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4．3-10kV电动机的保护

4.1电动机的保护要求

(1)对电压为3kV及以上的异步电动机和同步电动机的下列故障应装设相应的保护装置：

1)定子绕组相间短路；

2)定子绕组单相接地；

3)定子绕组过负荷；

4)定子绕组低电压；

5)同步电动机失步；

6)同步电动机失磁；

7)同步电动机出现非同步冲击电流。

(2)对电动机绕组及引出线的相间短路，装设相应的保护装置，应符合下列规定：

1)2MW以下的电动机，宜采用电流速断保护，保护装置宜采用两相式。

2)2MW及以上的电动机，或电流速断保护灵敏系数不符合要求的2MW以下电动机,应装设纵联差动保护。

3)保护装置应动作于跳闸。对于具有自动灭磁装置的同步电动机，保护装置尚应动作于灭磁。

(3)对单相接地故障，当接地电流大于5A时，应装设有选择性的单相接地保护;当接地电流小于5A时,可装设接地检测装置;单相接地电流为10A及以上时,保护装置动作于跳闸;单相接地电流为10A以下时,保护装置可动作于跳闸或信号。

(4)对电动机的过负荷应装设过负荷保护，并应符合下列规定：

1)对生产过程中易发生过负荷的电动机应装设过负荷保护。保护装置应根据负荷特性,带时限作用于信号或跳闸。

2)起动或自起动困难,需要防止起动或自起动时间过长的电动机,应装设过负荷保护,保护装置应动作于跳闸。

(5)对母线电压短时降低或中断，应装设电动机低电压保护，并应符合下列规定：

1)当电源电压短时降低或短时中断后又恢复时，需要断开的次要电动机和有备用自动投入机械的电动机，应装设低电压保护。

2)根据生产过程不允许或不需要自起动的电动机，应装设低电压保护。

3)在电源电压长时间消失后须从电力网中自动断开的电动机，应装设低电压保护。

4)保护装置应动作于跳闸。

(6)对同步电动机失步，应装设失步保护。失步保护带时限动作，对于重要电动机，动作于再同步控制回路；不能再同步或根据生产过程不需要再同步的电动机，应动作于跳闸。

(7)对同步电动机失磁可引起母线电压严重降低，宜装设专用失磁保护。失磁保护应带时限动作于跳闸。

(8)2MW及以上以及不允许非同步冲击的同步电动机，应装设防止电源短时中断再恢复时造成非同步冲击的保护。

保护装置应确保在电源恢复前动作。重要电动机的保护装置，应作用于再同步控制回路；不能再同步或根据生产过程不需要再同步的电动机，保护装置应动作于跳闸。

4.23-10kV电动机的保护配置

(1)异步电动机：电流速断保护、过负荷、低电压保护;2000kW及以上异步电动机设纵差保护

(2)同步电动机失步保护：

1)同步电动机在运行过程中不可避免地会遇到以下三种失步事故：

a.由于供电电源或与电网的联系短暂中断而导致的“断电失步”。其危害主要是使同步电动机遭受非同期冲击。

b．由于供电系统或电网内近处短路、振荡或电动机负荷的大幅度突变，导致电动机失去动态稳定而失步，称为“带励失步”。其危害主要使电动机遭受强烈脉振，产生疲劳效应而损坏，甚至引起电气或机械共振而扩大事故。

c.由于电动机励磁系统或励磁电源故障以及某些不正常状态，导致电动机失励或严重欠励，失去静态稳定而滑出同步，称为“失励失步”。其危害主要是导致电动机绕组，尤其是起动绕组的损伤、损坏。

2)当同步电动机不允许非同期冲击时，宜装设防止电源短时中断再恢复时造成非同期冲击的断电失步保护装置(每段母线装一套)。保护装置可反应功率方向、频率降低、两段母线同名相电压相量之间相位比较。保护装置应确保在电源恢复前动作c重要同步电动机的保护装置宜作用于再整步控制回路；不能再整步或根据生产过程不需要再整步的电动机，保护装置应动作于跳闸。

成套保护装置有DSB型断电失步保护装置。

3)当同步电动机带励失步或失励失步时，其显着特征是在励磁回路中出现不衰减的交变电流分量，其频率与电动机的滑差频率相一致，对此失步保护装置应正确动作。而在同步电动机运行中，由于系统中出现各种扰动引起同步振荡(末失步)；由冲击性负荷引起相应振荡；由脉动性负荷所引起的正常脉动等。虽在励磁回路内出现具有各自不同特征的交流感应电流分量，但因同步电动机未失步，失步保护不应动作，保护装置应能正确检测区分这些分量的波形特征，并准确可靠地判断电动机是否失步。

保护的定型产品有LSB—30系列带励、失励失步保护装置，该装置通过串接在同步电动机励磁回路内的分流器，测取不失真的励磁电流波形信号，同时输入“失步判别专用插件”，对所测取的电流波形进行相应的分析和逻辑处理，从波形特性上作出正确判断。确认电动机失步时，经出口继电器KSB发出信号，根据需要，保护装置可动作于“跳闸停机”或“灭磁再整步”。

(3)低电压保护：下列电动机应装设低电压保护，保护装置应动作于跳闸：

1)当电源电压短时降低或短时中断后又恢复时，为了保证重要电动机自起动而需要断开的次要电动机，保护装置的电压整定值一般为电动机额定电压的60％-70％，时限一般约为0.5s。

2)当电源电压短时降低或短时中断后，根据生产过程不允许或不需要自起动的电动机。保护装置的电压整定值一般为电动机额定电压的40％—50％或略高；时限一般较上一级主保护大一时限阶段，取0．5—1．5s,必要时保护可无选择地动作。

3)需要自起动，但为保证人身和设备安全，在电源电压长时间消失后需从配电网中自动断开的电动机。保护装置的电压整定值一般为电动机额定电压的40％～50％，时限一般为5—10s。

低电压保护的接线应尽可能满足以下要求：

1)当电压互感器一次侧及二次侧发生各种断线故障时，保护装置不应动作。

2)当电压互感器一次侧隔离开关因误操作被断开时，保护装置不应动作。

3)0.5s和9—l0s低电压保护的动作电压应分别整定。

4)应采用能长期耐受电压的时间继电器。

4.33-10kV电动机继电保护整定计算(详见设计规范列表，从略)。

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（责任编辑：中大编辑）