【正文】 特性不易改變，靈敏度及電流的整定范圍受到硬件的限制和電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控不夠完善等一些缺陷。因此，從理論上講，電子式溫度繼電器可以保護(hù)由各種原因引起的繞組溫度過高的電機(jī)。微處理器技術(shù)進(jìn)入電動(dòng)機(jī)保護(hù)領(lǐng)域后，使基于微處理器的電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置具有了優(yōu)異的保護(hù)特性、完善的功能擴(kuò)展和智能化的監(jiān)視與控制。 電動(dòng)機(jī)繼電保護(hù)裝置的構(gòu)成 任何一套保護(hù)都是由三部分組成： (1)測量部分：對(duì)輸入量與整定值進(jìn)行比較 ,根據(jù)比較結(jié)果，給出“是”、“非”性質(zhì)的邏輯信號(hào)，判斷保護(hù)是否應(yīng)該起動(dòng)。 在下圖示網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)線路Ｌ 1 上Ｋ 1 點(diǎn)故障，保護(hù) 2 動(dòng) 作跳開斷路器 QFQF2，動(dòng)作有選擇性；當(dāng)線路Ｌ 4 上Ｋ 2 點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)，保護(hù) 6 動(dòng)作跳開斷路器 QF6，將Ｌ 4 切除，繼電保護(hù)的這種動(dòng)作是有選擇性的，若保護(hù) 5 動(dòng)作于將 QF5 斷開，這種動(dòng)作是無選擇性的。一般用靈敏系數(shù)來表示。 （ 2） 定子繞組單相接地。 （ 3） 同步電動(dòng)機(jī)的 異步狀態(tài)。 （ 3） 為防止單相接地裝設(shè)零序電流保護(hù)。因此，電動(dòng)機(jī)應(yīng)配置相間短路的保護(hù)裝置，以便盡快地?cái)嚅_故障電動(dòng)機(jī)。當(dāng)接地電容電流大于5A 時(shí)，在 20xxKW 及以上的電動(dòng)機(jī)上應(yīng)配置接地保護(hù)；當(dāng)接地電容電流大于 10A時(shí)，在高壓電動(dòng)機(jī)上應(yīng)配置接地保護(hù)，保護(hù)可以動(dòng)作于跳閘。 （ 4） 延續(xù)時(shí)間很長起動(dòng)和自起動(dòng)等。對(duì)容量較大的電動(dòng)機(jī)才考慮裝設(shè)專用的保護(hù)裝置。在上述情況下，以 時(shí)限將不重要的電動(dòng)機(jī)切除，以保證重要電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)的完成，延時(shí) 的目的是躲過同母線上速斷保護(hù)動(dòng)作時(shí)間。 （ 2） 當(dāng)電壓互感器一次側(cè)隔離開關(guān)因誤拉斷開時(shí)，保護(hù)裝置不應(yīng)誤動(dòng)作，但必須發(fā)出信號(hào)。電壓繼電器 KV4 作為重要電動(dòng)機(jī)低電壓保護(hù) 9S 跳閘之用。低電壓保護(hù)整定的要求為： （ 1） 低電壓繼電器 KV4 的動(dòng)作電壓一般取 － 倍的額定電壓。 表 21 10KV 電動(dòng)機(jī)的保護(hù)裝設(shè) 電動(dòng)機(jī)容量（ KW） 電流速斷保護(hù) 差動(dòng)保護(hù) 過負(fù)荷保護(hù) 單相接地保護(hù) 低電壓保護(hù) 防止非同步?jīng)_擊保護(hù) 異步＜20xx 裝設(shè) 電流速斷保護(hù)不能滿足要求時(shí)裝設(shè) 生產(chǎn)過程中容易發(fā)生過負(fù)荷或起動(dòng)自起動(dòng)條件惡劣時(shí)應(yīng)裝設(shè) 單相接地電流＞ 5A時(shí)裝設(shè) 裝設(shè) 異步≥20xx 裝設(shè) 電動(dòng)機(jī)繼電保護(hù)若干問題研究 9 同步＜20xx 