【文章內容簡介】 設縱聯差動保護。對于2000kW以下的電動機，可裝設電流速斷保護。由于電動機長時間處于過負荷狀態(tài)會引起電動機繞組過熱，最后導致繞組間絕緣的損壞，所以電動機長時間過負荷運行是不允許的。因此，需裝設熱過載保護。當供電系出現短路故障，導致電壓降低或電壓消失時，電動機轉矩急劇下降。當電壓恢復電動機自起動時，將有數倍于額定值的大電流流過，使電網電壓降低，同時電動機端電壓也降低，造成電動機起動困難。另外，如果供電電壓恢復的較慢，則電動機長期處于起動狀態(tài)，長時間的大電流會導致絕緣過熱甚至損壞。因此，應設置低電壓保護。電動機在運行中如果因機械故障、負荷過大、電壓過低等原因而使轉子處于堵轉狀態(tài)，此時電動機散熱條件極差，電流很大，特別容易燒壞，需設置堵轉保護。有調查表明，由缺相運行造成電動機繞組燒毀，占電動機繞組修理總數的60%~70%，缺相故障是一種嚴重的不對稱故障，因此，應設置斷相保護。在電動機絕緣被破壞時，將導致繞組對外殼短路，引起繞組對地短路故障。在發(fā)生繞組接地故障時，不僅故障電流通過定子鐵芯引起鐵芯過熱，性能變壞，而且使電機外殼帶電，嚴重威脅著操作人員的生命安全，所以要有單相接地保護措施。另外，還應設置過熱保護、啟動時間過長和頻繁起動保護。 電動機各項保護原理及其整定計算問題有以上故障分析可知，電動機在發(fā)生故障后出現的癥狀，都可通過電流、電壓兩個基本量的檢測而分析的出，如短路及檢測過流，低壓啟動則檢測電壓等。因而設計電動機的保護措施可分為以下三大類：（1） 診斷電流得出的：1，兩段式電流保護2，過流反時限保護3，負序電流保護4，零序電流保護5，過負荷保護6，過熱保護 7，啟動時間過長 （2） 診斷電壓得出的：1，過電壓保護2，低電壓保護3，PT斷線檢測 （3）診斷頻率得出的：1，低頻保護兩段式電流保護是針對短路故障而設置的保護，其中過流II段保護定值按躲過啟動電流整定,時限可整定為速斷或帶極短的時限。當任一相達到整定值，且過流II段保護的投退控制字處于投入狀態(tài)，則定時器啟動，若持續(xù)到整定時限，則立即跳閘[43]。過流II段在啟動過程中的整定值計算如下： （21）式中：——可靠系數，~； ——電動機啟動電流倍數，一般取4~7； ——電動機額定電流測算至CT二次側的值； 啟動過程結束后，過流I段保護自動投入，其整定值可不考慮躲過啟動的峰值電流： （22） 式中：——取4~8范圍； 整定時限取值范圍為（0~100s），便與根據不同情況而設定值。過流I段的保護原理如圖1所示： 圖 21 過流I、II段保護原理圖 The schematic diagram of two segment overcurrent protection 過流反時限保護是指保護裝置的動作時間隨短路電流的增大而自動減小的一種保護方式。在電動機運行過程中除了短路等特別重大的故障我們采用電流定時限速斷保護外，在很多情況下為了發(fā)揮保護元件的效益，以及防止保護裝置的誤動，都采用過流反時限保護[49]。按照國際電工委員會（IEC255）和英國標準范（BS142）的規(guī)定，適合電動機保護的反時限特性公式為： （23） t ——動作時間；——故障電流，——動作電流整定值；——時間常數整定范圍：~,。 極端反時限特性圖： 圖22極端反時限特性圖 The characteristic diagram of extreme inversetime 該保護是針對電動機斷相、逆相、相間短路、電源電壓不平衡等不對稱故障所設置的。 電動機產生負序電流一般有兩種原因：（1）電動機本身參數不對稱，最為常見的就是斷相。（2）電源電壓不對稱，常見的是供電三相電出現相間短路。下面將對這兩種給予分析 （1） 斷相引起的負序電流 圖23電動機Y型連接斷相圖 The schematic diagram of phase failure in Yconnecting model motor假設斷相的為c相且電動機接法為Y型連接，如圖3所示,則電動機三相電流關系有：； (24)； (25)在利用對稱分量法將電流分為正序、負序和零序，有：其中零序為 (26)將（24），（25）代入可得= 0；因而將和分解成正負序可得： (27) 所以如圖3 A,B兩相形成的環(huán)路中有： （28） 其中： —— 正序相阻抗 ——負序相阻抗——定子繞組電阻——轉子繞組電阻——轉差率——定子電抗——轉子電抗 有效值： （29）根據電機學理論，對于不同轉差率，異步電動機的等值阻抗不同，而轉差率s，等值阻抗變化不大，特別轉差率在1~2之間時，等值阻抗相差很小。由于,因此，在一般工程計算中，異步電動機負序阻抗可以用s=1計算。因而有如下推倒： （210）電動機正常運行時A相電流為： （211） （212） （213）此處可分為兩種情況若是啟動時斷相有，則 （214）若在正常運行中C相斷相，則：。 （215）由以上推導可以知，可使負序電流保護動作。，并可根據電流大小區(qū)分故障類型[41] [54]。 （2） 相間短路引起的負序電流 圖24電動機BC相間短路示意圖 The schematic diagram of short circuit between phase in the motor假設電動機高壓供電側上發(fā)生B、C兩相短路如圖24所示則有： （216）由對稱分量法可得： （217） （218）A相負序電壓： （219）由于負序阻抗 （為電動機啟動阻抗）所以： （220）由此可見若電動機供電側發(fā)生相間短路，電動機負序電流為，當檢測到該電流時候，負序保護動作且信號送出[41]。當電動機發(fā)生接地故障時，零序將出現電流，這是區(qū)別任何接地故障的原因，其值的大小反應故障的程度?？梢岳貌粚ΨQ接地故障時出現的零序電流來對電機進行保護。我國10KV電網大多數是變壓器中性點不接地，當單相接地故障零序電流保護的動作電流的整定原則為[48]： （221）——電機額定相電壓；——電動機每相對