一種高壓電動機保護系統的製作方法
2023-11-05 12:54:57 2
一種高壓電動機保護系統的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種高壓電動機保護系統，採用磁平衡原理實現差動保護，作為電動機的主保護。本發明在高壓電動機D中性點裝設差動保護模塊，高壓電動機D的輸出端連接開關櫃E輸入端，後備保護電流互感器2LH連接差動電流互感器1LH，差動電流互感器1LH另一端經過斷路器DL後連接電網。本發明使電動機廠家安裝滿足精度要求的磁平衡電流互感器即可，不需與其他方配合，減少配合工作，避免了電動機和開關櫃生產周期不同，確保工期。
【專利說明】一種高壓電動機保護系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種高壓電動機，特別是涉及一種用於高壓電動機的差動保護系統。【背景技術】
[0002]隨著國內外大型項目的建設，項目中使用大電動機越來越多，電動機的保護為項目的建設和良好運行提供了保障。電動機差動保護主要用在大型高壓電動機發電廠，化工廠等地方。電動機如果發生嚴重故障導致電動機燒毀，將嚴重影響生產的正常進行，造成巨大的經濟損失，因此必須對其提供完善的保護。
[0003]高壓電動機差動保護方法有多種，多種差動保護原理各不相同。傳統的電動機差動保護設計成三相式縱差，因為2000KW以上特大容量的電動機所在的3KV/6KV/10KV電網可能是變壓器中性點經高電阻接地的電網，三相式縱差保護不但能作為電動機定子繞組及引出線相間短路的主保護，而且可作為單相接地故障的主保護，作用於瞬時跳閘。傳統的電動機差動保護有可能會造成保護誤動，導致電動機自啟動和外部故障短路暫態過程中產生誤動作。
【發明內容】
[0004]基於此，有必要針對現有技術問題，提供一種高壓電動機保護系統，本發明採用磁平衡原理實現差動保護，作為電動機的主保護；由於磁通平衡，電流相量為零，磁平衡互感器二次側電流不產生電流，當電動機內部出現故障時，故障電流破壞了磁平衡電流互感器的磁通平衡，二次側產生電流，電流達到定值時，保護動作，斷開電動機電源。
[0005]為解決現有技術問題，本發明採用以下技術方案:
[0006]一種高壓電動機保護系統，高壓電動機D中性點裝設差動保護模塊，差動保護模塊為3個磁平衡電流互感器TH，磁平衡電流互感器TH用於電動機內部出現故障時斷開電動機電源；高壓電動機D的輸出端電纜經過差動保護模塊後連接開關櫃E輸入端，開關櫃E對供電電纜上的短路故障與電動機的故障進行保護；開關櫃E內依次串聯有零序電流互感器LLH、綜合保護模塊、後備保護電流互感器2LH、差動電流互感器1LH、斷路器DL ;綜合保護模塊包括接地刀閘G、避雷器F、帶電顯示器C，接地刀閘G、避雷器F、帶電顯示器C並聯接入供電電纜；零序電流互感器LLH用於當供電電纜發生觸電或漏電故障時，使所接二次線路上的設備保護動作，切斷電源、報警；後備保護電流互感器2LH用於對供電電纜上的短路故障與電動機的故障進行保護，開關櫃E輸出端連接電網。
[0007]在一些實施例中，所述高壓電動機D每相進出的二根線上串聯磁平衡電流互感器TH，磁平衡電流互感器TH接於每相進出的二根線上，作為電動機的主保護(差動保護);當電動機內部出現故障時進行縱差保護，斷開電動機電源，徹底消除電動機自啟動和外部故障短路暫態過程中電流差動保護的誤動作。
[0008]在一些實施例中，所述避雷器F設於母線上，綜合保護模塊用於對供電電纜上的短路故障與電動機的故障進行保護。[0009]在一些實施例中，所述後備保護電流互感器2LH連接差動電流互感器1LH，差動電流互感器ILH另一端經過斷路器DL (手車式)後連接高壓電源母線(電網)。
