高压异步电动机的继电保护整定计算应用

科技信息　０机械与电子ｏ　ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ　２０１１年第９期　高压异步电动机的继电保护整定计算应用　邵小雷　（中冶华天工程技术有限公司　安徽【摘马鞍山　２４３００５）　要】电动机作为生产中的主要动力设备，随着单机容量的不断增大和应用的更加广泛，要求对其实行有效的保护，防止电动机故障引　起损坏及对电力系统的影响。微机保护因为测量精度高、反应速度快和易于维护等优点，在电机保护中越来越普遍地得到了应用。本文结合ｘ　钢２ｘｌｌｏｔ电炉炼钢工程介绍一下电动机的继电保护整定计算。　【关键词】高压电动机；继电保护；整定计算　Ｏ概述　ｘ钢２ｘｌ１０ｔ电炉炼钢工程除尘风机额定电压１０ｋＶ，额定功率　的差动保护动作特性如下图所示　２２４０ｋＷ，功率因数０．８５，运行额定工作电流１５２．２Ａ，最大过负荷电流　２１３Ａ，系统最小运行方式下流过保护的最小三相短路电流１２．６１ｋＡ，　电流互感器变比２００／５Ａ．风机启动电流倍数６。　１　３～１０　ｋＶ电动机保护装设的原则　３—１０　ｋＶ电动机保护装设的原则可参见下表　电动机　容量　（ｋＷ）　保护装置名称　电流速　纵联差　过负荷　单相接　低电压　失步　防止非同　断保护　动保护　保护　地保护　保护　保护　步冲击的　保护　当电流　速断保　护不能　装设　满足灵　敏性要　求时装　生产过　设　程中易　发生过　单相接　装设（１）　负荷时，　地电流　当电流　或起动、　大于５Ａ　装设　速断保　自起动　时装设　护不能　条件严　（２）　装设　满足灵　重时应　敏性要　装设　求时装　设　同步机　≥２Ｏｏｏ　图中：　差动电流；　：制动电流；厶：差动启动电流；　：拐点电流；　：差动速断电流；　：比率制动系数　动作判据为：　当制动电流　小于拐点电流　时：厶　厶　当制动电流　大于或等于拐点电流‘时：（　厶）＞（　２．１．１　差动速断电流　）　异步机　＜２０００　当任一相差动电流大于差动速断整定值时，动作于跳闸。用于在　电动机差动区发生严重故障情况Ｆ快速切除电动机。差动速断定值应　能躲过外部故障的最大不平衡电流，并考虑到电流互感器饱和因素，　一异步机　≥２【ＫＭ】　般取３～８倍的额定电流。　Ｌ，＝（３－８）Ｌｊ＇Ｋ　＝４　１５２．２／（２００／５）＝１５．２Ａ　其中：　除尘风机运行额定电流；　：电流互感器变比。　灵敏度校验：保护装置的灵敏度校验按系统最小运行方式时电动　同步机　＜２００Ｏ　机端子两相短路电流校验　（３）　，＝　（３）　了　＝０．８７ｘ１＝　－１８．０４＞２满足灵敏度要求。　装设（１）　相对灵敏度系数；　：在系统最小运行方式下电动机端子三　相短路时．流过保护的最小三相短路电流。　２．１．２差动启动电流厶　此定值按躲过最大负荷时的不平衡电流整定．同时考虑差动启动　（１）差动保护当电动机容量为５０００ｋＷ及以上时应采用三相式；　２０００～５０００ｋＷ也可采用两相式：　（２）单相接地电流大于等于ＩＯＡ时，一般动作于跳闸；ＩＯＡ以下　电流判据不宜过小，推荐整定值按下式计算：　厶＝（０．１￣０．５）　／ＫＦ０．３ｘ１５２．２／（２００／５）＝１．１４Ａ　２．１．３拐点电流　：按小于电机额定电流整定　＝时。可动作于跳闸或信号；　（３）大容量同步电动机（特别是经由增速机带负荷的高转速电动　（Ｏ．９－１．０５）　／Ｋｚ＝Ｏ．９５ｘ１５２．２／（２００／５）＝３．６Ａ　机）在电源有可能造成非同步合闸且电动机又不允许非同步冲击时，　２．１．４制动系数疋＝０．３～０．７５一般取０．５。　宜装设防止非同步冲击的保护。　２．１．５　ＣＴ断线解闭锁电流定值Ｌ　２继电保护设置　根据上述条件，按规程规定大于２０００　ｋＷ电动机应配备差动保　正常情况下判断ＣＴ断线是通过检查差动回路的各侧电流，如果　其中某侧只有一相无流，即认为该侧发生ＣＴ断线。为防止电动机故　障时ＣＴ断线误闭锁，推荐整定值按下式计算：　（１．３－１．５）　／Ｋ　＝１．４ｘ１５２．２／（２００／￣）＝５．３Ａ时限为０．５秒。　＝护，另外还需配备过电流保护、堵转保护、过负荷（过热）保护、低电压　保护等。　２．