[發明專利]大功率電動機差動保護系統及其差動保護方法

有效

• 申請號: 201210016324.5
• 申請日: 2012-01-17
• 公開（公告）號: CN103208779A
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發明（設計）人: 蒲紅梅;陳建國
• 申請（專利權）人: 湖北追日電氣股份有限公司
• 主分類號: H02H7/08
• 分類號: H02H7/08;H02J3/18
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 朱水平;王婧荷

技術領域

本發明涉及一種電動機的差動保護系統及其差動保護方法，特別是涉及一種采用就地補償的大功率電動機的差動保護系統及其差動保護方法。

背景技術

為了保護2000KW以上的大功率電動機運行的安全性，防止電動機繞組的相間及匝間短路故障，需要對電動機進行差動保護。

差動保護的基本原理源自基爾霍夫電流定律，即把保護電力設備看成是一個節點，如果流入節點的電流等于流出節點的電流，則節點無泄露，這說明被保護設備無故障或無外部故障。如果流入節點的電流不等于流出節點的電流，則節點中存在其他電流通路，說明被保護設備發生了故障，用電動機的輸入電流與輸出電流的差作為動作量的保護就稱為電動機的差動保護。

由于交流異步電動機的功率因數一般較低，所以如圖1所示，目前均是對大功率電動機1采用就地無功補償的方式，即通過一無功補償裝置2來減少線路損耗，提高大功率電動機1輸出側的功率因數。由于無功補償裝置2聯接于大功率電動機1的輸入側，當無功補償裝置2生成的補償電流的注入大功率電動機1輸入側后，大功率電動機1輸入側的電流比未補償前的電流減小了，但大功率電動機1的輸出側輸出的電流并未發生變化，這就使得電動機差動保護裝置3檢測到大功率電動機1輸入側的電流的測量值小于輸出側輸出電流的測量值，從而結果可能造成電動機差動保護裝置3誤動作，同時還增大了保護整定的難度。

發明內容

本發明要解決的技術問題是為了克服現有技術中大功率電動機采用無功補償時容易導致差動保護裝置的誤操作的缺陷，提供一種電動機的差動保護系統及其差動保護方法，通過在大功率電動機輸出側輸出的保護電流檢測中也注入無功補償電流來減少大功率電動機輸入側和輸出側的電流檢測差值，防止差動保護的誤動作。

本發明是通過下述技術方案來解決上述技術問題的：

本發明提供了一種大功率電動機差動保護系統，包括一大功率電動機、一差動保護單元和一無功補償單元；其中所述大功率電動機包括用于接收外部電源輸入的工作電流的一輸入側和用于輸出電動機電流的一輸出側；所述無功補償單元通過一補償電流對所述輸入側接收的工作電流進行無功補償；其特點是，所述無功補償單元也通過所述補償電流對所述大功率電動機的輸出側的電動機電流進行無功補償；所述差動保護單元用于檢測經無功補償的所述輸入側的工作電流和經過無功補償的輸出側的電動機電流的差值是否超過一正常工作閾值，若超過所述正常工作閾值，則所述差動保護單元停止所述大功率電動機的運轉。

較佳地，所述無功補償單元為一電容器。

較佳地，所述大功率電動機差動保護系統還包括第一電流互感器、第二電流互感器和第三電流互感器，其中所述第一電流互感器將所述外部電源輸入的電流轉化為所述工作電流，所述第二電流互感器將所述無功補償單元輸出的電流轉化為所述補償電流，所述第三電流互感器將所述大功率電動機的輸出側輸出的電流轉化為所述電動機電流。

本發明還提供了一種大功率電動機差動保護的方法，其特點是使用如上所述的大功率電動機差動保護系統，并包括以下步驟：S₁₀₁、所述大功率電動機的輸入側接收外部電源輸入的工作電流，所述大功率電動機的輸出側輸出電動機電流；S₁₀₂、所述無功補償單元的補償電流對所述輸入側接收的工作電流進行無功補償，同時所述無功補償單元將所述補償電流通過第二電流互感器分別注入至所述工作電流和所述電動機電流中路；S₁₀₃、所述差動保護單元計算注入所述補償電流后的所述工作電流和所述電動機電流之間的差值；S₁₀₄、所述差動保護單元檢測所述差值是否大于所述正常工作閾值，若大于所述正常工作閾值，則進入步驟S₁₀₅，否則返回步驟S₁₀₃；S₁₀₅、所述差動保護單元停止所述大功率電動機的運轉。

本發明的積極進步效果在于：

本發明提供的電動機的差動保護系統通過在大功率電動機輸出側輸出的電流中也注入與所述大功率電動機輸入側注入的無功補償電流相同的補償電流來減少大功率電動機輸入側和輸出側的電流差值，從而防止由于采用了無功補償從而使得大功率電動機輸入側和輸出側的電流差值太大所導致的差動保護的誤動作。

附圖說明

圖1為現有技術中電動機差動保護的原理結構圖。

圖2為本發明的電動機的差動保護系統的較佳實施例的系統結構框圖。

圖3為本發明的電動機的差動保護系統的較佳實施例的差動保護方法的流程圖。

具體實施方式