一種高壓電動機(jī)保護(hù)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高壓電動機(jī)保護(hù)系統(tǒng)，采用磁平衡原理實(shí)現(xiàn)差動保護(hù)，作為電動機(jī)的主保護(hù)。本發(fā)明在高壓電動機(jī)D中性點(diǎn)裝設(shè)差動保護(hù)模塊，高壓電動機(jī)D的輸出端連接開關(guān)柜E輸入端，后備保護(hù)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(jīng)過斷路器DL后連接電網(wǎng)。本發(fā)明使電動機(jī)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(jī)和開關(guān)柜生產(chǎn)周期不同，確保工期。
【專利說明】一種高壓電動機(jī)保護(hù)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高壓電動機(jī)，特別是涉及一種用于高壓電動機(jī)的差動保護(hù)系統(tǒng)。【背景技術(shù)】
[0002]隨著國內(nèi)外大型項(xiàng)目的建設(shè)，項(xiàng)目中使用大電動機(jī)越來越多，電動機(jī)的保護(hù)為項(xiàng)目的建設(shè)和良好運(yùn)行提供了保障。電動機(jī)差動保護(hù)主要用在大型高壓電動機(jī)發(fā)電廠，化工廠等地方。電動機(jī)如果發(fā)生嚴(yán)重故障導(dǎo)致電動機(jī)燒毀，將嚴(yán)重影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，因此必須對其提供完善的保護(hù)。
[0003]高壓電動機(jī)差動保護(hù)方法有多種，多種差動保護(hù)原理各不相同。傳統(tǒng)的電動機(jī)差動保護(hù)設(shè)計成三相式縱差，因?yàn)?000KW以上特大容量的電動機(jī)所在的3KV/6KV/10KV電網(wǎng)可能是變壓器中性點(diǎn)經(jīng)高電阻接地的電網(wǎng)，三相式縱差保護(hù)不但能作為電動機(jī)定子繞組及引出線相間短路的主保護(hù)，而且可作為單相接地故障的主保護(hù)，作用于瞬時跳閘。傳統(tǒng)的電動機(jī)差動保護(hù)有可能會造成保護(hù)誤動，導(dǎo)致電動機(jī)自啟動和外部故障短路暫態(tài)過程中產(chǎn)生誤動作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于此，有必要針對現(xiàn)有技術(shù)問題，提供一種高壓電動機(jī)保護(hù)系統(tǒng)，本發(fā)明采用磁平衡原理實(shí)現(xiàn)差動保護(hù)，作為電動機(jī)的主保護(hù)；由于磁通平衡，電流相量為零，磁平衡互感器二次側(cè)電流不產(chǎn)生電流，當(dāng)電動機(jī)內(nèi)部出現(xiàn)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(cè)產(chǎn)生電流，電流達(dá)到定值時，保護(hù)動作，斷開電動機(jī)電源。
[0005]為解決現(xiàn)有技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0006]一種高壓電動機(jī)保護(hù)系統(tǒng)，高壓電動機(jī)D中性點(diǎn)裝設(shè)差動保護(hù)模塊，差動保護(hù)模塊為3個磁平衡電流互感器TH，磁平衡電流互感器TH用于電動機(jī)內(nèi)部出現(xiàn)故障時斷開電動機(jī)電源；高壓電動機(jī)D的輸出端電纜經(jīng)過差動保護(hù)模塊后連接開關(guān)柜E輸入端，開關(guān)柜E對供電電纜上的短路故障與電動機(jī)的故障進(jìn)行保護(hù)；開關(guān)柜E內(nèi)依次串聯(lián)有零序電流互感器LLH、綜合保護(hù)模塊、后備保護(hù)電流互感器2LH、差動電流互感器1LH、斷路器DL ;綜合保護(hù)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并聯(lián)接入供電電纜；零序電流互感器LLH用于當(dāng)供電電纜發(fā)生觸電或漏電故障時，使所接二次線路上的設(shè)備保護(hù)動作，切斷電源、報警；后備保護(hù)電流互感器2LH用于對供電電纜上的短路故障與電動機(jī)的故障進(jìn)行保護(hù)，開關(guān)柜E輸出端連接電網(wǎng)。
[0007]在一些實(shí)施例中，所述高壓電動機(jī)D每相進(jìn)出的二根線上串聯(lián)磁平衡電流互感器TH，磁平衡電流互感器TH接于每相進(jìn)出的二根線上，作為電動機(jī)的主保護(hù)(差動保護(hù));當(dāng)電動機(jī)內(nèi)部出現(xiàn)故障時進(jìn)行縱差保護(hù)，斷開電動機(jī)電源，徹底消除電動機(jī)自啟動和外部故障短路暫態(tài)過程中電流差動保護(hù)的誤動作。
[0008]在一些實(shí)施例中，所述避雷器F設(shè)于母線上，綜合保護(hù)模塊用于對供電電纜上的短路故障與電動機(jī)的故障進(jìn)行保護(hù)。[0009]在一些實(shí)施例中，所述后備保護(hù)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(jīng)過斷路器DL (手車式)后連接高壓電源母線(電網(wǎng))。
