电动机的继电保护分为常规电磁保护继电器和综合保护继电器保护两大类。
继电保护继电器一般采样电流互感器的二次电流和电压互感器的二次电压。采样值的变化超过保护继电器的保护设定值时,保护继电器动作于报警回路或跳闸回路。
电动机的主要继电保护是过电流保护和差动保护。下面根据保护继电器的动作情况,分析故障发生的原因。
(一)过流保护
中、小型电动机过电流保护常采用GL或LL型电磁过流保护继电器进行过流保护。这两种继电器兼具过流速断保护,反时限过流、过载保护。
1)过流速断保护的范围是电流互感器以下的电动机、起动设备、电缆、线路及附属一次设备。当这些设备发生短路故障时,保护继电器在速断动作时限内,迅速跳开开关。因而,速断动作时一般可以判断系统内发生短路故障,或者电动机起动电流过大引起。
2)反时限过流、过载保护一般作为电动机的过载保护,其特点是流过电动机的电流越大,动作时间越短;流过电动机的电流越小,动作时间越长。这一点符合电动机的绕组发热规律。
在具体实践中,风机、水泵类负载电动机起动时,一定要注意风机、水泵的入口导叶位置和入口阀门开度与规程规定的开车位置是否相符,否则可能因电动机起动时荷载较大,造成起动过流跳闸。特别是在电动机起动后期阶段出现的过流跳闸,与压缩机、水泵等设备的入口阀门开位偏大有很大关系。
(二)电动机的差动保护
电动机差动保护范围是接在差动保护电流互感器一次回路之间的电气设备,如图4-1中2TA电流互感器和4TA电流互感器之间的电气设备,含避雷器、电动机本体绕组、引线及2TA电流互感器到电缆等。
出现差动跳闸动作时,一般意味着差动保护范围内的电气设备元件可能出现绝缘击穿、严重的电流泄漏、电动机相间短路等故障。首先应检查差动保护系统本体是否异常,检查差动保护范围内的电器设备是否出现绝缘受损等故障,然后委托电动机检修试验人员通过试验手段判断电动机内部是否出现相间短路、匝间短路、定子线圈及电动机内部引线绝缘受损等故障。
(三)电动机的低电压保护
低电压保护是维检工作中容易出现问题的保护环节。其原理是控制系统采样互感器二次电压,当电压低于额定值70%时,控制系统判断电动机主电源发生系统低电压故障,跳开电动机运行开关。
由于控制系统通过电压互感器检测电网电压,因而,电压互感器本身出现问题,继电保护系统也会判断为低电压故障,执行保护动作,跳开电动机运行断路器。比如电压互感器一、二次熔断器熔断后,电压继电器失电,会造成电动机低电压故障停机。
当然,电压互感器本身出现绝缘击穿、过载烧损也会造成电动机低电压停机故障。
(四)电动机继电器保护系统使用中要注意的问题
1)由于电流互感器二次线路长期流过电流,要定期检验保护继电器及其电流回路的连接稳固可靠,发现二次电流线路热烧损、电流端子松动老化要尽快处理。(www.xing528.com)
2)电动机运行时,要避免对电动机所在母线的电压互感器进行检修,包括对电压互感器一、二次熔断器进行检查、检修、更换,因为一旦电压互感器熔断器熔断,会造成电动机低电压故障。
3)每年定期对电动机的继电保护系统进行校验、检查,特别是常规电磁继电保护继电器的动作值易发生偏移,需要进行调整。
(五)安全防护环节需要注意的问题
除了高压柜的“五防”防护功能外,电动机控制系统中对安全防护的设计要值得大家进行特别注意,主要有:
1.电动机的“允许起动”开关
又称“远程/就地”选择控制,设于高压柜、同步电动机励磁柜等辅助设备处。
在高压柜或其他辅助设备检修或进行其他作业时,应将此开关置于“断”位,防止有人在控制台或控制室异地起动电动机。
2.断路器的运行位置和试验位置
在进行电动机联动试验或电动机进入“冷备用”状态时,将断路器手车送至试验位置,防止误将电动机转动起来;
3.接地刀开关
在现场进行电动机检修时,应合上高压柜中的接地刀开关,防止有人对电动机开关柜误送电、误起动。
4.紧急跳闸功能
现场出现紧急情况时,可就地、就近按下紧急停止开关,断开电动机运行断路器,停止电动机的运转。
5.其他特殊的安全防护设计联锁
应当清楚这些安全防护联锁设计的原理,不得随意改动。
实际工作中,严禁随意对以上线路进行取消或改动。在工作中要明确设备状态、相关人员位置,确认运行及配合操作人员的操作要求后,按照程序进行操作,防止意外事故发生。
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