6kV电动机变压器线路保护说明解析课件.ppt

1、一、6kV厂用电保护配置说明讲述内容 二、相应保护故障类型分析 2、6kV厂用电保护配置说明 2.1、变压器保护 2.2、电动机保护2.1变压器保护保护装置：CSC-241C和CSC-241G241C装置保护类型有：（1）、速断保护；（2）、过流保护；（3）、过负荷保护（4）、零序过流保护；（5）、F-C过流闭锁；（6）、非电量保护241G装置与241C装置区别在于是否具有差动保护功能，即差动速断保护和比率差动保护。2.1.1、速断保护 ：用来反应变压器高压侧开关下方CT处至变压器高压侧线圈 之间的短路故障，以0秒时限作用于变压器两侧开关。变压器速断保护整定值是按变压器的额定电流的（4-5）I

2、e倍进行估算的 2.1.2、过流保护：作为变压器的后备保护，反应变压器高压侧 开关至低压侧母线之间的故障 2.1.3、高压侧零序电流保护：反应变压器高压侧开关至变压器 高压侧线圈之间的接地故障，当接地电流达到保护动作值时，以0.1秒时限作用于变压器两侧开关。定值计算：躲过正常运行时变压器中性点上流过的最大不平衡电流，此电流一不超过低压线圈额定电流的25%；即Idz=Kk*(0.25Ie)Kk-可靠系数，取1.2 2.1.4、低压侧定时限零序电流保护：反应变压器低压侧线圈至 380V母线接地故障当接地电流达到保护动作值时，以0.7秒作用于变压器两侧开关 2.1.5、过负荷：用来反应变压器过负荷，

3、发信号。2.1.6、非电量保护：温度2.1变压器保护变压器差动保护原理：变压器的差动保护是变压器的主保护，是按循环电流原理装设的。在绕组变压器的两侧均装设电流互感器，比较其矢量差。正常情况流进的电流和流出的电流在保护内大小相等，方向相反，相位相同，两者刚好抵消，差动电流等于零；故障时两端电流向故障点流，在保护内电流叠加，差动电流大于零。驱动保护出口继电器动作，跳开两侧的断路器，使故障设备断开电源 范围：差动保护是保护两端电流互感器之间的故障，即保护范围在输入的两端CT之间的设备上，主要用来保护双绕组或三绕组变压器绕组内部及其引出线上发生的各种相间短路故障，同时也可以用来保护变压器单相匝间短路故

4、障。不平衡电流的产生及影响：变压器接线组别对差动保护的影响。如，接线的变压器，因为一、二次绕组对应相的电压同相位，所以一、二次两侧对应相的相位几乎完全相同。但当变压器采用，接线时，因为三角形接线侧的线电压，在相位上相差，所以其相应相的电流相位关系也相差，即三角形侧电流比星形侧的同一相电流，在相位上超前，因此即使变压器两侧电流互感器二次电流的数值相等，在差动保护回路中就会出现不平衡电流。变压器差动保护的不平衡电流直接影响到差动保护的选择性、速动性、灵敏性和可靠性。不平衡电流的补偿：消除由变压器，接线而引起的不平衡电流的措施，我们采用相位补偿法，也就是通常所说的转换。即将变压器星形侧的电流互感器二

5、次侧接成三角形，而将变压器三角形侧的电流互感器二次侧接成星形，从而把电流互感器二次电流的相位校正过来。2.2电动机保护保护装置：CSC-237A和CSC-237C237A装置保护类型有：（1）、速断保护；（2）、过流保护；（3）、过负荷保（4）、长启动保护；（5）、负序保护；（6）、零序保护；（7）、低电压保护；（8）、F-C过流闭锁（9）、非电量保护（事故按钮）237A装置与237C装置区别在于是否具有差动保护功能，即差动速断保护和比率差动保护。2.2.1速断保护定义：按躲过被保护元件外部短路时流过本保护的最大短路电流进行整定，以保证它有选择性的无时限电流保护，称为电流速断保护。原理;当电动

6、机三相电流IA、IB、IC大于速断保护的整定值时，则保护装置动作出口。故障类型：速断保护主要是用来反应电动机内部短路故障。当电动机内部发生短路故障时，速断保护以0秒时限作用于该电动机的电源开关,电流速断保护作为电动机引出线及定子绕 组相间短路的主保护之一计算：速断动作电流高值Isdg=KK*Ist 式中，Ist：电动机启动电流，一般为额定电流的610倍，实际取6倍 KK：可靠系数，可取KK=1.31.5 实际取1.5 速断动作电流低值 Isdd Issd 可取0.7-0.8Isdg,实际取0.7Isdg 当电动机回路用真空开关出口时,取tsd=0s;当电动机回路用FC真空接触器出口时，速断保护

7、退出2.2电动机保护2.2.2、定时限过流保护：定义：为了实现过流保护的动作选择性，各保护的动作时间一般按阶梯原则进行整定。即相邻保护的动作时间，自负荷向电源方向逐级增大，且每套保护的动作时间是恒定不变的，与短路电流的大小无关。具有这种动作时限特性的过流保护称为定时限过流保护电动机的定时限过流保护主要对电动机启动时间过长、堵转等提供保护，也作为短路故障的后备保护。当电动机两相电流IA、IC大于过流保护的整定值时，经延时作用于出口跳闸。由于电动机在启动过程中电流较大，所以过流延时定值应躲过电机自启动时间。过流定值可根据启动电流或堵转电流整定，一般为1.22Ie。2.2.3过负荷：A、B、C三相电