[0010]在一些實(shí)施例中，所述差動電流互感器ILH用于對電纜的電流等參數(shù)進(jìn)行測量。
[0011]本發(fā)明的磁平衡差動只在電動機(jī)中性點(diǎn)裝設(shè)3個電流互感器，比縱聯(lián)差動減少3個電流互感器，由此徹底解決要求差動保護(hù)電流互感器技術(shù)特性一致的問題。并裝有后備保護(hù)電流互感器和零序電流互感器，開關(guān)柜上裝設(shè)電動機(jī)綜合保護(hù)，對供電電纜上的短路故障與電動機(jī)的故障進(jìn)行保護(hù)，電動機(jī)差動保護(hù)為高壓電動機(jī)提供更可靠更靈敏的保護(hù)措施。由于磁平衡電流互感器實(shí)現(xiàn)差動保護(hù)裝在電動機(jī)上，電動機(jī)廠家可以根據(jù)電力設(shè)計的規(guī)范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(shè)計方與開關(guān)柜廠及電動機(jī)廠的配合，避免了電動機(jī)和開關(guān)柜E生產(chǎn)周期不同，引起電流互感器的生產(chǎn)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(fā)明實(shí)施例的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的特征、技術(shù)手段以及所達(dá)到的具體目的、功能，下面結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0014]高壓電動機(jī)D中性點(diǎn)裝設(shè)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用于高壓電動機(jī)D內(nèi)部出現(xiàn)故障時斷開電動機(jī)電源，構(gòu)成磁平衡差動保護(hù)。磁平衡電流互感器TH同相首尾一次電流經(jīng)串芯電流互感器后，差動電流中不存在因誤差原因產(chǎn)生的差電流。
[0015]高壓電動機(jī)D的經(jīng)過差動保護(hù)模塊(3個磁平衡電流互感器TH)后，輸出端電纜連接開關(guān)柜E輸入端，開關(guān)柜E對供電電纜上的短路故障與電動機(jī)的故障進(jìn)行保護(hù)；開關(guān)柜E內(nèi)依次串聯(lián)有零序電流互感器LLH、綜合保護(hù)模塊、后備保護(hù)電流互感器2LH、差動電流互感器1LH、斷路器DL，開關(guān)柜E輸出端連接電網(wǎng)。
[0016]零序電流互感器LLH用于當(dāng)供電電纜發(fā)生觸電或漏電故障時，故障電流使零序電流互感器LLH產(chǎn)生磁通，使所接二次線路上的設(shè)備執(zhí)行保護(hù)動作，切斷電源、報警。
[0017]后備保護(hù)電流互感器2LH用于對供電電纜上的短路故障與電動機(jī)的故障進(jìn)行保護(hù)。
[0018]在一個實(shí)施例中，高壓電動機(jī)D每相進(jìn)出的二根線上串聯(lián)磁平衡電流互感器TH，磁平衡電流互感器TH接于每相進(jìn)出的二根線上，作為電動機(jī)的主保護(hù)(差動保護(hù))；當(dāng)電動機(jī)內(nèi)部出現(xiàn)故障時進(jìn)行縱差保護(hù)，斷開電動機(jī)電源，徹底消除電動機(jī)自啟動和外部故障短路暫態(tài)過程中電流差動保護(hù)的誤動作。
[0019]在一個實(shí)施例中，綜合保護(hù)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并聯(lián)接入供電電纜，避雷器F設(shè)于母線上，綜合保護(hù)模塊用于對供電電纜上的短路故障與電動機(jī)的故障進(jìn)行保護(hù)。
[0020]在一個實(shí)施例中，后備保護(hù)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(jīng)過斷路器DL (手車式)后連接電網(wǎng)(3/6/10kV為高壓電源母線)，差動電流互感器ILH用于對電纜的電流等參數(shù)的測量。
[0021]本發(fā)明對于在設(shè)備生產(chǎn)中，不會因?yàn)殡妱訖C(jī)的供電回路(電流互感器參數(shù))的不同而使電動機(jī)的生產(chǎn)受到影響，從而影響工程工期。本發(fā)明對高壓電動機(jī)D保護(hù)具有如下優(yōu)
[0022]I)由于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(cè)電流不產(chǎn)生電流，當(dāng)高壓電動機(jī)D內(nèi)部出現(xiàn)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(cè)產(chǎn)生電流，電流達(dá)到定值時，執(zhí)行保護(hù)動作，斷開電動機(jī)電源；
[0023]磁平衡差動只在高壓電動機(jī)D中性點(diǎn)裝設(shè)3個磁平衡電流互感器TH，比縱聯(lián)差動減少3個電流互感器，由此徹底解決要求差動保護(hù)兩邊電流互感器技術(shù)特性一致的問題。高壓電動機(jī)D起動過程中不會在磁平衡差動保護(hù)中產(chǎn)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(jī)額定電流，所以靈敏系數(shù)比常規(guī)比率制動保護(hù)大為提高，提升了高壓電動機(jī)D縱差保護(hù)性能。
