电动机负序电流产生原因探讨及其保护问题研究

电动机负序电流产生原因探讨及其保护问题研究摘要:电力系统三相不平衡导致电动机产生负序过电流,严重影响电动机的工作性能,本文介绍了负序过电流的计算方法,分析了不同情况下负序过电流的产生原理,在保证电动机负序过电流保护能可靠动作的前提下,还需避免电动机在非故障情况下不误动,基于以上两点,本文给出了电动机负序过电流保护动作判据,以保证电动机产生负序过电流时能够灵敏迅速可靠动作。

关键词:电动机负序电流过电流保护动作判据

1 引言

正常状态下,电力系统产生的电功率等于负荷消耗的电能,电能的产生和消耗是同时发生的,三相负荷基本对称。当电力系统中发生不对称短路,将会有不对称电压加载到电动机上,从而导致电动机产生负序电流,负序电流产生负序转矩,影响电动机的正常工作,引起损耗增加,降低电动机的工作效率,损坏电动机的性能质量。为了有效的实现电动机的保护,探讨保护整定方法是非常具有理论研究和实践价值的。

2 负序电流产生的原因

2.1 供电电压不平衡

供电电压不平衡情况不可避免,当供电电压不平衡时,电动机回路

发电机保护现象、处理

发电机保护1对于发电机可能发生的故障和不正常工作状态,应根据发电机的容量有选择地装设以下保护。 (1)纵联差动保护:为定子绕组及其引出线的相间短路保护。 (2)横联差动保护:为定子绕组一相匝间短路保护。只有当一相定子绕组有两个及以上并联分支而构成两个或三个中性点引出端时,才装设该种保护。 (3)单相接地保护:为发电机定子绕组的单相接地保护。 (4)励磁回路接地保护:为励磁回路的接地故障保护。 (5)低励、失磁保护:为防止大型发电机低励(励磁电流低于静稳极限所对应的励磁电流)或失去励磁(励磁电流为零)后,从系统中吸收大量无功功率而对系统产生不利影响,100MW及以上容量的发电机都装设这种保护。 (6)过负荷保护:发电机长时间超过额定负荷运行时作用于信号的保护。中小型发电机只装设定子过负荷保护;大型发电机应分别装设定子过负荷和励磁绕组过负荷保护。 (7)定子绕组过电流保护:当发电机纵差保护范围外发生短路,而短路元件的保护或断路器拒绝动作,这种保护作为外部短路的后备,也兼作纵差保护的后备保护。 (8)定子绕组过电压保护:用于防止突然甩去全部负荷后引起定子绕组过电压,水轮发电机和大型汽轮发电机都装设过电压保护,中小型汽轮发电机通常不装设过电压保护。 (9)负序电流保护:电力系统发生不对称短路或者三相负荷不对称(如电气机车、电弧炉等单相负荷的比重太大)时,会使转子端部、护环内表面等电流密度很大的部位过热,造成转子的局部灼伤,因此应装设负序电流保护。 (10)失步保护:反应大型发电机与系统振荡过程的失步保护。 (11)逆功率保护:当汽轮机主汽门误关闭,或机炉保护动作关闭主汽门而发电机出口断路器未跳闸时,从电力系统吸收有功功率而造成汽轮机事故,故大型机组要装设用逆功率继电器构成的逆功率保护,用于保护汽轮机。 发电机保护简介 1、发电机失磁保护失磁保护作为发电机励磁电流异常下降或完全消失的失磁故障保护。由整定值自动随有功功率变化的励磁低电压Ufd(P)、系统低电压、静稳阻抗、TV断线等判据构成，分别动作于发信号和解列灭磁。励磁低电压Ufd(P)判据和静稳阻抗判据均与静稳边界有关，可检测发电机是否因失磁而失去静态稳定。静稳阻抗判据在失磁后静稳边界时动作。

电动机的主要保护及计算

电动机的主要保护及计算 一、速断保护 1.速断高值： 动作电流高定值Isdg 计算。 按躲过电动机最大起动电流计算，即： Isdg=Krel ×Kst ×In In=Ie/nTA 式中 Krel ——可靠系数1.5； Kst ——电动机起动电流倍数（在6-8之间）； In ——电动机二次额定电流； Ie ——电动机一次额定电流； n TA —— 电流互感器变比。 2. 速断低值：按躲过区外出口短路时电动机最大反馈电流计算。厂用母线出口三相短路时，根据 以 往 实测，电动 机 反馈 电流 的 暂 态 值为 5.8 Isdd=Krel ×Kfb ×In=7.8In 式中 Krel ——可靠系数1.3； Kfb ——区外出口短路时最大反馈电流倍数，取Kfb=6。 3. 动作时间整定值计算。保护固有动作时间，动作时间整定值取： 速断动作时间: tsd=0s. 二、单相接地零序过电流保护（低压电动机） 1. 一次动作电流计算。有零序电流互感器TA0的电动机单相接地保护，一次三相电流平衡时，由 于三相电流产生的漏磁通不一致，于是在零序电流 2 互感器内产生磁不 平衡电流。根据在不同条件下的多次实测结果，磁不平衡电流值均小于0.005Ip(Ip 为平衡的三相相电流)，于是按躲过电动机起动时最大不平衡电流计算，低电压电动机单相接地保护动作电流可取： I0dz=(0.05-0.15)Ie 式中 I0dz ——单相接地零序过电流保护一次动作电流整定值； Ie ——电动机一次额定电流。 当电动机容量较大时可取： I0d z =(0.05-0.075)Ie 当电动机容量较小时可取： I0d z =(0.1-0.15)Ie

