发电厂大型电动机特殊保护配置及整定计算方法的研究及讨论

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根据我们日常工程设计中使用的《电力工程电气设计手册(电气二次部分)》[6]和《火力发电厂厂用电设计技术规定》(DL/T5153-2002)[7]要求,发电厂中的厂用大型电动机应装设(一)热过负荷保护;(二)过电流保护;(三)电流速断保护;(四)单相接地保护;(五)纵联差动保护;(六)低电压保护;(七)其他保护。电动机热过负荷保护,是电动机最主要的电气保护之一。因发生原因众多,发生热过负荷故障几率较大。目前多数微机型电动机继电保护装置主要采用的是热模型过负荷保护,基于负荷电流计算得到等效电流Ieq,生成一个描述电动机热容量的热模型。热模型的曲线通常分为三段,即运行加热曲线段、起动加热曲线段和冷却曲线段,通过调整运行热时间常数Thot.run、启动热时间常数Thot.st及冷却时间常数Tcool。可改变各段曲线参数,为各种过负荷引起的过热提供保护。纵联差动保护是2000kW及以上级别电动机绕组内及引出线上相间短路故障的主保护,是大型电动机的主要保护之一。纵联差动保护是按照循环电流原理构成的,其保护元件由电动机两侧的CT和差动继电器等组成。对于功率小于2000kW的电动机,当电流速断保护灵敏系数足够时,则电流速断保护便作为保护电动机绕组内及引出线相间短路故障的主保护。过电流保护与电流速断保护相似,但是不同在于电流速断保护没有时限,而过电流保护一般采用定时限。一般过电流保护是差动保护或者电流速断保护的后备保护,但是在一些特殊情况下过电流保护成为了主保护。现在发电厂厂用中压配电系统一般采用非直接或不接地系统,当电动机馈线发生单相接地故障时,馈线中不会流过像金属接地那样的故障电流,但是还是会通过馈线与大地的电容行程回路,在馈线回路中流过电容电流。按照规程规定,当单相接地电流大于5A时,应装设接地保护。根据电力行业的规定,发电厂部分电动机需要装设低电压保护,在必要时候需要甩除这部分负荷,保证母线上的电压。但在实际工程中,有时会遇到一些预想不到的问题,部分保护功能不能正常作用。针对这些特殊情况,我们应当从基本的保护原理和配置出发,根据特殊情况给出特殊的处理办法,实现对厂用大型电动机的保护。
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