高压电动机差动保护使用说明书

功率大于2000kW的高压电机差动保护方式的选择【摘要】介绍了功率大于2000kW的高压电机变频器起动及软起动器起动时差动保护的选择以及这两种起动方式在实际应用中的电气接线，纵联差动保护与磁平衡差动保护的共同点及不同点，优点及缺点。

差动保护时选用的电流互感器精度、容量及变比的选择。

【关键词】纵联差动保护；磁平衡差动保护【中图分类号】TU856【文献标识码】A【文章编号】1002-8544（2016）22-0168-02《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》中明确规定2000kW及以上的电动机，或电流速断保护灵敏系数不符合要求的2MW以下电动机，应装设纵联差动保护。

功率大于2000kW的高压电机，一般来说常用的起动方式有两种（1）变频器起动。

（2）软起动器起动。

一般如此大功率的电机原则上来说不推荐选择直接启动的启动方式。

下面我们来具体论述一下以上两种起动方式时，高压电机差动保护的电气接线。

1.变频器起动时高压电机差动保护的选择有两种方式磁平衡差动保护和普通纵联差动保护。

1.1 磁平衡差动保护时，差动保护的电气接线。

4TA为磁平衡差动线圈，放置于高压电机内部（电机订货要求中一定要写到，并明确电流互感器变比及保护级别、容量等），在电机本体上带有磁平衡差动电流互感器，然后把电流互感器信号接至高压综自保护装置中。

注意电动机综自保护装置一定要求是磁平衡差动保护装置（有些综自保护厂家磁平衡保护和电机普通纵联差动保护装置为一个保护装置，装置内部可以设置）。

具体接线如图一所示。

磁平衡差动保护不受电机起动方式的选择，选择任何起动方式的高压电机均可采用磁平衡差动保护，但是必须在电机订货时要求电机厂家在电机内部磁平衡差动线圈。

1.2 变频器起动时，普通纵联差动保护的电气接线。

由于电机采用变频器起动方式，变频器上侧及下侧电流有变化不一样大，故不能做作为纵联差动保护的取样电流。

这时差动电流的取样点必须取自于变频器下侧出口4TA处及电机本体中性点处5TA，具体详见图二。

高压电动机差动保护原理及注意事项差动保护是大型高压电气设备广泛采用的一种保护方式，2000KW以上的高压电动机一般采用差动保护，或2000kW(含2000kW)以下、具有六个引出线的重要电动机，当电流速断保护不能满足灵敏度的要求时，也装设纵差保护作为机间短路的主保护。

差动保护基于被保护设备的短路故障而设，快速反应于设备内部短路故障。

对被保护范围区外故障引起区内电流变化的、电动机启动瞬间的暂态峰值差流、首尾端CT不平衡电流等容易引起保护误判的电流，对于不同的差动保护原理，有不同的消除这些电流的措施。

差动保护的基本原理为检测电动机始末端的电流，比较始端电流和末端电流的相位和幅值的原理而构成的，正常情况下二者的差流为0，即流入电动机的电流等于流出电动机的电流。

当电动机内部发生短路故障时，二者之间产生差流，启动保护功能，出口跳电动机的断路器。

微机保护一般采用分相比差流方式。

图1 电动机差动保护单线原理接线图为了实现这种保护，在电动机中性点侧与靠近出口端断路器处装设同一型号和同一变化的两组电流互感器TA1和TA2。

两组电流互感器之间，即为纵差保护的保护区。

电流互感器二次侧按循环电流法接线。

设两端电流互感器一、二次侧按同极性相串的原则相连，即两个电流互感器的二次侧异极性相连，并在两连线之间并联接入电流继电器，在继电器线圈中流过的电流是两侧电流互感器二次电流I·12与I·22之差。

继电器是反应两侧电流互感器二次电流之差而动作的，故称为差动继电器。

图1所示为电动机纵差保护单线原理接线图。

在中性点不接地系统供电网络中，电动机的纵差保护一般采用两相式接线，用两个BCH-2型差动继电器或两个DL-11型电流继电器构成。

如果采用DL-11型继电器，为躲过电动机启动时暂态电流的影响，可利用出口中间继电器带0.1s的延时动作于跳闸。

如果是微机保护装置，则只需将CT二次分别接入保护装置即可，但要注意极性端。

高低速高压电动机差动保护应用经济在快速发展，社会在不断进步，为了做好高压电动机差动保护误动作分析工作，需要结合工作实际，不断制定更加完善的差动保护工作，以此才能提高工作效率，希望本文的进一步研究，能够为相关工作开展奠定良好基础。

