继电保护 第十一章电动机保护
第十一章 电动机保护
第一节电动机的故障、异常运行状态及保护方式 第二节电动机的相间短路保护 第三节电动机的单相接地保护 第四节电动机的低电压保护 涵 第五节同步电动机的失步保护 -秋私
第一节 电动机的故障、异常运行状态及保护方式 第二节 电动机的相间短路保护 第三节 电动机的单相接地保护 第四节 电动机的低电压保护 第五节 同步电动机的失步保护
第一节电动机的故障、异常运行状态及 保护方式 电动机的主要故障有定子绕组的相间短路、单相接地以及同一相 绕组的匝间短路。 电动机的异常运行状态主要是各种形式的过负荷。引起电动机过 负荷的原因有：所带机械负荷过大；电源电压或频率下降而引起的转 速下降；一相断线造成两相运行；电动机起动和自起动时间过长等等。 长时间的过负荷将使电动机绕组温升超过允许值，使绝缘老化速度加 速，甚至发展成故障。因此，根据电动机的重要程度、过负荷的可能 性以及异常运行状态等情况，应装设相应的过负荷保护作用于信号、 自动减负荷或跳闸
第一节 电动机的故障、异常运行状态及 保护方式 电动机的主要故障有定子绕组的相间短路、单相接地以及同一相 绕组的匝间短路。 电动机的异常运行状态主要是各种形式的过负荷。引起电动机过 负荷的原因有：所带机械负荷过大；电源电压或频率下降而引起的转 速下降；一相断线造成两相运行；电动机起动和自起动时间过长等等。 长时间的过负荷将使电动机绕组温升超过允许值，使绝缘老化速度加 速，甚至发展成故障。因此，根据电动机的重要程度、过负荷的可能 性以及异常运行状态等情况，应装设相应的过负荷保护作用于信号、 自动减负荷或跳闸
第一节电动机的故障、异常运行状态及 保护方式 此外，在电源电压短时间消失或长时间下降后，为保证电压恢复 正常时重要电动机的起动或自起动成功，同时也为了保护哪些根据生 产工艺特点不允许不需要自起动的电动机，在电动机上，还必须配置 有低电压保护。 同步电动机的保护配置情况与异步电动机基本相同，不同之处有： ①在切除电动机时，除跳开断路器外，还须跳开灭磁开关进行灭磁： ②应装设失步保护等
同步电动机的保护配置情况与异步电动机基本相同，不同之处有： ①在切除电动机时，除跳开断路器外，还须跳开灭磁开关进行灭磁； ②应装设失步保护等。 此外，在电源电压短时间消失或长时间下降后，为保证电压恢复 正常时重要电动机的起动或自起动成功，同时也为了保护哪些根据生 产工艺特点不允许不需要自起动的电动机，在电动机上，还必须配置 有低电压保护。 第一节 电动机的故障、异常运行状态及 保护方式
第二节电动机的相间短路保护 瞬时电流速断保护 目前中、小容量的电动机广泛采用电流速断保护作为防御相间 短路故障的主保护。 (一)保护的起动元件 构成电动机电流速断保护的电流继电器可以是电磁型的，也可 以是感应型的。 保护装置的接线方式 电动机相间电流保护的接线方式有两种，当灵敏度不能满足要 求时可采用两相两继电器式不完全星形接线，如图11-1(a)所示，否 则优先采用两相电流差单继电器式接线，如图图11-1(b)所示
第二节 电动机的相间短路保护 目前中、小容量的电动机广泛采用电流速断保护作为防御相间 短路故障的主保护。 （一）保护的起动元件 构成电动机电流速断保护的电流继电器可以是电磁型的，也可 以是感应型的。 （二）保护装置的接线方式 电动机相间电流保护的接线方式有两种，当灵敏度不能满足要 求时可采用两相两继电器式不完全星形接线，如图11-1(a)所示，否 则优先采用两相电流差单继电器式接线，如图图11-1(b)所示。 一、瞬时电流速断保护
第二节电动机的相间短路保护 瞬时电流速断保护 (三)电流速断保护和过负荷保护的整定计算 作为电网的末级，电动机电流速断保护不存在相邻元件故障时保护可能 误动的问题，故保护的动作电流只需按躲过电动机的起动电流整定，即 Lm-kK.Is 1式(11-1) 保护装置的灵敏度按系统最小运行方式下，电动机出口两相短路的最 小短路电流进行校验，要求灵敏系数不小于2，即 ≥2 式(11-2) nTA Ik.act 电动机过负荷保护的动作电流按躲过其额定电流整定，即 I-KK.IM 式（11-3)
保护装置的灵敏度按系统最小运行方式下，电动机出口两相短路的最 小短路电流进行校验，要求灵敏系数不小于2，即 ≥2 式（11-2） n I I K TA k.act (2) K.min sen = 电动机过负荷保护的动作电流按躲过其额定电流整定,即 式（11-3） n I K K K I TA N.M re rel c k.act = • （三）电流速断保护和过负荷保护的整定计算 第二节 电动机的相间短路保护 一、瞬时电流速断保护 I n k K I MS TA reL c k.act = 作为电网的末级，电动机电流速断保护不存在相邻元件故障时保护可能 误动的问题，故保护的动作电流只需按躲过电动机的起动电流整定，即 式（11-1）
