1、電動(dòng)機(jī)保護(hù)第一節(jié)電動(dòng)機(jī)的故障、異常運(yùn)行狀態(tài)及保護(hù)方式在電力生產(chǎn)和工礦企業(yè)中，大量地使用電動(dòng)機(jī)。發(fā)電廠廠用機(jī)械大部分用的是異步電動(dòng)機(jī)，但廠用低速磨煤機(jī)、大容量給水泵以及水泵房循環(huán)水泵等則采用同步電動(dòng)機(jī)。以下介紹的內(nèi)容主要以異步電動(dòng)機(jī)為主。電動(dòng)機(jī)的安全運(yùn)行對(duì)確保發(fā)電廠以至整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行都有很重要的意義，因此應(yīng)根據(jù)電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型、容量及其在生產(chǎn)中的作用，裝設(shè)相應(yīng)的保護(hù)裝置。但是，由于實(shí)際使用的電動(dòng)機(jī)數(shù)量很多，且大部分為中、小型，因

2、而不可能在每一臺(tái)電動(dòng)機(jī)上都配置性能完善的保護(hù)裝置，故在進(jìn)行電動(dòng)機(jī)保護(hù)配置時(shí)，除考慮繼電保護(hù)的四個(gè)基本要求外，還應(yīng)該從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)上衡量，力求簡(jiǎn)單、可靠。電動(dòng)機(jī)的主要故障有定子繞組的相間短路、單相接地以及同一相繞組的匝間短路。電動(dòng)機(jī)發(fā)生相間短路故障時(shí)，不僅故障的電動(dòng)機(jī)本身會(huì)遭受?chē)?yán)重?fù)p傷，同時(shí)還將使供電電壓顯著下降，影響其他用電設(shè)備的正常工作，在發(fā)電廠中甚至可能造成停機(jī)、停爐的全廠停電事故。因此，對(duì)電動(dòng)機(jī)定子繞組及其引出線的相間短路，必須裝設(shè)

3、相應(yīng)的保護(hù)裝置，以便及時(shí)地將故障電動(dòng)機(jī)切除。通常，對(duì)于容量在75kW及以下的低壓小容量電動(dòng)機(jī)，可采用熔斷器或低壓斷路器(自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān))的短路脫扣器作為相間短路保護(hù)；容量較大的高壓電動(dòng)機(jī)，則裝設(shè)由電磁型電流繼電器或感應(yīng)型電流繼電器構(gòu)成的電流速斷作為相間短路保護(hù)；當(dāng)電動(dòng)機(jī)的容量在2000kW以上，或者很重要但電流速斷靈敏度不能滿(mǎn)足要求時(shí)，若具有六個(gè)引出線，可裝設(shè)縱差保護(hù)。單相接地對(duì)電動(dòng)機(jī)的危害取決于供電網(wǎng)絡(luò)中性點(diǎn)的運(yùn)行方式。對(duì)于380／22

4、0V的低壓電動(dòng)機(jī)，其電源中性點(diǎn)一般直接接地，故發(fā)生單相接地時(shí)，將產(chǎn)生很大的短路電流，因而也應(yīng)盡快切除，故應(yīng)該裝設(shè)快速動(dòng)作于跳閘的單相接地保護(hù)。為了簡(jiǎn)化，一般由相間保護(hù)采用三相式接線即可；靈敏度不能滿(mǎn)足要求的重要電動(dòng)機(jī)，才考慮采用零序保護(hù)。而對(duì)于3—10kV的高壓電動(dòng)機(jī)，由于所在供電網(wǎng)絡(luò)屬于小電流接地系統(tǒng)，電動(dòng)機(jī)單相接地后，只有電網(wǎng)的電容電流流過(guò)故障點(diǎn)，其危害一般較小?！兑?guī)程》規(guī)定，當(dāng)接地電容電流大于5A時(shí)，應(yīng)裝設(shè)接地保護(hù)，當(dāng)接地電容電流

