微机型厂用电电动机保护的使用与整定方法

2019-02-11 版权声明 举报文章

微机型厂用电电动机保护的使用与整定方法

摘要:随着火力发电厂微机型电动机保护装置保护功能的增多、增强,如何正确使用和整定电动机保护,使其更好地保护设备和系统就变得非常重要,而长期以来,一直没有完整的部级标准进行参照。为此,对一些常用的微机型电动机保护的使用和整定方法进行了一些原则性的分析和探讨,一方面可以充分利用保护的功能,另一方面也可积极有效防止保护设备拒动和误动。

关键词: 电动机;保护;整定

中图分类号:TM6 文献标识码:A 文章编号:

随着微机保护装置的广泛应用,微机保护硬件高度集成,软件灵活,保护功能越来越多,且日趋完善。现在微机型电动机保护装置除了原有的差动保护、速断保护、接地保护、过负荷、低电压保护外,还新增了负序保护、电动机反时限过热保护、堵转保护等,在功能上也较原电磁型继电器有一些扩展,为此,如何更好地对这些保护进行使用与整定,使其更好地保护电动机就变得越来越重要。下面就微机型电动机保护装置的整定原则进行一些分析。

1 微机型电动机保护装置几种新增保护的使用与整定方法的探讨

1.1 电流速断保护装置的使用与整定方法

电流速断保护作为电动机短路故障的主保护,一般按躲开电动机起动电流整定,并考虑一定的可靠系数,微机型电动机保护的可靠系数可以比电磁型小一些,取1.2~1.3,电动机起动电流应实测取得,按负荷性质不同,一般起动电流是额定电流的6~10倍。在保护选型时,最好选择可以自动记录电动机最大起动电流的保护装置,以便整定。微机型电动机保护不存在节约继电器,一般采用相电流接线方式,故接线系数为1。有的电动机保护有起动后速断定值自动减半功能,有的保护有起动后可以单独整定的速断定值,对起动后速断定值不可整定得过于灵敏,一般国内微机型电动机保护对起动的判断是靠电动机的电流,一般厂家对此门坎电流设置为电动机的0.1~0.2倍额定电流,大于此电流判断电动机起动。考虑备用电源自投慢速失压切换时,电机的反馈电流大于此门坎电流,备用电源投入后,电机起动电流有可能大于起动后速断定值而引起保护误动。因此,对起动后的速断定值不能整定得过于灵敏,一般是5~7倍的额定电流。

1.2 电动机负序保护的使用与整定方法

负序保护反映电动机及其电源断相或电动机单相接地(对大电流接地系统的电动机)、两相短路的情况。负序保护定值一般按发电机在额定电流时断线产生的负序电流使负序保护可靠动作来整定,可靠系数取1.2~1.5。保护动作时间以躲过电动机外部二相或单相短路(对大电流接地系统)的动作时间 。负序保护按断相动作整定,动作比较灵敏。对负序保护,国内厂家一般用负序电流作为负序保护的故障量,陡河厂采用的是国电南自的NEP9800电动机保护,其负序保护取三相TA电流,有的厂家如西屋公司的MP3000,ALS1’0M公司的P631保护用负序电流与正序电流之比来做负序保护的故障量,而且有的国外厂家保护装置如SEL 587保护,负序电流保护整定值用的是3U2。因此,对于具体装置的保护定值整定时,都要认真分析电机断相时的负序动作量,作为整定依据。

1.3 电动机接地保护的使用与整定方法

接地保护作为保护电机及电缆单相接地时的保护,大电流接地系统有专用零序TA时,单相接地电流整定值可以按躲过电机起动时的最大零序不平衡电流来整定。对于三相TA收尾来产生零序电流时,为了防止TA二次回路断线时,保护误动作,也可按躲一相断线时的电流来整定。动作时间一般可取0.3~0.5 S。对电机起动时的最大零序不平衡电流最好实测,根据多年来运行经验,一般可按电动机的0.2~0.4倍额定电流来整定,这样的整定能最大限度地保护电机内部中性点附近的单相接地。对小电流接地系统的接地保护,如果只用零序电流而不判断零序电流方向作为零序保护的故障量,一般按躲开外部接地时电动机送出的三相稳态电容电流值来整定,电机电容电流应实测。对于判断零序功率方向的零序保护,按其具体动作原理来进行整定。

