2011注冊(cè)電氣工程師考試專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)39

　　電氣設(shè)備繼電保護(hù)配置、整定計(jì)算(4) $lesson$

　　4.2 3-10kV電動(dòng)機(jī)的保護(hù)配置

　　(1)異步電動(dòng)機(jī)：電流速斷保護(hù)、過(guò)負(fù)荷、低電壓保護(hù);2000kW及以上異步電動(dòng)機(jī)設(shè)縱差保護(hù)

　　(2)同步電動(dòng)機(jī)失步保護(hù)：

　　1)同步電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中不可避免地會(huì)遇到以下三種失步事故：

　　a.由于供電電源或與電網(wǎng)的聯(lián)系短暫中斷而導(dǎo)致的“斷電失步”。其危害主要是使同步電動(dòng)機(jī)遭受非同期沖擊。

　　b.由于供電系統(tǒng)或電網(wǎng)內(nèi)近處短路、振蕩或電動(dòng)機(jī)負(fù)荷的大幅度突變，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)失去動(dòng)態(tài)穩(wěn)定而失步，稱為“帶勵(lì)失步”。其危害主要使電動(dòng)機(jī)遭受強(qiáng)烈脈振，產(chǎn)生疲勞效應(yīng)而損壞，甚至引起電氣或機(jī)械共振而擴(kuò)大事故。

　　c.由于電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)或勵(lì)磁電源故障以及某些不正常狀態(tài)，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)失勵(lì)或嚴(yán)重欠勵(lì)，失去靜態(tài)穩(wěn)定而滑出同步，稱為“失勵(lì)失步”。其危害主要是導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)繞組，尤其是起動(dòng)繞組的損傷、損壞。

　　2)當(dāng)同步電動(dòng)機(jī)不允許非同期沖擊時(shí)，宜裝設(shè)防止電源短時(shí)中斷再恢復(fù)時(shí)造成非同期沖擊的斷電失步保護(hù)裝置(每段母線裝一套)。保護(hù)裝置可反應(yīng)功率方向、頻率降低、兩段母線同名相電壓相量之間相位比較。保護(hù)裝置應(yīng)確保在電源恢復(fù)前動(dòng)作c重要同步電動(dòng)機(jī)的保護(hù)裝置宜作用于再整步控制回路;不能再整步或根據(jù)生產(chǎn)過(guò)程不需要再整步的電動(dòng)機(jī)，保護(hù)裝置應(yīng)動(dòng)作于跳閘。

　　成套保護(hù)裝置有DSB型斷電失步保護(hù)裝置。

　　3)當(dāng)同步電動(dòng)機(jī)帶勵(lì)失步或失勵(lì)失步時(shí)，其顯著特征是在勵(lì)磁回路中出現(xiàn)不衰減的交變電流分量，其頻率與電動(dòng)機(jī)的滑差頻率相一致，對(duì)此失步保護(hù)裝置應(yīng)正確動(dòng)作。而在同步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中，由于系統(tǒng)中出現(xiàn)各種擾動(dòng)引起同步振蕩(末失步);由沖擊性負(fù)荷引起相應(yīng)振蕩;由脈動(dòng)性負(fù)荷所引起的正常脈動(dòng)等。雖在勵(lì)磁回路內(nèi)出現(xiàn)具有各自不同特征的交流感應(yīng)電流分量，但因同步電動(dòng)機(jī)未失步，失步保護(hù)不應(yīng)動(dòng)作，保護(hù)裝置應(yīng)能正確檢測(cè)區(qū)分這些分量的波形特征，并準(zhǔn)確可靠地判斷電動(dòng)機(jī)是否失步。

　　保護(hù)的定型產(chǎn)品有LSB―30系列帶勵(lì)、失勵(lì)失步保護(hù)裝置，該裝置通過(guò)串接在同步電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁回路內(nèi)的分流器，測(cè)取不失真的勵(lì)磁電流波形信號(hào)，同時(shí)輸入“失步判別專用插件”，對(duì)所測(cè)取的電流波形進(jìn)行相應(yīng)的分析和邏輯處理，從波形特性上作出正確判斷。確認(rèn)電動(dòng)機(jī)失步時(shí)，經(jīng)出口繼電器KSB發(fā)出信號(hào)，根據(jù)需要，保護(hù)裝置可動(dòng)作于“跳閘停機(jī)”或“滅磁再整步”。