第二节电动机的相间短路保护 二、纵差动保护 容量在2000KW以上或2000KW(含2000KW)以下、具有六个引出 线的重要电动机，当电流速断保护不能满足灵敏度的要求时，应装设纵 差保护作为相间短路主保护。 电动机纵联差动保护的动作原理基于比较被保护电动机机端和中性点 侧电流的相位和幅值而构成。为了实现这种保护，在电动机中性点侧与靠 近出口端断路器处应装设同型号、同变比的两组电流互感器TA1和TA2,两 组电流互感器之间，即为纵差保护的保护区。电流互感器二次侧按循环电 流法接线
二、纵差动保护 容量在2000KW以上或2000KW（含2000KW）以下、具有六个引出 线的重要电动机，当电流速断保护不能满足灵敏度的要求时，应装设纵 差保护作为相间短路主保护。 第二节 电动机的相间短路保护 电动机纵联差动保护的动作原理基于比较被保护电动机机端和中性点 侧电流的相位和幅值而构成。为了实现这种保护，在电动机中性点侧与靠 近出口端断路器处应装设同型号、同变比的两组电流互感器TA1和TA2，两 组电流互感器之间，即为纵差保护的保护区。电流互感器二次侧按循环电 流法接线
第二节电动机的相间短路保护 二、纵差动保护 保护装置的原理接线图如图11-2所示，电流互感器应具有相同的特 性，并满足10%误差要求。 为防止电流互感器二次回路断线时保护误动，保护装置的动作电流应 按躲过电动机额定电流来整定，即 act LN.M 式（11-4) nTA 式中 K©一可靠系数，当采用BCH-2型继电器时取1.3，采用DL-11型 继电器时取1.5~2： M 电动机的额定电流： 电流互感器的变比
为防止电流互感器二次回路断线时保护误动，保护装置的动作电流应 按躲过电动机额定电流来整定，即 式（11-4） 式中 Krel——可靠系数，当采用BCH-2型继电器时取1.3，采用DL-11型 继电器时取1.5～2； IN。M——电动机的额定电流； nTA——电流互感器的变比。 I n K I N.M TA rel k.act = 保护装置的原理接线图如图11-2所示，电流互感器应具有相同的特 性，并满足10%误差要求。 二、纵差动保护 第二节 电动机的相间短路保护
第三节 电动机的单相接地保护 一、高压电动机的接地保护 由中性点非直接接地电网供电的3~I0KV高压电动机，当接地故障电流大于 5A时，可能会烧坏电动机铁芯，因此应装设单相接地保护装置。 (一)保护的构成 电动机单相接地保护的原理接线图如图13所示，保护装置由零序电流互 感器TA0、电流继电器KA以及中间继电器KM、信号继电器KS组成。在安装零 序电流互感器和电缆头时应注意： ①电缆头与固定电缆头的金属构架用绝缘物隔开； ②电缆头的保安接地线应穿过TAO的铁心窗口后再接地，且接地线应与电 缆外皮的铠甲、TA0的铁心绝缘
第三节 电动机的单相接地保护 由中性点非直接接地电网供电的3~10KV高压电动机，当接地故障电流大于 5A时，可能会烧坏电动机铁芯，因此应装设单相接地保护装置。 （一）保护的构成 电动机单相接地保护的原理接线图如图11-3所示，保护装置由零序电流互 感器TA0、电流继电器KA以及中间继电器KM、信号继电器KS组成。在安装零 序电流互感器和电缆头时应注意： ①电缆头与固定电缆头的金属构架用绝缘物隔开； ②电缆头的保安接地线应穿过TA0的铁心窗口后再接地，且接地线应与电 缆外皮的铠甲、TA0的铁心绝缘。 一、高压电动机的接地保护
第三节 电动机的单相接地保护 一、高压电动机的接地保护 (一)保护的构成 电流继电器KA可采用DL-11型电流继电器或者DD-11型接地继电器实现。 DD-11型接地继电器的构造、动作原理基本与DL-10 型电流继电器相同，但有以下差异： ①采用反作用力矩较小的弹簧： ②在铁芯上增加一个补偿线圈，该线圈经过电容C(C=0.5uF)构成容性闭合 回路，如图山-4所示
电流继电器KA可采用DL-11型电流继电器或者DD-11型接地继电器实现。 DD-11型接地继电器的构造、动作原理基本与DL-10 型电流继电器相同，但有以下差异： ①采用反作用力矩较小的弹簧； ②在铁芯上增加一个补偿线圈，该线圈经过电容C (C=0.5μF)构成容性闭合 回路，如图11-4所示。 （一）保护的构成 第三节 电动机的单相接地保护 一、高压电动机的接地保护