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电机差动保护


目前, 国内生产及应用的微机型电动机的差动保护,由差动速断元件和具有比率 制动特性的差动元件构成。 差动速断元件没有制动特性,实质上是差流越限的高定值元件。 与发电机差动保护一样,差动元件的动作特性为具有二段折线式的比率制动特 性。 对电动机差动保护的整定计算,就是要整定计算差动元件的初始动作电流 Idz0、 拐点电流 Izd0、比率制动系数及差动速断元件的动作电流。 1、差动元

件的初始动作电流 Idz0 与发电机差动保护相同, 电动机差动元件的初始动作电流,应按照躲过电动机额 定工况下的最大不平衡电流来整定。 即: Idz0=Krel×IHeδmax=Krel (K1+K2)IN IHeδmax-最大不平衡电流 Krel-可靠系数,取 1.5~2 IN-电动机的额定电流 K1-两侧 TA 变比误差,由于电动机的 TA 通常精度较低,可取 0.1。 K2-通道调整及传输误差,取 0.1。 综上所述,得 Idz0=(0.3~0.4)IN,实取 0.4IN(TA 二次值)。 2、拐点电流 Izd0 在厂用电压切换的暂态过程中,由于电动机两侧差动 TA 二次回路中的暂态过程 不一致,将在差动回路产生较大的差流。因此,为防止电动机差动保护误动,应 减少拐点电流。为此拐点电流可取 Izd0=(0.5~0.6)IN。(TA 二次值) 3、比率制动系数 KZ 电动机的启动电流很大, 最大启动电流高达电动机额定电流的 8 倍以上。 另外电 动机电源回路上发生短路故障时,电动机将瞬间供出较大的电流。 为了防止在上述过程中差动保护误动,差动元件的比率制动系数 KZ 应按躲过电 动机启动及电源回路故障时产生的最大不平衡电流来整定。 KZ=Krel×(IHeδmax/Imax) Krel-可靠系数,取 1.15~1.2 IHeδmax-最大不平衡电流,它等于(K1+K2+K3)Imax Imax-电动机启动或电源回路故障时电动机的最大电流,取 8IN。 K1-两侧 TA 变比误差,由于电动机的 TA 通常精度较低,可取 0.1。 K2-通道调整及传输误差,取 0.1。 K3-暂态特性系数,可取 0.1~0.2。 综上所述,KZ=(1.15~1.2)×(0.1+0.1+0.2)=0.46~0.48 实际可取 KZ=0.5。 要说明的是, 在电动机自启动的瞬间, 由于两侧差动 TA 二次回路负载相差很大, 可能造成两侧电流之间的相位变化较大, 因此, 若按此时的差流来整定差动元件, 则差动元件的动作灵敏度将大大降低。 为此, 要求电动机差动元件速度不要太快, 可增加(80~100)ms 的延时。 4、差动速断元件 Uhdz 的整定 差动速断元件应按躲过电动机启动或出口短路(在差动保护区外故障)时,产生 的最大差流来整定。 测量表明:在电动机启动瞬间,由于两侧差动 TA 二次回路暂态特性不一致,短 时使差动两侧电流之间的相位差可达 30° 左右。 此时,最大不平衡差流:

IHeδmax=Imax(1-cos30° )=8(1-cos30° )IN=1.1IN (TA 二次值) 差动速断定值 Ihdz=Krel×IHeδmax Ihdz-差动速断保护的动作电流 Krel-可靠系数,取 2 综上所述,可得:Ihdz=2×1.1IN=2.2IN,实取 2.5IN(TA 二次值)。


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