[0010]在一些實施例中，所述差動電流互感器ILH用於對電纜的電流等參數進行測量。
[0011]本發明的磁平衡差動只在電動機中性點裝設3個電流互感器，比縱聯差動減少3個電流互感器，由此徹底解決要求差動保護電流互感器技術特性一致的問題。並裝有後備保護電流互感器和零序電流互感器，開關柜上裝設電動機綜合保護，對供電電纜上的短路故障與電動機的故障進行保護，電動機差動保護為高壓電動機提供更可靠更靈敏的保護措施。由於磁平衡電流互感器實現差動保護裝在電動機上，電動機廠家可以根據電力設計的規範安裝滿足精度要求的磁平衡電流互感器即可，不需與其他方配合，減少配合工作，減少設計方與開關櫃廠及電動機廠的配合，避免了電動機和開關櫃E生產周期不同，引起電流互感器的生產和供貨周期不同，確保工期。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1為本發明實施例的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0013]為能進一步了解本發明的特徵、技術手段以及所達到的具體目的、功能，下面結合附圖與【具體實施方式】對本發明作進一步詳細描述。
[0014]高壓電動機D中性點裝設一組3個磁平衡電流互感器TH，其二次繞組分別接至磁平衡差動繼電器，磁平衡電流互感器TH用於高壓電動機D內部出現故障時斷開電動機電源，構成磁平衡差動保護。磁平衡電流互感器TH同相首尾一次電流經串芯電流互感器後，差動電流中不存在因誤差原因產生的差電流。
[0015]高壓電動機D的經過差動保護模塊(3個磁平衡電流互感器TH)後，輸出端電纜連接開關櫃E輸入端，開關櫃E對供電電纜上的短路故障與電動機的故障進行保護；開關櫃E內依次串聯有零序電流互感器LLH、綜合保護模塊、後備保護電流互感器2LH、差動電流互感器1LH、斷路器DL，開關櫃E輸出端連接電網。
[0016]零序電流互感器LLH用於當供電電纜發生觸電或漏電故障時，故障電流使零序電流互感器LLH產生磁通，使所接二次線路上的設備執行保護動作，切斷電源、報警。
[0017]後備保護電流互感器2LH用於對供電電纜上的短路故障與電動機的故障進行保護。
[0018]在一個實施例中，高壓電動機D每相進出的二根線上串聯磁平衡電流互感器TH，磁平衡電流互感器TH接於每相進出的二根線上，作為電動機的主保護(差動保護)；當電動機內部出現故障時進行縱差保護，斷開電動機電源，徹底消除電動機自啟動和外部故障短路暫態過程中電流差動保護的誤動作。
[0019]在一個實施例中，綜合保護模塊包括接地刀閘G、避雷器F、帶電顯示器C，接地刀閘G、避雷器F、帶電顯示器C並聯接入供電電纜，避雷器F設於母線上，綜合保護模塊用於對供電電纜上的短路故障與電動機的故障進行保護。
[0020]在一個實施例中，後備保護電流互感器2LH連接差動電流互感器1LH，差動電流互感器ILH另一端經過斷路器DL (手車式)後連接電網(3/6/10kV為高壓電源母線)，差動電流互感器ILH用於對電纜的電流等參數的測量。
[0021]本發明對於在設備生產中，不會因為電動機的供電迴路(電流互感器參數)的不同而使電動機的生產受到影響，從而影響工程工期。本發明對高壓電動機D保護具有如下優
[0022]I)由於3個磁平衡電流互感器TH的磁通平衡，電流相量為零，磁平衡電流互感器TH 二次側電流不產生電流，當高壓電動機D內部出現故障時，故障電流破壞了磁平衡電流互感器TH的磁通平衡，二次側產生電流，電流達到定值時，執行保護動作，斷開電動機電源；
[0023]磁平衡差動只在高壓電動機D中性點裝設3個磁平衡電流互感器TH，比縱聯差動減少3個電流互感器，由此徹底解決要求差動保護兩邊電流互感器技術特性一致的問題。高壓電動機D起動過程中不會在磁平衡差動保護中產生不平衡電流，因而動作電流只需躲過外部單相接地時形成的不平衡電流，一般情況下動作電流為(15%~20%)電動機額定電流，所以靈敏係數比常規比率制動保護大為提高，提升了高壓電動機D縱差保護性能。