裝設(shè) 電流速斷保護(hù)不能滿足要求時(shí)裝設(shè) 裝設(shè) 同步≥20xx 裝設(shè) 裝設(shè) 電動(dòng)機(jī)的電流速斷保護(hù) 電流速斷保護(hù)采用電流速斷保護(hù)作為電動(dòng)機(jī)相間故障的主要保護(hù)，為了保證在電動(dòng)機(jī)本體以及電動(dòng)機(jī)與斷路器聯(lián)接回路引線上發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)裝置均能動(dòng)作，應(yīng)盡可能將電流互感器安裝在靠近斷路器側(cè)。反時(shí)限元件部分可作用于電動(dòng)機(jī)過負(fù)荷保護(hù)與過電流保護(hù)，也可作用于跳閘以及減負(fù)荷或信號(hào)之類。 要求最小靈敏系數(shù)應(yīng)大于 2（在具體計(jì)算中， Kc 應(yīng)考慮為 1，不應(yīng)取 3 ）。 3） 當(dāng) AC 二相短路時(shí)，在 AC 二相中所流過的故障電流在流入電流互感器的回路中反應(yīng)的是二相電流互感器的電流之和，因此流入繼電器的電流 Id＝2IA 或 2IC。 對(duì)于應(yīng)用二相差接線方式，在繼電保護(hù)接線中必須對(duì)電流互感器的極性特別引起注意，如果極性接反，必然導(dǎo)致繼電保護(hù)拒動(dòng)。保護(hù)裝置的動(dòng)作電流按下式整定 Ikact＝ *IN （ ） 式中 Krel――可靠系數(shù)（當(dāng)采用 BDH－ 2 型差動(dòng)繼 器時(shí)，取 ）。 在 3～ 10KV 系統(tǒng)中，電動(dòng)機(jī)差動(dòng)保護(hù)可采用兩相兩繼電器式結(jié)線。在正常運(yùn) 行中，三相電流對(duì)稱零序電流為 0，因此零序電流互感器沒有電流輸出。 保護(hù)裝置的靈敏度可按下式進(jìn)行計(jì)算 Ksen＝ 3Ikcmin/nTAIkact （ ） 式中 3Ikcmin――最小運(yùn)行方式下，被保護(hù)電動(dòng)機(jī)發(fā)生單相接地時(shí)，流過本保護(hù)裝置 TA 一次側(cè)的最小接地電容電流。繼電器為 GL1 25 形式，可利用該繼電器的速斷裝置（電磁元件）來實(shí)現(xiàn)電流速斷保護(hù)。 過負(fù)荷保護(hù)的動(dòng)作電流 Iop（ oL） ，按躲過電動(dòng)機(jī)的額定電流 來整定，整定計(jì)算的公式為 Iop（ oL） = * （ ） 式中， Krel 為保護(hù)裝置的可靠系數(shù)，對(duì) GL 性繼電器，去 ； Kre 為繼電器的返回系數(shù)，一般為 . 過負(fù)荷保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間，應(yīng)大于電動(dòng)機(jī)起動(dòng)所需的時(shí)間，一般取為 10～ 60s。并有熱記憶功能，即過熱保護(hù)跳閘后，不會(huì)立即啟動(dòng)，需等到電動(dòng)機(jī)散熱到允許啟動(dòng)時(shí)，才能再次啟動(dòng)； e．電動(dòng)機(jī)保護(hù)的定值，采用啟動(dòng)過程 中的定值與正常運(yùn)行時(shí)的定值獨(dú)立設(shè)置的方式，既可以保證啟動(dòng)時(shí)不誤動(dòng)，又能保證正常運(yùn)行時(shí)的保護(hù)靈敏度。這 2種情況下都會(huì)產(chǎn)生負(fù)序電流。 b．外部不對(duì)稱短路產(chǎn)生的負(fù)序電流 如果在電動(dòng)機(jī)所屬高壓母線上或靠母線很近的其它設(shè)備上發(fā)生兩相短路，將在非故障的電動(dòng)機(jī)回路上產(chǎn)生很大的負(fù)序電流。以實(shí)際運(yùn)行中故障率較高的定子線圈一相斷線為例進(jìn)行分析。