高壓電機常見故障及相關保護

1、電磁方面的故障

1）定子繞組的相間短路

　　定子繞組的相間短路是電機最嚴重的故障，將引起電機本身繞組絕緣嚴重損壞、鐵芯燒傷，同時將造成電網電壓的降低，影響或破壞其他用戶的正常用電。因此要求盡快切除故障電機。

2）一相繞組的匝間短路

　　電機一相繞組匝間短路時，故障相電流增大，其電流增大程度與短路匝數有關，匝間短路破壞電機的對稱運行，并造成局部嚴重發熱。

3）單相接地短路   

　　高壓電機的供電網絡一般是中性點非直接接地系統，高壓電機發生單相接地故障時，如果接地電流大于10A，將造成電機定子鐵芯燒毀。另外單相接地故障還可能發展成匝間短路或相間短路，視接地電流大小可切除故障電機或發出報警信號。

4）電源或定子繞組一相斷路

　　電源或定子繞組一相斷路造成電機缺相運行，導通相電流增大，電機溫度急劇上升，噪聲加大，振動加大。要盡快停機，否則將造成電機燒毀。

5）電源電壓過高或過低

　　電壓過高，導致定子鐵芯磁路飽和，電流急速增大；電壓過低，電機轉矩下降，帶負荷運行的電機定子電流增大，電機發熱，嚴重時燒毀電機。

2、機械方面的故障

　　軸承故障易使電機溫度上升，噪聲加大，嚴重時軸承抱死，電機燒毀。

2）電機配件裝配不良

　　電機裝配時，螺絲把的不勻，電機內外小蓋與軸相擦，造成電機溫度高，噪聲大。

　　軸的傳動力使軸承溫度升高，電機振動加大。嚴重時會損傷軸承，進而燒毀電機。

二、高壓電機的保護

　　即電流速斷或縱差保護，反應電機定子燒組相間短路故障。容量小于2MW的電機裝設電流速斷保護；容量在2MW及以上或容量小于2MW但電流速斷保護靈敏度不能滿足要求，而且有六根引出線的重要電機可裝設縱差保護。電機的相間短路保護動作于跳閘；對于具有自動滅磁裝置的同步電機，保護還應動作于滅磁。

2.負序電流保護

　　作為電機匝間、斷相、相序接反以及電壓較大不平衡的保護，也可作對電機的三相電流不平衡，相間短路故障主保護的后備作用。負序電流保護動作于跳閘或信號。

3.單相接地保護

　　高壓電機的供電網絡一般為小電流接地系統，發生單相接地時，僅有接地電容電流流過故障點，一般危害較小。只有接地電流大于5A時才考慮裝設單相接地保護，接地電容電流為10A及以上時，保護可帶時限動作于跳閘；接地電容電流為10A以下時，保護動作于跳閘或信號。電機單相接地保護的接線和整定與線路單相接地保護相同。

4.低電壓保護

　　電源電壓短時降低或中斷后又恢復時，許多電機同時啟動，可能造成電壓恢復時間過長，甚至不能恢復。為了保證重要電機的自啟動，在不重要的電機或者工藝、安全方面的原因，不允許自啟動的電機上裝設低電壓保護，延時動作于跳閘。

5.過負荷保護

　　長時間過負荷會使電機溫升超過允許值，使絕緣老化甚至引起故障。故運行過程中易發生過負荷的電機應裝設過負荷保護。根據電機的重要程度及發生過負荷的條件可以設置動作于信號、自動減負荷或跳閘。

6.啟動時間過長保護

　　反應電機啟動時間過長，當電機的實際啟動時間超過整定的允許時間時，保護動作于跳閘。

7.過熱保護

　　反應任何原因引起的定子正序電流增大或出現負序電流，導致電機過熱，保護動作于報警、跳閘。過熱禁止再啟動。

8.堵轉保護（正序過電流保護）

　　反應電機啟動過程中或運行中發生堵轉，保護動作于跳闡。

對于同步電動機還應增設失步保護、失磁保護、非同步沖擊保護。

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