机组电动机差动保护误动分析

【摘要】电动机差动保护误动现象的分析，从电动机差动保护的原理入手，电动机启动时差动保护误动发生的现象，严重影响机组安全稳定运行。本文阐述了机组电动机差动保护误动的现象及其原理，对机组电动机差动保护误动的原因及其解决措施进行了探讨分析。

【关键词】机组电动机；差动保护；误动；现象；原理；原因；解决措施

一、机组电动机差动保护误动的现象及其原理

1、机组电动机差动保护误动的现象。机组电动机差动保护一般只用于电机等元件的保护，其性能非常好，可以瞬时切除全线范围的故障。电动机差动保护的主要原理是比较电机两侧电流大小和方向，即差动保护是根据“电路中流入节点电流总和等于零”原理制成的。正常情况下，流进、流出电机的电流应该相等，差动电流等于零；否则，当设备出现故障时差动电流大于零。当差动电流大于差动保护装置的整定值时，保护动作，被保护设备各侧断路器跳开，故障设备断开。上述说明电动机差动保护是输入的两端CT电流矢量差，当达到设定的动作值时，启动动作元件，保护范围在输入的两端CT之间的电动机设备。理论上讲，正常运行及外部故障时，差动回路电流为零。而实际上，由于两侧电流互感器的特性不可能完全一致等原因，在正常运行和外部短路时，差动回路中不平衡电流过大，从而导致电动机保护误动。尤其是在电动机启动过程中，经常会出现差动保护频繁动作跳闸等差动保护误动作现象。

2、电动机差动保护误动基本原理。电动机保护由电动机综合保护和差动保护共同构成，而差动保护主要采用三段式比率差动原理，工作原理为：通过电流互感器信号调整电路，将电动机端电流和中性点电流转换为对应的电压信号，并送至A/D转换单元，进行转换主控单元将各通道数据读入。

二、机组电动机差动保护误动的原因分析

1、机组电动机差动保护误动的原因。结合电动机差动保护原理，在电流互感器接线和电动机状况正常的情况下，电机差动电流应很小。如电机正常情况下，差动电流或者不平衡电流较大，会造成差动保护误动作。其原因主要有：（1）检查电动机两侧电流互感器型号和容量是否相同，如果不同或相差过大，会因为互感器饱和曲线不同造成两侧电流值不同，导致差流引起误动作。（2）检查绕组两侧的电流互感器接线是否正确，如接线错误，就会造成电流互感器相序不对应，从而产生差动电流，引起差动保护误动作。现场调试人员从保护装置中读取每相的差动电流和制动电流可判断出哪相相序不对应，然后通过调整电动机定子中心点侧的电流互感器相序，如果点击馈电侧互感器相序不对，负序保护会动作。（3）绕组相序正确的情况下，检查电流互感器极性是否对应，极性不对应主要包括一个电流互感器极性不对应、两个电流互感器极性不对应和三个电流互感器极性不对应三种情况。通过分析，可知互感器哪几相极性不对应，再进一步分析出是哪侧互感器极性出错。（4）在保护装置中查看同相两侧电流是否成一定比例，来判断是否由于两侧电流互感器变比不同，而引起差动电流，然后通过在参数设置中改变电流互感器的换算系数来弥补。

2、查找差动保护误动原因的步骤。由于不平衡电流过大、引起差动保护误动的原因在实际情况中常常并列发生，一般电动机起动时差动保护动作的主要原因是不平衡电流过大。笔者建议查找差动保护误动原因时，可以按以下步骤进行处理：（1）检查电流互感器的型号、容量、变化和短路问题，在保护装置中查看两侧电流大小是否相同；（2）检查差动电流和制动电流，如果有哪相的制动电流为零，则需要调整该相电流互感器极性；如果两相的制动电流和差动电流都不为零，则需调整相序；（3）如果三相的差动电流和制动电流都不为零，则调整任意两相电流互感器接线。

三、机组电动机差动保护误动的解决措施

机组电动机差动保护误动现象在电动机开机试验和运行过程中常有发生。作为维护人员，必须熟练掌握继电保护装置的原理，节后误动现象分析误动发生原因，从而提出切实可行的解决方法。从上述分析可知，电动机起动时差动保护误动作的主要原因是不平衡电流过大。

并且结合上述分析，差动保护的差动不平衡电流决定于两侧电流互感器的相对误差而不是单个电流互感器的误差，因此，只要两侧电流互感器的负载匹配即可大大降低差动不平衡电流。以下就不平衡电流过大造成电动机起动时差动保护动作这一主要原因，结合笔者工作经验，提出相应的差动保护误动解决措施：（1）将电动机侧电流互感器电缆进行并联，以达到减少负载电阻的目的，从而减少不平衡电流；（2）再次起动电动机，会发现差动保护还动作，但不平衡动作电流已经减少；（3）将电动机侧电流互感器更换为与电源侧同型号同规格的产品，再次起动电机，此时差动保护不动作，能够正常起动。此外，根据分析，在电动机差动保护的系统设计中，电流互感器的选择至关重要。因此，要解决电动机差动保护误动问题，还应正确选择电流互感器。在选择电流互感器CT时，不仅要保证稳态误差的要求；而且要保证满足暂态误差的要求；即在暂态条件下，不可能同时进入饱和区；同时还尽量选择伏安特性、额定负载较大的电流互感器。另外，采取相应减小中性点侧电流互感器二次负担措施，可增大中性点C二次电缆截面，使其电阻小于额定负担。

因此机组电动机差动保护误动需要在查清差动保护误动作原因后，结合现场实际，采取上述解决措施，可以大大提高电流互感器的允许负载，并减小大型电动机启动时的不平衡电流，能有效解决电动机启动时差动保护误动作。

结束语

综上所述，本文结合笔者实践工作经验，针对机组电动机差动保护误动现象，从机组电动机差动保护的原理入手，对机组电动机启动时差动保护误动原因进行了分析，并提出相应的解决措施，从而保障机组电动机的安全运行。

参考文献：

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