2024年5月24日发(作者：门玄穆)
电动机保护定值的整定计算
(1) 电流速断保护 作为电动机短路故障的主保护。一般按躲开电动机启动电流整定,并
考虑一定的可靠系数,对微机电动机保护的可靠系数可比电磁型小一些,取1. 2，1. 3 之
间。电动机启动电流应由实测取得,按负荷性质不同一般启动电流在6，10 倍电机额定电
流之间。在保护选型时最好选择可以自动记录电动机最大启动电流的保护,以便于整定。
微机电动机保护一般采用相电流接线方式,故接线系数为1。有的电动机微机保护有启动后
速断定值自动减半功能,有的保护有启动后可以单独整定的速断定值,对启动后速断定值不
可整定得过于灵敏。国内电动机微机保护对启动的判断是靠电机的电流,一般厂家对此门
坎电流定为0. 1，0. 2 倍电机额定电流,大于此电流判断电机启动。考虑备用电源自投慢
速失压切换时,由于电机的反馈电流可能还大于此门坎电流时,备用电源投入后,电机启动电
流有可能大于启动后速断定值而引起保护误动。因此,对启动后的速断定值不能整定的过
于灵敏,一般选在0. 5，0. 7 倍电机额定电流之间。
(2) 负序保护 作为反映电机及其电源断相或电机单相接地(对大电流接地系统的电
机) 、两相短路的保护。负序保护定值一般按电机在额定电流时断线产生的负序电流使负
序保护可靠动作来整定,可靠系数可取1. 2，1. 5 之间。保护动作时间要躲过电动机外部
二相或单相短路(对大电 流接地系统) 的动作时间。由于负序保护按断相动作整定,动作比
较灵敏。2003 年6 月广东沙角A 厂曾因电动机负序保护整定得过于灵敏, 在110kV 线路
短路时,线路主保护拒动,由线路后备保护4. 07s 切除故障,由于故障时间过长而引起厂用
6kV 母线上35 台电动机MP3000 型微机负序保护误动的情况。对负序保护,国内厂家一
般用负序电流做为负序保护的故障量,而且有的厂家如万利达公司的MMPR 电动机保护,
负序保护取两相CT 电流, (B 相电流由保护自产,) 有的厂家如智光公司的MDU201D、东
大金智公司的WDZ2430 保护,负序保护取三相CT 电流。国外有的厂家如西屋公司的
MP3000、ALSTOM公司的P631 保护用负序电流与正序电流之比来做负序保护的故障
量。对于具体装置的保护定值整定时。都要认真分析电机断相时的负序动作量,作为整定
依据。 (3) 接地保护 作为保护电机及电缆单相接地时的保护。对大电流接地系统有专用零
序CT 时,单相接地电流整定值可以按躲过电机启动时的最大零序不平衡电流来整定。对于
三相CT接线收尾来产生零序电流时,为了防止CT二次回路断线时,保护误动作,也可按躲
一相断线时的电流来整定。动作时间一般可取0. 3，0. 5s 之间。对电机启动时的最大零
序不平衡电流最好实测,根据多年来运行经验,一般可按0. 2，0. 4 电机额定
电流来整定,这样整定能最大限度地保护电机内部中性点附近单相接地。对小电流接
地系统的接地保护,如果只用零序电流而不判断零序电流方向作为零序保护的故障量,一般
按躲开外部接地时电动机送出的三相 稳态电容电流值来整定,对电机电容电流应实测。对
于判断零序功率方向的零序保护,按其具体动作原理来进行整定。
(4) 过热保护 过热是引起电动机损坏的重要原因,特别是转子因负序电流产生的过热。
电流与时间的关系一般按式t =τ/ [ K1 ( I1/ In) 2 + K2 ( I2/ In) 2 - 1. 052 ]来设计,其中
τ为电动机的发热时间常数,应由电动机厂家提供,但由于国内电机厂家对电动机研究水平
的限制,此参数一般尚难提供。一般可按电动机允许连续启动两次来近似整定τ值。K1 为
正序发热系数,有的厂家在起动时K1 取0. 03 ,启动后取1 ;有的厂家在启动时K1取0. 5
在启动后取1。K2 为负序发热系数,一般可取6。 (5) 堵转保护 防止电机堵转,一般利用电
动机转速开关和相电流构成。动作时间应躲开电动机从启动到速度开关变位的时间。动作
电流应躲 开电动机正常允许的最大负荷电流,这样可以防止转速开关误动引起堵转保护动
