从高压电动机的故障和异常运行谈高压电动机的各种保护

你知道什么样的电动机才称得上高压电动机吗？定义来了：高压电动机通常指3~10kV供电电压的电动机。呵呵，这么简单，你也知道，是吧？

 高压电动机的故障

高压电动机主要用于驱动各种不同的大功率机械设备，运行中的电动机可能发生的主要故障有：

1. 电动机定子绕组的相间短路故障（包括供电电缆相间短路故障）；
2. 单相接地短路故障；
3. 一相绕组的匝间短路故障。

 高压电动机的异常运行状态

电动机最常见异常运行状态有：

1. 起动时间过长；
2. 一相熔断器熔断；
3. 三相不平衡；
4. 堵转；
5. 过负荷引起的过电流；
6. 供电电压过低；
7. 供电电压过高。

定子绕组的相间短路是电动机最严重的故障，将引起电动机本身绕组绝缘严重损坏、铁芯烧伤，同时，将造成供电电网电压的降低，影响或破坏其他用户的正常工作。因此要求尽快切除故障电动机。

高压电动机的供电网络一般是中性点非直接接地系统，高压电动机发生单相接地故障时，如果接地电流大于10A，将造成电动机定子铁芯烧毁。另外单相接地故障还可能发展成匝间短路或相间短路。（微信公众号，电圈360）因此视接地电流大小可切除故障电动机或发出报警信号。

电动机一相绕组匝间短路时故障相电流増大，其电流增大程度与短路匝数有关，因而破坏电动机的对称运行，并造成局部严重发热。

电动机起动时间过长、两相运行、堵转、过负荷等，将使电动机绕组温升超过允许值，加速绝缘老化，降低电动机的使用寿命，严重时甚至烧毁电动机。

 高压电动机的保护配置

高压电动机通常装设纵差动保护和电流速断保护、负序电流保护、起动时间过长保护、过热保护、堵转保护（过电流保护）、单相接地保护（零序电流保护）、低电压保护、过负荷保护等。

1．纵差动保护和电流速断保护

反应电动机定子烧组相间短路故障，根据电动机容量大小，可以采用电流速断保护或电流纵差动保护。电流速断保护用于容量小于2MW的电动机，宜采用用两相式；电流纵差动保护用于容量为2MW及以上的电动机，或容量小于2MW但电流速断保护不能满足灵敏度要求的电动机。

电动机的相间短路保护动作于跳闸。

2．负序电流保护

作为电动机匝间、断相、相序接反以及电压较大不平衡的保护，对电动机的不对称短路故障也具有后备作用。

负序电流保护动作于跳闸。

3．起动时间过长保护

反应电动机起动时间过长，当电动机的实际起动时间超过整定的允许时间时，保护动作于跳闸。

4．过热保护

反应任何原因引起定子正序电流增大或出现负序电流导致电动机过热，保护动作于告警、跳闸、过热禁止再起动。

5．堵转保护（正序过电流保护）

反应电动机在起动过程中或在运行中发生堵转，保护动作于跳阐。

6．接地保护

电动机单相接地故障的自然接地电流（未补偿过的电流）大于5A时需装设单相接地保护。

接地故障电流为10A及以上时，保护带时限动作于跳闸；接地故障电流为10A以下时，保护动作于跳闸或发信号。

7．低电压保护

低电压保护反应电动机供电电压降低，应装于电压恢复时为保证重要电动机的起动而需要断开的次要电动机，或不允许或不需要自起动的电动机。

8．过负荷保护

运行过程中易发生过负荷的电动机应装设过负荷保护。根据需要可以设置为动作于跳闸或者信号。动作保护时限应大于电动机的起动时间，一般取9-1s。