变电所电机保护回路现状及对策分析
【论文关键词】电机 差流 闪光
【论文摘要】探讨了萨南油田变电所电机保护回路中的存在问题及原因，并提出了改进意见。结果表明，设置二次谐波特性可防止励磁涌流引起保护误动作，在微机保护变电所中加一闪光继电器完成闪光要求，采用切断反向电流的方法避免信号异常现象，电机回路加装机械程序锁或电磁锁等防误装置，避免走错星点柜的危险，为电力安全生产提供了指导作用。
1.电机保护回路中的发现问题
（1）电动机起机差流现象；
（2）微机保护变电所无闪光装置；
（3）在做电机低电压信号时，位置信号灯有异常闪光现象。
（4）在检修中检修人员有误入运行星点柜的危险
2.原因分析
2.1电机差流故障主要是由于电动机起机时躲不过励磁涌流而动作
起机差流有两种情况：一是差流动作不能合闸；二是合闸成功差流发信号。正常情况下（见图1），泵房按下合闸按钮后，合闸接触器带电，电机合闸。原理上如果电机本身没有问题并不会出现差流信号动作。而在合闸瞬间，由于电机绕组中的出现励磁涌流，使其电流急剧增大，再加上电缆及开关的影响，产生了一个复杂的电磁暂态过程，而在电流保护中的差流保护由于灵敏度等要求，动作电流值往往取得较小，特别在系统阻抗大时合闸涌流现象更为明显。合闸涌流可能会大于装置整定值，使保护误动，电流继电器接点闭合，动作过程为：+2KM→1LJ（2LJ）→1XJ→1ZJ→-2KM从而发出差流信号。
2.2微机变电所无闪光，由于回路设计造成
6kV微机保护系统包括线路保护、变压器保护、电容器保护、电机保护、母联保护等组成。在系统发生事件或运行设备工作异常时，能自动投入音响报警，后台机监控画面上相应块闪光报警，指出事件的性质和异常参数值。除电机保护外，其它保护不存在两地控制完全可以满足要求。而电机保护需要电岗与注水岗的配合来完成，先由注水发出要求合闸信号，电岗看到信号后将操作把手放预合位，注水合闸。而微机保护变电所没有设计闪光装置。
2.3位置信号灯异常发光的现象是由两个回路交替接通造成的
正常情况下，断路器跳闸后，绿灯回路接通闪光，绿灯闪光，发出音响信号（见图2）。但是在做电机的低电压后，常会出现断路器跳闸后，红灯和绿灯都进入了闪光状态，扰乱了信号。从闪光继电器的的原理中可知，变电所的闪光继电器是靠电容充放电来完成的，这样闪光小母线一会带正电源，一会儿带负电源，它的频率和闪光频率相同。当闪光小母线带正电源时，绿灯闪光，回路是这样的：SM—KK（9）（12）--1LD—HC—DL-- -2KM。当闪光小母线带负电源时，就有了寄生回路。在做低电压试验时，6kV电压互感器的刀闸是合着的，中间继电器2ZJ接点闭合，这样通过+2KM--2ZJ—1LP压板—1HD—KK⒁⒂--KK⑼⑿ --1LD—DL --2KM带电，因此红灯又亮了，这样通过闪光继电器就出现了绿灯闪光红灯也闪光的异常现象。
2.4电机星点柜侧无防误装置，造成柜门随意打开
在变电所检修中，电机房星点柜内部的检修是个安全隐患。因为有时变电所运行电机的星点柜柜门打开，极易发生误入运行电机星点柜的危险。主要是因为电机星点柜都是普通挂锁，没有联锁及自锁等防误装置，随时可以打开，这样很不安全。
3.改进意见
3.1为了保证可靠的躲过励磁涌流，保护装置中的差流回路加入适当的延时
励磁涌流有一明显的特征，就是它含有大量的二次谐波，在变压器主保护中就利用这个特性，设置了二次谐波特性来防止励磁涌流引起保护误动作，但如果应用在6kV保护，必须对保护装置进行改造，会大大增加装置软件的复杂性，因此实用性很差。励磁涌流的另一特征就是它的大小随时间而衰减，一开始涌流峰值很大，对于小型电机，经过7～10个工频周波后涌流几乎衰减为零，利用涌流这个特点，在差流保护中加入一短时间延时，就可以防止励磁涌流引起的误动作，这种方法最大优点是不用改造保护装置，虽然会增加故障时间，但对于象6kV这些对统稳定运行影响较小的地方还是适用。03年，对于有差流现象的电机，将部分原电磁型中间继电器更换上一个新型JZS-13B的继电器，这种新型中间继电器时间可调，时间较老式中间稍大一些，从而使差流现象有所缓解。更换新型中间继电器后，电机差流现象有所缓解，但没有真正得到解决，因为原电磁型继电器的延时为0.06-0.07S，而新型继电器的时间调整为0.08S，时间只延时了0.01S左右，所以部分电机还是躲不过励磁电流，差流现象还时常出现，如杏八注、杏二十、杏二十三变电所等。将新更换的中间继电器时间再调大一些（0.1S），这样就可以躲过励磁涌流，不会出现差流现象。然而，如果将这个时间调大，就又出现一个问题，那就是电机起机带有0.1S的延时，故障时也带有0.1S的延时，这样就增加了故障时对电机本身的损伤。将原电机回路进行改进，让电机在起机时带有延时，故障时不带有延时，迅速切断故障，这样就避免了上述的情况。
3.2为了保证闪光装置正常，在微机保护变电所中加一闪光继电器完成闪光要求
为保证闪光装置正常，可以在变电所的直流盘加装一块闪光继电器即可（见图3）。
3.3采用切断反向电流的方法来避免信号异常现象
针对位置信号灯指示异常，可采用切断反向电流的方法来解决。一是在红绿灯回路的灯泡与电阻间串接一个止逆二极管，（见图4，耐压不小于600V）。二是使用带极性的节能灯。这样在做低电压信号时就不会出现红灯回路也接通的现象。
3.4电机回路加装机械程序锁或电磁锁等防误装置，避免走错星点柜的危险
针对电机星点柜的不安全问题，安装一种防止高压开关柜设备误操作的电控机械联锁装置。可以对网门及高压开关柜柜门等需要安全联锁的地方实现联锁，防止误入带电间隔及误操作现象的发生，有效地保护了人身和设备的安全
4.结束语
对变电所中电机回路出现的问题进行了分析和研究，提出了相关的解决办法，但随着新技术的提高，供电的可靠性明显提高，但也有不同情况的问题出现，只有不断的改善了变电所设备的工作性能，提高了电力系统的供电可靠性，才能改善供电水平，减少了供电设备的电气事故的发生。
参考文献：
[1]高凤岗 孙金钰.发电厂变电所电气设备[M].水利电力出版社，1989