談談高壓電機常用保護的原理和整定原則

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在靠近電源開關的位置，以使其保護范圍能包括開關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成。傳統的過負荷保護采用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?？煽肯禂当Ｗo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過程中出現的沖擊負荷持續時間，一般取9～20s。

三、縱聯差動保護

1、原理及應用

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

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?？煽肯禂挡捎肂CH-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）為保證工藝生產過程和技術保安條件，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）電壓互感一次側隔離開關因誤操作被斷開，或一相、二相斷線及二次側各種斷線時，保護裝置不應誤動作，應發出信號。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，當母線電壓消失或對稱下降到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；若母線電壓繼續下降，當下降到4KV的動作值時，其動斷觸點閉合，啟動2KT，2KT經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，發出“直流回路熔斷器熔斷”信號。當TⅤ一次側隔離開關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，在考慮可靠系數和返回系數后，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。由于電網電壓下降所持續的時間通常不超過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絡一般為小接地電流系統，發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。