调频电动机零序保护频繁启动原因分析及对策

http://www.chinaqking.com 期刊门户-中国期刊网2019/4/22来源:《电力设备》2018年第31期文/徐志鹏
[导读]

        (国网徐州供电公司  江苏徐州  221011)
        1 故障现象
        我公司一台10KV高压变频电机,加装零序电流保护,零序电流互感器为穿心式,电机由三相电缆供电。变频电机未见故障,故障录波正常;电机变频调速过程中,零序保护频繁启动但未动作。通过观察电动机功率和电流波形,未见异常,电机电流和功率检测如图1所示。
       
        图 1电动机电流和功率波形图
        2 零序保护原理
        在中性点非直接接地电网中高压电动机,当电网对地电容很大,电动机内部接地时,接地电容电流较大,若危机电动机的绝缘与安全运行时,则应当装设反应接地故障的零序电流保护[1]。零序保护是由零序电流互感器、零序继电器、信号继电器和中间继电器组成,最后一级中间继电器是执行元件,接通跳闸回路[2]。其中,零序电流互感为穿心式电流互感器,三相负荷电缆穿过其中。当设备正常工作时,,零序电流互感器不输出信号,保护回路不动作。当电路中出现接地、短路等情况时,穿过零序电流互感器的三相电流相量和不为0。若该数值大于零序保护整定值,零序电流互感器就会输出一个信号,保护回路动作,使主电路跳闸从而保护电气设备[3]。
        3 原因分析及故障处理
        由于电动机零序保护频繁启动而又未见动作,因此我们排除电动机故障,因为如果电动机出现接地故障,零序保护会立即动作。电动机接线原理图如图2所示,我们详细检查了电动机、CT、变频器的接线情况,也没有发现异常情况。由于电机是在变频调速过程中零序保护频繁启动,因此我们怀疑是变频器的为题,变频器是否会产生一定的谐波导致零序保护启动。变频器是广州智光生产的,我们联系了变频器厂家,对变频器进行了实验,变频器谐波水平在正常范围内。经过一系列的排除,我们认为问题出在保护本身上。我们检查了保护出口压板,零序CT以及信号回路出点都未发现问题。
       
        图 2 电动机连接图
        经过思考,我们认为问题可能出现在两个方面。一种可能是,零序保护整定值太小,导致保护太敏感,进而导致保护频繁启动。二是,保护内部逻辑错误。首先我们修改了整定值,将整定值调高,结果零序保护启动次数减少,但是仍然启动。至此,问题的原因极有可能是保护内部逻辑错误。保护是四方的公司生产的,我们联系了保护厂商,技术人员通过检查保护装置,发现报文与实际点不对应。问题的原因是保护定义错误, 马达启动保护定义成了零序电流接地保护,导致电机在变频调速过程中零序电流保护频繁启动但未见动作[4]。
        根据上述分析更改了保护内部的判断式,再次将保护投入运行。电机在变频调速过程中,保护没有出现启动现象。
        参考文献:
        [1] 王维俭.电气主设备继电保护原理与应用.2版.北京:中国电力出版社,2002
        [2] 贺家李,宋从矩.电力系统继电保护。增订版.北京:中国电力出版社
        [3] 孙嘉宁.大中型异步电动机综合保护理论及实现.继电器,2000,28(12):20-23.
        [4]杨顺义,等。小电流接地系统接地检测的新判据。电力系统自动化设备,2001(8).