高壓變頻器電動(dòng)機保護配置
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目前此種保護配置方式主要存在兩個(gè)問(wèn)題：
(1)對于2 000 kW以上的電動(dòng)機，需要配置差動(dòng)保護。因此，在變頻器拖動(dòng)電動(dòng)機情況下，電動(dòng)機差動(dòng)保護退出，保護的可靠性受到影響。
(2)任意時(shí)刻，變壓器保護裝置、電動(dòng)機保護裝置只有一臺投入使用，降低了裝置的使用效率。
3 變頻器電動(dòng)機差動(dòng)保護
在使用變頻器拖動(dòng)電動(dòng)機的情況下，傳統電動(dòng)機差動(dòng)保護無(wú)法使用的原因為：電動(dòng)機機端CT為圖1中開(kāi)關(guān)柜處的CT1和電動(dòng)機中性側CT即CT3這兩處CT的電流頻率不相同。文獻提出采用磁平衡差動(dòng)保護來(lái)實(shí)現，但實(shí)際中存在幾個(gè)問(wèn)題：
(1)目前發(fā)電廠(chǎng)使用的電動(dòng)機基本上都無(wú)法提供磁平衡差動(dòng)所需要的中性側電纜引出。
(2)磁平衡差動(dòng)的電流是在變頻器下方，非工頻電流。對于微機保護，按照工頻50 Hz整定的定值不適用于非工頻情況。
由于差動(dòng)保護的兩側電流必須為同一頻率下電流?？煽紤]在變頻器下方、電動(dòng)機上方加裝一組CT，即CT2，此組CT可安裝于變頻器柜中，由CT2和CT3兩組電流構成差動(dòng)保護。
常規差動(dòng)保護為相量差動(dòng)，其原理是用傅里葉算法，根據一個(gè)周波的采樣點(diǎn)計算出流入和流出電流的實(shí)虛部，再計算出差動(dòng)和制動(dòng)電流的幅值、相位后用相量比較的方式構成判據。由于電流非50 Hz工頻，因此在進(jìn)行傅里葉計算時(shí)需要通過(guò)頻率跟蹤保證計算結果的正確。由于變頻器下方無(wú)電壓引入，因此通過(guò)常規的電壓跟蹤頻率方式無(wú)法實(shí)現。有廠(chǎng)家提出利用電流跟蹤頻率，但由于電流跟蹤頻率存在較大的誤差，容易引起保護的誤動(dòng)、拒動(dòng)，在實(shí)際中并不采用。
對于差動(dòng)保護中采用的采樣值差動(dòng)，為微機保護中所有通道采樣為電流在同一時(shí)刻的瞬時(shí)值：當被保護設備沒(méi)有橫向內部故障時(shí)，各采樣電流值之和為零；當發(fā)生內部故障時(shí)，各采樣電流值之和不為零。采樣值差動(dòng)保護就是利用采樣值電流之和按一定的動(dòng)作判據構成。
與常規相量差動(dòng)保護相比，采樣值差動(dòng)具有動(dòng)作速度快、計算量少等特點(diǎn)，是微機差動(dòng)保護領(lǐng)域的一個(gè)突破，己應用于母差、變壓器等保護中。采樣值差動(dòng)不涉及傅氏計算，變頻器所帶來(lái)的諧波也不會(huì )影響其計算精度，因此，對工作于25～50 Hz的高壓變頻電動(dòng)機，其差動(dòng)保護可以利用該算法實(shí)現。
江蘇金智科技股份有限公司基于采樣值差動(dòng)原理開(kāi)發(fā)的變頻器電動(dòng)機差動(dòng)保護，已經(jīng)在現場(chǎng)成功投運，運行一段時(shí)間以來(lái)，未出現保護誤動(dòng)、拒動(dòng)的情況，說(shuō)明采樣值差動(dòng)可以應用于變頻器電動(dòng)機的差動(dòng)保護。該差動(dòng)保護裝置電流輸入有3組CT，分別為開(kāi)關(guān)側CT1、變頻器下方電動(dòng)機上方增加的CT2、中性側CT3，同時(shí)引入工頻旁路開(kāi)關(guān)接點(diǎn)。當旁路開(kāi)關(guān)接點(diǎn)閉合時(shí)，此時(shí)為常規相量差動(dòng)，采用傅里葉算法，差動(dòng)電流為CT1和CT3電流；當旁路開(kāi)關(guān)接點(diǎn)斷開(kāi)時(shí)，此時(shí)為采樣值差動(dòng)，采用采樣值差動(dòng)算法，差動(dòng)電流為CT2和CT3電流。
4 變頻器電動(dòng)機后備保護
目前一般變頻器電動(dòng)機配置一臺電動(dòng)機保護測控裝置和一臺變壓器保護測控裝置，兩臺裝置之間通過(guò)旁路開(kāi)關(guān)進(jìn)行投退。由于任意時(shí)刻，兩臺裝置只有一臺投入使用，降低了裝置的使用效率。
變壓器保護主要功能包括過(guò)流保護、負序保護、接地保護、過(guò)負荷保護等；電動(dòng)機保護功能，主要包括過(guò)負荷保護、過(guò)流保護、負序保護、零序保護及低電壓保護等。
江蘇金智科技股份有限公司在此基礎上開(kāi)發(fā)了一臺全新的變頻器電動(dòng)機后備保護裝置，裝置中包含有變壓器保護、電動(dòng)機保護功能，其中的變壓器保護、電動(dòng)機保護功能的投退通過(guò)旁路開(kāi)關(guān)接點(diǎn)所形成的硬壓板進(jìn)行控制，這樣把原先兩臺裝置的功能集成到一臺裝置中，提高現場(chǎng)裝置的使用率。此后備保護裝置在多個(gè)現場(chǎng)得到了廣泛應用，受到了用戶(hù)的一致認可。
5 結束語(yǔ)
對于目前發(fā)電廠(chǎng)用高壓變頻器帶電動(dòng)機的保護，傳統地采用傅里葉算法的相量差動(dòng)不太適用，可以采用采樣值差動(dòng)保算法實(shí)現差動(dòng)保護；可以將現有的兩臺變壓器和電動(dòng)機保護裝置的功能集成在一臺裝置中，實(shí)現后備保護，這樣既滿(mǎn)足電動(dòng)機保護的要求，又節省了成本。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/178596.htm
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