【正文】 斷路器跳閘。 在小接地電流系統(tǒng)中，采用兩相式接線并用兩個 BCH－ 2 型差動繼電器構(gòu)成，保護裝置動作于斷路器跳閘。因此流入到電流繼電器中的電流值 Id為 IAIC＝ 3 IA。 在保護應(yīng)用中，目前在數(shù)量上講應(yīng)用最廣泛的是采用 GL型感應(yīng)式過電流繼電器，因為它具有能速動動作跳閘亦具備動作時間隨電流變化的工作特性。若電壓繼續(xù)保持下降或消失的狀態(tài)，KV4 也動作，其觸點起動時間繼電器 KTM2，經(jīng) 4－ 9S 的延時跳開不允許自起動不能自起動的重要電動機。 （ 3）使因電源電壓長時間消失后自起動有困難的電動機跳閘 在電源電壓經(jīng)較長時間消失后，自起動有困難的電動機裝設(shè)低電壓保護，當(dāng)電壓下降到 倍的額定電壓下，持續(xù)時間超過 4－ 10S 時跳閘。 通常使用的電動機大部分都是中小型的，因此它們的保護裝置應(yīng)力求簡單、可靠。在 380/220V三相四線制電網(wǎng)中，電源變壓器中性點通常是接地的，這時單相接地故障可由保護相間故障的三相式保護裝置來切除。對 1000V 電壓以下的電動機，容量大的使用自動空氣開關(guān)，設(shè)專用保護或利用其脫扣器保護；容量小的用熔斷器保護。 快速性 快速地切除故障。 (3)執(zhí)行部分：根據(jù)邏輯部分傳送的信號，最后完成保護裝置承擔(dān)的任務(wù)。 第三代是采用微處理器的智能型電動機保護器 [2]。 電子式電動機綜合保護裝置是由電子元器件組成，基本上無可動部件（故稱靜止型），不存在機械誤差和磨損。它最突出的特點 是在進行短路保護時不會造成異步電動機的斷相運行，并且分?jǐn)嗪蟮耐C時間短。在新形勢下，對電動機的保護裝置提出了具有測試、自控、故障診斷、受控、智能化自處理和聯(lián)網(wǎng)等的要求。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國每年由于電動機過載、不平衡、短路、缺相、接地等故障 引起嚴(yán)重?fù)p壞的惡性事故達(dá)數(shù)百起，直接經(jīng)濟損失上億元。 本論文首先簡單介紹了國內(nèi)外繼電保護發(fā)展?fàn)顩r，然后闡述了電動機基本繼電保護及其配置，最后結(jié)合工作實際 通過對電動機負(fù)序電流產(chǎn)生原因和對保護的影響進行分析，對高壓電動機綜合保護的定值整定方法進行了探討。 關(guān)鍵詞： 電動機；繼電保護；負(fù)序電流；定值整定 電動機繼電保護若干問題研究 畢業(yè)設(shè)計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文），是我個人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的成果。電動機內(nèi)部故障的診斷與檢測是實現(xiàn)電動機有效保護的關(guān)鍵問題，同時研究與開發(fā)一種性能優(yōu)良的電動機智能保護裝置將具有現(xiàn)實的意義。 電動機保護的發(fā)展?fàn)顩r 電動機故障診斷和保護技術(shù)的發(fā)展可劃分為保護理論的發(fā)展和保護器的發(fā)展。 雙金屬片式溫度繼電器是一種埋置在電動機繞組中，直接反映電動機溫度的保護裝置。因此，動作速度快、精度和靈敏度高，壽命較長，耐沖擊和振動，整定簡便。進入 80 年代以來，微電子技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用對電動機保護在原理上的概念更新、裝置上的結(jié)構(gòu)變 革、性能上的完善、功能上的擴展等方面起著強大的推動作用。 對繼電保護的基本要求 選擇性 僅將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，保證停電范圍最小。 電動機繼電保護若干問題研究 5 2 電動機繼電保護及其配置整定 電動機的故障及保護配置要求 電動機的故障及不正常工作狀態(tài)的類型： 電動機內(nèi)部常見的故障是： （ 1） 定子繞組相間短路。 （ 2） 為防止過負(fù)荷，裝設(shè)過電流保護和熱力保護。對 3－ 10KV 供電網(wǎng)絡(luò)，一般均為不接地系統(tǒng)，因此單相接地時，只有全網(wǎng)絡(luò)的電容電流流過故障點。一般在低壓、小容量電動機上廣泛采用熔斷器及自動空氣開關(guān)的過流脫扣器作為相間短路保護，磁力起動器中的熱繼電在及自動空氣開關(guān)中的熱脫扣作為過負(fù)荷保護。 