高压电动机的故障特征及定值保护

高压电动机的故障特征及定值保护

摘要：高压电动机的故障一般有过负荷、堵转、线圈绕组接地，短路等，针对这些故障，电机控制系统中应设置保护定值，对高压电机的运行过程实施保护。

关键词：高压电动机 故障特征 定值保护

引言

在工业迅速发展的今天，工业系统中大机组的投入数量不断增加，高压电动机的使用也越来越多，高压电动机的故障，对机组安全、稳定运行造成极大的威胁，也给生产造成了重要的影响。因此，防止高压电动机事故，提高机组运行的可靠性显得尤为重要。

本文基于高压电动机故障特征的分析，将其保护分解为过流、负序、零序三大类，基本上涵盖了高压电动机常见故障保护。

1高压电动机的故障分析

高压电动机故障一般有断项、不平衡、相间短路、接地短路、过负荷、堵转等。像过载、短路、堵转这类故障，它们对电机造成的损坏主要是由于电流增大引起的热效应，绝缘老化程度大幅增加，从而电机的寿命明显缩短，严重时甚至烧毁电机；接地短路、断相、相间短路这类故障，除了严重的短路故障会造成相电流明显增加外,大多数不出现明显的电流幅值变化，但会有零序电流产生，由于该类故障常使事故升级，所以，对该类故障也必须尽早诊断、排除。

2保护原理

定值保护是通过综保对高压电机实现继电保护功能的，将高压电机的高压电流经变换器转换成计算机处理的信号，并能用键盘设定电流整定值及动作时限整定值，以实现不同的保护对象。正常时，显示被保护对象工作电流值，在保护动作后，发出相应的信号，并记录动作电流值，作为监视、分析故障的依据。

3定值保护

3.1电流速断保护

电流速断保护作为引出线及定子绕组相间短路的主保护之一, 其动作电流Idz.s的整定值按下列两条计算原则中所得的最大值选定：

（1）为了保证电动机在满载起动过程中电流速断保护可靠地不动作, 要求电流速断保护动作电流Idz.s必须大于电动机满载起动时的起动电流

Iqd，得:

Idz.sKcIqdKkKqdIe （1）

式中：Ie为电动机额定电流归算到机端电流互感器二次侧的值;

Kqd为电动机起动系数, 一般取

Kqd4~7；

Kk为可靠系数，取1.2～1.3。

3.2负序过流保护

负序动作电流I2dz.s，按躲过正常运行时允许的负序电流整定，一般地，保护断相和反相等严重不平衡时，可取

I2dz.s(0.6~0.8)Ie （2）

作为灵敏的不平衡保护时，可取

I2dz.s(0.2~0.4)Ie （3）

3.3过负荷保护

不同微机保护的过负荷判据不同，电动机的过负荷保护器件可以是热继电器，小容量电动机可以是直接式，大容量电动机可以是间接式，电动机的过负荷保护采用热继电器是按照电动机的额定电流的1.05倍到1.1倍整定。也可以用电流继电器，按照电动机允许过载倍数及时间来整定，这样才能保证电动机不被过热损坏。

3.4低电压保护

当系统发生故障时，往往伴随供电电压的降低甚至消失，这将引起电动机的转速下降，转矩减小，电机过载，绕组发热等。当故障被切除，系统电压恢复时，由于电动机转速的恢复，将从电网吸收比额定值大几倍的自起动电流，如果系统中所有的电动机都同时自起动，将会引起系统中电压损失增加，这又会导致供电电压的跌落，造成电动机不能正常起动。因此，对某些次要的电动机装设欠电压保护，使系统电压降低到一定值时把它们从系

统中切除。

不需要或不允许自起动的电动机，低电压保护动作电压为0.4～0.5倍的额定电压，0.5～1.5s跳开电动机。当需要有自启动的电动机时，在一些不重要的电动机上装上低电压保护，其整定值为0.6～0.7倍的额定电压，0.5s跳开电动机。

3.5堵转保护

在电动机正常运转中，假若转子被卡住, 电流I增大，当I3Ie时，延时1.5s跳闸，这就是转子停滞保护。延时1.5s，是为了保证短时间转子停滞不跳闸。

3.6接地保护

当接地电流大于10A时，才需设单相接地保护，公式为：

IdzKkIc （4）

式中：Kk为可靠系数，若取不带时限的接地保护，Kk取4～5，若带0.5秒延时，Kk取1.5～2。

Ic：该回路的电容电流。

4结束语

本文主要针对电动机的故障，通过高压电机的微机继电保护，实现了数字式处理、成本低、功能强、操作简单、可靠性高、性价比高的保护设定措施，具有较好实际应用价值。