电流互感器饱和对低压电动机保护的影响及对策

董大洋

摘 要：在实际工业生产中，人们越来越注重安全，不只是重视工人的安全，同时也对设备的安全越来越重视。近些年电动机综合保护装置的应用被推广开来，很多工厂都使用了这项技术。但是由于这项技术对从业人员的相关知识要求很高，需要选定电流互感器。若参数选取不适合自己的话，会导致定子绕组出现短路现象，使得电动机综合保护装置对电动机采取制动，进而影响生产。现实生产中，可以利用PSCAD软件对电动机综合保护装置进行拟真模拟分析，然后确定相关的参数。还可以在电动机综合保护装置的设计原理中加入三采样算法，然后通过Matlab/Simulink进行验证。这种方法可以防止在电流饱和的时候，采用傅立叶变化计算时间过多而引起的电动机综合保护装置不能主动进行制动的麻烦，进一步保证了电动机的安全工作。

关键词：电力系统 电动机综合保护装置 电流互感器 三采样算法

1、电动机在实际生产中的通用性能力较为薄弱，再加上近年来电气行业竞争不断加剧，使得各个设备厂家都使用降价减配的手段来寻求更多的客户，生产厂家往往会降低对设备保护装置的投入，电流互感器性能直接关乎到电动机的保护机制，在生产厂家减配时，往往选择减少这部分，这就使得目前很多电气设备的安全性得不到保证。因为降低了电动机的保护装置，使得电动机一旦超载荷工作，就会引起定子绕组不能正常工作，进而会造成短路或因电流互感器饱和导致电動机综合保护装置的制动。鉴于此，笔者就保护电流和电动机综合保护装置里的互感器的饱和特性的保护作用加以讨论，更好的确保实际生产中的电动机安全。

2、在实际生产中电动机综合保护装置的基本原理图如下，笔者在本文中将一次侧电流互感器叫做大TA，二次侧电流互感器佳作小TA。

3、电流互感器饱和对低压电动机保护的不利影响

由于实验需要对电动机进行过载工作，有一定的危险性。同时实验成本也会偏高，本文所以采用PSCAD软件对电动机综合保护装置进行拟真模拟分析，通过电脑软件测试电流互感器在过饱和的情况下对电动机有什么影响。电动机供电网络的接地方式对于电动机的正常工作是没有影响。在实际生产中，低压电机一般采取的是中性点接地的方法，本次试验就是在中性点接地的前提下对电流互感器波形的观测进而确定定子绕组对电动机的影响。

经过笔者进行大量实验，发现电流互感器出现不正常的工作会对电动机造成三种影响，电流互感对电动机的影响完全由自身的饱和度绝对，在电动机正常工作时，电流互感器也处于正常工作的状态，对大TA的选择要以变比为主，同时还要将其与实际生产联系在一起。定子绕组在工作时和电流互感器保持一致，都在进行正常工作，所以说电动机的综合保护装置对于上文的这种电机可以起到保护作用。

上文已经对电流互感器轻度饱和的情况加以分析，得出对电动机保护最为重要的一个因素是电流互感器参数的正确选择。在实际生产中，若电流互感器的实际情况与电动机的正常工作状态相互矛盾，在电流互感器偏小的时候，电动机若出现故障，大TA的变得饱和。根据电路分析，在大TA饱和的情况下，整个电路的电流比小TA所允许的最大电流都要打，这时候对导致小TA发生饱和。在这种情况下，大TA的电流值变化会比小TA更加剧烈。所以，在实际生产中，大TA对于电动机是十分重要的，他决定了电动机保护装置的质量。在电流互感器处于轻度饱和的情况下，电动机的保护装置有可能会发生制动作用。在电流互感器处于过饱和的情况下，由图纸分析，大TA和小TA的波形图都会发生剧烈的变动，对电动机的正常使用引起很大的麻烦。

4、电流互感器饱和状态下电动机保护的主要对策

电流互感器会对电动机的保护情况造成很多影响，为了更好的进行实际生产，电动机的安全一定要保证好。为了更好的对电动机进行保护，笔者结合自己在实际工作中的经验，提出如下几个可以更好的保护电动机的方法：

4.1 电流互感器的校验

电流互感器在进行实验之前要进行一定的校验工作，只有标准统一，才能保证实验结果的准确。本文通过极性检查的校验方法对电流互感器进行校验。即在电流互感器上对一次绕组和二次绕组进行标记化处理，同时引导电流经过校验需要流过的地区，可以借助相关仪器进行校验。这部分操作的主要目的是使实验更加准确，更好的确定电流互感器和电动机保护装置之间的关系。

4.2 电流互感器饱和状态下电动机保护的运行维护对策

4.2.1 选择合适的电流互感器

低压电动机相比高压电动机在实际额定电压上比较低，所以，在对电流互感器的选择上要尤为慎重。切实选择可以和低压电动机相配合的电流互感器。要充分考虑到电流互感器在过载的情况下是否还可以保护电动机。在实际生产中，要考虑各方面的因素，才能得到最匹配的电流互感器，更好的对电动机进行保护。

4.2.2 选择杭饱和能力较强的低压电动机

为了降低电流互感器在过载情况下对电动机的保护影响，就不能仅仅考虑电流互感器，对于电动机的选择也是十分重要的。要切实选择动力强劲的电动机，充分考虑在过饱和情况下二者的配合状态，可以使用PSCAD对实际工作进行拟真模拟，以确定合适的电动机。

4.2.3 减少电流互感器的二次负担

还可以通过对电流互感器分担一部分压力，来进行更好的对电动机保护。电流互感器主要由铁芯和绕组构成，这两者对于电流互感器的性能起到了决定性作用。一般情况下，大TA的匝数要多于小TA。这种情况下，有时会出现短路的情况，对小TA的匝数进一步的减小，可以有效的降低电流互感器对电动机安全性能的不利影响。

5、结论

本文通过PSCAD软件对电流互感器的各种状态下对于电动机的保护情况加以分析，并且就实验结果进行了分析。电流互感器是电动机保护装置中不可缺少的一部分，但是质量不好的电流互感器也会对电动机的安全造成影响。本文由具体情况总结道普遍情况，具体分析了电流互感器三种状态下对于电动机的重要影响。我们要不断的加深对电动机保护的认识，切实做好实际生产中的安全工作。

参考文献

[1]陈永停，张胜国，贺春等.电流互感器饱和对低压电动机保护的影响及对策[J].电力系统保护与控制，2014（09）.

[2]尹光燕.低电压电动机保护装置中电流互感器的特性分析[J].科学中国人，2015（09）.

[3]何小飞，王锐，李江陵等.电流互感器饱和对继电保护装置动作影响分析与对策[J].四川电力技术，2015（06）.

[4]胡志华，张斌，姚彦霞.电动机保护故障判据[J].内蒙古石油化工， 2012（06）.