滕廣琴

摘 要：高壓電動機作為生產(chǎn)中的主要動力設備，隨著單機容量的不斷增大和應用越來越廣泛，要求對其實行有效保護，防止電動機故障引起損壞及對電力系統(tǒng)的影響。微機保護因為測量精度高、反應速度快和易于維護等優(yōu)點，在電機保護中得到了普遍應用。本文結(jié)合北部灣港防城港碼頭有限公司大功率皮帶機輸送系統(tǒng)介紹一下高壓電機微機保護裝置的繼電保護選擇及整定計算方法。

關(guān)鍵詞：高壓電機;繼電保護;整定計算

高壓電機作為防城港碼頭輸送設備的主要大功率驅(qū)動設備，對我港生產(chǎn)量的提高發(fā)揮了非常重要的作用。為了保證高壓電機既能滿足生產(chǎn)要求，又能有效的防止電機故障引起損壞及對電力系統(tǒng)的影響，合理的選擇繼電保護方式及整定值計算至關(guān)重要。

1 高壓電機使用工況

目前，防城港所有的高壓電機均為江特公司生產(chǎn)的YKK-450/10kV系列電機，主要用于皮帶輸送設備。高壓電機采用熔斷器+真空接觸器的供電控制模式（簡稱F-C回路）。電機安裝在露天環(huán)境下，由于當?shù)貧夂驅(qū)俚湫偷臒釒ШＱ髿夂颍諝恹}度較大，夏季高溫多雨，春季霧天較長，再加上散貨特點，生產(chǎn)時的場地煙塵較大，電機使用工況較為惡劣。如果維護保養(yǎng)不當，或者繼電保護設置不合理，有可能引發(fā)嚴重故障，損壞高壓電機。

2 高壓電機繼電保護的選擇

2.1 電流速斷保護

當高壓電機發(fā)生相間短路時，會瞬間產(chǎn)生巨大的短路電流，對電機的損害也最為嚴重，并使供電網(wǎng)絡電壓降低，影響其它負荷的正常工作。因此，要求采用無時限動作的電流速斷保護，這是高壓電機的主保護。

2.2 負序電流保護

高壓電機發(fā)生定子繞組匝間短路時，電機損害也是比較嚴重的。檢測電機發(fā)生定子繞組匝間短路時產(chǎn)生的電流負序分量，可簡單可靠地實現(xiàn)對電機的保護。同時，這一方式還可實現(xiàn)對高壓電機三相不平衡運行等故障的保護，也是高壓電機的主保護之一。

2.3 零序電流保護

防城港的高壓電機的供電系統(tǒng)中性點均是不接地的，雖然定子繞組的單相接地短路危險性較小，但考慮到變電站到高壓電機有一定的距離，電纜單相接地短路的故障相對較多的實際情況，因此仍裝設零序電流保護用于單相接地保護。

2.4 過負荷保護

主要用于電機過載的保護，利用電機過載時產(chǎn)生的較大電流實現(xiàn)保護動作（即過電流保護），但受動作時限的設置，只能作為高壓電機的后備保護。

2.5 低電壓保護

為保證生產(chǎn)安全，防城港的高壓電機均不允許低壓起動，在系統(tǒng)供電容量不足及系統(tǒng)突然停電時，低電壓保護將動作，將高壓電機從電網(wǎng)中自動斷開。

3 電機保護的整定計算

3.1 微機保護裝置

目前防城港采用的是德力西的CDMA200和南自的PDS766A電動機保護裝置，不同的裝置在同一保護上的整定計算上有一定的差異，這將在下面分別闡述。

3.2 整定計算的基本參數(shù)

由于整定計算的需要，高壓電機常使用到下面幾個基本參數(shù)：IN電機額定電流，TN電機啟動時間，Imax電機最大起動電流。

3.3 保護的整定計算

3.3.1 電流速斷保護整定計算（保護動作時T均取0s）

通過微機保護裝置控制真空接觸器通斷，當使用CDMA200微機保護裝置時，其電流速斷動作值按躲開電機最大起動電流Imax計，即：I=7.2IN。

當使用PDS766A微機保護裝置時，根據(jù)電機啟動和正常運行的不同情況，其程序自動設置兩個電流速斷動作值：I1（電機起動時使用）、I2（電機起動正常運行后使用），因此I1、I2的整定計算應為：

3.3.3 零序電流保護整定計算

由于防城港的高壓電機中性點不接地，因此只有接地電流在10A以上時，短路電流對其鐵芯才有影響，因此零序電流保護統(tǒng)一整定為：3I0=10A（一次值），保護動作時限T均取0s。

3.3.4 過負荷保護整定計算

目前，防城港的高壓電機過負荷保護均是通過定時限過流保護實現(xiàn)，無論南自或德力西的微機保護裝置，其定時限過流保護均系電機啟動結(jié)束后（即>TN）才投入，其動作電流整定計算如下：

I=K×IN

K為可靠系數(shù)，在不少繼電保護資料中，一般推薦K=KK×KX/KF（KK為可靠系數(shù)，取1.2，KX為繼電器返回系數(shù)，取085，KF為電流互感器結(jié)線系數(shù)），按此計算，K應取2～2.5。但筆者認為，這有所偏大。根據(jù)防城港的設備狀況，其皮帶機長度最長不超過1.2km，其額定流量為3600t/h。在額定流量內(nèi)，其高壓電機電流一般不會超過IN，當皮帶以2000t物料起動時，其起動時間一般最大不會超過10s，因此，結(jié)合生產(chǎn)實際，可靠系統(tǒng)K統(tǒng)一取1.5，動作時限統(tǒng)一整定為T=0.5s。

3.3.5 低電壓保護整定計算

根據(jù)廠家提供的參數(shù)，高壓電機在0.8UN以下時不宜再工作，因此其保護值可整定為：U=80V（二次值），動作時限T=0.5s。

4 結(jié)論

高壓電機的繼電保護整定，是一項理論與實踐緊密結(jié)合的工作。目前，防城港的高壓電機所設置的繼電保護，基本上可保證高壓電機在發(fā)生故障后，迅速地從電網(wǎng)中切除，有效的保護了高壓電機。但目前國內(nèi)外除電機發(fā)熱保護外，其它保護都難以在電機要發(fā)生故障前，提前動作或報警，如何更有效地保護高壓電機，仍是一個需努力探討的課題。

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