标签：高压电动机;差动保护;分析引言工业生产中，在额定功率超过200千瓦时，需要运用高压电动机，同步电动机和异步电动机等是通常运用的电动机类型。

结合现场运用的功能重点用作拖动泵、压缩机等。

在运用这些高压电动机的过程中，不但要使工业生产得到满足，还需要对其进行科学管理，保证其可以安全、稳定运转。

1概述差动保护原理。

差动保護是反映被保护元件（或区域）两侧电流差而动作的保护装置，差动保护作为被保护元器件的内部故障的保护，电流互感器安装在被保护设备的两侧，在正常或外部发生故障时，流入差动保护的电流为不平衡电流，在适当选择好两侧电流互感器的变比和接线方式下，该不平衡电流值很小，并小于差动保护的动作电流，故保护不会动作;被保护设备内部发生故障时，流入差动保护装置的电流大于差动保护的动作电流，差动保护动作于跳闸。

差动保护原理简单，使用电气量单纯，保护范围明确，保护动作迅速，一直作为变压器、发电机、电动机、线路及母差等设备的主保护。

双速原理。

电机调速可以通过变极、变频，改变定子绕组电源电压、转子串联电阻，以及转子串联附加电动势等方式实现。

串联电阻，调速的调速电阻要消耗能量，效率低，达不到良好的效果;变压调速对于恒转矩调速范围太窄，而且增大了电动机转子绕组的电阻，结构复杂;变频调速和附加电动势调速都可以实现平滑调速，但是投资高，占地面积大;变极调速节省投资，容易实现。

2分析差动保护误动的常见原因选择电动机专用差点保护系统，确定差动继电器动作电流整定值为5A。

发动机刚刚启动时，为便于调整可在电机无异常、互感器极性标准的前提下，通过推出差动保护的形式对电机进行启动。

启动电机时CT信号灯亮起可发生一定的断线，启动完成后熄灭信号灯，此时可通过确定0.625A电流对CT进行断线处理，再次启动回路。

高压电动机保护测控装置{TC "三．PD319-361A电动机保护测控装置" \f C \l "1" }1．功能配置{TC "1．功能配置" \f C \l "2" }2．功能说明{TC "2．功能说明" \f C \l "2" }2.1 起动时间（Tstart）{TC "2.1 起动时间（Tstart）" \f C \l "3" }装置测量电动机起动时间Tstart的方法：当电动机的最大相电流从零突变动10%Ie时开始计时，直到起动电流过峰值后下降到120%Ie时为止，之间的历时称为Tstart。

（Ie为电动机额定电流）,电动机起动时间过长会造成转子过热，当装置实际测量的起动时间超过整定的允许起动时间Tstart时，保护动作于跳闸。

启动过程见图2.1。

装置设两段定时限过流保护。

Ⅰ段相当于速断段，电流按躲过启动电流整定，在电动机起动完毕后自动下降一半。

这样即可以有效地躲过电动机的巨大启动电流，又可以保证电动机正常起动后提供防备严重的过负荷造成的堵转保护。

动作时限可整定, 对于用断路器控制的电动机整定时间一般较短，而用接触器控制的电动机整定时间一般较长，可选择整定为0.3秒,该段主要对电动机短路提供保护。

Ⅱ段是定时限过流段，在电动机启动完毕后自动投入，该段电流也可根据启动电流或堵转电流整定，主要对电动机启动时间过长和运行中堵转提供保护。

本装置设置二段相间过流保护,各段的投退控制定值可独立控制各段的使用情况。

投退控制定值取值含义都为：0:退出, 1:投入相间过流保护设有软压板，只有软压板和投退控制定值均为投入时，相应的保护段才投入。

2.3 负序过流保护{TC "2.3 负序过流保护" \f C \l "3" }负序电流保护主要针对各种非接地性不对称故障，出现较大的负序电流，而负序电流将在转子中产生2倍工频的电流，使转子附加发热大大增加，危及电动机的安全运行。

高压电动机差动保护原理及注意事项差动保护是大型高压电气设备广泛采用的一种保护方式，2000KW以上的高压电动机一般采用差动保护，或2000kW(含2000kW)以下、具有六个引出线的重要电动机，当电流速断保护不能满足灵敏度的要求时，也装设纵差保护作为机间短路的主保护。

差动保护基于被保护设备的短路故障而设，快速反应于设备内部短路故障。

对被保护范围区外故障引起区内电流变化的、电动机启动瞬间的暂态峰值差流、首尾端CT不平衡电流等容易引起保护误判的电流，对于不同的差动保护原理，有不同的消除这些电流的措施。

