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NEP998A继电保护装置在高压电动机中的应用

【摘要】在电力生产中，电气设备举足轻重，它的可靠运行对于生产安全

来说非常关键，而电动机保护设备又是电动机可靠平稳运行的主要保障，本文结

合陡河发电厂6KV电机保护，对NEP998A数字式继电保护装置在电力生产中的

作用。

【关键字】保护装置；电机保护；电流

前言：

高压电机在工业生产中应用广泛，为避免电机因故障造成损坏，继电保护装

置必不可少的，继电保护人员对保护的可靠性、快速性、灵敏性也越来越重视。

随着科学技术的不断发展，原老式的电磁型继电器保护已经逐渐被微机综保所替

代，技术也逐渐成熟。NEP998A型数字式继电保护装置在陡河发电厂6KV电机

开关保护中广泛应用，在安全生产中起到了重要作用。

NEP998A型数字式继电保护装置，需要220V直流电源供电，采用高速处理

器，主频220HZ，外围电路设计简单；测量三相电流和零序电流（Ia，Ib，Ic，

Io），三相或线电压（Uan，Ubn，Ucn，Uab，Ubc，Uca）；保护元件的出口方式

可通过跳闸矩阵进行整定，所有继电器出口节点可选择为跳闸接点（自动返回）

或信号接点（复归后返回）。

保护功能及原理说明

（1）电流速断保护

它能在最短的时间内迅速切除短路故障，减小故障持续时间，防止事故扩大。

异步电动机启动过程中电流很大，能达到5-8倍额定电流（Ie），启动时间能达

到几十秒。当任一项电流大于速断保护电流定值时，保护动作。该保护设有“起

动中速断定值”和“起动后速断定值”，起动中采用前者，按躲过电动机起动电流

整定，起动结束后采用后者，按电动机自起动电流和区外出口短路时电动机最大

反馈电流考虑，取电流大者。

（2）过流保护

当任一相电流大于过流保护定值时，经可设定的延时时间，保护动作，动作

电流一般为（1。2-2）Ie，延时按躲过电动机起动时间整定。此电流值小于速断

保护的定值。

（3）过负荷保护

由于短时过负荷不会引起系统或电力设备的安全问题，但长时间会引起系统

或电力设备本身的安全或稳定问题，或用电设备的安全，故过负荷一般保护延时

作用于信号和跳闸。当电机三相电流IA、IB、IC大于设定的过负荷保护定值时，

经过延时，装置发出信号或跳闸（可自行设定）。过负荷保护的定值比过流保护

的定值要低得多，但要大于正常负荷，防止设备过载运行，而且为了躲过设备起

动电流还要加入一定的延时。当某种原因使过流保护拒动时，过负荷保护还可作

为过流保护的后备

（4）过热保护

过热保护综合考虑了电动机正序、负序电流所产生的热效应，为电动机各种

过负荷引起的过热提供保护，也可作为电动机短路、起动时间过长、堵转等的后

备保护。

Ieq?=K1×I1?+6I2?，其中：I1-等效电流；I1-正序电流（标幺值）；I2-负序电

流（标幺值）；K1-正序电流发热系数，在电机起动过程中K1=0。5，起动完毕

K1=1。

保护动作时间t和等效电流Ieq的关系：

t=τ/（Ieq?-I∞?），τ-过热时间常数；I∞-允许电机长期运行的最大电流，一

般设定为1。1。当热积累达到τ时，装置跳闸。

（5）零序保护

三相电流平衡时，没有零序电流，不平衡时产生零序电流，零序保护就是用

零序互感器采集零序电流，当零序电流超过一定值（保护中设定），装置发信号

或跳闸。装置采样里的I0为零序采样值，零序保护可以保护电动机和一次电缆。

在校验保护时，零序电流在一次侧通入，通入值为一次值，在装置采样中观察二

次值。

（6）低电压保护及TV短线闭锁

当电动机的供电母线电压短时降低或中断又恢复时，为防止线路上电动机同

时自启动使电源电压严重降低，通常会在次要电动机上装设低电压保护。当供电

母线电压低到一定值时，低电压保护动作，将次要电动机切除，使供电母线电压

恢复到足够的电压，以保证重要电动机的自启动。

当三个线电压Uab、Ubc、和Uca同时低于低电压定值时，低电压保护动作，

经延时作用于出口。为了防止因TV短线使保护误动，设置了TV短线闭锁。当

TV短线时，装置发告警信号并闭锁低电压保护。低电压保护定值的设定按躲过

成组电动机自起动时的最低电压来整定。母线未送电时，保护装置通过采样会使

保护动作，为了避免这种情况，必须满足了低电压的开放条件，低电压保护才能

投入（可自行设定投入或退出）。