5、大于10A時(shí)，保護(hù)一般作用于跳閘。同一相繞組的匝間短路將破壞電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的對(duì)稱(chēng)性，并使故障相的電流增大，增大的程度與被短路的匝數(shù)有關(guān)，最嚴(yán)重情況為一相繞組全部被短接，此時(shí)電動(dòng)機(jī)可能被損壞。但由扣器實(shí)現(xiàn)；容量在100kW以上的低壓電動(dòng)機(jī)及易過(guò)負(fù)荷的高壓電動(dòng)機(jī)，則利用構(gòu)成相間保護(hù)的感應(yīng)型電流繼電器的反時(shí)限元件實(shí)現(xiàn)。此外，在電源電壓短時(shí)間消失或長(zhǎng)時(shí)間下降后，為保證電壓恢復(fù)正常時(shí)重要電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)或自啟動(dòng)成功，同時(shí)也為了保護(hù)哪些根據(jù)生產(chǎn)工藝特點(diǎn)不允

6、許不需要自啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)，在電動(dòng)機(jī)上，還必須配置有低電壓保護(hù)。對(duì)于操作元件采用接觸器或磁力啟動(dòng)器實(shí)現(xiàn)的低壓電動(dòng)機(jī)，由于這些操作元件的吸鐵線圈在電壓降低時(shí)能自動(dòng)釋放，因此可起到低電壓保護(hù)的作用；此外，還可以利用低壓斷路器的失壓脫扣器實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的低電壓保護(hù)；當(dāng)電動(dòng)機(jī)的低電壓保護(hù)采用低電壓繼電器構(gòu)成時(shí)，工作在同一母線上的若干臺(tái)電動(dòng)機(jī)，可共用一套低電壓保護(hù)。同步電動(dòng)機(jī)的保護(hù)配置情況與異步電動(dòng)機(jī)基本相同，所不同之處有：①在切除電動(dòng)機(jī)時(shí)，除跳開(kāi)斷路器

7、外，還須跳開(kāi)滅磁開(kāi)關(guān)進(jìn)行滅磁；②應(yīng)裝設(shè)失步保護(hù)等。第二節(jié)電動(dòng)機(jī)的相間短路保護(hù)≈一、瞬時(shí)電流速斷保護(hù)目前中、小容量的電動(dòng)機(jī)廣泛采用電流速斷保護(hù)作為防御相間短路故障的主保護(hù)。(一)保護(hù)的啟動(dòng)元件構(gòu)成電動(dòng)機(jī)電流速斷保護(hù)的電流繼電器可以是電磁型的，也可以是感應(yīng)型的。對(duì)于不易遭受過(guò)負(fù)荷的電動(dòng)機(jī)(如給水泵、凝水泵、循環(huán)水泵的電動(dòng)機(jī))，可采用DL一10系列的電磁型電流繼電器構(gòu)成保護(hù)。對(duì)于容易過(guò)負(fù)荷的高壓電動(dòng)機(jī)及容量在100kW以上的低壓電動(dòng)機(jī)(如排粉

8、機(jī)、磨煤機(jī)、碎煤機(jī)以及灰漿泵等的拖動(dòng)電動(dòng)機(jī))，則宜采用具有反時(shí)限特性的GL—10系列感應(yīng)型電流繼電器來(lái)構(gòu)成保護(hù)，因?yàn)榇藭r(shí)可利用繼電器中的瞬動(dòng)元件構(gòu)成電動(dòng)機(jī)的相間短路保護(hù)，作用于斷路器跳閘；利用繼電器中的反時(shí)限元件，構(gòu)成電動(dòng)機(jī)的過(guò)負(fù)荷保護(hù)，并根據(jù)拖動(dòng)機(jī)械的特點(diǎn)，作用于發(fā)信號(hào)或減負(fù)荷及跳閘。(二)保護(hù)裝置的接線方式電動(dòng)機(jī)相間電流保護(hù)的接線方式有兩種，當(dāng)靈敏度不能滿(mǎn)足要求時(shí)可采用兩相兩繼電器式不完全星形接線，如圖11—1(a)所示，否則優(yōu)先采