差动保护的基本原理为检测电动机始末端的电流，比较始端电流和末端电流的相位和幅值的原理而构成的，正常情况下二者的差流为0，即流入电动机的电流等于流出电动机的电流。

当电动机内部发生短路故障时，二者之间产生差流，启动保护功能，出口跳电动机的断路器。

微机保护一般采用分相比差流方式。

图1 电动机差动保护单线原理接线图为了实现这种保护，在电动机中性点侧与靠近出口端断路器处装设同一型号和同一变化的两组电流互感器TA1和TA2。

两组电流互感器之间，即为纵差保护的保护区。

电流互感器二次侧按循环电流法接线。

设两端电流互感器一、二次侧按同极性相串的原则相连，即两个电流互感器的二次侧异极性相连，并在两连线之间并联接入电流继电器，在继电器线圈中流过的电流是两侧电流互感器二次电流I·12与I·22之差。

继电器是反应两侧电流互感器二次电流之差而动作的，故称为差动继电器。

图1所示为电动机纵差保护单线原理接线图。

在中性点不接地系统供电网络中，电动机的纵差保护一般采用两相式接线，用两个BCH-2型差动继电器或两个DL-11型电流继电器构成。

如果采用DL-11型继电器，为躲过电动机启动时暂态电流的影响，可利用出口中间继电器带0.1s的延时动作于跳闸。

如果是微机保护装置，则只需将CT二次分别接入保护装置即可，但要注意极性端。

大型电动机高阻抗差动保护原理、整定及应用大型电动机高阻抗差动保护原理、整定及应用一、引言随着电力系统的发展和电动机的广泛应用，电动机保护也变得越来越重要。

其中差动保护是电动机保护中常用的一种方法，它可以有效地检测电动机的故障并及时采取保护措施。

本文将介绍一种常用的差动保护方案——大型电动机高阻抗差动保护，包括其原理、整定方法以及应用。

二、大型电动机高阻抗差动保护原理大型电动机高阻抗差动保护是一种基于电流差动原理的保护方案。

它通过比较电动机的输入和输出电流来检测电动机的故障。

具体原理如下：1. 故障前状态：电动机的输入和输出电流应该是相等的，差动电流为零。

2. 故障发生：当电动机发生故障时，比如转子绕组短路或绝缘损坏，会导致差动电流增大。

3. 保护动作：差动保护装置会监测输入和输出电流的差值，当差值超过设定的阈值时，会发出保护信号，触发断路器断开电路，以保护电动机不受进一步损坏。

三、大型电动机高阻抗差动保护整定方法1. 阻抗整定：大型电动机高阻抗差动保护的阻抗整定是非常关键的一步。

阻抗整定的目的是确定差动电流的阈值，使其能够准确地检测电动机的故障。

阻抗整定一般通过实验来进行，根据电动机的特性和运行状态来确定阈值。

2. 故障判据：大型电动机高阻抗差动保护的故障判据一般是根据电动机的额定电流和差动电流的比值来确定的。

当差动电流与额定电流的比值超过一定的阈值时，就判定为电动机故障。

3. 阈值设定：阈值设定是根据电动机的特性和运行条件来确定的。

一般来说，阈值设定应该略大于电动机在正常运行状态下的差动电流，以确保能够准确地检测到故障。

四、大型电动机高阻抗差动保护应用大型电动机高阻抗差动保护广泛应用于各种大型电动机的保护中，尤其是对于容易发生故障的电动机，如高压电机、重载电机等。

它可以有效地检测电动机的故障，避免因故障而导致设备损坏甚至事故发生。

大型电动机高阻抗差动保护还可以与其他保护装置相结合，形成多重保护，提高电动机的安全性和可靠性。

AS-6021/A变压器差动保护测控装置技术使用说明书(3.0版)保定澳斯达电力信息技术有限公司BAODING ALLSTAR POWER INFORMATION CO.,LTD.第一章 概述1 AS-6021/A 变压器差动保护测控装置的分类及适用范围AS-6021/A 适用于66KV 及以下电压等级的变压器双卷差动保护及测控装置。

其安装方式均为嵌入式，装置可集中组屏也可就地分散安装在高压开关柜上。

AS-6021/A 变压器差动保护装置型号分类如下：2 AS-6021/A 变压器差动保护测控装置主要特点2.1 AS-6000变电站综合自动化系统采用分层分布式系统结构，按一个间隔，配一套装置设计，装置可集中组屏也可就地分散安装在高压开关柜上，各间隔功能独立，各装置之间仅通过网络联结，信息共享，这样整个系统不仅灵活性很强，而且其可靠性也得到了很大提高，任一装置故障仅影响一个局部元件。