省电力公司发电机保护整定计算课件

第一节概述 发电机的安全运行对保证电力系统的正常工作和电能质量起着决定性的作用，同时发电机本身也是一个十分贵重的电器元件，因此，应该针对各种不同的故障和不正常运行状态，装设性能完善的继电保护装置。 1故障类型及不正常运行状态： 1．1 故障类型 1)定子绕组相间短路：危害最大； 2)定子绕组一相的匝间短路：可能发展为单相接地短路和相间短路； 3)定子绕组单相接地：较常见，可造成铁芯烧伤或局部融化； 4)转子绕组一点接地或两点接地：一点接地时危害不严重；两点接地时， 因破坏了转子磁通的平衡，可能引起发电机的强烈震动或将转子绕组烧损； 5)转子励磁回路励磁电流急剧下降或消失，即发电机低励或失磁：从电 力系统吸收无功功率，从而引起系统电压下降，如果系统中无功功率储备不足，将使电力系统中邻近失磁发电机的某些电压低于允许值，破坏了负荷与各电源间的稳定运行，甚至可使系统因电压崩溃而瓦解。 6)发电机与系统失步：会出现发电机的机械量和电气量与系统之间的振 荡，这种持续的振荡对发电机组和电力系统产生有破坏力的影响；7)发电机过励磁故障：并非每次都造成设备明显破坏，但多次反复过励 磁，将因过热而使绝缘老化，降低设备的使用寿命。 1．2 不正常运行状态 1)由于外部短路引起的定子绕组过电流：温度升高，绝缘老化；

2)由于负荷等超过发电机额定容量而引起的三相对称过负荷，温度升 高，绝缘老化； 3)由于外部不对称短路或不对称负荷而引起的发电机负序过电流和过 负荷：在转子中感应出100hz的倍频电流，可使转子局部灼伤或使护环受热松脱，从而导致发电机重大事故。此外还会引起发电机100Hz的振动； 4)由于突然甩负荷引起的定子绕组过电压：调速系统惯性较大，在突 然甩负荷时，可能出现过电压，造成发电机绕组绝缘击穿； 5)由于励磁回路故障或强励时间过长而引起的转子绕组过负荷； 6）由于汽轮机主气门突然关闭而引起的发电机逆功率：当机炉保护动作或调速控制回路故障以及某些人为因素造成发电机转为电动机运行时，发电机将从系统吸收有功功率，即逆功率。危害：汽轮机尾部叶片有可能过热而造成事故。 2 汽轮发电机保护类型 1）发电机差动保护：定子绕组及其引出线的相间短路保护； 2）匝间保护：定子绕组一相匝间短路或开焊故障的保护； 3）单相接地保护：对发电机定子绕组单相接地短路的保护； 4）发电机的失磁保护：反应转子励磁回路励磁电流急剧下降或消失； 5）过电流保护：反应外部短路引起的过电流，同时兼作纵差动保护的后备保护； 6）阻抗保护：反应外部短路，同时兼作纵差动保护的后备保护； 7）转子表层负序电流保护：反应不对称短路或三相负荷不对称时发电机定子绕组中出现的负序电流；

断相时的负序电流

1．负序电流的定义：正序、负序、零序的出现是为了分析在系统电压、电流出现不对称现象时，把三相的不对称分量分解成对称分量（正、负序）及同向的零序分量。只要是三相系统，就能分解出上述三个分量（有点象力的合成与分解，但很多情况下某个分量的数值为零）。对于理想的电力系统，由于三相对称，因此负序和零序分量的数值都为零（这就是我们常说正常状态下只有正序分量的原因）。当系统出现故障时，三相变得不对称了，这时就能分解出有幅值的负序和零序分量度了。 2．我国有关规程对发电机正常运行负序电流的规定：汽轮发电机的长期允许负序电流为6% ~ 8%发电机额定电流；水轮发电机的长期允许负序电流为12％发电机额定电流。3．该定值规定了发电机在正常运行时所能承受的负序电流数值，对于发电机额定电流为是10189A的话，在发电机正常运行时负序电流就不能超过10189*8％=815A，此值为负序电流的限值，而不是实际发电机正常运行时的负序电流值。 4．根据国标《继电保护和安全自动装置技术规程》(GB/T 14285-2006) 4.2.6.3 50MW及以上的发电机，宜装设负序过电流保护和单元件低压起动过电流保护。4.2.9对不对称负荷、非全相运行以及外部不对称短路引起的负序电流，应按下列规定装设发电机转子表层过负荷保护： 4.2.9.1 50MW及以上A值（转子表面承受负序电流能力的常数）大于等于10的发电机，应装设定时限负序过负荷保护。保护与4.2.6.3条的负序过电流保护组合在一起。保护的动作电流按躲过发电机长期允许的负序电流值和躲过最大负荷下负序电流滤过器的不平衡电流值整定，带时限动作于信号。 4.2.9.2 100MW及以上A值小于10的发电机，应装设由定时限和反时限两部分组成的转子表层过负荷保护。 定时限部分：动作电流按发电机长期允许的负序电流值和躲过最大负荷下负序电流滤过器的不平衡电流值整定，带时限动作于信号。 反时限部分：动作特性按发电机承受负序电流的能力确定，动作于停机。保护应能反应电流变化时发电机转子的热积累过程。不考虑在灵敏系数和时限方面与其它相间短路保护相配合。 5．根据国标《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》(GB/T 50062-2008) （此规范适用于50MW及以下的发电机保护） 3.0.9 对不对称负荷、非全相运行以及不对称短路引起的转子表层过负荷，且容量为50MW、A值大于10的发电机，应装设定时限负序过负荷保护。保护装置的动作电流应按发电机长期允许的负序电流和躲过最大负荷下负序电流滤过器的不平衡电流值整定，并应延时动作于信号。