1.4 电动机反时限过热保护的使用与整定方法

电动机过热是引起电动机损坏的重要原因,特别是转子因负序电流产生的过热。一般保护厂家的电动机反时限电流与时间的关系可按式 来设计。

1.5 电动机堵转保护的使用与整定方法

电动机堵转保护可防止电机堵转,一般用电动机转速开关和相电流构成。动作时间以躲开电动机从起动到速度开关变位的时间。动作电流以躲开电动机正常允许的最大负荷电流,这样可以防止转速开关误动引起堵转保护动作。

1.6 电动机低电压保护的使用与整定方法

低电压保护是为了保证重要电动机能可靠自起动成功,切除部分不重要的电动机,并防止不允许自起动的电动机自起动。一般电厂低电压保护用母线TV的低电压保护来跳各台电机,其好处是TV低电压保护在一、二次保险断线时,可以闭锁低电压保护。而一般电动机的低电压保护在TV保险断线时,很少有闭锁低电压保护的功能。对高温、高压电厂,次要电动机及不需要自起动的电动机,一般低电压保护动作的整定值为60%~75%的额定电压,动作时间一般取0.5s;重要电动机的低电压保护动作整定值一般为45%~55%的额定电压,动作时间一般取9S。

1.7 电动机过负荷保护的使用与整定方法

定时限过负荷保护应躲过电动机允许长期正常运行的最大负荷电流;动作时间可取电动机最大起动时间。反时限过负荷限制保护按反时限公式以躲过电动机起动时的起动电流和时间来整定。

1.8 电动机差动保护的使用与整定方法

按继电保护和安全自动装置技术规程的要求,容量大于2MW 的异步电动机和主保护灵敏度检验不合格的异步电动机要加装电动机差动保护,国外的电动机保护一般采用变压器保护来代替,因此差动保护装置内部有较完整的电动机后备保护。而国内的一些厂家给电动机设计了专用的差动保护,差动保护装置内部无电动机后备保护,需与电动机综合保护配合共同构成大型电动机的全套保护。国内外的差动保护现在一般都采用比率制动原理的差动保护。

一般比率差动保护整定差动门坎、差动拐点、比率制动系数、差流速断等几个主要参数。国外一般用变压器差动代替电动机差动保护,其保护动作特性如图1(b)。从图1(b)可知:保护有两个可整定的拐点、两段可整定的比率制定系数,当变压器差动应用作为电动机差保护时只需将变压器高低压侧的一次电流、一次电压整定、两个比率制动系数,整定相同,对变压器接线组别进行相应的设定,其它参数的整定与电动机差动整定相同。差动门坎整定值,应躲过电动机最大负荷情况下的不平衡电流,一般取0.3~0.5倍的额定电流。差动拐点整定值,可取1.0~1.1倍的额定电流。差动速断整定值,应躲过电动机起动电流情况下产生的最大二次不平衡电流,一般取最大起动电流,约6~8倍的额定电流。额定电流整定,取电动机额定工作时的二次电流。比率制动系数K 的整定可按下式计算:

一般比率制动系数K 哩可取0.3~0.6。在这里只是就微机型电动机保护的整定原则进行了简单的分析,对于具体的保护装置,还要根据其保护原理,对一些参数进行整定。

2 结束语

通过以上方法对微机型电动机保护进行运用与整定,效果显著。从陡河电厂2台250 Mw 机组,4台200 Mw 机组,2台125 Mw 机组所安装的国电南自的NEP980系列综保装置多年来的运行实践来看,没有出现过厂用变压器和电动机微机保护装置误动或拒动的现象。

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