2.2 装置采用了高性能处理器（DSP ）和高分辨率A/D 转换器，每周波32点采样，同时能在当地实时完成有功功率、无功功率、功率因数、积分电度等的计算。

可实时完成保护、测量、谐波分析、低频减载保护、小电流接地选线、开关事故分合次数统计等复杂的功能。

2.3 保护功能完全不依赖通讯网，网络瘫痪与否不影响保护正常运行。

2.4 在硬件设计上，所有装置采用统一的硬件平台，为调试及维修带来了极大的方便，同时装置仍旧保留了传统微机保护所具有的独立的输入输出回路及操作回路。

2.5 采用分层分布式系统是提高全站工作可靠性的重要因素，特别是功能独立于通讯网A S - 6 0 X X/A 设计序号 0：变电站通讯管理单元 1：线路保护测控装置2：差动保护测控装置 3：变压器后备（或厂用变等） 4：电容器保护测控装置 综自系列产品代号 澳斯达系列产品的配变保护，线路保护，馈出线保护,电容器保护,电动机保护等装置在各间隔的独立配置，它是变电站安全稳定运行的先决条件。

高压电动机差动保护处理
高压电动机差动保护是一种用于保护电动机的重要保护手段，它能够检测电动机中的相电流差异，一旦出现差异超过设定的阈值，就能及时切断电源，避免电动机损坏。

对于高压电动机差动保护的处理，可以采取以下几种措施：
1. 检查接线：首先要检查电动机的接线情况，确保各相线路无误连接。

如果发现接线有误，应及时进行纠正。

2. 检查绝缘：接着要检查电动机的绝缘状况，确保绝缘良好。

如果发现绝缘存在问题，应及时进行修复或更换。

3. 调整差动保护装置：差动保护装置通常有灵敏度调整、零序电流调整等功能，可以根据实际情况进行调整，使装置能够准确地检测到相电流的差异。

4. 清洁电机：定期对电动机进行清洁，保持电机内部的通风良好，防止电机过热引起差动保护动作。

5. 定期检测：定期对差动保护装置进行检测和测试，确保其正常工作。

检测可以包括对装置的灵敏度、动作时间等指标进行检验。

6. 加装辅助保护装置：可以考虑在差动保护装置外加装电流保护、短路保护等辅助保护装置，以提供更全面的电动机保护。

总之，高压电动机差动保护处理包括对接线、绝缘、保护装置等方面进行检查和调整，确保差动保护装置能够准确地检测到相电流的差异，并及时切断电源，保护电动机的安全运行。

高压电动机差动保护原理及注意事项差动保护是大型高压电气设备广泛采用的一种保护方式，2000KW以上的高压电动机一般采用差动保护，或2000kW（含2000kW）以下、具有六个引出线的重要电动机，当电流速断保护不能满足灵敏度的要求时，也装设纵差保护作为机间短路的主保护。

差动保护基于被保护设备的短路故障而设，快速反应于设备内部短路故障。

对被保护范围区外故障引起区内电流变化的、电动机启动瞬间的暂态峰值差流、首尾端CT不平衡电流等容易引起保护误判的电流，对于不同的差动保护原理，有不同的消除这些电流的措施。

差动保护的基本原理为检测电动机始末端的电流，比较始端电流和末端电流的相位和幅值的原理而构成的，正常情况下二者的差流为0,即流入电动机的电流等于流出电动机的电流。

当电动机内部发生短路故障时，二者之间产生差流，启动保护功能，出口跳电动机的断路器。

微机保护一般采用分相比差流方式。

图1电动机差动保护单线原理接线图为了实现这种保护，在电动机中性点侧与靠近出口端断路器处装设同一型号和同一变化的两组电流互感器TA1和TA2。

两组电流互感器之间，即为纵差保护的保护区。

电流互感器二次侧按循环电流法接线。

设两端电流互感器一、二次侧按同极性相串的原则相连，即两个电流互感器的二次侧异极性相连，并在两连线之间并联接入电流继电器，在继电器线圈中流过的电流是两侧电流互感器二次电流I •12与I •22之差。

继电器是反应两侧电流互感器二次电流之差而动作的，故称为差动继电器。

图1所示为电动机纵差保护单线原理接线图。

在中性点不接地系统供电网络中，电动机的纵差保护一般采用两相式接线，用两个BCH-2型差动继电器或两个DL-11型电流继电器构成。

如果采用DL-11型继电器，为躲过电动机启动时暂态电流的影响，可利用出口中间继电器带0.1s的延时动作于跳闸。

如果是微机保护装置，则只需将CT二次分别接入保护装置即可，但要注意极性端。

一般在保护装置端子上有交流量或称模拟量输入的端子，分别定义为lai、lai*、Ic1、Ic1* （电机的端电流），Ia2、Ia2*、Ic2、Ic2* （电机的中性线电流），带*的为极性端。

高压电动机的纵联差动保护
2010-03-19 01:28
对2000kW及以上的高压电动机，或电流速断保护灵敏度不能满足要求的高压电动机，且电动机的中性点侧有引出线时，可采用差动保护作为主保护。

