首先說說為什么要設置電動機保護。

    我們知道，電動機的主要故障是定子繞組的相間短路及單相接地短路。定子繞組的相間短路會造成電動機的損壞和燒毀，引起母線電壓顯著下降，并破壞其它用電設備的正常工作。盡管在6kV中性點不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地，雖然單相電壓升高，由于線電壓仍為6kV，二次電壓為100V，當電容電流很小時，電機在2小時內還能正常工作，但如果電容電流大于5A，短時間內還是會燒壞電機。此外，電動機還有過負荷等不正常工作狀態(tài)。過負荷是由于所帶機械負荷過大、母線電壓降低引起的轉速下降，一相電源斷線而造成兩相運行及電動機起動時間過長等所致。電動機長時間過負荷將使電機過熱、絕緣老化，甚至發(fā)展成為故障。鑒于上述原因，在電動機上應裝設相間及接地保護裝置，并裝設過負荷保護，盡快地將故障電動機切除。

    電動機分布于380V低壓系統(tǒng)和6kV高壓系統(tǒng)，磨煤機、引風機、送風機、排粉風機、給水泵、循環(huán)水泵等1000kW以上大容量電機接入6kV系統(tǒng)，除400kW凝結水泵、355kW灰漿泵納入6kV系統(tǒng)外，其他幾百千瓦小容量電機均接入380V系統(tǒng)。

    一、6kV高壓電機保護配置有：綜合保護、差動保護、低電壓保護、熔斷器保護，其中綜合保護包括速斷保護、過流保護、零序保護、熱積累保護等。

    1.綜合保護（速斷保護、過流保護、零序保護、熱積累保護）

    速斷保護作為電動機相間短路的主保護；過流保護作為速斷保護的后備保護及靠近電機中性點側短路的主保護；零序保護反映電動機接地故障；熱積累保護反映電機過負荷保護。

    6KV高壓電機均裝有數字式綜合保護裝置，通過開關負荷側CT將測量量引入。速斷保護的動作電流應按躲過自起動的電流來整定，即

    Id=KkIdqKk—可靠系數Idq—電機自起動時的起動電流

    正常運行中，開關回路中流過額定電流，而在電機短路故障下，則開關回路中流過短路電流。該電流遠大于額定電流，此時，流入繼電器的電流達到保護動作值，繼電器動作，其接點閉合，跳開電動機出口開關。由于電流速斷保護有死區(qū)，只能保護電機繞組80%，不能保護電機全部。如在電機靠近中性點側發(fā)生短路時，短路電流達不到電機速斷保護動作值，但又大于電機額定電流，此時，就應裝設過流保護來切斷電機電源開關，切斷故障電流。

    正常運行時，零序電流互感器中沒有電流流出，而當電機發(fā)生接地故障時，在零序電流互感器中產生零序電流，該電流流入繼電器,其接點閉合跳開開關。

    電機在額定電流或額定電流以下可長期運行，但由于某些原因，如負載太重、出口門開度過大等造成電機電流超過額定值，經過一段時間，熱積累達80%時發(fā)信號，此時，應及時降低電機出力，使電機電流降至額定電流以下，如不調整，熱積累達100%時則跳開該電機電源開關。

    2.差動保護

    6kV高壓電動機當裝設速斷保護的靈敏度不夠時，應裝設差動保護裝置，作為相間短路的主保護。兩組CT分別取于開關負荷側與電機中性點側。差動保護用于大容量的重要電動機上，我公司僅在5100kW給水泵電動機上裝設此類保護。

    正常運行時，開關流過負荷電流，在兩CT間產生環(huán)流。該電流不流入差動繼電器1CT、2CT,當保護區(qū)內故障時，如三相短d1點，此時，兩CT產生電流為Id1、Id2。該電流流入差動繼電器，電流值為Id1+Id2。此時，差動繼電器動作，其常開接點閉合，啟動中間繼電器（ZJ）,ZJ常開接點閉合后啟動跳閘回路跳該開關。

    為防止電流互感器二次回路斷線時保護誤動作，差動繼電器的動作電流應按躲過電動機的額定電流來整定：

    Idj=KkIde/nl

    Kk—可靠系數Ide—電機額定電流nl—CT變比

    3、電動機低電壓保護

    當母線電壓降低或中斷后的恢復過程中，接在母線上的電動機都要自啟動而吸收很大的啟動電流，從而延長了電壓恢復時間，使自啟動的條件變壞，甚至使自啟動成為不可能。裝設低電壓保護的目的就是當電網電壓降低時，將一部分不重要的電機及根據生產情況要求不許或不需要自啟動的電機從母線上切除，以保證重要電機的自啟動并加速母線電壓的恢復過程。

    6KVI段、II段設置兩級低電壓保護。第一級低電壓保護動作三個電壓繼電器,動作電壓為0.3Ue,動作時間為0.5S；第二級低電壓保護動作另一電壓繼電器,動作電壓為0.2Ue,動作時間為9S。一級低壓保護切除母線上一部分電機，而二級低壓保護切除母線上所有電機。

    低電壓保護用電壓量取于各母線段電壓互感器（PT）,經PT二次小開關分別接于四個電壓繼電器。其動作過程正常時，母線電壓正常，其中兩個電壓繼電器勵磁，因而其常閉接點打開，另外兩個繼電器不勵磁，兩低壓母線不帶電。當母線出現低壓時，達到電壓繼電器的動作電壓時，則低電壓繼電器動作，其常閉接點閉合起動另一繼電器。如在0.5S電壓未恢復，則這一繼電器接點閉合，一低壓母線帶電跳一部分電機。若此時電壓恢復，則三個電壓繼電器返回。若電壓還未恢復，達到另一繼電器動作電壓，則該繼電器常閉接點閉合，啟動又一繼電器。該繼電器經9S延時，在此期間電壓恢復則返回，另一低壓母線不帶電。若經過9S電壓仍未恢復，則繼電器接點閉合該低壓母線帶電，切除母線上所接全部電動機，相應低壓保護動作有掉牌。裝于PT柜門上兩個繼電器為低壓掉牌繼電器。

    二、380V電動機保護配置

    380V系統(tǒng)小容量電動機采用低壓熔斷器作為電機相間及接地保護。

    380V電動機保護有熔斷器及熱偶，熔斷器主要保護電機及其引出線相間故障及接地故障，通過熔斷器熔斷切斷故障電流。熔斷器的選擇一般取（2.25~3.25）In，它可以躲過電機啟動電流。由于電機故障時，短路電流可達額定電流的十幾倍，這么大的電流流過熔斷器使熔絲熔斷達到切除故障的目的。熱偶為電動機過負荷保護。在正常運行時，電極電流小于或等于額定電流，而由于某些原因導致電流超過額定電流，經過一段時間熱偶動作跳該電機，切斷電機的控制回路。如重新啟動，則應復歸熱偶，并控制電流不能超過額定電流。