機(jī)組電動(dòng)機(jī)差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)分析

【摘要】電動(dòng)機(jī)差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)現(xiàn)象的分析，從電動(dòng)機(jī)差動(dòng)保護(hù)的原理入手，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)發(fā)生的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行。本文闡述了機(jī)組電動(dòng)機(jī)差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)的現(xiàn)象及其原理，對(duì)機(jī)組電動(dòng)機(jī)差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)的原因及其解決措施進(jìn)行了探討分析。

【關(guān)鍵詞】機(jī)組電動(dòng)機(jī)；差動(dòng)保護(hù)；誤動(dòng)；現(xiàn)象；原理；原因；解決措施

一、機(jī)組電動(dòng)機(jī)差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)的現(xiàn)象及其原理

1、機(jī)組電動(dòng)機(jī)差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)的現(xiàn)象。機(jī)組電動(dòng)機(jī)差動(dòng)保護(hù)一般只用于電機(jī)等元件的保護(hù)，其性能非常好，可以瞬時(shí)切除全線(xiàn)范圍的故障。電動(dòng)機(jī)差動(dòng)保護(hù)的主要原理是比較電機(jī)兩側(cè)電流大小和方向，即差動(dòng)保護(hù)是根據(jù)“電路中流入節(jié)點(diǎn)電流總和等于零”原理制成的。正常情況下，流進(jìn)、流出電機(jī)的電流應(yīng)該相等，差動(dòng)電流等于零；否則，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)差動(dòng)電流大于零。當(dāng)差動(dòng)電流大于差動(dòng)保護(hù)裝置的整定值時(shí)，保護(hù)動(dòng)作，被保護(hù)設(shè)備各側(cè)斷路器跳開(kāi)，故障設(shè)備斷開(kāi)。上述說(shuō)明電動(dòng)機(jī)差動(dòng)保護(hù)是輸入的兩端CT電流矢量差，當(dāng)達(dá)到設(shè)定的動(dòng)作值時(shí)，啟動(dòng)動(dòng)作元件，保護(hù)范圍在輸入的兩端CT之間的電動(dòng)機(jī)設(shè)備。理論上講，正常運(yùn)行及外部故障時(shí)，差動(dòng)回路電流為零。而實(shí)際上，由于兩側(cè)電流互感器的特性不可能完全一致等原因，在正常運(yùn)行和外部短路時(shí)，差動(dòng)回路中不平衡電流過(guò)大，從而導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)保護(hù)誤動(dòng)。尤其是在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)差動(dòng)保護(hù)頻繁動(dòng)作跳閘等差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作現(xiàn)象。

2、電動(dòng)機(jī)差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)基本原理。電動(dòng)機(jī)保護(hù)由電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)和差動(dòng)保護(hù)共同構(gòu)成，而差動(dòng)保護(hù)主要采用三段式比率差動(dòng)原理，工作原理為：通過(guò)電流互感器信號(hào)調(diào)整電路，將電動(dòng)機(jī)端電流和中性點(diǎn)電流轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)，并送至A/D轉(zhuǎn)換單元，進(jìn)行轉(zhuǎn)換主控單元將各通道數(shù)據(jù)讀入。

二、機(jī)組電動(dòng)機(jī)差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)的原因分析

1、機(jī)組電動(dòng)機(jī)差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)的原因。結(jié)合電動(dòng)機(jī)差動(dòng)保護(hù)原理，在電流互感器接線(xiàn)和電動(dòng)機(jī)狀況正常的情況下，電機(jī)差動(dòng)電流應(yīng)很小。如電機(jī)正常情況下，差動(dòng)電流或者不平衡電流較大，會(huì)造成差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作。其原因主要有：（1）檢查電動(dòng)機(jī)兩側(cè)電流互感器型號(hào)和容量是否相同，如果不同或相差過(guò)大，會(huì)因?yàn)榛ジ衅黠柡颓€(xiàn)不同造成兩側(cè)電流值不同，導(dǎo)致差流引起誤動(dòng)作。（2）檢查繞組兩側(cè)的電流互感器接線(xiàn)是否正確，如接線(xiàn)錯(cuò)誤，就會(huì)造成電流互感器相序不對(duì)應(yīng)，從而產(chǎn)生差動(dòng)電流，引起差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作?，F(xiàn)場(chǎng)調(diào)試人員從保護(hù)裝置中讀取每相的差動(dòng)電流和制動(dòng)電流可判斷出哪相相序不對(duì)應(yīng)，然后通過(guò)調(diào)整電動(dòng)機(jī)定子中心點(diǎn)側(cè)的電流互感器相序，如果點(diǎn)擊饋電側(cè)互感器相序不對(duì)，負(fù)序保護(hù)會(huì)動(dòng)作。（3）繞組相序正確的情況下，檢查電流互感器極性是否對(duì)應(yīng)，極性不對(duì)應(yīng)主要包括一個(gè)電流互感器極性不對(duì)應(yīng)、兩個(gè)電流互感器極性不對(duì)應(yīng)和三個(gè)電流互感器極性不對(duì)應(yīng)三種情況。通過(guò)分析，可知互感器哪幾相極性不對(duì)應(yīng)，再進(jìn)一步分析出是哪側(cè)互感器極性出錯(cuò)。（4）在保護(hù)裝置中查看同相兩側(cè)電流是否成一定比例，來(lái)判斷是否由于兩側(cè)電流互感器變比不同，而引起差動(dòng)電流，然后通過(guò)在參數(shù)設(shè)置中改變電流互感器的換算系數(shù)來(lái)彌補(bǔ)。

