(gòu)成堵轉(zhuǎn)保護。動作條件電動機啟動時，堵轉(zhuǎn)保護元件自動退出12/22/202242第12章電動機和并聯(lián)電容器組保護12.5微機型電動機保護堵轉(zhuǎn)保護——保證電動機不因堵轉(zhuǎn)而燒壞12.5微機型電動機保護過熱保護——防止電動機過熱保護采用比率制動來躲過起動時的不平衡電流，帶t0.act延時。12/22/202243第12章電動機和并聯(lián)電容器組保護12.5微機型電動機保護過熱保護——防止電動機過熱保護采用比12.5微機型電動機保護堵轉(zhuǎn)保護——保證電動機不因堵轉(zhuǎn)而燒壞，用電動機轉(zhuǎn)速開關(guān)和相電流構(gòu)成堵轉(zhuǎn)保護。動作條件電動機啟動時，堵轉(zhuǎn)保護元件自動退出12/22/202244第12章電動機和并聯(lián)電容器組保護12.5微機型電動機保護堵轉(zhuǎn)保護——保證電動機不因堵轉(zhuǎn)而燒壞12.5微機型電動機保護啟動時間過長保護——防止起動時間過長造成電動機過熱。起動時間整定值整定時間內(nèi)起動的最大電流起動的允許堵轉(zhuǎn)時間額定起動電流12/22/202245第12章電動機和并聯(lián)電容器組保護12.5微機型電動機保護啟動時間過長保護——防止起動時間過長12.5微機型電動機保護過負荷保護——防止電動機過熱單相電流超過額定電流，經(jīng)過延時發(fā)出告警信號低電壓保護三個線電壓均小于低電壓保護定值，經(jīng)過延時發(fā)出告警信號；低電壓保護經(jīng)跳位繼電器閉鎖；自動識別三相TV斷線，并及時閉鎖低電壓保護。12/22/202246第12章電動機和并聯(lián)電容器組保護12.5微機型電動機保護過負荷保護——防止電動機過熱單相電流12.6并聯(lián)電容器組保護作用無功補償提高電能質(zhì)量降低損耗12/22/202247第12章電動機和并聯(lián)電容器組保護12.6并聯(lián)電容器組保護作用無功補償提高電能質(zhì)量降低損耗12電容器組常見的故障和異常運行電容器組外部故障電容器組和斷路器之間連接線的短路——電流速斷保護與過電流保護電容器組內(nèi)部故障電容器內(nèi)部極間短路；電容器組中多臺電容器故障電容器組過負荷；電容器組的母線電壓升高；電容器組失壓?！黄胶獗Ｗo異常運行——過負荷保護；過電壓保護；低電壓保護12/22/202248第12章電動機和并聯(lián)電容器組保護電容器組常見的故障和異常運行電容器組電容器組和斷路器之間連接電容器組接入電網(wǎng)方式電抗器－限制電流；抑制充放電電流12/22/202249第12章電動機和并聯(lián)電容器組保護電容器組接入電網(wǎng)方式電抗器12/18/202219第12章電容器組與配套設備連接避雷器－吸收雷擊浪涌電流。根據(jù)設計確定安裝位置。放電器－電容器退出后在5s內(nèi)將電容電壓降為50v內(nèi)；其二次電壓可供保護與測量用。高壓電容器12/22/202250第12章電動機和并聯(lián)電容器組保護電容器組與配套設備連接避雷器放電器高壓電容器12/18/20低壓電容器12/22/202251第12章電動機和并聯(lián)電容器組保護低壓電容器12/18/202221第12章電動機和并聯(lián)電容高壓電容器組操作過電壓保護用避雷器接線方式a.中性點避雷器接線b.相對地避雷器接線c.避雷器與電容器并聯(lián)連接和中性點避雷器接線d.避雷器與電抗器并聯(lián)連接和中性點避雷器接線12/22/202252第12章電動機和并聯(lián)電容器組保護高壓電容器組操作過電壓保護用避雷器接線方式a.中性點避雷器高壓電容器組外部保護帶有短延時的速斷保護和過流保護，保護動作于跳閘。

速斷保護的動作電流值，在最小運行方式下，電容器組端部引線發(fā)生兩相短路時，保護的靈敏系數(shù)應符合要求；動作時限應大于電容器組合閘涌流時間。

過電流保護裝置的動作電流，應按大于電容器組允許的長期最大過電流整定。過負荷保護，帶時限動作于信號或跳閘。母線過電壓保護，帶時限動作于