大型电动机高阻抗差动保护原理、整定及应用论文

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1、大型电动机高阻抗差动保护原理、整定及应用论文Abstract:Thispaperexpatiatedtheprinciple,.freelpedancedifferentialprotectioninlargemotorple.TheinfluenceofCTratioerrortohighimpedancedifferentialprotectionisanalyzed,andthemeasurementofCTratioerrorisalsointroduced.Keypedancedifferentialpro

2、tectionratioerror论文关键词：高阻抗差动保护匝数比论文摘要：本文阐述了大型电动机高阻抗差动保护原理及整定原则和整定实例。分析了CT匝数比误差对高阻抗差动保护的影响，并介绍了匝数比误差的测量方法。1概述高阻抗差动保护的主要优点：1、区外故障CT饱和时不易产生误动作。2、区内故障有较高的灵敏度。它主要作为母线、变压器、发电机、电动机等设备的主保护，在国外应用已十分广泛。高阻抗差动保护有其特殊性，要保证该保护的可靠性，应从CT选型、匹配、现场测试、保护整定等多方面共同努力。现在我国应制定高阻抗差动保护和相应

3、CT的标准，结合现场实际情况编制相应的检验规程，使高阻抗差动保护更好的服务于电网，保证电网安全。2高阻抗差动保护原理及定值整定原则2.1高阻抗差动保护的动作原理：（1）正常运行时：原理图见图1.freel的电流ie和流向继电器的电流ij。因此，励磁阻抗Zm越大，越能检测出更小的故障电流，保护的灵敏度就越高。2.2高阻抗差动保护的整定原则及实例（1）整定原则：a)、保证当一侧CT完全饱和时，保护不误动。式中：U－继电器整定值；US－保证不误动的电压值；IKMAX－启动电流值；b)、保证在区内故障时，CT能提供足够的动作

4、电压：Uk≥2US（3）式中：Uk－CT的额定拐点电压。CT的额定拐点电压也称饱和起始电压:此电压为额定频率下的正弦电压加于被测CT二次绕组两端，一次绕组开路，测量励磁电流，当电压每增加10%时，励磁电流的增加不能超过50％。c)、校验差动保护的灵敏度：在最小运行方式下，电动机机端两相短路时，灵敏系数应大于等于2。式中Iprim－保证继电器可靠动作的一次电流；n、Us－同前所述；m－构成差动保护每相CT数目；Ie－在Us作用下的CT励磁电流；Iu－在Us作用下的保护电阻器的电流；Rs－继电器的内阻抗。（2）、整定实例

5、：电动机参数：P=7460KAX(Rin+Rm)/n=10Ir(Rin+Rm)/n=10×816(1.774+4.21)/600=81.38V选取Us=82V校验Uk：∵Uk=170V∴Us在85V以下即可满足要求。确定继电器定值：选取Un=100;整定点为0.82;实际定值为82V。校验灵敏度：通过查CT及保护电阻器的伏安特性曲线可得在82V电压下的电流：Ie=0.03AIu=0.006AIprim=n(Us/Rs+mIe+Iu)=600(82/6000+2×0.03+0.006)=47.8A。由此可见，高阻抗差动

6、保护的灵敏度相当高，这也是该保护的主要优点之一。3高阻抗差动保护的应用3.1高阻抗差动保护在应用中除了应注意：（1）、CT极性及接线应正确；（2）、二次接线端子不应松动；（3）、不应误整定；(4)、CT回路应一点接地等。还应注意：（1）、CT二次应专用；（2）、高阻抗差动保护所用CT是一种特别的保护用CT。为了避免继电器的误动作，对CT有三个要求：励磁阻抗高、二次漏抗低和匝数比误差小。高阻抗差动保护用的CT设计要点是：依据拐点电压及拐点电压下的励磁电流来确定铁芯尺寸。对于高阻抗差动保护用CT的特性匹配至关重要，在实际

7、选用时应采用同一厂家，同一批产品中特性相近、匝数比相同的CT。3.2下面主要探讨CT匝数比误差对高阻抗差动保护的影响（1）匝数比n为二次绕组的匝数与一次绕组匝数的比值。匝数比的误差εt定义如下：εt＝(n-Kn)/Kn（6）式中，Kn－标称电流比。国外标准中规定此种CT的匝数比误差为±0.25％。（2）匝数比误差要小：当电动机启动时（见图2），电流互感器TA2未饱和，CT的二次电流接近于匝数比换算得来的数值，这是由于TA2未饱和时励磁阻抗较高的原因。一般情况下高阻抗差动保护用CT励磁阻抗为几十千欧姆的数量级。如果匝数

8、比的分散性很大，TA1和TA2的二次电流i1和i2不能互相抵消，该差值电流ij流经继电器线圈，即成为产生误动作的原因。（3）、匝数比误差规定为±0.25％，对于不同匝数比CT不尽合理。匝数较大CT容易满足该规定并且能保证保护不发生误动作。匝数较小CT即使满足该规定，在电动机启动时的差电压也较大，足以造成保护误动作。下面列举两个例子：a).两侧C