电动机差动保护和差动速断保护的整定计算

电动机差动保护及差动速断保护的整定计算

目前，国内生产及应用的微机型电动机的差动保护，由差动速断元件和具有比率制动特性的差动元件构成。 差动速断元件没有制动特性，实质上是差流越限的高定值元件。 与发电机差动保护一样，差动元件的动作特性为具有二段折线式的比率制动特性。 对电动机差动保护的整定计算，就是要整定计算差动元件的初始动作电流Idz0、拐点电流Izd0、比率制动系数及差动速断元件的动作电流。

1、差动元件的初始动作电流Idz0

与发电机差动保护相同，电动机差动元件的初始动作电流，应按照躲过电动机额定工况下的最大不平衡电流来整定。 即：Idz0＝Krel×IHeδmax＝Krel（K1+K2)IN

IHeδmax－最大不平衡电流

Krel－可靠系数，取1.5~2

IN－电动机的额定电流

K1－两侧TA变比误差，由于电动机的TA通常精度较低，可取0.1。

K2－通道调整及传输误差，取0.1。

综上所述，得Idz0＝（0.3~0.4）IN，实取0.4IN（TA二次值）。

2、拐点电流Izd0

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电动机差动保护和差动速断保护的整定计算

在厂用电压切换的暂态过程中，由于电动机两侧差动TA二次回路中的暂态过程不一致，将在差动回路产生较大的差流。因此，为防止电动机差动保护误动，应减少拐点电流。为此拐点电流可取Izd0＝（0.5~0.6）IN。（TA二次值）

3、比率制动系数KZ

电动机的启动电流很大，最大启动电流高达电动机额定电流的8倍以上。另外电动机电源回路上发生短路故障时，电动机将瞬间供出较大的电流。

为了防止在上述过程中差动保护误动，差动元件的比率制动系数KZ应按躲过电动机启动及电源回路故障时产生的最大不平衡电流来整定。

KZ=Krel×（IHeδmax/Imax）

Krel－可靠系数，取1.15~1.2

IHeδmax－最大不平衡电流，它等于（K1+K2+K3)Imax

Imax－电动机启动或电源回路故障时电动机的最大电流，取8IN。

K1－两侧TA变比误差，由于电动机的TA通常精度较低，可取0.1。

K2－通道调整及传输误差，取0.1。

K3－暂态特性系数，可取0.1~0.2。

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综上所述，KZ＝（1.15~1.2）×（0.1+0.1+0.2)=0.46~0.48

实际可取KZ＝0.5。

要说明的是，在电动机自启动的瞬间，由于两侧差动TA二次回路负载相差很大，可能造成两侧电流之间的相位变化较大，因此，若按此时的差流来整定差动元件，则差动元件的动作灵敏度将大大降低。为此，要求电动机差动元件速度不要太快，可增加（80~100）ms的延时。

4、差动速断元件Uhdz的整定

差动速断元件应按躲过电动机启动或出口短路（在差动保护区外故障）时，产生的最大差流来整定。

测量表明：在电动机启动瞬间，由于两侧差动TA二次回路暂态特性不一致，短时使差动两侧电流之间的相位差可达30°左右。

此时，最大不平衡差流：

IHeδmax＝Imax（1－cos30°）＝8（1－cos30°）IN＝1.1IN （TA二次值）

差动速断定值

Ihdz＝Krel×IHeδmax

Ihdz－差动速断保护的动作电流

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Krel－可靠系数，取2

综上所述，可得：Ihdz＝2×1.1IN＝2.2IN，实取2.5IN（TA二次值）。

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