高壓電動機保護(hù)誤動原因分析

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1、高壓電動機保護(hù)誤動原因分析??Z?H?Y???某煉油廠的主風(fēng)機是一臺生產(chǎn)中最關(guān)鍵的設(shè)備，由一臺異步電動機拖動。電動機型號為YKOS2500-2，主要參數(shù)為10kV、2500kW。繼電保護(hù)設(shè)計裝設(shè)了過負(fù)荷保護(hù)、縱聯(lián)差動保護(hù)、低電壓保護(hù)、接地保護(hù)、機組聯(lián)鎖保護(hù)等。在安裝調(diào)試工作中曾出現(xiàn)差動保護(hù)誤動作，過負(fù)荷誤動作、自行起動等故障，下面分別分析介紹。1、控制保護(hù)原理???該機的實際接線，見圖1（圖中對實際圖進(jìn)行了簡化，僅畫出重要的有關(guān)部分）。???一次線路中斷路器用ZN28-1000/10型手車型真空開關(guān)，安裝在高壓室，由現(xiàn)場操作工通過按鈕SB1、SB2控制。???控制部分也

2、安裝在高壓室，采用220V直流電源。???動作原理：按SB1，合閘線圈CL(H)得電，斷路器合閘，按SB2跳閘線圈CL(F)得電，斷路器分閘。指示燈HG既作分閘指示，又可監(jiān)視合閘回路是否正常，HR既作合閘指示，又可監(jiān)視分閘回路是否正常。K0是防跳繼電器，防止合閘后有故障而按鈕SB1未松開時重復(fù)合閘。CLK是小車式真空斷路器本身的機械閉鎖行程開關(guān)，防止在合閘位置搖出斷路器小車。K2由安裝在PT柜中的低電壓繼電器觸點（已經(jīng)過時間繼電器延遲）控制，K3由主風(fēng)機機組故障（如低油壓）觸點控制，均直接作用于跳閘。???差動保護(hù)KA5、KA6觸頭，通過繼電器K出口跳閘，K兩端并一個電

3、阻起增大信號回路電流作用，保證電流信號繼電器K4可靠動作，接地繼電器觸點K7通過連接片可以切換成信號或跳閘。???過負(fù)荷保護(hù)通過時間繼電器KT實現(xiàn)帶時限動作于跳閘。2、繼電保護(hù)裝置的調(diào)試及故障排除???繼保裝置在安裝后的調(diào)試中曾出現(xiàn)差動、過負(fù)荷誤動等故障，控制回路也出現(xiàn)電動機手動停機后又自動起動等故障，下面分別予以分析。2?.1、差動保護(hù)誤動作???差動用保護(hù)電流互感器TA2a、TA2c、TA4a、TA4c均為LZX-10型，0.5級/D級，電流變比為400/5，D級是差動保護(hù)專用。其中TA4安裝在電動機現(xiàn)場，TA2安裝在高壓控制室，兩者相距240m。差動繼電器動作電流

4、整定值為2.7A。第一次起動時，差動迅速保護(hù)動作而跳閘。經(jīng)過分析原因，認(rèn)為電流互感器的極性接錯的可能性較大，經(jīng)查果然是極性問題，系裝在現(xiàn)場（電動機基礎(chǔ)小間）的電流互感?器TA4a二次極性接反，造成正常時差動繼電器中存在電流流過動作。將其改為正確接線后，為了調(diào)試方便，確認(rèn)電機沒有異常后，取消差動保護(hù)，再次起動電機，電動機起動成功。但電機起動期間，“差動回路斷線”信號還是不能復(fù)位，起動完后，又可以復(fù)位。差動斷線電流繼電器KA1的整定電流為0.5A。說明起動時回路有大于0.5A的差電流流過。而差動斷線只發(fā)預(yù)告信號，不會使回路跳閘。此次起動是取消差動保護(hù)起動的，這樣就不能滿足電

5、動機?保護(hù)要求?；芈反嬖诓铍娏魇强隙ǖ模@個差流從那里來？停機后經(jīng)過仔細(xì)檢查，確認(rèn)實際接線完全符合設(shè)計要求極性也正確，將差動回路連接恢復(fù)，投入差動保護(hù)，再次起動，差動瞬間跳閘，這究竟是什么原因呢？從原理圖上看沒問題，安裝接線方面的問題已排除，是不應(yīng)該出現(xiàn)這種現(xiàn)象的。???經(jīng)過進(jìn)一步分析，問題的根本原因是電流互感器二次負(fù)載阻抗大小不平衡且都超過額定負(fù)載。???我們知道，LZX-10，400/5，D級電流互感器的額定二次負(fù)荷在cosΦ=0.8時，只有0.6Ω，超出此范圍就不準(zhǔn)確。???這種互感器10%誤差時的電流倍數(shù)曲線見圖2?。???由圖2可知，二次負(fù)荷只有在0.6Ω以內(nèi)

6、，10%的誤差時，電流倍數(shù)才有15倍。???高壓室到現(xiàn)場電機的距離達(dá)240m。選用的控制電纜為2.5mm2的銅芯線，通過計算線路的電阻：???R1=2×ρL/S=2×0.0175×240÷2.5=3.36Ω。???電流互感器二次線圈所串聯(lián)的負(fù)荷有儀表、繼電器的阻抗、導(dǎo)線電阻以及接觸電阻等阻抗，實測發(fā)現(xiàn)電阻已達(dá)4Ω，從圖2可以看出，10%誤差時只允許4倍電流，而電動機的起動電流就有6倍。???電流互感器負(fù)荷超過銘牌規(guī)定的阻抗值較多，引起了保護(hù)誤動作。這說明二次回路阻抗的大小很重要。我廠實際情況是電流互感器2TAa、2TAc與差動繼電器KA5、KA6及KA1均裝于高壓室。T

7、A2a、TA2c的二次到差動繼電器的距離很短，只有3米左右。此回路電阻：R2=2×ρL/S=2×0.0175×3÷2.5=0.042Ω。???此值只有R1的八十分之一大。電動機的額定電流為166A，起動電流為額定電流的6倍，則二次瞬時電流可達(dá)166×6/80=12.45A。串入差動繼電器的阻抗相差太大，流經(jīng)差動繼電器的電流差值也大。故起動時，差動保護(hù)跳閘。為了解決這個問題，將本來在控制室的電流互感?器公共接地端改至現(xiàn)場電機基礎(chǔ)小間內(nèi)接地，使兩條線路阻抗?基本平衡。再次起動，起動成功。???由于該方法加大了線路電阻，差流雖然減少，不發(fā)生誤動