低压电动机相间短路保护措施探讨.pdf

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1、低压电动机相间短路保护措施探讨丝建坌圜2014年增刊低压电动机相间短路保护措施探讨赵永智，胡振兴，刘福海(西南电力设计院，四川成都610021)摘要：DL／T5153-2005(火力发电厂厂用电设计技术规定》中第9．7．1条对低压电动机相间短路保护做出要求。长距离供电电动机的保护灵敏系数有可能不满足该条款要求。分析讨论了4种解决措施：增大电缆截面、增大变压器容量或降低变压器阻抗、供电脱扣器整定短延时及另装继电保护动作于分励线圈。推荐采用脱扣器短延时或另装继电保护方案。关键词：相间短路；保护灵敏度；长距离供电；电动机；短路热效

2、应表1电动机常规接线配置0引言容量／机kW电流／A断⋯路～器⋯规⋯范YJV22厂用电规范DL／T5153-2005《火力发电厂．0．6／1厂用电设计技术规定》第9．7．1条规定：低压电动机应装设相间短路保护，断路器或断路器与操作设备组成的保护回路，可用断路器本身的短路脱扣器作为相间短路保护。为使保护范围能伸人电动机内部，要求电动机出线端子处短路时，保护的灵敏系数不小于1．5。若保护的灵敏性达不到要求，应另装继电保护，保护瞬时动作与于断路器跳闸。在实际工程中，对于大容量电动机，按照规程一般不由就地电动机控制中心(MCC)供电，

3、只能从较远的备用动力中心(Pc)供电，供电距离较注：55kW以下电机一般可接在就地MCC上，从而减少供电距长，电动机出线端子处短路电流小，难以满足保护离，问题不明显。的灵敏系数要求。同时，在要求严格的涉外工程中，业主会要求提供所有电缆末端相问短路灵敏度计算书，当不满足时，一般要求增加电缆截面以满足保护灵敏度要求。本文对几种可能的解决方法进行了分析对比。1长距离供电低压电动机相间保护配置图11000kVAU=6％变压器电动机灵敏系数以常用的1000、1250、1600kVAU=6％低不满足要求。根据经验，一般电动机供电距离大压

4、供电变压器为例，电动机回路断路器脱扣器整于150m时，宜专门校验保护灵敏度是否满足要定瞬时值，电动机供电电缆仅满足载流量要求的求，并采取相关措施。情况下，电缆及断路器配置如表1所示。据此配置，该系统在各距离灵敏系数如图12灵敏度不满足要求的可能办法～图3所示。由图1～图3可以看出，部分低压电动机在2．1方法一供电电缆距离大于150～200m以上时灵敏度将在工程实际应用中，常用的方法是增大供电一l一201圜4年增刊建鱼低压电动机相问短路保护措施探讨表2电机供电电缆截面每千米价差4·O3·53．o蓉2．52．01．51．0l00

5、200距离／m图21250kVAU=6％变压器电动机灵敏系数4·02．2方法二：增大变压器容量或降低变压器阻抗3·5增大变压器容量或降低变压器阻抗，可增加籁30短路电流，可提高电缆末端短路时保护灵敏度。訾5对比图1、图2可以看出，增大一级变压器容2量，电动机末端短路电流增大不到5％，灵敏度提1．5高5％，收效较小，降低变压器阻抗效果相似。该1．0Olo0200方法收效甚微，但是变压器不同等级间价差较小距离／m(增加2～3万等级)，故一般在灵敏系数处于图3l600kVAU=6％变压器电动机灵敏系数临界点时，可通过经济比较采用该

6、方法。2．3方法三：供电脱扣器整定短延时电缆截面，而减小电缆阻抗，有效地提高短路电电动机保护一般采用电磁式脱扣器，采用电流，以满足灵敏性要求。以1000kVAUd=6％低子式脱扣器时，一般也仅整定了其瞬动值。脱扣压变压器供电、电动机供电距离为250m为例，各器整定的瞬动值为了躲过电动机起动电流，整定电动机需增加的电缆截面示意图如图4所示。值一般为脱扣器额定电流，的9—14倍。对于部分远距离供电的电动机，难以满足保护灵敏度要求，可考虑采用电子式脱扣器的短延时进行保护。采用电子式脱扣器的短延时保护，要解决电动机起动电流及满足电缆

7、热稳定要求。对于电动机起动情况，由于加入延时后，脱扣器动作时间>0．02S，躲开了电动机起动时最初周波内的电流振荡，故脱扣器可靠系数可为1．35，即整定值可按1．35X7=9．45倍电动机额定电流整定，比常规的12倍电动机额定电流整定图4各电动机需增加的电缆截面不意图值减小了21％，相当于增大了供电允许距离。由图4可看出，为了满足灵敏度要求，供电电对于电缆热稳定截面要求，通常不满足保护缆截面会有所增大，甚至有可能增大2—3个规灵敏度的电动机供电电缆一般大于150m，则用格，投资增加较多。电机供电电缆价差每千米价于短路热效应的

8、短路电流按末端或接头处计差如表2所示。算J。满足热稳定的最小截面如表3所示。当供电回路多时，增加的投资非常可观。经过由表3可以看出，即使脱扣器延时断开，电缆思考，提出了其他几种方法，以获得较好的经济性。热稳定截面也可满足要求。需指出的是，短路故一2一低压电动机相问短路保护措施探讨建圜201