[0024]2)由于磁平衡電流互感器TH接于高壓電動機(jī)D每相進(jìn)出的二根線上，在高壓電動機(jī)D沒有內(nèi)部相間短路時，電流回路幾乎沒有不平衡電流，所以差動保護(hù)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(hù)電流互感器的特性引起的誤動和保護(hù)整定的麻煩。電動機(jī)磁平衡差動保護(hù)性能遠(yuǎn)優(yōu)于比率制動差動保護(hù)，定子繞組相間短路故障的死區(qū)也遠(yuǎn)比常規(guī)比率制動差動小，而且整定計算簡單。在開關(guān)柜E與高壓電動機(jī)D間相距較遠(yuǎn)時，應(yīng)優(yōu)先使用這種差動保護(hù)。
[0025]3)電動機(jī)廠家可以根據(jù)電力設(shè)計的規(guī)范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(shè)計方與開關(guān)柜E廠及電動機(jī)廠的配合，避免了電動機(jī)和開關(guān)柜E生產(chǎn)周期不同，引起電流互感器的生產(chǎn)和供貨周期不同，確保工期。同時可以減少因?yàn)椴顒与娏骰ジ衅鱅LH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(xiàn)場管理工作；接線簡單，維護(hù)方便，更換磁平衡電流互感器TH方便，便于戶外或空曠地方操作，而不在開關(guān)柜E里進(jìn)行，引起整個中壓段停電更換等，大大減少維護(hù)成本和工期影響，對機(jī)組的運(yùn)行帶來很大好處。
[0026]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種高壓電動機(jī)保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，高壓電動機(jī)D中性點(diǎn)裝設(shè)差動保護(hù)模塊，所述高壓電動機(jī)D的輸出端電纜經(jīng)過差動保護(hù)模塊后連接開關(guān)柜E輸入端，所述開關(guān)柜E用于對供電電纜上的短路故障與電動機(jī)的故障進(jìn)行保護(hù)； 所述差動保護(hù)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用于電動機(jī)內(nèi)部出現(xiàn)故障時斷開電動機(jī)電源； 所述開關(guān)柜E內(nèi)依次串聯(lián)有零序電流互感器LLH、綜合保護(hù)模塊、后備保護(hù)電流互感器2LH、差動電流互感器1LH、斷路器DL ； 所述綜合保護(hù)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并聯(lián)接入供電電纜； 所述零序電流互感器LLH用于當(dāng)供電電纜發(fā)生觸電或漏電故障時，切斷電源、報警； 所述后備保護(hù)電流互感器2LH用于對供電電纜上的短路故障與電動機(jī)的故障進(jìn)行保護(hù)，開關(guān)柜E輸出端連接電網(wǎng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓電動機(jī)保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述高壓電動機(jī)D每相進(jìn)出的二根線上串聯(lián)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(jī)的主保護(hù)，用于當(dāng)電動機(jī)內(nèi)部出現(xiàn)故障時進(jìn)行縱差保護(hù)，斷開電動機(jī)電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓電動機(jī)保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述避雷器F設(shè)于母線上，所述綜合保護(hù)模塊用于對供電電纜上的短路故障與電動機(jī)的故障進(jìn)行保護(hù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高壓電動機(jī)保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述后備保護(hù)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(jīng)過斷路器DL后連接電網(wǎng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高壓電動機(jī)保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述差動電流互感器ILH用于對電纜的電流參數(shù)進(jìn)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(yōu)先權(quán)日:2014年2月28日
【發(fā)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(shè)集團(tuán)廣東省電力設(shè)計研究院