[发明专利]大功率电动机差动保护系统及其差动保护方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电动机的差动保护系统及其差动保护方法，特别是涉及一种采用就地补偿的大功率电动机的差动保护系统及其差动保护方法。

背景技术

为了保护2000KW以上的大功率电动机运行的安全性，防止电动机绕组的相间及匝间短路故障，需要对电动机进行差动保护。

差动保护的基本原理源自基尔霍夫电流定律，即把保护电力设备看成是一个节点，如果流入节点的电流等于流出节点的电流，则节点无泄露，这说明被保护设备无故障或无外部故障。如果流入节点的电流不等于流出节点的电流，则节点中存在其他电流通路，说明被保护设备发生了故障，用电动机的输入电流与输出电流的差作为动作量的保护就称为电动机的差动保护。

由于交流异步电动机的功率因数一般较低，所以如图1所示，目前均是对大功率电动机1采用就地无功补偿的方式，即通过一无功补偿装置2来减少线路损耗，提高大功率电动机1输出侧的功率因数。由于无功补偿装置2联接于大功率电动机1的输入侧，当无功补偿装置2生成的补偿电流的注入大功率电动机1输入侧后，大功率电动机1输入侧的电流比未补偿前的电流减小了，但大功率电动机1的输出侧输出的电流并未发生变化，这就使得电动机差动保护装置3检测到大功率电动机1输入侧的电流的测量值小于输出侧输出电流的测量值，从而结果可能造成电动机差动保护装置3误动作，同时还增大了保护整定的难度。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中大功率电动机采用无功补偿时容易导致差动保护装置的误操作的缺陷，提供一种电动机的差动保护系统及其差动保护方法，通过在大功率电动机输出侧输出的保护电流检测中也注入无功补偿电流来减少大功率电动机输入侧和输出侧的电流检测差值，防止差动保护的误动作。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

本发明提供了一种大功率电动机差动保护系统，包括一大功率电动机、一差动保护单元和一无功补偿单元；其中所述大功率电动机包括用于接收外部电源输入的工作电流的一输入侧和用于输出电动机电流的一输出侧；所述无功补偿单元通过一补偿电流对所述输入侧接收的工作电流进行无功补偿；其特点是，所述无功补偿单元也通过所述补偿电流对所述大功率电动机的输出侧的电动机电流进行无功补偿；所述差动保护单元用于检测经无功补偿的所述输入侧的工作电流和经过无功补偿的输出侧的电动机电流的差值是否超过一正常工作阈值，若超过所述正常工作阈值，则所述差动保护单元停止所述大功率电动机的运转。

较佳地，所述无功补偿单元为一电容器。

较佳地，所述大功率电动机差动保护系统还包括第一电流互感器、第二电流互感器和第三电流互感器，其中所述第一电流互感器将所述外部电源输入的电流转化为所述工作电流，所述第二电流互感器将所述无功补偿单元输出的电流转化为所述补偿电流，所述第三电流互感器将所述大功率电动机的输出侧输出的电流转化为所述电动机电流。

本发明还提供了一种大功率电动机差动保护的方法，其特点是使用如上所述的大功率电动机差动保护系统，并包括以下步骤：S₁₀₁、所述大功率电动机的输入侧接收外部电源输入的工作电流，所述大功率电动机的输出侧输出电动机电流；S₁₀₂、所述无功补偿单元的补偿电流对所述输入侧接收的工作电流进行无功补偿，同时所述无功补偿单元将所述补偿电流通过第二电流互感器分别注入至所述工作电流和所述电动机电流中路；S₁₀₃、所述差动保护单元计算注入所述补偿电流后的所述工作电流和所述电动机电流之间的差值；S₁₀₄、所述差动保护单元检测所述差值是否大于所述正常工作阈值，若大于所述正常工作阈值，则进入步骤S₁₀₅，否则返回步骤S₁₀₃；S₁₀₅、所述差动保护单元停止所述大功率电动机的运转。

本发明的积极进步效果在于：

本发明提供的电动机的差动保护系统通过在大功率电动机输出侧输出的电流中也注入与所述大功率电动机输入侧注入的无功补偿电流相同的补偿电流来减少大功率电动机输入侧和输出侧的电流差值，从而防止由于采用了无功补偿从而使得大功率电动机输入侧和输出侧的电流差值太大所导致的差动保护的误动作。

附图说明

图1为现有技术中电动机差动保护的原理结构图。

图2为本发明的电动机的差动保护系统的较佳实施例的系统结构框图。

图3为本发明的电动机的差动保护系统的较佳实施例的差动保护方法的流程图。

具体实施方式