5000kW及以下的电动机差动保护一般按两相式接线，可由两只DL-11型继电器组成，其原理接线如图7.6.2(a)所示。

对5000kW以上电动机，一般采用BCH-2型差动继电器组成三相式接线，原理接线如图7.6.2(b)所示，均作用于电动机出口断路器跳闸。

当采用DL-11型电流继电器组成差动保护时，为躲开电动机启动时非周期分量电流的影响，可利用一个带0.1s延时的出口中间继电器动作于高压断路器跳闸；当采用BCH-2型继电器时，建议用高灵敏度的差动保护，其原理接线如图7.6.2(b)所示。

继电器的差动线圈接在相应相的差值回路中，各相的平衡线圈均串接在中性线回路中，且与差动线圈呈反极性连接，要求在电流互感器二次回路断线时，保护装置不误动作。

当保护区内发生两相或三相短路时，短路电流将反映到两个或三个差动线圈，而平衡线圈则无短路电流流过，所以只要在差动线圈中有较小的故障电流流过，差动继电器就能动作。

电动机差动保护的动作电流应按躲过电动机的额定电流来整定，继电器的动作电流为
(7.6.7)
式中 Krel——可靠系数，对DL型继电器取Krel＝1.2~2；对BCH-2型继电器接成的高灵敏度接线Krel＝0.55 灵敏度校验同样可按式(7．6．6)进行。

电动机差动保护的灵敏度可按下式校验
(7.6.6)
(2).min——电动机端子处最小两相短路电流值。

式中 I
k。

NS 942S电动机差动保护装置说明书V1.3南京南自科技发展有限公司2006年6月地址：南京市江宁开发区天元中路128号诚基大厦2-213联系方式：*本说明书可能会被修改,请注意最新版本资料目录1．概述 (1)2．主要技术参数 (3)3．保护功能 (5)4．控制以及事件记录、故障录波功能 (7)5．硬件说明 (8)6．使用操作说明 (9)7．装置参数一览 (12)1 概述NS 942S电动机差动保护装置适用于大型三相异步电动机的差动保护。

本装置分直流操作回路和交流操作回路两种。

可以在开关柜就地安装，也可以组屏安装。

1.1 装置主要特点⏹高速的DSP处理器采用高性能DSP芯片，提供了高速的数据处理能力，保证了高性能实时算法的实现，提高了装置的可靠性和整体性能。

⏹快速、高精度采样采用快速14位高精度采样芯片，并采用频率自动跟踪技术，保证了很高的保护和测量计算精度。

⏹强大的通讯功能采用CAN网作为主通讯接口，传输速率可达1Mb/s，系统响应速度快。

⏹高可靠的电磁兼容设计标准背插式工业机箱，电路板采用表面贴装技术以及多层板工艺，选用快速瞬变电压抑制器件，使装置具有很强的电磁兼容能力。

1.2 保护功能配置⏹差动速断保护⏹二次谐波制动的比率差动保护⏹CT断线检测和闭锁功能1.3事件记录⏹保护动作记录⏹告警事件记录⏹操作命令记录1.4 控制功能⏹远方定值修改⏹远方保护投/退1.5 通信功能CAN总线1.6 故障波形记录功能2 主要技术参数2.1 额定参数2.1.1 直流电源额定电压：220V或110V<订货说明）允许偏差：－20％～15％纹波系数：＜5％功耗：＜15W2.1.2交流参数交流电流：5A或1A<订货说明）频率：50HZ交流电流功耗：＜0.5V A/相 <额定电流5A）＜0.1V A/相 <额定电流1A）交流电流过载能力： 2倍额定电流连续工作20倍额定电流连续工作10秒40倍额定电流连续工作1秒2.2 保护参数动作电流：0.1～20In级差：0.01A误差：＜3％2.3 绝缘性能2.3.1 绝缘电阻装置的带电部分和非带电部分及外壳之间，以及电气上无联系的各电路之间，用开路电压500V的兆欧表测量其绝缘电阻值，均大于100MΩ。

高压电动机差动保护原理及注意事项差动保护是大型高压电气设备广泛采用的一种保护方式，2000KW 以上的高压电动机一般采用差动保护，或2000kW(含2000kW)以下、具有六个引出线的重要电动机，当电流速断保护不能满足灵敏度的要求时，也装设纵差保护作为机间短路的主保护。

差动保护基于被保护设备的短路故障而设，快速反应于设备内部短路故障。

对被保护范围区外故障引起区内电流变化的、电动机启动瞬间的暂态峰值差流、首尾端CT 不平衡电流等容易引起保护误判的电流，对于不同的差动保护原理，有不同的消除这些电流的措施。

