一种两台互为备用变频电动机的差动保护装置与方法[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 CN 106532648 A(43)申请公布日 2017.03.22

(21)申请号 201611033280.1(22)申请日 2016.11.15

(71)申请人 国家电投集团河南电力有限公司技

术信息中心

地址 450000 河南省郑州市高新区梧桐街

100号

申请人 国家电投集团河南电力有限公司开

封发电分公司　

江苏金智科技股份有限公司(72)发明人 黄宏伟　张延林　王鹏　李连胜　

薛爱轩　牛卫岗　韩英杰　樊予胜　路长江　丁宁　(74)专利代理机构 南京瑞弘专利商标事务所

(普通合伙) 32249

代理人 陈建和

权利要求书1页 说明书3页 附图1页

(51)Int.Cl.

H02H 7/08(2006.01)H02P 5/50(2016.01)

(54)发明名称

一种两台互为备用变频电动机的差动保护装置与方法(57)摘要

两台互为备用变频电动机的差动保护装置，

两台变包括变频器和变频电动机差动保护装置，

频电动机各串联一旁路开关分别连接变频器下端CT电流输出端，变频电动机差动保护装置的输入端连接接变频器下端电流输出端和两台变频电动机中性点CT电流，变频器和两台变频电动机之间的旁路开关通断的位置信号亦连接所述的变频电动机差动保护装置的信号输入端；高压母线通过分别设有电源开关和隔离开关接入到变频器和两台变频电动机。

CN 106532648 ACN 106532648 A

权　利　要　求　书

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1.两台互为备用变频电动机的差动保护装置，其特征是包括变频器和变频电动机差动保护装置，两台变频电动机各串联一旁路开关分别连接变频器下端CT电流输出端，变频电动机差动保护装置的输入端连接接变频器下端电流输出端和两台变频电动机中性点CT电流，变频器和两台变频电动机之间的旁路开关通断的位置信号亦连接所述的变频电动机差动保护装置的信号输入端；高压母线通过分别设有电源开关和隔离开关接入到变频器和两台变频电动机。

2.两台互为备用变频电动机的差动保护方法，其特征是基于变频器和变频电动机差动保护装置，两台变频电动机各串联一旁路开关分别连接变频器下端CT电流输出端，变频电动机差动保护装置的输入端连接接变频器下端电流输出端和两台变频电动机中性点CT电流，变频器和两台变频电动机之间的旁路开关通断的位置信号亦连接所述的变频电动机差动保护装置的信号输入端；高压母线（电源）通过分别设有电源开关和隔离开关接入到变频器和两台变频电动机；所述的变频电动机差动保护装置，利用采集到的旁路开关位置信号，进行变频器中性点电流的选择；由于运行方式的要求，不会出现两侧隔离开关同时闭合的情况，因此当一侧隔离开关闭合，则选择该侧变频电动机中性点CT电流和变频器下端CT电流进行差动保护；所述的变频电动机差动保护装置，满足差动保护的动作条件， 则跳开变频器电源开关和旁路，切断故障。

3.根据权利要求2所述的差动保护方法，其特征是差动保护装置根据变频器下端电流、两台变频电动机之一的中性点电流的判决据信号决定。

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一种两台互为备用变频电动机的差动保护装置与方法

技术领域[0001]本发明属于电力系统继电保护技术领域，实现两台互为备用的变频器拖动电动机的差动保护。

背景技术[0002]随着国家节能减排的要求，变频器得到了极大的重视，在电厂及工业企业中，高压(6kV/10kV)变频器拖动高压大容量电动机得到了越来越广泛的应用。[0003]按照现有规程要求，超过2000kW的高压电动机需安装差动保护，即使变频器拖动的电动机也不例外，变频电动机差动保护装置应运而生，得到了一些现场应用。[0004]实际工程有一些电动机由于可靠性的要求，需要互为备用，两台电动机参数完全相同，一台电动机运行，另一台电动机停机。这类电动机在进行变频器改造时，一般采用一台变频器拖动两台电动机的方案，在配置差动保护时，采用两台独立的变频电动机差动保护装置，通过旁路开关进行差动保护的投退，即一台变频电动机差动保护投入，另一台变频电动机差动保护退出，两台变频电动机差动保护装置同时刻只有一台装置投入使用。发明内容[0005]本发明的目的是，采用一台变频电动机差动保护装置，实现两台互为备用的变频电动机,尤其是互为备用的大功率的变频电动机的差动保护。[0006]本发明采用的技术方案是：两台互为备用变频电动机的差动保护装置，包括变频器和变频电动机差动保护装置，两台变频电动机各串联一旁路开关分别连接变频器下端CT电流输出端，变频电动机差动保护装置的输入端连接接变频器下端电流输出端和两台变频电动机中性点CT电流，变频器和两台变频电动机之间的旁路开关通断的位置信号亦连接所述的变频电动机差动保护装置的信号输入端；高压母线(电源)通过分别设有电源开关和隔离开关接入到变频器和两台变频电动机。[0007]所述的变频电动机差动保护装置根据采集到的旁路开关位置信号，进行变频器中性点CT电流的选择；运行控制上不会出现两台变频电动机侧隔离开关同时闭合的情况，因此当一台变频电动机侧隔离开关闭合，则选择该侧变频电动机中性点CT电流和变频器下端CT电流进行差动保护。[0008]两台互为备用变频电动机的差动保护方法，包括变频器和变频电动机差动保护装置，两台变频电动机各串联一旁路开关分别连接变频器下端CT电流输出端，变频电动机差动保护装置的输入端连接接变频器下端电流输出端和两台变频电动机中性点CT电流，变频器和两台变频电动机之间的旁路开关通断的位置信号亦连接所述的变频电动机差动保护装置的信号输入端；高压母线(电源)通过分别设有电源开关和隔离开关接入到变频器和两台变频电动机；所述的变频电动机差动保护装置，利用采集到的旁路开关位置信号，进行变频器中性点电流的选择；由于运行方式的要求，不会出现两侧隔离开关同时闭合的情况，因此当一侧隔离开关闭合，则选择该侧变频电动机中性点CT电流和变频器下端CT电流进行差

