（海南核电有限公司 572700）
摘要：厂用电动机的可靠运行对核电厂的安全运行至关重要，文中首先介绍了低压电动机常见的保护配置，比较分析了低压电动机保护配置的多种方案，并联系实际介绍了海南昌江核电厂的低压电动机保护，最后对一些在现场应用中易出现的电动机保护误动问题进行分析。
关键词：核电厂；低压电动机；保护配置；误动
引言
核电厂中电动机的可靠运行与其安全稳定运行密切相关[1]。由于负载特性、应用场合、安全等级等不同，电动机的保护配置也不尽相同。因此，了解核电厂中电动机保护配置的应用，对实际现场工作中电动机故障原因分析处理有重要的意义。
1 低压电动机保护
低压电动机馈线保护配置一般可分3种，分别为继电器组合保护、微机保护及电动机专用断路器保护[2]。
1.1 继电器组合保护
（1）熔断器+接触器+热继电器
热继电器用于电动机的过载、断相保护，熔断器用于对其后面的接触器、热继电器和电动机的短路保护。热继电器和熔断器的安秒特性必须保证电动机起动过程不致发生误动作，配合曲线如图1.1所示，图中为电动机的电流承受能力，为熔断器保护特性曲线，为热继电器保护特性曲线，为电动机满负荷电流，为电动机起动电流，为接触器分断能力。当发生低倍数过载时由接触器分断供电回路，发生超过接触器分断能力的高倍数过载或短路时由熔断器分断。因此，熔断器除作为分断短路电流的保护外，还需要与其串联的接触器、继电器合理地配合，确保热继电器免遭超过其额定电流10倍的大电流的破坏。
（2）断路器+接触器+热继电器
断路器一般仅配备磁脱扣器，用于短路保护；过载保护仍由热继电器完成，如图1.2所示，其中为断路器的脱扣特性，其他符号与图1.1相同。这种组合的过流保护特性与熔断器、接触器和继电器组合的过载保护段相同，电动机发生过载时热继电器动作使接触器切断电源；断路器装配的磁脱扣器负责瞬时分断其下游电路的短路故障电流，脱扣器整定值必须满足最小短路电流时能可靠动作，而最大短路电流时断路器的极限分断能力满足要求。
图1.1熔断器+接触器+热继电器[3]
图1.2 断路器+接触器+热继电器
1.2 微机保护
一般地，微机保护方案的组成元件包括断路器、接触器和电动机综合保护装置。断路器用于短路保护，接触器用于其他故障开断和电动机的正常开合，电动机综合保护装置以相电流的变化检测为原则，通过将各相电流互感器检测到的电流信号送入微处理器进行逻辑运算，实现过负荷、堵转、单相接地等全面的保护功能。
1.3 电动机专用断路器保护
随着电子技术的发展，断路器可配装微处理技术的专用于电动机保护的电子脱扣器，便可实现电动机的基本保护—短路保护和过载保护。电子脱扣器动作可靠、脱扣精度高，并且不受外界环境温度的影响，与断路器匹配后无需再通过一个外部热继电器来实现过载保护。除此之外，电子脱扣器还可以实现堵转保护、断相和相不平衡保护。
2 昌江核电厂380V电动机保护
海南昌江核电厂不同区域的380V电动机，其保护配置并不相同。核岛和常规岛的380V电机，采用的是热继电器组合的保护方案，热继电器除了用于过载保护外，还具有断相保护的功能。核岛380V电动机选用熔断器作为短路保护，为防止断相，熔断器都装设有辅助触点或熔断器监视器。常规岛380V电动机选用断路器作为短路保护，只是用于切除短路故障的脱扣器类型与电机功率有关。核电厂BOP厂房的380V电机，采用的是微机保护方案，其中断路器配有磁保护脱扣器以提供短路保护，电动机综合保护装置可对电动机在起动和运行中发生的过载、起动超时、断相、电流不平衡、堵转、单相接地等予以保护。
3 实际应用中需要注意的问题
3.1 不平衡保护误动
电动机正常运行时负序电流和三相不平衡度较小，为保证不平衡保护的灵敏度，一般按躲过正常运行时的最大负序电流整定。因此，不平衡保护整定值较低（20%-30%），时限也较小（1-2s）。
某厂厂用电机在变压器合闸时三相不平衡保护误动作，通过调查发现该厂380V电机采用的是定时限电流不平衡保护。在现场实际整定中，由于380V电机不平衡保护延时时间整定得较小，加上变压器合闸时由于励磁涌流和和应涌流使电机三相电流不平衡度较大，最终导致不平衡保护误动作。
实际上，三相电流不平衡时会引起负序电流，使电动机逆转矩增加，温度上升，此时电机的过热保护已能提供保护；严重不平衡时，单相接地也能起到保护作用，所以没必要要求不平衡保护具有较高的灵敏度，可将不平衡保护的延时时间延长或将保护出口动作于信号而非跳闸。
3.2 热过载保护误动
为了防止电动机在长期过负荷时由于发热造成的损坏，目前多数电动机微机保护装置主要是利用电动机的热模型来进行过负荷保护，其中较为常见的是正、负序电流热模型：，，和分别为正、负序电流，和分别为正、负序电流发热常数，为等效电流，为电动机的发热时间常数，为跳闸时间。事实上，、和由电动机制造厂商提供，但是很难获得准确值，若根据经验获得上述参数，很有可能出现保护特性与电机实际的发热特性不匹配，比如选得过大或过小，就会造成电动机烧毁或误切除[4]。所以在整定电动机热过载保护时，必须先弄清楚热模型的算法，并根据现场实际情况不断调整。
4 结语
随着电子技术的发展，电动机综合保护装置的功能将更完善，成本也将更低，但是在实际使用前必须理解保护装置中各保护单元整定值的含义，否则很有可能导致电机保护误动或拒动，造成不必要的经济损失。
参考文献：
[1]李磊.厂用电动机保护配置的探讨[J].中国高新技术企业,2013(28):55-57.
[2]胡刚.低压电动机保护在火力发电厂的应用[J].企业科技与发展,2009(16):97-98.
[3]EJ1134-2001压水堆核电厂厂用电系统设计准则。
[4]贺家李,李永丽,董新洲等.电力系统继电保护原理[M].北京:中国电力出版社,2014.
论文作者:吴海杰,黄景昊,刘芳,王福厚,郭景鸿
论文发表刊物:《电力设备》2016年第3期
论文发表时间:2016/5/30
标签：电动机论文; 接触器论文; 继电器论文; 电流论文; 断路器论文; 核电厂论文; 不平衡论文; 《电力设备》2016年第3期论文;