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摘要：文中对一起引风机电动机启动过程中差动保护误动事故进行分析。根据差动保护动作情况和故障数据记录分析，电流互感器饱和是导致这次事故的直接原因。针对纵联差动保护和电流互感器的特点，结合现场的实际情况，对本次引风机电动机差动保护的误动原因进行深入分析,并提出处理方法与建议。
关键词：差动保护；误动；饱和；阻抗
0 引言
根据GB/T14285-2006 《继电保护和安全自动装置技术规程》第4.13.2条的规定，2MW以上的电动机，或2MW以下的电动机，但电流速断保护灵敏度系数不符合要求时，可装设纵联差动保护，纵联差动保护应防止在电动机自启动过程中误动作。与变压器差动保护相比，电动机差动保护不需要进行相位转换，两侧电流互感器选型一致，因此电动机保护在躲避不平衡电流能力上更强。但从电厂经济性方面考虑，电动机配置的TA容量不大，且引风机电动机离开关柜又较远，因此TA二次负荷容易使得TA饱和，造成差动保护误动。
1 差动保护动作情况说明
某发电厂引风机电动机保护装置型号为WDZ-5233，WDZ-5233电动机综合保护测控装置主要用于10KV及以下2000KW及以上大型三相异步电动机的保护和测控。该引风机电动机于2013-12-20 15:27:12.498在启动时发生差动速断动作，其整个动作过程如下表所示：
动作时A相差流为11.97A，已大于差动速断整定值9.4A，从装置记录数据看，差动速断动作无问题。但是事故跳闸后检查电机和保护装置，未发现任何故障，电机状态正常，怀疑此次为保护装置误动。
2 故障分析
该引风机电动机的装设位置距离6KV配电室较远，电缆长度245米，电动机差动保护采用的两组CT，一组装在6KV配电间的开关柜中，另一组装于电动机本体内的三相绕组中性点侧，WDZ-5233保护装置安装在6KV开关柜上。即使电动机两侧CT的传变特性相同，但是两者的负载却有较大的差别，电动机中性点侧CT回路电缆较长，使其二次回路连接线阻抗较大，在正常工作情况下，中性点的CT传变可能不会有异常，依然保持一二次线性关系，但是当电动机启动时启动电流达到正常运行时额定电流的6~8倍，在启动时中性点侧CT达到的饱和程度要比6KV开关柜的CT深得多，从而引起差动保护回路严重不平衡，差动电流大幅增加，致使差动保护产生误动作。
此次保护动作，故障数据记录完整，其故障过程的采样值录波波形如下：
其采样通道依次为：电机的机端A相电流、机端C相电流、中性点A相电流、中性点C相电流、dIa（A相差流）和dIc（C相差流）。如波形所示，电动机启动后第一个周波内差流很小或基本没有差流，一个周波后中性点A相波形已经严重畸变，中性点C相也发生的一定的畸变，从而在差动回路中产生了不平衡电流，如图的dIa通道，当该不平衡电流超过差动整定值时，即导致保护误动。
3 处理方法与建议
解决CT饱和问题可从如下几个方面入手：
1）避免CT饱和最根本的方法就是使用容量足够大的CT，如适当增加CT变比，或采用二次额定为1A的CT；
2）尽量减小CT二次负载阻抗，加大二次电缆截面；
3）选用TP级的CT，TP级的CT铁芯较P级CT大，抗饱和能力强很多，当一般体积较大，价格较贵；
4）选用分布式差动保护装置，WDZ-5213差动保护配合WDZ-5274采集单元专门用来解决长距离情况下差动的问题；
考虑到现场进行大规模改造的可能较小，结合现场实际情况，可采取以下两种方法：
1）尽量减小CT二次负载阻抗，如现在有多余或备用的二次电缆抽头，可并接到原电缆上，从而减小电缆阻抗。
2）适当增加差动速断动作定值，以躲过电机启动时由于CT保护造成的差动不平衡电流。
4 结论
差动保护在高压电动机的保护配置中广泛使用，要仔细了解继电保护装置原理，在接线设计时要特别注意CT的容量及其二次回路的负载问题。计算定值时要充分考虑现场实际情况，在CT的选型时要保证所选CT的容量可以满足电动机启动时CT二次回路的负荷。可以通过增大CT的容量，增大CT的变比，增大CT二次回路所用电缆的截面，缩短电缆长度等方法，来避免电动机启动时因CT饱和而导致差动保护误动的情况发生。
参考文献：
[1]继电保护和安全自动装置技术规程.GB/T14285-2006
[2]葛怀东，姚斌，秦红霞.电动机差动保护误动事故的分析.电力设备，2007.11
[3]刘毅斌.引风机差动保护误动原因及处理方法.企业科技与发展，2008.10
论文作者:苗小龙
论文发表刊物:《电力设备》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/14
标签：电动机论文; 差动论文; 回路论文; 电流论文; 电缆论文; 阻抗论文; 动作论文; 《电力设备》2017年第27期论文;