根電動(dòng)機(jī)繼電保護(hù)若干問題研究 17 據(jù)有關(guān)資料，正常運(yùn)行時(shí)，電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)約為 （相當(dāng)于阻抗角為 25176。 )/IN,Z=ZSC=E1exp(j75176。 )/ IN 這 時(shí)，產(chǎn)生的負(fù)序電流為： I2=E1/(Z++Z)=(~ )IN () 由此可知，在正常運(yùn)行時(shí)發(fā)生斷相，在不考慮轉(zhuǎn)差率變化的情況下，所產(chǎn)生的負(fù)序電流約為電動(dòng)機(jī)額定電流的 90％左右，由于負(fù)序電流的存在，將產(chǎn)生負(fù)序轉(zhuǎn)矩，從而使合成轉(zhuǎn)矩減少，如果維持負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變，將使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率增大，從而使負(fù)序電流進(jìn)一步增加，一般可達(dá)額定電流的 110％。因此，在定值整定計(jì)算中必須考慮 CT 斷線的影響。但是，如果負(fù)序保護(hù)的定值整定過低，將造成保護(hù)的誤動(dòng)作。同樣，單純依靠提高負(fù)序電流保護(hù)的啟動(dòng)值，也是不允許的，因?yàn)閺? 的分析可知，在正常運(yùn)行時(shí)電動(dòng)機(jī)發(fā)生斷相時(shí)所產(chǎn)生的負(fù)序電流 只有額定電流的 90％至 110％左右，遠(yuǎn)小于外部兩相短路時(shí)在非故障電動(dòng)機(jī)中所產(chǎn)生的負(fù)序電流，因此，如果定值整定過高，在發(fā)生斷相時(shí)，負(fù)序電流保護(hù)根本無法動(dòng)作，失去了綜合保護(hù)裝置中負(fù)序電流保護(hù)單元應(yīng)有的功能。其方法如下： a．啟動(dòng)值 I1． DZ I1． DZ=21 KKIst （ ） 式中 I1． DZ為正序電流保護(hù)整定值； KK為可靠系數(shù)，取 ； Ist為電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流。 因此，為保證電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)過程中，發(fā)生兩相短路時(shí)有足夠的靈敏度，靈敏度應(yīng)按下式進(jìn)行校驗(yàn)： KLM=I)2( /()= I)3( /(4 ) 2 () 負(fù)序電流保護(hù) 根據(jù)以上分析，負(fù)序電 流保護(hù)的啟動(dòng)值整定原則是： a．躲過 CT 二次回路斷線 已知 CT 二次回路斷線時(shí)，相當(dāng)于在繼電器中產(chǎn)生了一個(gè) 倍電動(dòng)機(jī)負(fù)荷電流的負(fù)序電流，故啟動(dòng)值應(yīng)為： I2． ZD≥K K0 .577IN （ ） b．在正常運(yùn)行時(shí)電動(dòng)機(jī)發(fā)生斷相有足夠的靈敏度 已知電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)發(fā)生斷相，將產(chǎn)生電動(dòng)機(jī)負(fù)荷電流約 90％的負(fù)序電流，因此，為保證斷相時(shí)負(fù)序保護(hù)可靠動(dòng)作 ，負(fù)序電流保護(hù)啟動(dòng)值應(yīng)為： I2． ZD≤0 .9IN／ KLM （ ） 綜合式（ 10）和（ 11），負(fù)序電流啟動(dòng)值的整定范圍為： ≤I ≤0 ． 9IN／ KLM （ ） 電動(dòng)機(jī)繼電保護(hù)若干問題研究 20 式中： I2． ZD為負(fù)序電流保護(hù)整定值； IN為電動(dòng)機(jī)額 定電流； KK為可靠系數(shù)，取 ；KLM為靈敏系數(shù)，取 。 應(yīng)注意的是，有一些型號(hào)的綜合保護(hù)裝置的負(fù)序電流保護(hù)單元的反時(shí)限特性已由廠家固定，不能隨