高压电动机的保护一般有以下几种

高压电动机的保护一般有以下几种：速断保护、过负荷保护、起动时间过长保护、堵转保护、两段式负序过流保护、反时限负序过流保护、低电压保护、过电压保护、接地保护等。 电流速断保护反映的是电动机的定子绕组或引线的相间短路而动作。动作时限可整定为速断（无延时）或带较短的延时（一般为零点几秒）。其整定值应躲过电动机的起动电流。在电动机运行时任一相电流大于整定值，电流速断保护动作即动作于跳闸。 电动机起动时间这个参数一般是由电机厂家提供，然后设计人员根据厂家提供的电动机的几个参数来计算电动机的各个保护定值（一般计算定值需要由厂家提供以下几个参数：电动机的额定电流、额定功率、起动电流倍数、起动时间和铭牌上的其它参数等）。 起动时间过长保护的定值由设计给出，为一个电流定值，和一个动作于跳闸的延时时间。综保装置这样判断电动机是否为起动过程阶段：起动前电流为零，合上断路器后，电流瞬间增大，随着电动机转速的升高，电动机的电流逐渐减小，当电动机到额定转速后，电动机的电流也稳定在额定电流的附件（一般低于额定电流）。综保装置根据电流特征来判断电动机的状态。电动机的电流小于0.1倍的额定电流时，认为电动机处于停止状态。当从一个时刻t1（合上断路器那一时刻）开始，电动机电流从无到有，装置即认为电动机进入了起动状态。当电流由大变小，并稳定在t2时刻（额定电流附近），则认为电动机已经进入稳定运行状态。起动时间过长保护是在电动机起动过程中对电动机进行保护。而在电动机运行过程中，装置自动将起动时间过长保护退出。当在电动机起动过程中，任一相电流大于整定值，起动时间过长保护即经过延时而动作于跳闸相电流速断保护 1）速断动作电流高值Isdg Isdg = Kk / Ist 式中，Ist：电动机启动电流（A） Kk：可靠系数，可取Kk = 1.3 2）速断电流低值Isdd Isdd可取0.7~0.8Isdg，一般取0.7Isdg 3）速断动作时间tsd 当电动机回路用真空开关或少油开关做出口时，取tsd =0.06s，当电动机回路用FC做出口时，应适当延时以保证熔丝熔断早于速断保护。 4、电动机启动时间tqd 按电动机的实际启动时间并留有一定裕度整定，可取tqd =1.2倍实际启动时间。 修正：Isdg = Kk* Ist Pe=710KW，COS=0.8，CT：150/1A，零序：100/1A，启动时间按18S (CT变比要按照实际变比，有的二次侧可能是5A的，自己换算一下） 速断 躲过电机启动电流： Ie=710/(0.8×√3×6.3)=81.3A Izd=Kk×I_qd=(1.5×6×81.3)/150=4.9A

配置发电机相间短路的后备保护

配置发电机相间短路的后备保护 2010-02-14 21:18:36 作者：loveg来源：电机维修网浏览次数：35 网友评论 0 条（1）发电机内部故障，而纵联差动保护或其他主要保护拒动时。 （1）发电机内部故障，而纵联差动保护或其他主要保护拒动时。 （2）发电机、发电机－变压器组的母线故障，而该母线没有母线差动保护或保护拒动时。 （3）当连接在母线上的电气元件（如变压器、线路）故障而相应的保护或断路器拒动时。发电机的后备保护方式有：低电压启动的过电流保护、复合电压启动的过电流保护、负序电流以及单元件低压过电流保护和阻抗保护。 1）低电压启动的过电流保护。发电机低压启动的过流保护的电流继电器，接在发电机中性点侧三相星形连接的电流互感器上，电压继电器接在发电机出口端电压互感器的相间电压上，在发电机投入前发生故障时，保护也能动作。低电压元件的作用在于区别是过负荷还是由于故障引起的过电流。 2）复合电压启动的过电流保护。复合电压启动是指负序电压和单元件相间电压共同启动过电流保护。在变压器高压侧母线不对称短路时，电压元件的灵敏度与变压器绕组的接线方式无关，有较高的灵敏度。 3）负序电流和单元件低压过流保护。发电机负序电流保护采用两段式定时限负序电流保护，由于不能反应三相对称短路，故加设单元件低压过流保护作为三相短路的保护；对于发电机－变压器组，宜在变压器两侧均设低压元件。两段式定

时限负序保护的灵敏段作为发电机不对称过负荷保护，经延时作用于信号。定时限负序电流保护作为发电机不对称短路的后备保护，它和单元件电压过流共用时间元件。 4）阻抗保护。发电机－变压器组阻抗保护一般接在发电机端部，阻抗元件一般为全阻抗继电器。但阻抗元件易受系统振荡及发电机失磁等的影响。阻抗元件的阻抗值整定，应与线路距离保护的定值配合，动作时间与所配合的距离保护段时间相配合。阻抗保护应有可靠的失压闭锁装置。由于动作时间较长，不设振荡闭锁装置。

发电机负序电流保护

发电机负序电流保护 大容量的发电机，额定电流比较大，低电压启动的过电流保护，往往不能满足远后备灵敏度的要求。此外当电力系统发生不对称短路、断线、或负载不平衡等情况，发电机定子绕组中将产生负序电流，并将在转子铁芯、励磁绕组及阻尼绕组等部件上感应出倍频电压、电流，引起转子附加发热，危害发电机的安全运行 假设负序电流使转子发热是个绝热过程，则不使转子过热所允许的负序电流与持续时间的关系为 式中——在时间t内负序电流的均方根值（以发电机额定电流为基准的负序电流标幺值）； ——流经发电机的负序电流； t——负序电流持续时间； A——发电机允许过热常数，其值与发电机型式和冷却方式有关。 1.定时限负序电流保护 (1) 原理接线对表面冷却的汽轮发电机和水轮发电机，大都采用两段式定时限负序过电流保护，其原理接线如图8—12所示。 图8—12 发电机负序电流及单项式低电压启动的过电流保护的原理接线图 (2) 负序电流的整定计算

1）启动电流的整定计算 动作于信号的保护部分（继电器3）按躲开发电机长期允许的负序电流和最大负荷时负序滤过器的不平衡电流整定，一般情况下取 动作于跳闸的保护部分（继电器4），保护的启动电流按下面两个条件整定。按转子发热条件整定，启动电流值为 式中A——发电机允许过热的时间常数。对非强迫式冷却的发电机，1s负序电流热稳定常数 对绕组内冷却的汽轮发电机，容量为200MW时，；对水轮发电机. T——值班人员有可能采取措施消除负序电流的时间，一般取120s，如值班人员在此时间内来不及消除产生负序电流的运行方式，则保护动作于跳闸。 对于表面冷却的发电机组，，代入上式后可得发电机的负序动作电 流. 动作于跳闸的负序动作电流还需与相邻元件的负序电流后备保护在灵敏度上相配合 式中——配合系数，取1.1； ——在计算运行方式下，发生外部故障时流过相邻元件（一般只考虑升压变压器的情况）的负序短路电流刚好与其负序电流保护的启动电流相等时，流经被保护发电机的负序短路电流（考虑有否分支系数）。 敏度校验 式中——被校验保护范围末端发生金属性不对称短路时，流过保护的最小负序电流。