差动保护的基本原理为检测电动机始末端的电流，比较始端电流和末端电流的相位和幅值的原理而构成的，正常情况下二者的差流为0，即流入电动机的电流等于流出电动机的电流。

当电动机内部发生短路故障时，二者之间产生差流，启动保护功能，出口跳电动机的断路器。

微机保护一般采用分相比差流方式。

图1 电动机差动保护单线原理接线图为了实现这种保护，在电动机中性点侧与靠近出口端断路器处装设同一型号和同一变化的两组电流互感器TA1和TA2。

两组电流互感器之间，即为纵差保护的保护区。

电流互感器二次侧按循环电流法接线。

设两端电流互感器一、二次侧按同极性相串的原则相连，即两个电流互感器的二次侧异极性相连，并在两连线之间并联接入电流继电器，在继电器线圈中流过的电流是两侧电流互感器二次电流 I·12与 I·22之差。

继电器是反应两侧电流互感器二次电流之差而动作的，故称为差动继电器。

图1所示为电动机纵差保护单线原理接线图。

在中性点不接地系统供电网络中，电动机的纵差保护一般采用两相式接线，用两个BCH-2型差动继电器或两个DL-11型电流继电器构成。

如果采用DL-11型继电器，为躲过电动机启动时暂态电流的影响，可利用出口中间继电器带0.1s 的延时动作于跳闸。

如果是微机保护装置，则只需将CT 二次分别接入保护装置即可，但要注意极性端。

大型高压电动机磁平衡差动保护的原理分析与应用王燕敏摘要］本文介绍了大容量高压电动机差动保护的两种方式：纵联与磁平衡差动保护的原理及二者特点的比较，结合现场实际应用，给出了的保护的整定计算方法。

关键词：大容量高压电动机；纵联差动保护；磁平衡差动保护；原理接线；整定计算[Abstract] This paper introduces two modes of differential protection for large capacity high voltage motors: the principle of longitudinal and magnetic balance differential protection, characteristic comparison of the two, and the method of setting calculation of the protection combined with the on-site practical application. Key words: Large capacity high voltage motor; longitudinal differential protection; magnetic balance differential protection; principle & wiring; setting calculation0 引言按GB50062-2008《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》的有关规定：“2MW及以上的电动机，或电流速断保护灵敏系数不符合要求的2MW以下的电动机，应装设纵联差动保护”。

电动机保护装置均采用微机保护，差动保护为电机的主保护，保护装置装于电动机6kV开关柜中，差动保护电流取自开关柜和电机中性点侧电流互感器。

而磁平衡差动保护则在电动机出口侧和电机中性点同名相加装一组磁平衡电流互感器，构成电机磁平衡差动保护。

MM200BII电动机带差动保护装置技术说明书目录第一章概述 (1)第二章技术参数 (2)第三章装置结构 (4)第四章系统功能及配置 (7)第五章人机界面操作说明 (16)第六章安装说明 (31)第七章用户调试 (32)附录定值一览表第一章概述一、装置简介MM200BII型电动机带差动保护管理装置是针对电动机回路设计开发的保护测控一体化装置，能完成电动机的保护、测量、控制、谐波分析、故障录波和联网通信远动功能。

具备最优的性能价格比，结构简单、实用、功能强，运行安全可靠。

既可集中组屏，也可分散安装在开关柜上，适用于10KV及以下电压等级、容量2000KVA以上或其它需要配备差动保护的电动机。

二、总体特点(1)独特的多CPU系统：高速32位浮点DSP芯片负责保护算法，高性能32位定点ARM 芯片负责各种人机接口，16位MCU负责扩展功能。

(2)人性化的人机接口：160×128的大屏幕点阵液晶显示图形化菜单界面，配备旋转开关及多功能按钮，LED灯报警指示。

(3)支持ISP功能，所有程序（保护算法，显示界面等）均可现场下载，整个系统具有极大的扩展性，兼容性和开放性。

(4)维护更换方便简洁：采用模块化设计＋背插式结构，各个模块可以很方便抽出。

(5)可靠性高：装置的主要器件（开关电源、IC、液晶、TVS管等）均为工业级器件，PCB 板经过了计算机铜孔测试，采用了先进的电磁兼容性（EMC）设计技术、新型抗电磁和尖脉冲干扰器件、μPC器件，结构和工艺上均优先保证可靠性和抗干扰能力，软件上采用了冗余、容错、数字滤波等技术，从而保证了产品的高可靠性，能在强干扰和恶劣环境下（－20℃～65℃）长期稳定工作。

(6)精度高，免校检：装置内无任何可调元件，精度均由软件调整，并带自校验，全数字化处理，从根本上消除了零点漂移、量程变化、线性变化等因素，使装置每年精度漂移小于0.1%。