作。
(6) 低电压保护 为了保护重要电动机的自启动可靠成功,切除部分不重要的电动机,并
防止不允许自起动的电动机自起动。一般电厂低电压 保护用母线PT 的低电压保护来跳各
台电机,其好处是PT 低电压保护在一、二次保险断线时,可以闭锁低电压保护。而一般电
动机的低电压保护在PT保险断线时,很少有闭锁低电压保护的功能。对高温高压电厂,次要
电动机及不需要自起动的电动机,一般低电压保护动作定值在60，75 %额定电压之间,动
作时间一般取0. 5s ;重要的电动机的低电压保护动作定值一般为45，55 %额定电压之间,
动作时间一般取9s。
(7) 定时限过负荷保护 应躲过电动机允许长期正常运行的最大负荷电流;动作时间,可
取电动机最大启动时间。
(8) 反时限过负荷保护 按反时限公式以躲过电动机启动时的启动电流和时间来整定。
(9) 差动保护 按继电保护和安全自动装置技术规程的要求,容量大于2000kW 的异步
电动机和主保护灵敏度检验不合格的异步电动机要加 装电动机差动保护,国外的电动机保
护一般采用变压器保护代替,因此差动保护装置内部有较完整的电动机后备保护。而国内
保护厂家为电动机 差动保护做专用的差动保护,差动保护装置内部无电动机后备保护,需与
电动机综合保护配合共同构成大型电动机的全套保护。
2 电动机故障情况分析[1 ]
要设计一个保护装置,首先要分析保护对象会遇到的各类故障,分析其故障特征,才能提
出切实可行的保护方案。对于异步电动机来说,其故障形式
主要分为绕组损坏和轴承损坏两方面。造成绕组损坏的主要原因有: (1) 由于电源电压
太低使得电动机不能顺利启动,或者短时间内重复启动,使得电动机因长时间的大启动电流
而过热。
(2) 长期受电、热、机械或化学作用,使绕组绝缘老化和损坏,形成相间或对地短路。
(3) 因机械故障造成电动机转子堵转。
(4) 三相电源电压不平衡或波动太大,或者电动机断相运行。 (5) 冷却系统故障或环境
温度过高。
2024年5月24日发(作者：门玄穆)
电动机保护定值的整定计算
(1) 电流速断保护 作为电动机短路故障的主保护。一般按躲开电动机启动电流整定,并
考虑一定的可靠系数,对微机电动机保护的可靠系数可比电磁型小一些,取1. 2，1. 3 之
间。电动机启动电流应由实测取得,按负荷性质不同一般启动电流在6，10 倍电机额定电
流之间。在保护选型时最好选择可以自动记录电动机最大启动电流的保护,以便于整定。
微机电动机保护一般采用相电流接线方式,故接线系数为1。有的电动机微机保护有启动后
速断定值自动减半功能,有的保护有启动后可以单独整定的速断定值,对启动后速断定值不
可整定得过于灵敏。国内电动机微机保护对启动的判断是靠电机的电流,一般厂家对此门
坎电流定为0. 1，0. 2 倍电机额定电流,大于此电流判断电机启动。考虑备用电源自投慢
速失压切换时,由于电机的反馈电流可能还大于此门坎电流时,备用电源投入后,电机启动电
流有可能大于启动后速断定值而引起保护误动。因此,对启动后的速断定值不能整定的过
于灵敏,一般选在0. 5，0. 7 倍电机额定电流之间。
(2) 负序保护 作为反映电机及其电源断相或电机单相接地(对大电流接地系统的电
机) 、两相短路的保护。负序保护定值一般按电机在额定电流时断线产生的负序电流使负
序保护可靠动作来整定,可靠系数可取1. 2，1. 5 之间。保护动作时间要躲过电动机外部
二相或单相短路(对大电 流接地系统) 的动作时间。由于负序保护按断相动作整定,动作比
较灵敏。2003 年6 月广东沙角A 厂曾因电动机负序保护整定得过于灵敏, 在110kV 线路
短路时,线路主保护拒动,由线路后备保护4. 07s 切除故障,由于故障时间过长而引起厂用
6kV 母线上35 台电动机MP3000 型微机负序保护误动的情况。对负序保护,国内厂家一
般用负序电流做为负序保护的故障量,而且有的厂家如万利达公司的MMPR 电动机保护,
负序保护取两相CT 电流, (B 相电流由保护自产,) 有的厂家如智光公司的MDU201D、东