正序、负序、零序电流的关系及相关保护

正序、负序、零序电流的关系及保护 对称分量法 零序、正序、负序 的理解与计算1、求零序分量：把三个向量相加求和。即A相不动，B相的原点平移到A相的顶端箭头处。注意B相只是平移不能转动。同方法把C相的平移到B相的顶端。此时作A相原点到C相顶端的向量些时是箭头对箭头这个向量就是三相向量之和。最后取此向量幅值的三分一。这就是零序分量的幅值 方向与此向量是一样的。 2、求正序分量：对原来三相向量图先作下面的处理，A相的不动B相逆时针转120度C相顺时针转120度 因此得到新的向量图。按上述方法把此向量图三相相加及取三分一这就得到正序的A相用A相向量的幅值按相差120度的方法分别画出B、C 两相。这就得出了正序分量。 3、求负序分量 注意原向量图的处理方法与求正序时不一样。A相的不动B相顺时针转120度C相逆时针转120度 因此得到新的向量图。下面的方法就与正序时一样了。 对电机回路来说是三相三线线制 Ia+Ib+Ic=0 三相不对称时也成立。当Ia+Ib+Ic≠0时必有一相接地对地有有漏电流对三相四线制则为Ia+Ib+Ic+Io=0成立只要无漏电三相不对称时也成立因此零序电流通常作为漏电故障判断的参数。 负序电流则不同其主要应用于三相三线的电机回路在没有漏电的情况下即Ia+Ib+Ic=0三相不对称时也会产生负序电流负序电

流常作为电机故障判断 注意了 Ia+Ib+Ic=0与三相对称不是一回事 Ia+Ib+Ic=0时 三相仍可能不对称。 注意了 三相不平衡与零序电流不可混淆呀 三相不平衡时 不一定会有零序电流的 同样有零序电流时三相仍可能为对称的。 这句话对吗? 前面好几位把两者混淆了吧 正序、负序、零序的出现是为了分析在系统电压、电流出现 不对称现象时把三相的不对称分量分解成对称分量 正、负 序及同向的零序分量。 只要是三相系统一般针对三相三线制的电机回路就能分解 出上述三个分量有点象力的合成与分解但很多情况下某个 分量的数值为零。对于理想的电力系统 由于三相对称因此 负序和零序分量的数值都为零。这就是我们常说正常状态下 只有正序分量的原因。 当系统出现故障时三相变得不对称了这时就能分解出有幅 值的负序和零序分量度了有时只有其中的一种因此通过检 测这两个不应正常出现的分量就可以知到系统出了毛病特 别是单相接地时的零序分量 。 三相四线电路中：三相电流的相量和等于零 即Ia+Ib+IC=0

高压电动机负序电流保护的整定计算的探讨

高压电动机负序电流保护的整定计算的探讨 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020

高压电动机负序电流保护整定计算方法的探讨 摘要随着电力系统自动化程度的不断提高，电机大量采用综保装置, 其保护功能较原电磁型电动机保护增强、增多了许多。本文将通过对电动机负序电流产生原因和对保护的影响进行分析，对高压电动机综合保护的定值整定方法进行了探讨。经过多年的运行实践, 证实了按介绍的方法进行整定比较合理，保护都能正确动作。 关键词电动机负序电流定值计算 1、电动机负序电流产生的原因 由于综合保护采用了负序电流来实现断相等保护功能，在保护的整定计算中必须考虑以下因素：外部不对称故障产生的负序电流对保护的影响；母线电压不平衡产生的负序电流对保护的影响；CT断线的影响；不对称短路故障对速断保护灵敏度的影响。 电网参数不对称 电网参数不对称包括正常运行时的电源电压不平衡和外部不对称短路产生的不对称电压。这2种情况下都会产生负序电流。 a．正常运行时不平衡电压产生的负序电流

设正常运行时不平衡电压所产生的负序电压为U 2，此时电动机回路的负序电流为： N ST N sc N sc U U I U U Z U Z U Z U I 22222_?=?=≈= 式中：I st 为电动机额定电压下的启动电流；Z －为负序阻抗；Z SC 为启动阻抗；U N 为电动机的额定电压。 由式（1）可知，由于电动机的启动电流I st 可达额定电流的5～8倍，因此，只要有很小的负序电压存在，也会产生较大的负序电流。 例如，设U 2＝0．05 U N ，由于I st ＝5～8I N ，代入式（1）可得： I 2＝（5～8）I N （0．05U N ／U N ）＝（0．25～0．4）I N 即只要存在额定电压5％的负序电压，将会在电动机中产生达25％～40％额定电流的负序电流。 b ．外部不对称短路产生的负序电流 如果在电动机所属高压母线上或靠母线很近的其它设备上发生两相短路，将在非故障的电动机回路上产生很大的负序电流。 设在电动机所在高压母线上发生BC 相短路。忽略系统阻抗的影响，这时 U a =E 1,U b =U c =-E 1/2

发电机说明书..

