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）.
论文作者:徐志鹏
论文发表刊物:《电力设备》2018年第31期
论文发表时间:2019/4/22
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