浅析油井高压三相异步电动机保护装置

摘要：高压三相异步电机目前在工业厂矿由于特殊的性质和需要，其应用越来越广泛，尤其是在各油田单位也逐步普及使用。通过几年的运行高压电机在防止窃电，提高电气设备使用周期，稳定电网等方面都发挥很好的优势。因此高压三相异步电机能否正常运行，直接关系到油井正常生产的进行，并同时影响电力系统供电负荷的质量。因此要确保高压三相异步电机正常运行，就要依靠可靠的高压三相异步电机保护装置来保证；但要保证保护装置可靠的工作，整定值是不可缺少数字依据。

关键词: 保护装置;继电器;整定值

引言：随着近十几年工业建设的飞速发展，工业自动化越来越完善；对高压三相异步电机的应用以及保护装置要求越来越高，继电器的保护是保护装置可靠工作先决条件，对继电器的要求更高；综合保护继电器的智能化、保护、控制、测量和数据通信一体化，使保护继电器的保护要求它的选择性、迅速性、准确性、可靠性有了更好保证。

一、高压三相异步电机的保护装置

1.高压三相异步电机运行方式的的组成：我们从高压三相异步电机供电和控制方式上可分：主回路、二次回路。

2.主回路是由高压柜的主母线接至断路器静触头，到断路器动触头，经电流互感器一次侧连接动力电缆，再至高压三相异步电机接线端子；而连接高压三相异步电机的动力电缆首部与高压柜主母线出口A、B、C三相并联着组合避雷器。高压三相异步电机是通过高压柜主母线，由断路器通断控制电机，组合避雷器是高压三相异步电机的过压保护，而电流互感器是测量高压三相异步电机的运行电流的。

3.二次回路是电流互感器二次侧组成测量回路、控制回路、保护回路。由电流互感器二次侧到综合保护继电器的电流接线端子，最后至电流表。控制回路是由直流电源220V供电，直流电源220V正极经过手动开关串联综合保护继电器。

故闭锁接点，接入到断路器的合闸线圈回到直流电源220V负极。保护回路是由直流电源220V供电，直流电源220V正极经过手动开关并联综合保护继电器故障跳闸。并联温度保护器、并联工艺联锁跳闸，再串入断路器跳闸线圈回到直流电源220V负极。

二、高压三相异步电机的保护整定值

1.是保护高压三相异步电机正常运行的可靠依据，它的数字来源要准确，数据由综合保护继电器判断在进行可靠保护，前者是电流互感器的二次侧感应电流，后者是综合保护继电器对所流过的电流进行诊断。要保证高压三相异步电机正常运行，这就要我们首先保证电流互感器测量电流的精确度；再就是由设计单位所出具高压三相异步电机的保护定值要准确。

2.高压三相异步电机的保护整定值包括：速断、定时限过负荷、反时限过负荷、低电压跳闸、接地零序保护保护装置与异步电动机的协调配合为了确保异步电动机的正常运行及对其进行有效的保护，必须考虑异步电动机与保护装置之间的协调配合。特别是大容量电网中使用大容量异步电动机时，保护的协调配合更为突出。

三、过载保护装置与电动机的协调配合

1.过载保护装置的动作时间应比电动机起动时间略长一点。电动机过载保护装置的特性只有躲开电动机起动电流的特性，才能确保其正常运转；但其动作时间又不能太长，其特性只能在电动机过载反时限之下才能起到过载保护作用。

2.过载保护装置瞬时动作电流应比电动机起动冲击电流略大一点。如有的保护装置带过载瞬时动作功能，则其动作电流应比起动电流的峰值大一些，才能使电动机正常起动。

3.过载保护装置的动作时间应比短路装置时间长，才能起到供电线路后备保护的功能。

4.过载保护装置与短路保护装置的协调配合一般过载保护装置具有分断短路电流的能力。一旦在运行中发生短路，需要由短路保护装置动作在主电路中的断路器来切断电路。若故障电流较小，属于过载范围，则仍应由过载保护装置切断电路。故两者的动作之间应有选择性。