RBC800G 系列数字式发电机保护装置 一 装置简介 1.1装置概述 RBC800G 系列数字式发电机保护装置采用高性能芯片支持的通用硬件平台，维护简便；全以太网通讯方式，数据传输快速、可靠；完全中文汉化显示技术，操作简捷。 基于防水、防尘、抗振动设计，可在各种现场条件下运行。 适用于容量为50MW 及以下的火力和水力发电机保护。 1.2装置主要特点 ? 摩托罗拉32位单片机技术，使产品的稳定性和运算速度得到保证 ? 保护采用14位的A/D 转换器、可选配的专用测量模块其A/D 转换精度更是高达24位，各项测量指标轻松达到 ? 配置以大容量的RAM 和Flash Memory ，可记录8至50个录波报告，记录的事件数不少于1000条 ? 可独立整定32套保护定值，定值切换安全方便 ? 高精度的时钟芯片，并配置有GPS 硬件对时电路，便于全系统时钟同步 ? 配备高速以太网络通信接口，并集成了IEC870-5-103标准通信规约 ? 尽心的电气设计，整机无可调节器件 ? 高等级、品质保证的元器件选用 ? 优异的抗干扰性能，组屏或安装于开关柜时不需其它抗干扰模件 ? 完善的自诊断功能 ? 防水、防尘、抗振动的机箱设计 ? 免调试概念设计 1.3功能配置 表1 本系列产品的型号及功能配置表 功能 RBC801G RBC802G 差动速断 √ 比率制动式差动 √ CT 断线闭锁差动 √ CT 断线告警 √ 定子过电压保护 定子接地保护 过负荷告警 √ 反时限过流保护 √ 横差保护 √ 失磁保护 √ 转子一点接地保护 √ 转子二点接地保护 √ 复合电压过流保护 √ 反时限负序过流保护 √ PT 断线告警 √ 发电机断水(开关量) √ 发电机热工(开关量) √ 发电机励磁事故(开关量) √ 主汽门关闭(开关量) √ 其它备用非电量开入 √ √ 遥控功能压板 √ √ GPS 对时 √ √ 远方管理 √ √ 二 技术参数 2.1 额定参数 2.1.1额定直流电压： 220V 或110V （订货注明） 2.1.2 额定交流数据： a) 相电压 3/100 V b) 线电压 100 V c) 交流电流 5A 或1A （订货注明）

电动机的主要保护及计算

电动机的主要保护及计算 一、速断保护 1.速断高值： 动作电流高定值Isdg 计算。 按躲过电动机最大起动电流计算，即： Isdg=Krel ×Kst ×In In=Ie/nTA 式中 Krel ——可靠系数1.5； Kst ——电动机起动电流倍数（在6-8之间）； In ——电动机二次额定电流； Ie ——电动机一次额定电流； n TA —— 电流互感器变比。 2. 速断低值：按躲过区外出口短路时电动机最大反馈电流计算。厂用母线出口三相短路时，根据 以 往 实测，电动 机 反馈电流 的 暂 态 值为 5.8 Isdd=Krel ×Kfb ×In=7.8In 式中 Krel ——可靠系数1.3； Kfb ——区外出口短路时最大反馈电流倍数，取Kfb=6。 3.动作时间整定值计算。保护固有动作时间，动作时间整定值取： 速断动作时间: tsd=0s. 二、单相接地零序过电流保护（低压电动机） 1. 一次动作电流计算。有零序电流互感器TA0的电动机单相接地保护，一次三相电流平衡时，由 于三相电流产生的漏磁通不一致，于是在零序电流 2 互感器内产生磁不 平衡电流。根据在不同条件下的多次实测结果，磁不平衡电流值均小于0.005Ip(Ip 为平衡的三相相电流)，于是按躲过电动机起动时最大不平衡电流计算，低电压电动机单相接地保护动作电流可取： I0dz=(0.05-0.15)Ie 式中 I0dz ——单相接地零序过电流保护一次动作电流整定值； Ie ——电动机一次额定电流。 当电动机容量较大时可取： I0d z =(0.05-0.075)Ie 当电动机容量较小时可取： I0d z =(0.1-0.15)Ie

电机负序保护

电机负序保护 电动机负序电流的整定是按照额定状况下整定的， 在正常运行时，一次回路缺相负序电流为额定电流的0.9-1.1倍，CT二次回路断线时负序电流为额定电流的0.577倍，因此一般取负序电流 I2dz=0.8Ie 电动机负序电流的整定是按照额定状况下整定的， 在正常运行时，一次回路缺相负序电流为额定电流的0.9-1.1倍，CT二次回路断线时负序电流为额定电流的0.577倍，因此一般取负序电流 I2dz=0.8Ie 负序保护，主要通过测量电动机的负序电流来实现。电源电压的不平衡将会在电动机绕组中产生负序电流，该电流的值取决于电动机的负序阻抗对正序阻抗的比值，此比值大致是正常满负荷电流对启动电流之比，例如，一台启动电流为6倍额定电流的电动机，电源电压有5％的负序，将引起大约30％的负序电流。由于负序电流在转子中感应涡流，引起电动机过热，为了保护转子不受不平衡电流损害，过热（过负荷）保护在它的动作方程中加入了负序电流热效应系数K2，对于严重的不平衡，诸如断线或反相，必须提供快速保护－－单独的不平衡保护。 电动机启动时由于CT饱和等因素容易造成波形失真，从而造成负序保护误动作，本装置的负序动作电流和时限的整定值在电动机启动前后可分别整定。为了保护电动机断相或反相，启动结束后的典型的负序动作电流整定值I2ZD＝Is是合适的(Is为电动机额定工作电流)，启动过程中的负序动作电流整定值可根据启动试验测量的最大负序电流来确定。 负序动作电流整定值I2ZD的整定范围启动时为0.50～40.0A，启动结束后为0.2～20.0A,级差均为0.01A ，当I2>I2ZD 时启动负序保护。 负序保护动作时间按电流/时间反时限动作特性，用负序保护时间常数T2(整定范围为0.80～4.00秒,级差0.04秒)来表示，启动时和运行时分别整定。负序保护动作时间t2和负序保护时间常数T2的关系可用下面的公式表示： t2 = T2×I2ZD/ I2 秒 在整定比较灵敏(典型为I2 ＝(0.2～0.4)Is）时，采用动作时间较长的整定值。 注意:当保护应用于FC回路时,保护功能选择中的‘FC方式’必须选择为‘ON’，此时负序保护的最小动作时间为0.3S。 当保护动作时装置跳闸出口动作，同时‘保护’指示灯点亮，液晶显示器背光点亮并闪烁显示‘负序保护动作’字样。 本保护在保护CT断线及‘自检故障’发生时被闭锁。 为了保护电动机断相或反相，典型的负序动作电流整定值I2ZD＝Is是合适的(Is为电动机额定工作电流)，希望作为灵敏的不平衡保护时，可取I2ZD＝(0.2～0.4)Is。电动机启动时由于CT饱和等因素容易造成波形失真，从而造成负序保护误动作，可根据启动试验测量的最大负序电流整定启动时负序动作电流。 运行时负序保护时间常数T2的整定应躲过电动机外部两相短路时母线进线开关的切除时间，一般取T2＝0.8S，在整定得比较灵敏(典型为I2ZD＝(0.2～0.4) Is)时，采用时间常数较长的曲线如T2＝1.6S。启动时负序保护时间参数T2按照启动时保护不误动原则整定。