8、流中任意一相电流大于过负荷定值，经延时后发信。故障类型：反应电动机过载；当电动机的定子电流或转子电流超过额定值时，说明电动机处于过负荷状态。过负荷必然引起电动机绕组温度升高，使绝缘老化，缩短电动机的使用寿命引起电动机过负荷一般有下列几种情况：（1）起动和自起动的时间拖延得过长。电动机在起动和自起动时电流很大，但是这种过电流是短时间的，当电动机达到额定转速以后就消失了。只有在某些原因影响下，起动时间被拖长或者在自启动时负载的阻力矩大于电动机的起动力矩，电动机不可能转动起来，这时将在电动机的绕组中长期通过起动电流，造成电动机过负荷。（2）运行中的电动机一相断线。这种情况多数发生在低压电动机上，一般

9、是一相熔断器熔断后其它两相的电流显著增大，定子电流增大的倍数与电动机的参数有关。如果在额定负荷下断线，约增大到额定电流的（1.62.5）倍。（3）因原料而产生机械过负荷。如将湿煤送入碎煤机、磨煤机中，也会产生机械过负荷。2.2.4长启动保护：当电动机的最大相电流从零突变到10%Ie时开始计时，直到启动电流过峰值后降到120%时为止，之间的经过时间称为电机启动时间Tstart。当装置测量到的电机实际启动时间超过Tstart时，长启动保护动作于跳闸。电动机启动时间过长，有严重发热的危险。2.2.5、零序电流保护：反应电动机线圈及其引出线部分的单相接地保护，当电动机出现单相接地时，以0.1秒的时限作

10、用于电源开关。我厂高压电动机6KV供电系统，通常为小电流接地系统。小电流接地系统中发生单相接地时，系统的线电压对称性没有被破坏，可以对用户继续供电。但为了防止事故进一步扩大，允许短时运行12h，在此间应该积极地采取措施加以消除。小电流接地系统的保护方式一般采用油选择性的零序电流保护，它利用故障线路零序电流较非故障线路为大的特点来实现有选择性地发出信号，保护装置直接采集零序电流互感器的电流量。2.2.6、负序电流：当电动机出现三相电压不平衡、断相、反相、定子绕组或引出线不对称相间短路、定子绕组匝间短路时，将产生负序电流。采用负序电流保护来反应电动机内部不对称短路故障，负序段 以0.5秒，段以10

11、秒时限作用于电源开关 负序电流对电动机的危害：如果电动机中产生负序电流，诱导电动机中逆扭矩增加，从而使电动机的温度上升，效率下降，能耗增加，发生震动，输出亏耗等影响。各相之间的不平衡会导致用电设备使用寿命缩短，加速设备部件更换频率，增加设备维护的成本 2.2.7、堵转保护：定义：在电动机正常运转过程中，假若转子被卡住，电流将增大，当电流大于整定值时，延时跳闸，这就是堵转保护。原因：由于机械故障、负荷过大、电压过低等原因可能使转子处于堵转状态。在全电压下堵转的电动机，电流很大，特别容易烧坏。堵转保护亦可作为相间故障的后备保护。装置根据采集的各相电流计算出正序电流，当正序电流大于堵转电流定值时，保

12、护经过延时跳闸出口。堵转保护在电动机启动过程中退出，正常运行时投入。电机在启动过程中如发生堵转，特别当电机允许堵转时间小于电机启动时间时，考虑到堵转前电动机空载，处于冷态，允许适当延长跳闸时间，此时过流保护将起主要保护作用。2.2.8、过热保护：实际运行中，电动机若起动不起来，运行人员可能在较短时间内连续操作数次，使电动机频繁起动，或者有些电动机具有特殊的负载，需要频繁的跳开又起动。由于每次起动都有较大的起动电流，而且多次起动相隔的时间又较短，故电动机有严重过热的危险。为此，装置设置电动机过热保护 2.2.7、差动速断保护：差动保护的基本原理为：检测电动机始末端的电流，比较始端电流和末端电流的

13、相位和幅值的原理而构成的，正常情况下二者的差流为0，即流入电动机的电流等于流出电动机的电流。当电动机内部发生短路故障时，二者之间产生差流，启动保护功能，出口跳电动机的断路器比率差动保护：详细见四方CSC-200系列测控保护装置说明书P54。2.3线路保护保护装置：CSC-211保护类型：1、三段式定时限过流保护2、零序过流保护3、过负荷保护4、低周减载保护5、F-C过流闭锁2.3.1低周减载保护：该保护可实现分散式的频率控制，当系统频率低于设定值时，经可设定的延时时间，保护动作。保护可独立投 退电压闭锁、滑差闭锁和欠流闭锁电压闭锁当系统电压低于设定值时闭锁保护。滑差闭锁当系统发生故障时，频率下

14、降过快超过滑差频率定值时闭锁保护。欠流闭锁当系统电流过小（小于0.5A）时闭锁保护。三段式定时限过流保护：过流段保护为定时限过流保护，主要作为无时限电流速断保护，用于相间短路的主保护。过流段保护为阶段性相间保护后备保护，可用作限时电流速断保护、过电流保护，以满足保护选择性的要求，过流段保护为定时限/反时限可选过流保护，若定时限控制字投入则过流段按定时限动作，若反时限控制字投入则过流段按反时限动作成 一整套保护，称做三段式电流保护。动作条件：（1）MAX(Ia，Ib，Ic)Idzn，Idzn为第n段电流定值；（2）延时到；（3）低压元件满足及过流相的方向条件满足。过负荷保护：三相负荷电流、其中最大相电流超过整定值，并且持续时间超过告警延时定值，发过负荷告警.F-C过流闭锁：对于采用F-C（高压熔断器-接触器），如果任何一相故障电流超过接触器的遮断电流，保护出口被闭锁，由熔断器切除故障、。当熔断器未能及时切除故障，故障电流一直保持时。装置其他保护动作延时到，发出告警信号。不跳闸。