[0024]2)由於磁平衡電流互感器TH接於高壓電動機D每相進出的二根線上，在高壓電動機D沒有內部相間短路時，電流迴路幾乎沒有不平衡電流，所以差動保護得定值可以整定的很小，精確度和靈敏度大大提高。磁平衡差動不但避免二組差動保護電流互感器的特性引起的誤動和保護整定的麻煩。電動機磁平衡差動保護性能遠優於比率制動差動保護，定子繞組相間短路故障的死區也遠比常規比率制動差動小，而且整定計算簡單。在開關櫃E與高壓電動機D間相距較遠時，應優先使用這種差動保護。
[0025]3)電動機廠家可以根據電力設計的規範安裝滿足精度要求的磁平衡電流互感器TH即可，不需與其他方配合，減少配合工作，減少設計方與開關櫃E廠及電動機廠的配合，避免了電動機和開關櫃E生產周期不同，引起電流互感器的生產和供貨周期不同，確保工期。同時可以減少因為差動電流互感器ILH故障而引起整段中壓停電檢修，減少了對差動電流互感器ILH的現場管理工作；接線簡單，維護方便，更換磁平衡電流互感器TH方便，便於戶外或空曠地方操作，而不在開關櫃E裡進行，引起整個中壓段停電更換等，大大減少維護成本和工期影響，對機組的運行帶來很大好處。
[0026]以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對本發明專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本發明的保護範圍。因此，本發明專利的保護範圍應以所附權利要求為準。
【權利要求】
1.一種高壓電動機保護系統，其特徵在於，高壓電動機D中性點裝設差動保護模塊，所述高壓電動機D的輸出端電纜經過差動保護模塊後連接開關櫃E輸入端，所述開關櫃E用於對供電電纜上的短路故障與電動機的故障進行保護； 所述差動保護模塊為3個磁平衡電流互感器TH，所述磁平衡電流互感器TH用於電動機內部出現故障時斷開電動機電源； 所述開關櫃E內依次串聯有零序電流互感器LLH、綜合保護模塊、後備保護電流互感器2LH、差動電流互感器1LH、斷路器DL ； 所述綜合保護模塊包括接地刀閘G、避雷器F、帶電顯示器C，所述接地刀閘G、避雷器F、帶電顯示器C並聯接入供電電纜； 所述零序電流互感器LLH用於當供電電纜發生觸電或漏電故障時，切斷電源、報警； 所述後備保護電流互感器2LH用於對供電電纜上的短路故障與電動機的故障進行保護，開關櫃E輸出端連接電網。
2.根據權利要求1所述的一種高壓電動機保護系統，其特徵在於，所述高壓電動機D每相進出的二根線上串聯磁平衡電流互感器TH，所述磁平衡電流互感器TH作為電動機的主保護，用於當電動機內部出現故障時進行縱差保護，斷開電動機電源。
3.根據權利要求1所述的一種高壓電動機保護系統，其特徵在於，所述避雷器F設於母線上，所述綜合保護模塊用於對供電電纜上的短路故障與電動機的故障進行保護。
4.根據權利要求3所述的一種高壓電動機保護系統，其特徵在於，所述後備保護電流互感器2LH連接差動電流互感器1LH，所述差動電流互感器ILH另一端經過斷路器DL後連接電網。
5.根據權利要求4所述的一種高壓電動機保護系統，其特徵在於，所述差動電流互感器ILH用於對電纜的電流參數進行測量。
【文檔編號】H02H7/08GK103812086SQ201410072794
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2014年2月28日 優先權日:2014年2月28日
【發明者】冷祥彪, 匡俊, 陳瀾, 李煜東, 汪少勇, 周偉, 陳倩茵 申請人:中國能源建設集團廣東省電力設計研究院