１差动保护　ＣＴ断线后发出告警信号，同时闭锁比率差动保护。　２．２过电流保护　差动保护是输入的两端ＣＴ电流矢量差，当达到设定的动作值时　启动动作元件。保护范围在输入的两端ＣＴ之间的设备（可以是线路。　发电机，电动机，变压器等电气设备）。　号。过电流保护整定值可按下式计算：　差动保护是根据“电路中流人节点电流的总和等于零”原理制成　＝　ｘｌＪ（ＫｓＫ）＝１．２ｘ１５２．２／Ｉｏ．９５ｘ（２００／５）］＝４．８Ａ　的。差动保护把被保护的电气设备看成是一个接点．那么正常时流进　：可靠系数，动作于信号时为１．０５～１．１，动作于跳闸时为１．２～　被保护设备的电流和流出的电流相等，差动电流等于零。当设备出现　１．２５：　故障时，流进被保护设备的电流和流出的电流不相等，差动电流大于　：继电器返回系数，这里取０．９５；　零。当差动电流大于差动保护装置的整定值时，保护动作，将被保护设　过电流时限取５０秒（应躲过启动时间）。　备的各侧断路器跳开，使故障设备断开电源。　２－３负序过电流保护　高压电动机的差动保护一般采用比率制动的差动保护，比率制动　根据电力系统在正常运行时负序电流分量很小（接近于零），而在　当流过被被保护元件中的电流超过预先整定的某个数值时，保护　装置启动，并用时限保证动作的选择性，使断路器跳闸或给出报警信　２０１１年第９期　ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ　０机械与电子０　科技信息　系统出现不对称故障时，就会产生很大的负序分量电流，从而通过测　ｒ。——发热时间常数；按电动机最多可连接启动二次考虑。即　量负序电流的大小可以判别是否发生故障。　＝２．３．Ｉ负序过电流保护整定值可按下式计算：　２２．８３Ａ　时，　ｌ☆　Ｋ　ｌｄ　Ｆ旬．８ｘ１５２．２／（２００１５）＝３Ａ　热保护动作时间ｔ＞２ｘ４．５秒．则：　为防止合闸不同期引起的负序电流，延时不小于０．２秒，本工程　Ｊｒｌ＝ｔ×［Ｋｌ（　１，　）２＋　２（　）２－１．０５　］＝８８．２８　取￣１＝８８　取０．３秒　２．６低电眶保护　２．３．２负序电压定值　低电压保护整定一般取（０．６－０．７）　，即　＝（０．６～０．７）　＝Ｏ．６５ｘ　【　：（Ｏ．０４－０．１）　＝０．０６ｘｌ００＝６Ｖ　１００＝６５Ｖ　２．４堵转保护　低电压保护整定时限取０．５秒，以躲过速断保护动作及电压回路　由于电动机所带动的负荷过大或其他原因致使电动机不能转动　断线引起的误动作。　时，此时电机的电流很大，极容易烧坏电机．为避免损坏电动机，应及　本工程除尘站除尘风机（采用水电阻启动）在调试过程中，现场调　时将其切除。堵转保护装置能正确区分启动或正常运转，堵塞保护在　试人员按设计图纸上给定的继电保护保护整定值和时限输进综保装　电动机启动过程中并不投入，只在启动结束后投入。当实际电流超过　置，启动风机时，除尘风机高压柜上过电流保护动作。与水电阻厂家、　堵塞设定电流并达到整定延时，动作于出口跳闸。该保护在一定意义　电机厂家一起分析发现水电阻柜启动电流约是电机额定电流的３倍，　上可作为速断保护的后备保护。　水阻柜自身启动时间现场实测为４０ｓ左右（采用水电阻启动，启动电　堵转电流按躲过最大过负荷整定，可按下式计算：　流越小启动时间越长），而设计图纸上给出的过电流保护时限１６ｓ较　３＝　ｘ　／（　）＝１．３ｘ２１３／［０．９５ｘ（２００／５）］＝７．３Ａ堵转延时１秒。　小，躲不过启动时间，后把过电流保护时限改大为５０ｓ后，除尘风机能　２．５过负荷（过热）保护　够顺利启动。　现在微机型电动机综合保护装置已越来越得到普遍应用，其定值　微机保护的过负荷判据为：ｆ：————　————　Ｋ。（，ｌ　）＋　（　）　１．Ｏ５　整定是否合理，直接影响到装置的应用效果和被保护对象的安全运　其中ｔ——保护动作时间（ｓ）：　行，需要用户在使用时认真仔细考虑，尤其是继电保护整定值与时限　，ｒ＿～电动机启动电流的正序分量：　的配合，若能如文中所述，合理整定保护动作值及整定时限是能够处　，ｆ～电动机启动电流的负序分量；　理好这些问题的。　——装置的设定电流（电动机实际运行额定电流反应到ＣＴ二　次侧的值）；　【参考文献】　广＿正序电流发热系数，启动时间内可在０～１范围内整定，级　［１］钢铁企业电力设计手册编委会．