因此精度不需定期校验（十年校核一次即可）。

差动保护是大型高压电气设备广泛采用的一种保护方式，2000KW以上的高压电动机一般采用差动保护，或2000kW(含2000kW)以下、具有六个引出线的重要电动机，当电流速断保护不能满足灵敏度的要求时，也装设纵差保护作为机间短路的主保护。

差动保护基于被保护设备的短路故障而设，快速反应于设备内部短路故障。

对被保护范围区外故障引起区内电流变化的、电动机启动瞬间的暂态峰值差流、首尾端CT不平衡电流等容易引起保护误判的电流，对于不同的差动保护原理，有不同的消除这些电流的措施。

差动保护的基本原理为检测电动机始末端的电流，比较始端电流和末端电流的相位和幅值的原理而构成的，正常情况下二者的差流为0，即流入电动机的电流等于流出电动机的电流。

当电动机内部发生短路故障时，二者之间产生差流，启动保护功能，出口跳电动机的断路器。

微机保护一般采用分相比差流方式。

图1 电动机差动保护单线原理接线图为了实现这种保护，在电动机中性点侧与靠近出口端断路器处装设同一型号和同一变化的两组电流互感器TA1和TA2。

两组电流互感器之间，即为纵差保护的保护区。

电流互感器二次侧按循环电流法接线。

设两端电流互感器一、二次侧按同极性相串的原则相连，即两个电流互感器的二次侧异极性相连，并在两连线之间并联接入电流继电器，在继电器线圈中流过的电流是两侧电流互感器二次电流I·12与I·22之差。

继电器是反应两侧电流互感器二次电流之差而动作的，故称为差动继电器。

图1所示为电动机纵差保护单线原理接线图。

在中性点不接地系统供电网络中，电动机的纵差保护一般采用两相式接线，用两个BCH-2型差动继电器或两个DL-11型电流继电器构成。

如果采用DL-11型继电器，为躲过电动机启动时暂态电流的影响，可利用出口中间继电器带的延时动作于跳闸。

如果是微机保护装置，则只需将CT二次分别接入保护装置即可，但要注意极性端。

一般在保护装置端子上有交流量或称模拟量输入的端子，分别定义为Ia1、Ia1*、Ic1、Ic1*（电机的端电流），Ia2、Ia2*、Ic2、Ic2*（电机的中性线电流），带*的为极性端。

U T-9972电动机差动保护装置　使用说明书　珠海优特电力科技股份有限公司　 2002年12月　ＵＴ－９９系列微机式保护测控装置型号及功能　l ＵＴ－９９０１　适用于１１０ＫＶ及以下变电站（电厂）两台站用变（厂用变）的监测与控制。

　l ＵＴ－９９０２ 适用于变电站同电压等级的两段ＰＴ并列、解列、测量与监视报警，也可用于不同电压等级的两台ＰＴ的测量与监视报警。

　l ＵＴ－９９１１Ａ 适用于３－１０ＫＶ不接地系统或经消弧线圈接地系统的馈线保护、控制及测量。

　l ＵＴ－９９１１Ｂ 适用于３５－６６ｋＶ不接地系统或经消弧线圈接地（或小电阻接地）系统的线路保护、控制及测量；对１１０ＫＶ终端线路保护（不需要距离保护的场合）也完全适用。

　l ＵＴ－９９１２ 适用于３５－１１０ｋＶ直接接地系统或经消弧线圈接地系统的线路（母联）保护及测量控制；对于３５ｋＶ－１１０ｋＶ经由电阻接地系统也完全适用。

　l ＵＴ－９９３１Ａ 适用于１１０ｋＶ及以下双卷变压器的主保护，装置还包含非电量保护动作后信号、动作事件记录以及延时类非电量保护。

　l ＵＴ－９９３１Ｂ 适用于１１０ｋＶ及以下桥型接线双卷（三侧）变压器的主保护。

　l ＵＴ－９９３１Ｃ 适用于１１０ｋＶ及以下三圈变压器的主保护，不适用于自耦变压器保护。

　l ＵＴ－９９３２Ａ 适用于１１０ｋＶ及以下变压器不接地侧的后备保护、测量、控制。

　l ＵＴ－９９３２Ｂ 适用于１１０ｋＶ及以下变压器接地侧的后备保护、测量、控制。

　l ＵＴ－９９３３ 适用于１１０ｋＶ及以下电压等级的两卷或三卷变压器一侧的电气测量，两组消弧线圈电流的测量，有载调压变压器的电压分接头调节与显示，以及变压器中性点地刀的遥控分、合。