大金智公司的WDZ2430 保护,负序保护取三相CT 电流。国外有的厂家如西屋公司的
MP3000、ALSTOM公司的P631 保护用负序电流与正序电流之比来做负序保护的故障
量。对于具体装置的保护定值整定时。都要认真分析电机断相时的负序动作量,作为整定
依据。 (3) 接地保护 作为保护电机及电缆单相接地时的保护。对大电流接地系统有专用零
序CT 时,单相接地电流整定值可以按躲过电机启动时的最大零序不平衡电流来整定。对于
三相CT接线收尾来产生零序电流时,为了防止CT二次回路断线时,保护误动作,也可按躲
一相断线时的电流来整定。动作时间一般可取0. 3，0. 5s 之间。对电机启动时的最大零
序不平衡电流最好实测,根据多年来运行经验,一般可按0. 2，0. 4 电机额定
电流来整定,这样整定能最大限度地保护电机内部中性点附近单相接地。对小电流接
地系统的接地保护,如果只用零序电流而不判断零序电流方向作为零序保护的故障量,一般
按躲开外部接地时电动机送出的三相 稳态电容电流值来整定,对电机电容电流应实测。对
于判断零序功率方向的零序保护,按其具体动作原理来进行整定。
(4) 过热保护 过热是引起电动机损坏的重要原因,特别是转子因负序电流产生的过热。
电流与时间的关系一般按式t =τ/ [ K1 ( I1/ In) 2 + K2 ( I2/ In) 2 - 1. 052 ]来设计,其中
τ为电动机的发热时间常数,应由电动机厂家提供,但由于国内电机厂家对电动机研究水平
的限制,此参数一般尚难提供。一般可按电动机允许连续启动两次来近似整定τ值。K1 为
正序发热系数,有的厂家在起动时K1 取0. 03 ,启动后取1 ;有的厂家在启动时K1取0. 5
在启动后取1。K2 为负序发热系数,一般可取6。 (5) 堵转保护 防止电机堵转,一般利用电
动机转速开关和相电流构成。动作时间应躲开电动机从启动到速度开关变位的时间。动作
电流应躲 开电动机正常允许的最大负荷电流,这样可以防止转速开关误动引起堵转保护动
作。
(6) 低电压保护 为了保护重要电动机的自启动可靠成功,切除部分不重要的电动机,并
防止不允许自起动的电动机自起动。一般电厂低电压 保护用母线PT 的低电压保护来跳各
台电机,其好处是PT 低电压保护在一、二次保险断线时,可以闭锁低电压保护。而一般电
动机的低电压保护在PT保险断线时,很少有闭锁低电压保护的功能。对高温高压电厂,次要
电动机及不需要自起动的电动机,一般低电压保护动作定值在60，75 %额定电压之间,动
作时间一般取0. 5s ;重要的电动机的低电压保护动作定值一般为45，55 %额定电压之间,
动作时间一般取9s。
(7) 定时限过负荷保护 应躲过电动机允许长期正常运行的最大负荷电流;动作时间,可
取电动机最大启动时间。
(8) 反时限过负荷保护 按反时限公式以躲过电动机启动时的启动电流和时间来整定。
(9) 差动保护 按继电保护和安全自动装置技术规程的要求,容量大于2000kW 的异步
电动机和主保护灵敏度检验不合格的异步电动机要加 装电动机差动保护,国外的电动机保
护一般采用变压器保护代替,因此差动保护装置内部有较完整的电动机后备保护。而国内
保护厂家为电动机 差动保护做专用的差动保护,差动保护装置内部无电动机后备保护,需与
电动机综合保护配合共同构成大型电动机的全套保护。
2 电动机故障情况分析[1 ]
要设计一个保护装置,首先要分析保护对象会遇到的各类故障,分析其故障特征,才能提
出切实可行的保护方案。对于异步电动机来说,其故障形式
主要分为绕组损坏和轴承损坏两方面。造成绕组损坏的主要原因有: (1) 由于电源电压
太低使得电动机不能顺利启动,或者短时间内重复启动,使得电动机因长时间的大启动电流
而过热。
(2) 长期受电、热、机械或化学作用,使绕组绝缘老化和损坏,形成相间或对地短路。
(3) 因机械故障造成电动机转子堵转。
(4) 三相电源电压不平衡或波动太大,或者电动机断相运行。 (5) 冷却系统故障或环境
温度过高。