负序过电流知识

负序过电流知识 电动机负序电流保护动作原因讨论？ 电动机保护在实际运行中由于各种原因误动的概率较高，因此当保护动作后分析动作原因成为判断动作正确性的难点，现提出以下一些原因，请各位高手做一指点，并请分析原因： 1、电动机相间短路（可通过测绝缘，测阻值平衡分析）； 2、母线电压不平衡，单相或两项电压低，导致电流不平衡； 3、母线电压平衡但电压低，由于电动机绕组本身的不平衡，在启动时由于启动堵转电流较大产生电流不平衡从而使负序电流达定值； 4、母线相间短路； 5、断路器缺相； 6、断路器三相动作时间有差异，某项合闸时间滞后或超前，导致电流不平衡 负序电流对同步发电机和异步电机各有何影响？对于同步电机而言：不对称运行时定子负序电流所产生的负序旋转磁场对转子有两倍同步速的相对速度，将在励磁绕组、阻尼绕组以及整块转子的表面感应倍频电流，这些电流在相应的部分引起损耗和发热，是转子容易过热而烧坏。 一般而言，异步电机主要做电动机使用，所以对于异步电机，对其正常工作产生影响的负序分量主要是负序电压分量。而当负序电压存在时，电机中的旋转磁场会由原来的圆形变为椭圆形。造成的后果有以下两点：1.会引起电机振动、转速不匀和电磁噪音，引起电机的功率因数和效率变坏，严重时可造成电机停转。2.增加电机的铜耗和转子的铁耗。 我厂有一台10KV、710KW、6极、CT是75/5的高压电机负序电流应如何整定，定值应是多少， 负序过流保护 1）负序动作电流I2dz I2dz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 =（0.6~0.8）Ie 作为灵敏的不平衡保护时，可取I2dz =（0.2~0.4）Ie 2）负序动作时间常数T2 在母线二相短路时，电动机回路有很大的负序电流存在，因此，T2应整定为大于外部两相短路的最长切除时间。在FC回路中，应躲过不对称短路时熔丝熔断，即负序保护不能抢在熔丝熔断前动作。 3) 设定两段定时限保护你自己算算吧！其实论坛里有这方面的资料 2．1 电动机负序电流产生的原因 2．1．1 电网参数不对称 电网参数不对称包括正常运行时的电源电压不 平衡和外部不对称短路产生的不对称电压；这2种 情况下都会产生负序电流。 a．正常运行时不平衡电压产生的负序电流 由于电动机的启动电流可达额定电流的5—8倍，因此，只要有很小的负序电压存在，也会产生较大的负序电流。即只要存在额定电压5％的负序电压，将会在电动机中产生达25％-40％额定电流的负序电流。 b．外部不对称短路产生的负序电流 如果在电动机所属高压母线上或靠母线很近的其它设备上发生两相短路，将在非故障的电动机回路上产生很大的负序电流。设在电动机所在高压母线上发生BC

最新发电机负序过流保护

发电机负序过流保护

2.2 发电机负序电流保护 保护元件：Generator Unbalace 发电机中性点CT 25000/5 发电机不平衡元件保护设备不会由于过多的负序电流引起转子的 损坏。该元件有一个反时限段通常用来跳闸, 一个定时限段通常用来 报警。 2.2.1负序定时限过流保护（GEN UNBAL STG2 PICKUP ） 1、动作电流按发电机长期允许的负序电流∞2I 下能可靠返回的条件整 定，即 2 1.0510%11.7%(0.09)0.9 rel N N r K I PICKUP I I PU K ∞?=== 式中：rel K —可靠系数，取1.05； r K —返回系数，取0.95。 取PICKUP =11.7%(0.09PU) 2、动作时限 躲过发变组最长后备保护动作时间，取DELAY =5S ，发信号。 2.2.2 负序反时限过流保护 反时限动作特性曲线由下面的公式定义: 动作方程： ()22nom I I K T = 其中Inom 是发电机的额定电流,K 是负序容量常数, 通常由发电机生 产厂家提供。 根据发电机厂家资料，发电机长期允许负序电流标么值为10%，转子 表层承受短时负序电流能力的常数（T I 2）为10，即K-VALUE =10.0。 1、发电机正常运行电流（GEN UNBAL INOM ） pu CT I I pri gn pu nom 770.025000 19245)(===

2、负序电流启动值（GEN UNBAL STG1 PICKUP ） 负序反时限动作特性的下限电流，通常由保护所能提供的最大延时 决定，一般取1000S ，即下限电流尽可能靠近长期允许的负序电流。 根据UR 继电器的动作方程，并考虑负序定时限保护的动作值，保护 下限动作电流起始值与负序定时限保护的动作值配合 %3.12%7.1105.1min .=?=op I (0.095PU) 从而可以求得G60的下限动作时间。 S I K T op op 661123.0102 2min .max .=== 取STG1 TMAX =630S 3、最小动作时间（GEN UNBAL STG1 TMIN ） ● 最小动作时间应与发电机变压器主保护动作时间配合，取STG1 TMIN =0.5S 。 ● 返回时间提供了负序电流的热记忆时间，取出厂设定值STG1 KRST =240S 。 ● 计算高压母线两相短路动作时间: A X X X I T d k 4.2598320 3101000305.00249.020308.012031010021332'') 2(2=???+?+=???++= 实际动作时间s t 48.5)192454.25983(102== 与线路保护能很好配合。 2.2.3 定值清单 GENERATOR UNBALANCE GENERATOR UNBAL FUNCTION : Enabled GEN UNBAL SOURCE : SRC2 GEN UNBAL INOM : 0.77PU