　l ＵＴ－９９３４Ａ 适用于１１０ＫＶ及以下二圈变或三圈变的本体保护，同时具有双母线电压切换和一个操作回路功能。

　l ＵＴ－９９３４Ｂ 适用于１１０ＫＶ及以下二圈变或三圈变的本体保护，装置同时具有两路独立的带硬件返校的操作回路功能。

：高压电动机的保护一、概述高压电动机在运行中可能出现各种短路故障和不正常工作状态，为防止故障扩大，保证电动机的安全运行因此应装设相应保护装置。

保护装置的设置：根据GB50062—1992规定1、对电压为3kV 级以上，容量2000kW 以下的高压电动机相间短路，应装设电流速断保护；2、对容量2000kW 以上的高压电动机应装设差动保护；3、对容易发生过负荷的电动机应装设过负荷保护；4、对不重要的电动机或不允许自启动的电动机，应装设低电压保护；5、高压电动机单相接地电流大于5A 时，应装设有选择性的单相接地保护。

二、保护整定计算1、高压电动机过负荷保护按躲开高压电动机的额定电流整定，即继电器动作电流： I OP 。

r =K rel K CON I N 。

M re TA式中：K rel K re 分别为可靠系数与返回系数，当动作于信号时：K rel =1.05～1.1；当动作于跳闸时，K rel =1.2～1.25，I N 。

M 为电动机额定电流。

时限整定应大于电动机带负荷的启动时间，一般可取10～15s 。

2、高压电动机瞬时速断保护按躲开高压电动机的启动电流整定，即继电器动作电流： I OP 。

r =K rel K CON （K st I N 。

M ）= K rel K CON I st 。

max ） （2-1） k TA k TA对于同步电动机，除应躲过启动电流I st 。

max 外，还应躲过外部短路时同步电动机输出的三相短路电流I //（3）K 。

max ，即I //（3）K 。

max =（1.05 +0.95sin ψN ）I N 。

M （2-2）X //*.M式中：X //*.M 、ψN 同步电动机的次暂态电抗和额定功率因素角。

（1） 当I //（3）K 。

max 〈I st 。

max 时，继电器动作电流按式（2-1）计算。

（2） 当I //（3）K 。

max 〉I st 。

max 时，继电器动作电流按将式（2-1）中I st 。

大容量电动机微机差动保护装置研究1 引言电动机差动保护主要用于大型电动机(2000kVA以上)的内部短路保护。

在电动机运行中采用的常规保护是电流速断保护，为了躲过电动机的起动电流，其速断整定值往往比额定电流大很多，因而灵敏度较低，对电动机内部故障保护区很小。

为了提高保护灵敏度，对于大容量或重要电动机，均采用差动保护。

以往差动保护主要采用电磁型差动继电器，不仅灵敏度低、精度差，而且难以适应电力系统综合自动化的要求。

进入90年代，随着微机在电力系统中的不断普及和发展，国内外都在研究微机型电动机差动保护装置，以充分发挥微机监测精度高、功能全等特点，同时也可满足电力系统发展的需要。

2 差动保护基本原理及动作判据2.1 基本保护原理所谓差动就是比较被保护元件各端电流的幅值和相位，对电动机来说，可在其一相绕组两端分别装设特性和变比完全相同的电流互感器(见图1)，且规定一次侧电流I1和I′1的正方向为由线路流向电动机的方向，则二次侧电流为2=1/n′2=′1/n′d=2-′2式中 n——电流互感器变比图1 电动机差动保护原理图2、′2——两电流互感器二次侧电流d——差动电流当电动机正常运行或外部故障时，流入电动机一相绕组上的两个电流互感器的电流大小、相位均相同。

在不考虑电流互感器励磁电流影响时有1=′12=′2d=2-′2=0所以差动保护不起作用。

当保护范围内部故障时，假设图1中A相绕组在d点发生短路故障，则在d点两侧均有电流流向短路点，且幅值、相位均不相同，于是有1≠′12≠′2d=2-′2≠0差动保护起作用。

由上述分析可得如下结论：(1)差动保护对电动机外部故障不起作用，只保护内部故障。

(2)理想情况下差动保护动作判据为｜d｜≠0。

2.2 差动保护动作判据分析在实际情况下，能否直接采用上述结论呢不能。

因为保护所选用的电流互感器，即使型号相同，标称变比相等，其励磁特性也不可能完全相同，从而产生不平衡电流。

(1)稳态不平衡电流当考虑电流互感器励磁电流时，有2=(1-L)/n′2=(′1-′L)/nd=(′L-L)/n≠0式中L，′L——两电流互感器励磁电流(2)暂态不平衡电流差动保护是瞬时动作的，在外部短路暂态过程中，一次侧短路电流中包含有非周期分量，由于它对时间的变率远小于周期分量的变率，很难变换到二次侧，大部分成为电流互感器的励磁电流，这将使不平衡电流大为增加。