论电流互感器饱和对低压电动机保护的影响及其对策

2015-03-12尹光燕

科学中国人 2015年26期

关键词：互感器保护装置幅值

尹光燕

青岛市石化高级技工学校

论电流互感器饱和对低压电动机保护的影响及其对策

尹光燕

青岛市石化高级技工学校

当前，电动机保护装置在电厂运行中得到了广泛的应用，但是电流互感器饱和是影响电动机保护装置运行的主要因素之一。本文分析了电流互感器饱和对低压电动机保护的影响，并对相应的应对措施进行了探讨。

电流互感器饱；低压电动机保护；影响；对策

一、电流互感器饱和分析

首先是电流互感器本身存在一定的缺陷，目前大多数电机组中所采用的电流互感器都是电磁式电流互感器，这种电磁式电流互感器由于铁芯是一种非线性的元件，因此如果系统中的短路容量扩大，就容易有电流互感器饱和的问题。这种问题的一大特征是误差会随着铁芯饱和度的增加而不断扩大。

其次是在低压电动机中中，由于系统中各个馈出单元的用途都是被事先注明的，且电力互感器的变比是参照实际的功率进行设置的，但是母线的馈出路径不是单一的，这就造成了电流进的进出变比存在很大的差距。一旦发生故障，进线在检测到相应定额的电流量时，出线已经饱和。

最后是非周期的分量幅值会较大的影响电流互感器，当非周期的分量幅值为百分之百时，故障情况最严重。其中，非周期分量的分量幅值和电流状况密切相关。同时，非周期的分量幅值衰减时间会随着电流容量增大而延长，这一过程中，电流互感器则更易饱和。

二、电流互感器饱和对低压电动机保护的影响

目前，由于低压电动机在价格上相对便宜，且具有体积小的优势，在实际的机电操作中得到了广泛的使用。但是电流互感器在不同规格的电动机上不具有良好的通用性，加上各个厂家间相互竞争而相继采用价格战，直接导致部分厂家没有重视电流互感器性能上的维护与提升。这进一步导致当电动机负荷量大幅变化时，很容易出现由于电流容量增大而形成的电流互感器饱和现象，进而不利于低压电动机保护装置的运行。

在电流互感器没有饱和现象时，系统中以电流整定值为依据进行的主机保护系统可以正常运行，低压电动机保护装置效果能有效发挥。在电流互感器轻度饱和时，如果电流互感器的变比值过小，且当低压电动机的定子绕机组出现故障时，极有可能造成低压电动机保护装置不运作的情况。在电流互感器严重饱和时，如果低压电动机的定子绕组发生故障，电流互感器所检测出的量值将会大大小于实际值，即电流互感器所采集的电流故障值将大大小于事先设定于电动机保护装置内的定额值，相较于电流互感器轻度饱和来说，这会对低压电动机保护造成极为不利的影响。

三、应对措施

（一）提高低压电动机保护装置可靠性

低压电动机保护装置由于在主保护上要求动作快速，当电流互感器出现饱和情况的时候，就会因为第二次检测不能及时反映出电流故障而出现错误运行。因此，可以将三采样算法运用到低压电动机保护装置的继保算法程序中去，三采样算法在进行参数计算时只需花费三个点采样的时间，这种时间上的优势能有效的降低电流互感器饱和对低压电动机保护装置的影响。在可行性上具备两点优势：一是操作简单，只需要对低压电动机保护装置进行内部改进，将三采样算法加入继保算法程序中即可；二是操作快捷，在运用三采样算法的过程中，只需要进行三点采样，就能有效实现低压电动机保护装置的良好运作。

（二）提高电流互感器稳定性

1.针对新建电厂

在新建电厂时，应该高度重视电流互感器在电动机保护中的结构状态，尽量采用变比、性能较好的电流互感器，同时，还应该强化对电流互感器抗饱和能力的测试，特别是对新的低压电动机保护装置必须要进行抗饱和能力测试。在新建电厂的过程中，应该科学合理的选定相关参数，比如依据实际的规划选定相应容量的短路，提高电流互感器限值的准确性。在具体的实施过程中，可以选择稳定性能更加优良的电流互感器，比如TPY类、PR类等。PR类电流互感器的优势在于，它可以减少剩磁作用于电流互感器生上的影响作用，还可以使故障发生后的电流互感器传变时间延长，使电动机保护装置的运作得到保障。而TPY类电流互感器可以在500KV的系统中得到良好的运用，能够适应于用户的更高需求。

2.针对已建电厂

原有的电厂负荷增长过快，且结构调整多次，相关容量已经接近了实际规划的极限水平，提高电流互感器的稳态性已经不能满足电动机保护的需求。此时，可以对电流互感器进行更换，或降低电流互感器的二次负载电阻来保护电动机。降低二次负载电阻具体手法是换用大截面的电缆或用两根电缆进行并接。新电动机保护装置在运行条件上相对放宽，还能够通过缩小二次电缆长度的方式来减少电流互感器的饱和状况。