2、查找差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)原因的步驟。由于不平衡電流過(guò)大、引起差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)的原因在實(shí)際情況中常常并列發(fā)生，一般電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作的主要原因是不平衡電流過(guò)大。筆者建議查找差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)原因時(shí)，可以按以下步驟進(jìn)行處理：（1）檢查電流互感器的型號(hào)、容量、變化和短路問(wèn)題，在保護(hù)裝置中查看兩側(cè)電流大小是否相同；（2）檢查差動(dòng)電流和制動(dòng)電流，如果有哪相的制動(dòng)電流為零，則需要調(diào)整該相電流互感器極性；如果兩相的制動(dòng)電流和差動(dòng)電流都不為零，則需調(diào)整相序；（3）如果三相的差動(dòng)電流和制動(dòng)電流都不為零，則調(diào)整任意兩相電流互感器接線(xiàn)。

三、機(jī)組電動(dòng)機(jī)差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)的解決措施

機(jī)組電動(dòng)機(jī)差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)現(xiàn)象在電動(dòng)機(jī)開(kāi)機(jī)試驗(yàn)和運(yùn)行過(guò)程中常有發(fā)生。作為維護(hù)人員，必須熟練掌握繼電保護(hù)裝置的原理，節(jié)后誤動(dòng)現(xiàn)象分析誤動(dòng)發(fā)生原因，從而提出切實(shí)可行的解決方法。從上述分析可知，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作的主要原因是不平衡電流過(guò)大。

并且結(jié)合上述分析，差動(dòng)保護(hù)的差動(dòng)不平衡電流決定于兩側(cè)電流互感器的相對(duì)誤差而不是單個(gè)電流互感器的誤差，因此，只要兩側(cè)電流互感器的負(fù)載匹配即可大大降低差動(dòng)不平衡電流。以下就不平衡電流過(guò)大造成電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作這一主要原因，結(jié)合筆者工作經(jīng)驗(yàn)，提出相應(yīng)的差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)解決措施：（1）將電動(dòng)機(jī)側(cè)電流互感器電纜進(jìn)行并聯(lián)，以達(dá)到減少負(fù)載電阻的目的，從而減少不平衡電流；（2）再次起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，會(huì)發(fā)現(xiàn)差動(dòng)保護(hù)還動(dòng)作，但不平衡動(dòng)作電流已經(jīng)減少；（3）將電動(dòng)機(jī)側(cè)電流互感器更換為與電源側(cè)同型號(hào)同規(guī)格的產(chǎn)品，再次起動(dòng)電機(jī)，此時(shí)差動(dòng)保護(hù)不動(dòng)作，能夠正常起動(dòng)。此外，根據(jù)分析，在電動(dòng)機(jī)差動(dòng)保護(hù)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，電流互感器的選擇至關(guān)重要。因此，要解決電動(dòng)機(jī)差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)問(wèn)題，還應(yīng)正確選擇電流互感器。在選擇電流互感器CT時(shí)，不僅要保證穩(wěn)態(tài)誤差的要求；而且要保證滿(mǎn)足暫態(tài)誤差的要求；即在暫態(tài)條件下，不可能同時(shí)進(jìn)入飽和區(qū)；同時(shí)還盡量選擇伏安特性、額定負(fù)載較大的電流互感器。另外，采取相應(yīng)減小中性點(diǎn)側(cè)電流互感器二次負(fù)擔(dān)措施，可增大中性點(diǎn)C二次電纜截面，使其電阻小于額定負(fù)擔(dān)。

因此機(jī)組電動(dòng)機(jī)差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)需要在查清差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作原因后，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，采取上述解決措施，可以大大提高電流互感器的允許負(fù)載，并減小大型電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的不平衡電流，能有效解決電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，本文結(jié)合筆者實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)機(jī)組電動(dòng)機(jī)差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)現(xiàn)象，從機(jī)組電動(dòng)機(jī)差動(dòng)保護(hù)的原理入手，對(duì)機(jī)組電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)原因進(jìn)行了分析，并提出相應(yīng)的解決措施，從而保障機(jī)組電動(dòng)機(jī)的安全運(yùn)行。

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