钢铁企业电力设计手册．冶金工业出版社　１９９２．　差０．０１，启动时间过后自动变为１；由于启动时间内电动机启动电流　较大，为防止启动过程中电动机过负荷保护动作．一般Ｋ　整定为０．３；　作者简介：邵小雷（１９８３一），男，毕业于合肥工业大学电气工程厦其自动化　Ｋｒ负序电流发热系数，启动时间内可在０—１０范围内整定，由　专业，本科学历，现从事电气设计工作。　于一般情况下电动机负序阻抗与正序阻抗之比为６．故一般情况下设　为６：　［责任编辑：曹明明］　ｆ上接第１００页）同。中国酉面高山，东临大海，中国人喜爱东风，因为　每一种民族的语言都按其文化需要对现实切分。一般来说，对该　它是春天的风。它给大地带来一片生机．也可以用来比喻革命的气势　民族越重要的东西，“语言分割”越是细密。中国人长期生活在封建宗　和力量；而西风在我们眼里则是冬天的象征，给大地带来一片萧瑟和　法社会，对于父母同辈男性亲属分为伯父，叔父，舅父，姑父，姨父，对　凄凉，经常用来比喻日趋没落的腐朽势力。文人墨客也时有崇“东风”，　于相应的女性亲属则分为伯母，婶母，舅母，姑母，姨母；而英语则分别　抑“西风”之词，例如马致远的“古道西风瘦马。夕阳西下，断肠人在天　以ｕｎｃｌｅ和ａｕｎｔ统称之，只有性别的区分，而无父系母系之分。汉语中　涯。”辛弃疾的“东风夜放花千树，更吹落，星如雨。”可是英国西临大西　有兄，弟，姐，妹之称，而英语中只有ｂｒｏｔｈｅｒ和ｓｉｓｔｅｒ，它们并不包含明　洋，东面欧洲大陆，从西南吹来的是暖风，从东面吹来的却是寒风，如　确的兄弟或姐妹的长次关系。因此从汉语与英语的对比来看，汉语词　Ｃｈａｒｌｅｓ　Ｄｉｃｋｅｎｓ写的Ｈｏｗ　ｍａｎｙ　ｗｉｎｔｅｒ　ｄａｙｓ　ｈａｖｅ　Ｉ　ｓｅｅｎ　ｈｉｍ，ｓｔａｎｄｉｎｇ　化的表示亲属关系的词显然多于英语，语义的分割更为具体，明确。　ｂｌｕｅ　ｎｏｓｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｓｎｏｗ　ａｎｄ　ｅａｓｔ　ｗｉｎｄ！可见由于地理环境的不同．词　英汉语言千差万别．细微处多有不同，语言对比分析可帮助我们认识　义却有如此大的差异，甚至是截然相反。　其问的区别和联系，对外语教学和翻译都具有十分重要的意义。‘　生态环境也在一定程度上影响人们使用的语言。汉语中说“雨后　春笋”，英语说ｓｐｒｉｎｇ　ｕｐｌｉｋｅｍｕｓｈｒｏｏｍｓ。汉民族自古以来用牛耕作，养　【参考文献】　牛，放牛，食用牛肉，牛与百姓的生活密切相关，因此多有与牛相关的　［】］方梦之．翻译新论与实践．青岛出版社，２００２：６９．　成语，如“多如牛毛”，“牛鬼蛇神”，“宁为鸡口，毋为牛后”等。而英国是　［２］冯庆华，主编．文体翻译论．上海外语教育出版社。２００２：４１５．　岛国，鱼资源特别丰富，因此，多有与鱼相关的成语，如ａｆｉｓｈ　ｏｕｔ　ｏｆ　［３］郭建中，编著．当代美国翻译理论：赵元任谈翻译．武汉：湖北教育出版社，　ｗａｔｅｒ（不得其所的人），ｄｒｉｎｋ　ｌｉｋｅ　ａ　ｆｉｓｈ（豪饮），ａＪ】ｉｓ　ｆｉｓｈ　ｔｌｌａｔ　ＣＯＩＴＩｅＳ　ｔｏ　ｌ９９９：２７６．　ｏｎｅ’ｓ　ｎｅｔ（抓到篮里便是菜）．ｃ０　ｆｉｓｈ　ｉｎ　ｔｈｅ　ａｉｒ（水中捞月）。　［４］周方珠．翻译多元论．北京：中国对外翻译出版公司，２００４：２１．　［５］朱跃．英语与社会．安徽大学出版社，２０００：８８．　４语言是文化的载体。会被打上文化传统的深深烙印　［６］谭载喜．翻译理论与翻译技巧论文集：翻译中的语义对比试析．北京：中国对外　翻译出版公司．１９８３：２３７．　传统习俗包括各民族的风俗习惯，历史背景，宗教信仰等多方面。　中国人在遇到熟人打招呼时常说：“上哪儿去？～吃了吗？”如果一　作者简介：许兰，女，安徽肥东人，硕士研究生，比较文学与世界文学专业　位操英语的本族人听到用这种方式的英语向他打招呼，一定会感到惊　就职于安徽大学。研究方向为泽介学。　讶，甚至反感。因为这类话在英语中只被当作是询问，而不会理解为一　种友好的问候。而汉语中的这类话的交际功能与英语中的“Ｈｏｗ　ａｒｅ　［责任编辑：常鹏飞］　ｙｏｕ？”相当。　７５