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动保护；所述的变频电动机差动保护装置，满足差动保护的动作条件，则跳开变频器电源开关和旁路，切断故障。[0009]变频电动机差动保护装置，利用采集到的旁路开关位置信号，进行变频器中性点电流的选择。选择该侧变频电动机中性点电流和变频器下端电流进行差动保护。所述的变频电动机差动保护装置按下述方式工作，差动保护装置根据变频器下端CT电流、两台变频电动机之一的中性点CT电流的判决据信号决定。[0010]本发明的有益效果是：采用一台变频电动机差动保护装置实现原先需要两台装置才能完成的互为备用两台变频电动机的差动保护，降低现场使用成本；有利于现有的变频电动机差动保护装置联网调试与控制、智能工作，只要满足差动保护的动作条件，则跳开变频器电源开关和旁路，切断故障。并且只需要使用一台高压变频器对两台变频电动机进行控制。

附图说明[0011]图1为本发明的电气原理图和接线示意图。

具体实施方式[0012]下面结合附图对本发明进一步说明。[0013]图1为本发明的电气原理图和接线示意图，变频电动机差动保护装置0为本申请所述的一种用于两台互为备用变频电动机的差动保护装置。图中：[0014]0–变频电动机差动保护装置；[0015]1–变频器下端CT电流(电流互感器CT)；[0016]2–第一旁路开关；[0017]3–第二旁路开关；[0018]4–第一(高压电动机)中性点CT电流(电流互感器CT)；[0019]5–第二(高压电动机)中性点CT电流(电流互感器CT)；[0020]6–高压母线(电源)；[0021]7–第一开关；[0022]8–第二开关；[0023]9–第三开关；[0024]10–被保护的第一高压电动机；[0025]11–被保护的第二高压电动机；[0026]12–高压变频器。[0027]高压电动机10和高压电动机11为被保护设备，互为备用，同一时刻只有一台高压电动机投入使用。[0028]高压母线6、第一至第三开关7、8、9分别从电源(导通与切断)为高压电动机10和高压电动机11以及高压变频器12提供电源；当采用高压变频器12拖动高压电动机时，第一开关7打开，第二开关8闭合，第三开关9打开。[0029]高压变频器12通过第一旁路开关2拖动高压电动机10；高压变频器12通过第二旁路开关3拖动高压电动机11。由于第一高压电动机10和第二高压电动机11同一时刻只有一

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台高压电动机投入使用，第一旁路开关2和第二旁路开关3同一时刻只有一个开关闭合。[0030]变频电动机差动保护装置0根据采集到的第一旁路开关2和第二旁路开关3位置进行下列4种操作：[0031]1、第一旁路开关2闭合，第二旁路开关3打开，变频电动机差动保护装置0选择第一中性点CT电流4电流和变频器下端CT电流1进行差动保护的计算和逻辑；一旦满足差动保护的动作条件，变频电动机差动保护装置0发出指令，跳开第二开关8和第一旁路开关2，切除故障；[0032]2、第二旁路开关3闭合，第一旁路开关2打开，变频电动机差动保护装置0选择第二中性点CT电流5电流和变频器下端CT电流1进行差动保护的计算和逻辑；一旦满足差动保护的动作条件，变频电动机差动保护装置0发出指令，跳开第二开关8和第二旁路开关3，切除故障；[0033]3、第一旁路开关2闭合，第二旁路开关3闭合，变频电动机差动保护装置0告警，闭锁差动保护；[0034]4、第一旁路开关2打开，第二旁路开关3打开，变频电动机差动保护装置0差动保护退出。

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说　明　书　附　图

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图1

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