四、高压三相异步电机的保护装置调试

（一）电流互感器试验

1.绝缘电阻试验

高压10KV电流互感器测试绝缘电阻时应用2500V摇表，测量一次绕组对二次绕组及外壳，二次绕组间及其对外壳的绝缘电阻，测得数值与出厂数据比较应不超过所规定的误差。

2.变比试验

电流互感器变比试验选用0.2级电流互感器一台，其准确度级别应高于被测互感器；准确度0.5级以上量程和等级相同的电流表两只，调压器一台。一般选择额定电流的10％、20％、50％、100％分别测量变比，误差不应大于一定数值。

3.伏安特性试验

电流互感器伏安特性试验选用0.5级0-75安的电流表一只，0.5级0-100伏的电压表一只，用2-5KVA容量调压器调节，从零开始升压，每升高0.5安电流时，记录此时的电流及电压，直至饱和点。把所标各点用平滑曲线连接绘制出伏安特性曲线，应与出厂说明书的伏安特性曲线相符和。V-A特性试验接线

4.初级线圈对外壳的交流耐压试验

在电流互感器耐压试验过程中，次级线圈必须短路接地，耐压时间为1分钟。

（二）综合保护继电器的试验

综合保护继电器参数设定，要根据本系统电压互感器的变压比、本回路电流互感器变流比及由设计给定的速断、定时限过负荷、反时限过负荷、低电压跳闸、接地零序保护定值量输入到综合保护继电器，在用综合继电保护效验仪，给出模拟量的三相电流串入综合保护继电器电流回路，由综合保护继电器输出接点，用综合继电保护效验仪检定是否合格。

1.过流及速断保护试验

根据设计要求调节二次回路的电流，记录从动作电流到跳闸时间，与设计及出厂检验值比较应在规定的范围之内。

2.接地保护试验

试验用的电线在穿过综保附属电流互感器时，只调节由设计给定电流互感器的一次电流，记录由电流动作值到跳闸的时间，与设计及出厂检验值比较应在规定的范围之内。

3.零序保护试验

试验时电缆单相穿过电流互感器，电流由0逐渐增大，记录综合保护器动作时的电流与设计值符合。

（三）真空断路器试验

1.交流耐压试验

交流耐压试验标准。交流耐压试验值按照真空断路器的出厂检验报告进行，或按电气装置安装工程电气设备交接试验标准GB50150-91，合闸时耐压值为21KV，时间1min；分闸时断口耐压值为42KV，时间1min。

2.真空断路器分合闸时间、弹跳及分合闸同期性试验

该试验接线图详见试验设备说明书，试验结果同真空断路器出厂检验报告比较应在规定的范围之内。

3.真空断路器接触电阻测试

该试验的试验结果同真空断路器出厂检验报告比较应在规定范围之内。

五、温度检测型保护装置

1.双金属片温度继电器它直接埋入电动机绕组中。当电动机过载使绕组温度升高至接近极限值时，带有一触头的双金属片受热产生弯曲，使触点断开而切断电路。产品如JW2温度继电器。

2.检测线圈测温电动机定子每相绕组中埋入1―2个检测线圈，由自动平衡式温度计来监视绕组温度。

3.热敏电阻温度继电器它直接埋入电动机绕组中，一旦超过规定温度，其电阻值急剧增大10―1000倍。使用时，配以电子电路检测，然后使继电器动作。

六、结束语

高压三相异步电机的保护装置是涉及电气供电装置和机械设备可靠、正常运转的关键之一。但不管采用何种保护装置，必须考虑过载保护装置与电动机、过载保护装置与短路保护装置的协调配合。高压三相异步电机的保护整定值；是保护高压三相异步电机正常运行的可靠依据。高压三相异步电机的保护装置调试，是高压三相异步电机正常运转可保证。