高压电动机综合保护整定计算

高压电动机综合保护整定计算方法的探讨 曹岳红湖南岳阳巴陵石化公司（湖南岳阳414000） 摘要通过对电动机负序电流产生原因和对保护的影响进行分析，对高压电动机综合保护的定值整定方法进行了探讨。 关键词电动机继电保护定值计算 1 概述 目前，在火电厂和其它工矿企业，开始采用综合保护装置作为高压电动机的保护。这种综合保护装置一般为微机型，其主要功能如下： a．短路保护（即电流速断保护）：由正序电流保护实现； b．断相及反相保护：由负序电流保护实现，为反时限特性； c．接地保护：采用零序电流互感器获取零序电流实现； d．过热保护：综合计及电动机的正序电流和负序电流的热效应，对电动机过载、启动时间过长和堵转提供保护。并有热记忆功能，即过热保护跳闸后，不会立即启动，需等到电动机散热到允许启动时，才能再次启动； e．电动机保护的定值，采用启动过程中的定值与正常运行时的定值独立设置的方式，既可以保证启动时不误动，又能保证正常运行时的保护灵敏度。 2 综合保护整定计算中必须考虑的特殊问题 由于综合保护采用了负序电流来实现断相等保护功能，同时，速断保护是由正序电流实现的。因此，在保护的整定计算中必须考虑以下因素：外部不对称故障产生的负序电流对保护的影响；母线电压不平衡产生的负序电流对保护的影响；CT断线的影响；不对称短路故障对速断保护灵敏度的影响。 2．1电动机负序电流产生的原因 2．1．1 电网参数不对称 电网参数不对称包括正常运行时的电源电压不平衡和外部不对称短路产生的不对称电压。这2种情况下都会产生负序电流。 a．正常运行时不平衡电压产生的负序电流 设正常运行时不平衡电压所产生的负序电压为U 2 ，此时电动机回路的负序电流为： 式中：I st 为电动机额定电压下的启动电流；Z － 为负序阻抗；Z SC 为启动阻抗；U N 为电动机的额定电压。 由式（1）可知，由于电动机的启动电流I st 可达额定电流的5～8倍，因此，只要有很小的负序电压存在，也会产生较大的负序电流。 例如，设U 2＝0．05 U N ，由于I st ＝5～8I N ，代入式（1）可得： I 2＝（5～8）I N （0．05U N ／U N ）＝（0．25～0．4）I N 即只要存在额定电压5％的负序电压，将会在电动机中产生达25％～40％额

发电机负序过负荷及过电流分析和保护措施

发电机负序过负荷及过电流分析和保护措施 摘要：电力系统中发生不对称短路或者三相负荷不对称时，而后发电机定子绕组中将出现负序电流。负序电流产生负序旋转磁场，并且以两倍的同步速度切割转子，在转子的表面产生了感应电流，使得转子的表层热度过大，进而烧伤或者损坏转子。文章对两种发电机即负序过负荷和过电流的产生以及动作方程做出分析，并且在此基础上提出相应的保护措施，对汽轮发电机和水轮发电机的转子保护有十分重要的意义。 关键词：负序过负荷；负序过电流；汽轮发电机；水轮发电机负序过负荷和过电流主要造成的烧伤在于转子，因此，装设发电机负序过电流保护的主要目的在于保护发电机转子。某些情况下还可以作为发电机变压器内部或者系统不对称短路故障的后备保护。对于大型汽轮发电机，其承受的负序电流能力，主要取决其转子发热的条件。发热是一个积累的过程，因此，汽轮发电机的负序过电流保护应具有反时限动作特性。水轮发电机在负序电流的作用下，过热的程度比汽轮发电机小很多，约为汽轮发电机的1/10。但是，水轮机直径很大，焊接条件比较多，其承受负序电流能力应由100 Hz的振动的条件限制。因此，水轮发电机负序过电流保护可以没有反时限特性。 1 发电机负序过负荷及过电流分析 该部分将介绍发电机保护的构成，和负序过负荷及过电流的动作特性。 1.1 保护的构成 保护分为负序过负荷和负序过电流两部分组成。过负荷是作用于信号的，而过电流是作用于切机的。 中小型发电机和水轮发电机通常采用的是定时限负序过电流保护。然而大型汽轮发电机负序过电流保护是具有反时限特性的。该动作的特性通常是由三部分构成的。即反时限部分的上限以及下限定时限的部分。反时限部分的作用在于防止由于过热造成的损伤发电机转子，上限和下限定时限左右在于作为发变组内部短路和相邻元件后备的保护。 保护的接入电流，应为发电机中性点TA二次三相电流。 大型汽轮发电机负序过负荷及过电流保护的逻辑图如图1所示，其中A，B，C，D，分别为发电机TA二次三相电流；I2op为负序过负荷元件；I2op1为负序过电流下限定时限元件；I2oph为负序过负荷元件；I2t为负序过电流反时限元件。 1.2 动作方程 ①负序过负荷元件I2≥I2op。 ②过电流元件满足以下条件：I=IopI≥Iopt= 1.3 动作特性 负序过负荷保护的动作特性为定时限特性。负序过电流保护的动作特性如图2所示。其中，I2oph为上限动作负序电流；I2op1为下限动作负序电流；tup为上限动作时间，ts为下限动作时间。 2 保护措施 本部分将对定时限过负荷保护，反时限过电流保护，以及提高保护的动作可靠性措施做出介绍。 定子绕组通入三相交流电时，在定子铁心内产生旋转磁场。如果磁场旋转的方向是顺时针的方向，开始通电时，磁场方向上为N极，下为S极，转子处于

