高压电动机保护误动的原因分析及解决方法

高压电动机保护误动的原因分析及解决方法

随着单组火电机组容量的增大，大容量的电动机设备在电厂的使用范围也越来越多。根据继电保护的法律规则，电动机的容量在2000kw级以上的都要在装置上加设一套纵联差动保护。如果，要将差动设置更加的灵敏可靠，就要准确的选用保护用的电流CT。并且，还要考虑互感器的二次负荷能力和匹配的程度，并加以完善。本文就是对电厂的高压电动机设备的保护误动情况进行原因分析和解决方法，下面为具体分析内容。

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一、高压电动机保护误动的基本原理

1.1、差动保护的基本原理

WDZ-3、WCZ-3是保护高压电动机的综合性的微型保护电动机设备，并且，他们要组合使用。它们的工作原理是：首先，电流互感器的信号要通过电路进行调整，然后再将电动机的一端电流I1与中性电流I2进行转换，并送至A/D的电压信号转换单元.再由转换的主控单元将各种数据进行导入，从而得到：Ir=（I1+I2）/2和Id=/I1-I2/。由此，我们就可以根据它得到的依据进行装置的动作判断，/Id/≥Iset、/Id/≥K/Ir/。所以，/I1-I2/≥Iset、/I1-I2/≥K/（I1+I2）/2/。从上面得出的结果中知道，差动电流的最小保护值就是Iset，比率的制动系数是K，所以只有当/I1-I2/≥Iset，/I1-I2/≥K/（I1+I2）/2/式子同时被满足时，电动机出口的蓄电器信号和动作才能正确进行，并且能他留下他的信号。

如图一

另外，电动机的开启时，启动瞬间的暂太峰值电流是应该被躲避的，所以软件设备也应该设置一小部分的延时。

1.2、差动保护误动原因的分析

LZX-10是差动保护电流互感器最常用的一款，D级/0.5级。电流变化比率是400/5，专用的D级保护差动。因为，差动的蓄电器动作电流的整和定值是5A，在电动机第一次启动时，为了方便对他进行调试，在对互感器的极性进行正确认时，电动机没有任何异常时，就要对电动机进行差动保护的退出，使电动机出现电动机启动成功为止。然而，在电动机的启动期间，信号灯CT断线是亮的，只有在启动后，信号灯才会熄灭。并且，它的整定CT断线是0.7A左右。这就说明电动机的起动时回路处有大于0.7A左右的插电电流经过。这时，互感器的断线就会发出预告的信号，不会直接的使回路跳闸。这次启动是由于差动保护系统被完全的退出，是不能满足电动机保护要求的，因此电路中还保留着插流电流，也是非常正常的。然而，我们想要知道的是，回路中的差流电流是从什么地方留到这里来的，这就要我们先将设备停机，然后，仔细的进行检查，确认电机的实

际接线情况完全的符合设计的要求，并且极性也是非常正确的。再投入到插动的保护当中去，再次的启动电机，这时就会出现瞬间的插动跳闸。这又是什么原因造成的呢？我们先从他的保护原理上进行分析，首先，保护它的系统和设备是非常完整的，我们检查电动机的一次系统也是没有异常的，二次接线部分也是完全正确的，插动的继电器也没有出现毛病。但是，在进行电动机的试转时，却会引起电动设备的电源跳闸，差动保护不能躲过启动的过程，因此高压电动机的误动就表现为差动保护的启动信号，并未发出或直接性的引动误动电源跳闸现象。

因此，经过对差动保护动原因的分析得出，电厂的电动机装置设备距离开关室的距离是比较远的，在二百米左右是最好的距离。而差动保护的两组容量相同的电流CT，其中一组是在开关室的开关柜内，它是6KV的。另一组是装在电动机上的三相绕组，然后将差动的保护设备再安装在开关柜上。因为连接的开关是在柜子的内部，电流互感器与差动保护装置的电缆又很短，因此，中性点处的连接线就是比较长的。但是，如果连接中性点的电流互感器的电缆太长，这条线路的电阻值就会增大，二次负荷的量就会超过额定的负荷，从而使电流互感器的误差增大，造成差动保护的误动。例如：LZX-10它的电流互感器是D级的，误差曲线在10%左右，曲线的比值误差是f（%）=10%，当他在这个阶段时，电流的一次倍数m就与二次负荷的关系曲线成正比。所以，在选择电流互感器时，要选择10%的误动曲线，它既能满足对蓄电的保护，也能对其进行选择和灵敏度的判断。

如图二

对于这种曲线的使用方法，首先，要先计算一次电流的倍数m，然后再根据二次误差10%的曲线对m进行二次负荷。如果二次负荷的电阻值小于Z2en就可以认为所选用的电流互感器的误差是小于10%的。

计算公式为Z2en=∑KrcZr+K1c+Zt，其中Krc是电气的接线系数，Zr是电器线圈的电阻值，K1c是连接导线的连接系数，Zr是连接导线的电阻值。Zt是接触电阻，它们一般都是在0.05Ω～0.1Ω之间。另外，还有一种解决二次负荷的方法就是：Z2en=Zr+√3Z1+Zt在运用这个公式时，电器的绕组电阻值一定要很小，在0.04Ω左右。接触电阻值Zt可以是0.1Ω，这时电机的启动电流就是额定电流的6～8倍，我们在这里按6倍计算就可以了。

二、差动保护误动的解决方法

因为，电动机启动时的差动保护的原因是因为电流的互感器和电流的二次负荷不能匹配，中性点的测电流互感器太过饱和。而在柜子中的测电流互感器却没有饱和，所以，他们的使用电流达不到平衡。为了，要避开差动制动系数就要采取插动的动做电流和差动制动系数的分离，降低对正常工作保护的灵敏度。但是，这个方法不是最有效的。由于，电动机的启动是特别复杂的，他的启动的快慢与电动机的条件有很大的关系。在对灵敏度有要求的情况下，就算最高插动动作电流和插动系数进行提高，也不一定能启动。因此，最有效、又最实际的方法就是降低电动机的中性点侧电流的互感器的二次电流值，因为，二次电阻是由主要的

三部分组成的，它分别是续电器的电线圈的阻抗、连接导线的电阻、还有接触电阻，所以，在对他进行调整时，有三个方法：

1、 把回路电缆的截面电流加大，并减小连接导线的电阻。

2、将二次回路的电流互感器的接线方式进行调整，改变接线的系数。

3、选择电流互感器为多绕组的，可以将继电器的分摊在不同的二次电绕阻上进行保护或将两个两次电阻进行串联使用。

将二次的接触电阻与它的保护装置进行对比，可以看出二次负载的电流主要取决于二次电缆的电阻值，只要减少二次电阻的电阻抗就是减少它的总体电源阻抗。这就是第一种方法：增大电流回路的电缆截面积。另一种方法就是：准备一根备用的电缆电芯，将它分别与原来的中性点侧电流互感器的二次连接线进行并联使用，然后再将原来的导线的电阻减少到一半，从而减少二次回路中的电阻大小。

结语：

在我国的电厂，电动机是非常重要的关键设备。我们一定要有一个好的电器继电保护措施，从全方面的了解电动机出现错误的原因。然后，再进行继电器接触的分析与调整，找出改正错误的正确方法。从而消除电动机误动对电厂所带来的隐患，保证机组能正常地进行工作，从而提高生产的质量。

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