　　(3)低電壓保護(hù)：下列電動(dòng)機(jī)應(yīng)裝設(shè)低電壓保護(hù)，保護(hù)裝置應(yīng)動(dòng)作于跳閘：

　　1)當(dāng)電源電壓短時(shí)降低或短時(shí)中斷后又恢復(fù)時(shí)，為了保證重要電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)而需要斷開(kāi)的次要電動(dòng)機(jī)，保護(hù)裝置的電壓整定值一般為電動(dòng)機(jī)額定電壓的60%-70%，時(shí)限一般約為0.5s。

　　2)當(dāng)電源電壓短時(shí)降低或短時(shí)中斷后，根據(jù)生產(chǎn)過(guò)程不允許或不需要自起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)。保護(hù)裝置的電壓整定值一般為電動(dòng)機(jī)額定電壓的40%―50%或略高;時(shí)限一般較上一級(jí)主保護(hù)大一時(shí)限階段，取0.5―1.5s,必要時(shí)保護(hù)可無(wú)選擇地動(dòng)作。

　　3)需要自起動(dòng)，但為保證人身和設(shè)備安全，在電源電壓長(zhǎng)時(shí)間消失后需從配電網(wǎng)中自動(dòng)斷開(kāi)的電動(dòng)機(jī)。保護(hù)裝置的電壓整定值一般為電動(dòng)機(jī)額定電壓的40%～50%，時(shí)限一般為5―10s。

　　低電壓保護(hù)的接線應(yīng)盡可能滿足以下要求：

　　1)當(dāng)電壓互感器一次側(cè)及二次側(cè)發(fā)生各種斷線故障時(shí)，保護(hù)裝置不應(yīng)動(dòng)作。

　　2)當(dāng)電壓互感器一次側(cè)隔離開(kāi)關(guān)因誤操作被斷開(kāi)時(shí)，保護(hù)裝置不應(yīng)動(dòng)作。

　　3)0.5s和9―l0s低電壓保護(hù)的動(dòng)作電壓應(yīng)分別整定。

　　4)應(yīng)采用能長(zhǎng)期耐受電壓的時(shí)間繼電器。

　　4.33-10kV電動(dòng)機(jī)繼電保護(hù)整定計(jì)算(詳見(jiàn)設(shè)計(jì)規(guī)范列表，從略)。

　　5. 6-35kV線路繼電保護(hù)配置、整定計(jì)算和設(shè)備選型的原則

　　5.1 6―35kV線路的繼電保護(hù)要求

　　(1)對(duì)3～63kV線路的下列故障或異常運(yùn)行，應(yīng)裝設(shè)相應(yīng)的保護(hù)裝置：

　　1)相間短路;

　　2)單相接地;

　　3)過(guò)負(fù)荷。

　　(2)對(duì)3―10kV線路裝設(shè)相間短路保護(hù)裝置，應(yīng)符合下列要求：

　　1)由電流繼電器構(gòu)成的保護(hù)裝置，應(yīng)接于兩相電流互感器上，同一網(wǎng)絡(luò)的所有線路均應(yīng)裝在相同的兩相上;

　　2)后備保護(hù)應(yīng)采用遠(yuǎn)后備方式;

　　3)當(dāng)線路短路使發(fā)電廠廠用母線或重要用戶母線電壓低于額定電壓的60%時(shí)，以及線路導(dǎo)線截面過(guò)小，不允許帶時(shí)限切除短路時(shí)，應(yīng)快速切除故障;

　　4)當(dāng)過(guò)電流保護(hù)的時(shí)限不大于0.5～0.7s時(shí)，且沒(méi)有3)款所列的情況，或沒(méi)有配合要求時(shí)，可不裝設(shè)瞬動(dòng)的電流速斷保護(hù)。