電動機繼電保護若干問題研究 7 電動機低電壓保護的基本要求及保護的動作原理 電動機的低電壓保護是當(dāng)電動機的端電壓降低到某一值時，將其從電網(wǎng)中自動脫離的一 種保護裝置，以保證重要電動機的自起動，因此低電壓保護應(yīng)滿足以下幾條基本要求： （ 1） 當(dāng)電壓互感器一次側(cè)一相及兩相斷線或二次側(cè)各相斷線時，保護裝置不應(yīng)誤動作，并發(fā)出斷線信號，但在電壓斷線期間，恰好母線失去電壓或電壓下降到整定值時，保護裝置仍應(yīng)正確動作。 當(dāng)電壓互感器一次側(cè)一相斷線或二次側(cè)一相斷線時，在 KV1－ KV3 中相應(yīng)的低電壓繼電器動作，但總有一個低電壓繼電器處于額定相電壓的作用下，保持勵磁狀態(tài)，從而起動中間繼電器 KM1，發(fā)出電壓回路斷線信號，與此同時， KM1 的動斷觸點打開，斷開 KM KM2 起動回路，防止因電壓回路斷線而誤將電動機跳閘。當(dāng)然采用靜態(tài)型保護繼電器或微機保護繼電器，同樣也是利 用它們的反時限特性，其瞬時元件作用于跳閘，作為電動機的相間故障的快速保護。 2） 當(dāng) AB、 BC 二相短路時，只有 A 相工 C 相電流互感器反應(yīng)故障電流，因此流入電流繼電器 的電流只是反應(yīng) A 相或 C 相的電流互感器電流，即 Id＝ IA或 IC。 差動保護所用的電流互感器的 變比和型號應(yīng)相同，且應(yīng)滿足 10%誤差曲線要求。 電動機單相接地的零序電流保護裝置由零序電流互感器供給故障電流。如果要求保護靈敏度較高時，可采用兩相兩繼電式接線如圖 23。這種綜合保護裝置一般為微機型，其主要功能如下： a．短路保護（即電流速斷保護）：由正序電流保護實現(xiàn)； b．?dāng)嘞嗉胺聪啾Ｗo：由負(fù)序電流保護實現(xiàn)，為反時限特性； c．接地保護：采用零序電流互感器獲取零序電流實現(xiàn)； d．過熱保護：綜合計及電動機的正序電流和負(fù)序電流的熱效應(yīng)，對電動機過載、啟動時間過長和堵轉(zhuǎn)提供保護。 例如，設(shè) U2＝ UN，由于 Ist＝ 5～ 8IN，代入式（ 1）可得： I2＝（ 5～ 8） IN（ ／ UN）＝（ ～ ） IN 即只要存在額定電壓 5％的負(fù)序電壓，將會在電動機中產(chǎn)生達(dá) 25％～ 40％額定電流的負(fù)序電流。 在正常運行的情況下電動機定子回路發(fā)生一相斷線的瞬間，由于 慣性，這時電動機的轉(zhuǎn)差率基本保持不變，因此，仍可按正常運行的有關(guān)參數(shù)進行分析。 )/〔 (5~ 8)IN〕 ≈（ +） E1exp(j30176。因此，沒有必要由負(fù)序保護來切除。但是，由于綜合保護的電流速斷是通過測量電動機的正序電流實現(xiàn)的，故定值計算及靈敏系數(shù)的校驗方法與常規(guī)保護不同。 由于負(fù)序電流保護的動作時間 t 必須躲過外部兩相短路時后備保 護的動作時間，設(shè)所在母線后備保護的動作時間為 t′ ，由式（ 2）和式（ 13）， τ 2可整定為： τ 2＝ Ist（ t′ ＋ Δt ）／（ ） （ ） 式中 Δt 為時間級差，取 。對于此類保護裝置應(yīng)根據(jù)廠家提供的反時限特性曲線進行校驗，當(dāng)不能滿足選擇性要求時，按以下原則進行處理：對于不要求自啟動的電動機（如磨煤電動機），由于在后備保護動作出 口前已由母線低電壓保護動作（動作時間為 ）跳閘，因此可按 t′ ＝ 重新進行校驗；對于要求自啟動的 電動機及按 t′ ＝ 重新校驗仍不滿足選擇性要求的電動機，則宜將負(fù)序保護單元退出。 b．動作時間 t1 對于采用斷路器控制的電動機，選擇瞬時動作，即 t1＝ 0； 對于 F－ C 控制的電動機，由于短路故障由熔斷器切除，而非接觸器切除，應(yīng)整定帶一定的延時，一 般取 t1＝ 。 外部不對稱短路故障產(chǎn)生的負(fù)序電流 在電動機所在高壓母線上或靠母線很近的其它回路上（例如電動 機和廠用分支）發(fā)生兩相短路，將在非故障的電動機回路上產(chǎn)生達(dá)啟動電流一半的負(fù)序電流，在這種情況下，如果故障設(shè)備的瞬動保護（如差動、電流速斷）正確動作，則一般不會造成負(fù)序保護的誤動。 負(fù)序電流對保護的影響 CT二次回路一相斷線 如果正常運行時發(fā)生 CT二次回路一相斷線，這時，通入繼電器僅有一相電流，使得負(fù)序電流濾序器產(chǎn)生輸出量。 ）左右，而電動機啟動時，功率因數(shù)只有 ～ （相當(dāng)于阻抗角 72176。 設(shè)在電動機所在高壓母線上發(fā)生 BC相短路。 綜合保護整定計算中必須考慮的特殊問題 由于綜合保護采用了負(fù)序電流來實現(xiàn)斷相等保護功能，同時，速斷保護是由正序電流實現(xiàn)的。 nTAKrel電動機繼電保護若干問題研究 13 圖 23 兩相 繼電器式結(jié)線 圖 24 兩相兩繼電器結(jié)線 電流速斷的動作電流（速斷電流） Iqb ，按躲過電動機的最大起動