电力系统继电保护 教学课件 作者 刘学军 - 副本第9章电动机和电力电容器的保护.ppt

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1、电力系统继电保护第9章电动机和电容器的保护机械工业出版社第9章电动机和电容器的保护9.1电动机的故障、不正常工作状态及其保护方式9.2厂用电动机保护9.3同步电动机保护9.4失磁保护9.5电力电容器保护机械工业出版社9.1电动机的故障、不正常工作状态及其保护方式在发电厂厂用机械中大多数采用异步电动机，但是，在厂用大容量给水泵和低速磨煤机等设备上，则采用同步电动机。电动机的主要故障是定子绕组的相间短路，其次是单相接地故障引起一相绕组的匝间短路。定子绕组的相间短路是电动机最严重的故障，它会引起电动机本身的严重

2、损坏，使供电网络的电压显著下降，破坏其他用电设备的正常工作。因此，对于容量为2000kW及其以上的电动机，或容量小于2000kW，但有6个引出线的重要电动机，都应该装设纵差保护。对一般高压电动机则应该装设两相式电流速断保护，以便尽快地将故障电动机切除。机械工业出版社单相接地对电动机的危害程度取决于供电网络中性点的接地方式。对于小接地电流系统中的高压电动机，当接地电容电流大于5～10A时，若发生接地故障就会烧坏绕组和铁芯，因此应该装设接地保护，当接地电流大于5A动作于信号，当接地电流大于10A时，动作于跳闸

3、。一相绕组匝间短路，会破坏电动机的对称运行，并使相电流增大。最严重的情况是，电动机的一相绕组全部短接，此时，非故障相的两个绕组将承受线电压，使电动机遭到损坏。但是，目前还没有简单而又完善的方法来保护匝间短路，所以，一般不装设专门的匝间短路保护。机械工业出版社电动机的不正常工作状态，主要是过负荷运行。产生过负荷的原因是：所带机械过负荷；供电网络电压和频率的降低而使转速下降；熔断器一相熔断造成两相运行；电动机启动和自启动的时间过长。较长时间的过负荷会使电动机温升超过它的允许值，这样就加速了绕组绝缘的老化，甚至

4、会将电动机烧坏。对于容易发生过负荷的电动机应该装设过负荷保护，动作于信号，以便及时进行处理。电动机电源电压因某种原因降低时，电动机的转速将下降，当电压恢复时，由于电动机自启动，将从系统中吸取很大的无功功率，造成电源电压不能恢复。为保证重要电动机的自启动，应装设低电压保护。机械工业出版社9.2厂用电动机保护对于厂用电动机，容量为2000kW以下时，一般可以装设电流速断保护。容量在2000kW及其以上的电动机，或容量小于2000kW，但有6个引出线的重要电动机，当电流速断保护不能满足灵敏系数的要求时，都应该装

5、设纵差保护。此外，对生产过程中容易发生过负荷的电动机应该装设过负荷保护。机械工业出版社9.2.1纵联差动保护在小接地电流系统供电网络（3～6kV）中，电动机的纵差保护一般采用两相式接线，保护的原理接线图如图9-1所示。电动机的纵差保护由两个差动继电器构成，保护装置瞬时动作于断路器跳闸。图9-1电动机纵差保护原理接线图机械工业出版社高压电动机纵差保护所用的电流互感器的变比和型号应该相同而且满足10%误差曲线的要求。保护装置的动作电流可以按照躲过电动机额定电流来整定（考虑二次回路断线），即(9-1)式中Kre

6、l——可靠系数，当采用BCH～2型继电器时取1.3，当采用DL～11型继电器时，取1.5～2；IN——电动机的额定电流；KTA——电流互感器的变比保护装置的灵敏系数可以按照下式进行整定,式中为最小运行方式下电动机出口两相短路电流周期分量的有效值。(9-2)机械工业出版社9.2.2电流速断保护及过负荷保护中小容量的电动机一般采用电流速断保护作为电动机相间短路故障的主保护。电流互感器应尽可能安装在断路器侧。保护接线如图9-2所示。图9-2电动机的电流速断保护原理接线图(a)两相电流差接线方式；(b)两继电器的

7、两相式接线方式机械工业出版社电动机电流速断保护的动作电流可以按照下式计算式中Krel——可靠系数，对DL－10型继电器，采用1.4～1.6，对GL—10型继电器，采用1.8～2；Kcon——接线系数，当采用不完全星形接线时，取1，当采用两相电流差接线时，取；Iss——电动机的启动电流（周期分量）；KTA——电流互感器的变比保护装置的灵敏系数可以按照下式进行校验(9-3)(9-4)机械工业出版社电动机过负荷保护的动作电流按躲过电动机额定电流整定，可以按下式计算(9-5)式中Krel——可靠系数，动作于信号时

8、，取1.05，动作于减负荷时，取1.2；Kcon——接线系数；Kre——返回系数，取0.85；IN——电动机的额定电流过负荷的动作时限应大于电动机带负荷的启动时间，一般取10～15s。机械工业出版社9.2.3电动机单相接地保护在小接地电流系统中的高压电动机，当容量小于2000kW，而接地电容电流大于10A；或容量等于2000kW及其以上，而接地电容电流大于5A时，应装设接地保护，无延时地作用于断路器跳闸。高压电动机单相接地的零