桐柏发电机负序过电流保护整定原则

桐柏发电机负序过电流保护整定原则: 1 . 产生发电机负序电流原因及数值分析 (1) 系统内非本厂500kV线路远区外不对称故障(断线, 不对称短路等)一般数值较小,时间可能较长,也可能不长, 发电机负序过电流保护即使起动,但绝对不能出口动作,因此发电机负序过电流保护应躲过非本厂500kV线路远区外不对称故障. (2) 与发电机主变压器相联的500kV线路不对称故障(断线, 不对称短路等)及单相重合闸动作等, 发电机可能出现较大负序电流,如出口不对称短路时,最大负序电流I2.max=1.55I g.n, 最小负序电流I2.min=0.78I g.n,当一台机满载运行500kV线路单相重合闸动作时I2.min=0.66I g.n, (3) 出现负序电流持续时间分析, 1) 与发电机主变压器相联的500kV线路不对称短路,负序电流较大,线路主保护正确动作时,持续时间不超过0.5s,如考虑单相接地保护动作及重合闸过程, 出现负序电流持续时间,正常不超过1.2 s.此时发电机负序过电流保护不应出口动作(发电机负序过电流保护可能起动,所以整定起动电流未躲过线路出口故障时,其最小动作时间应>1.2 s). 2) 500kV线路不对称短路,如主保护拒动作,由500kV线路II段接地距离保护动作,持续时间为2s,当III段接地距离保护动作,持续时间为2.8s,发电机负序过电流保护应考虑缩小故障区,首先应考虑由负序过电流保护一段动作,跳桥开关,这样在桥的一侧仍有较大负序电流,另一侧只有很小的负序电流,此时故障线路侧,由线路后备保护动作,或由发电机负序过电流保护动作,切断故障500kV线路断路器,和跳闸停机,其结果是相同的,所以只要500kV 断开桥开关后, 发电机负序过电流保护和500kV线路后备保护,可不必考虑选择性. 2. 对于单元机组, 发电机负序过电流保护动作出口时,跳停单元机组,如果500kV线路不对短路故障,线主路保护和线路III段后备保护均拒动时,则同一厂发电机负序过电流保护动作出口,必跳全部机组. 3. 桐柏厂500kV为桥接线, 两台发电机主变压器共用一台线路断路器,发电机负序过电流保护有 (1) 小定值报警发信号段. (2) 负序过电流定时限一段(低定值段). (3) 负序过电流定时限二段(高定值段). (4) 负序过电流反时限段. 2. 桐柏厂发电机负序过电流保护ELIN公司原整定值与跳闸方式存在问题 (1) 负序过电流定时限一段(低定值段).整定值11%,2s,跳500kV桥开关(不跳闸停机),未切断故障,目的仅是为了缩小故障范围,由后阶段保护选择切除故障. (2) 小负序电流,由负序过电流反时限段动作切除故障.起动值为9%,τ=2880s,跳发电机开关,灭磁,电气停机1,跳SFC,开放失灵. (3) 较大负序电流,由负序过电流定时限二段(高定值段). 整定值13.5%,1s, 跳桥开关,线路开关1, 跳发电机开关,灭磁,电气停机1,跳SFC,开放失灵, 跳相邻发电机开关, 相邻发电机灭磁, 相邻发电机电气停机1, 开放失灵,起动失灵闭锁重合闸(全停跳闸). (4) 由以上原整定值分析知, 负序过电流定时限一段(低定值段).整定值11%,2s,滞后于较大负序电流由负序过电流定时限二段(高定值段)整定值13.5%,1s动作,所以未达到先跳桥开关, 缩小故障范围,由后阶段保护选择切除故障的目的(即一段还未出口动作,已经全停),这明显不合理. 3. 桐柏厂发电机负序过电流保护整定值与跳闸方式改进思路 (1) 出现不正常小负序电流,首先由小定值报警发信号段动作. (2) 负序过电流定时限一段(低定值段)以较短时间.动作后跳500kV桥开关, 缩小故障范

高低压电动机保护定值整定共18页

低压电动机保护定值整定 电动机的主要保护及计算 一、速断保护 1.速断高值：动作电流高定值Isdg计算。按躲过电动机最大起动电流计算，即： Isdg=Krel×Kst×In In=Ie/n TA 式中 Krel——可靠系数1.5； Kst——电动机起动电流倍数（在6-8之间）； In——电动机二次额定电流； Ie——电动机一次额定电流； n TA——电流互感器变比。 2. 速断低值：按躲过区外出口短路时电动机最大反馈电流计算。厂用母线出口三相短路时，根据以往实测，电动机反馈电流的暂态值为5.8-5.9，考虑保护固有动作时间为0.04-0.06S，以及反馈电流倍数暂态值的衰减，取Kfb=6计算动作电流低定值，即： Isdd=Krel×Kfb×In=7.8In 式中 Krel——可靠系数1.3； Kfb ——区外出口短路时最大反馈电流倍数，取Kfb=6。 3.动作时间整定值计算。保护固有动作时间，动作时间整定值取： 速断动作时间: tsd=0s. 二、单相接地零序过电流保护（低压电动机） 1.一次动作电流计算。有零序电流互感器TA0的电动机单相接地保护，一次三相电流平衡时，由于三相电流产生的漏磁通不一致，于是在零序电流互感器内产生磁不平衡电流。根据在不同条件下的多次实测结果，磁不平衡电流值均小于0.005Ip(Ip为平衡的三相相电流)，于是按躲过电动机起动时最大不平衡电流计算，低电压电动机单相接地保护动作电流可取： I0dz=(0.05-0.15)Ie 式中 I0dz——单相接地零序过电流保护一次动作电流整定值； Ie——电动机一次额定电流。 当电动机容量较大时可取： I0dz=(0.05-0.075)Ie 当电动机容量较小时可取： I0dz=(0.1-0.15)Ie 由于单相接地保护灵敏度足够，根据具体情况，I0dz有时可适当取大一些。根据经验，低电压电动机单相接地保护一次动作电流一般取I0dz=10-40A。 2.动作时间t0dz计算。取： t0dz=0s。 三、负序过电流保护 电动机三相电流不对称时产生负序电流I2，当电动机一次回路的一相断线（高压熔断器一相熔断或电动机一相绕组开焊），电动机一相或两相绕组匝间短路，电动机电源相序接反（电流互感器TA前相序接反）等出现很大的负序电流（I2）时，负序电流保护或不平衡电流（△I）保护（国产综合保护统称负序过电流保护，而国外进口综合保护统称不平衡△I 保护）延时动作切除故障。 1.负序动作电流计算。电动机两相运行时，负序过电流保护应可靠动作。 2.国产综合保护设置两阶段负序过电流保护时，整定计算可同时采用Ⅰ、Ⅱ段负序过电流保护。