大型高壓電機上為何要用差動保護？

相對于中小型電機，高壓電機造價昂貴，而且應用場合關(guān)鍵、特殊，無論是發(fā)生故障后電機本體的處置，還是由于發(fā)生故障衍生的其他問題，可能比我們能想象到的嚴重得多。為此，一些特殊場合使用的高壓電機，會采用差動保護裝置，其目的在于及時、有效發(fā)現(xiàn)問題并防止問題的進一步惡化。
電動機差動保護主要用于高壓電網(wǎng)中的中大型電動機，反應電動機內(nèi)部運行的質(zhì)量狀況，一般取電動機繞組首端和末端的運行電流值進行運算，達到規(guī)定閾值自動觸發(fā)保護動作！
閾值又叫臨界值，是指一個效應能夠產(chǎn)生的最低值或最高值！
差動保護是一項非常有效的電氣設備安全運行保護措施，利用電氣設備輸入電流和輸出電流矢量差觸發(fā)保護動作的特點，使得任何兩端口電氣網(wǎng)路、發(fā)電機、電動機、變壓器等電氣設備均有非常經(jīng)典的應用。
差動保護在大型高壓電機上應用相對較多。如礦井主動力和主通風設備用高壓電機必須加裝差動保護裝置，以確保系統(tǒng)安全可靠運行，避免非預期停機將會導致的重大經(jīng)濟損失和安全事故。
大型高壓電機定子繞組通常采用星形接法，默認三個出線端子。當引進差動保護時，電機必須有6個出線端子。應用到電機上的差動保護裝置是這樣動作的：檢測電動機始末端電流，比較始端電流和末端電流的相位和幅值差。正常情況下始端電流和末端電流的幅值和相位的差值為零，即流入電動機的電流等于流出電動機的電流；當電動機內(nèi)部發(fā)生相間、匝間或?qū)Φ氐榷搪饭收蠒r，兩者之間即產(chǎn)生差流并達到一定值時，啟動保護功能。
電動機差動保護裝置，按照實際的需求在不斷改進和完善，可以提供電流速斷，熱過載反時限過流，兩段式定時限負序、零序電流，轉(zhuǎn)子停滯，啟動時間過長，頻繁啟動等多項保護功能。
對于特大容量電動機，差動保護裝置應按照三相式縱差設計。這樣一來，不但能作為電動機定子繞組及引出線相間短路的主保護，而且可作為單相接地故障的主保護，作用于瞬時跳閘，實現(xiàn)輸入與輸出狀態(tài)的雙重保護作用。
電機兩端流過方向相同、大小相等的電流為穿越性電流，而方向相反的電流稱為非穿越性電流。作為主保護，電機比率制動差動保護是以非穿越性電流作為動作量、以穿越性電流作為制動量，實時監(jiān)測計量這些具體參數(shù)，區(qū)分被保護元件的正常狀態(tài)、故障狀態(tài)和非正常運行狀態(tài)。
不同狀態(tài)下的參數(shù)特征
正常運行狀態(tài)下，穿越性電流即為負荷電流，非穿越性電流理論為零； 當電機內(nèi)部相間短路狀態(tài)，非穿越性會電流劇增；當電機外部故障時，穿越性電流劇增。
保護裝置能靈敏反應內(nèi)部相間短路狀態(tài)動作出口，從而達到保護元件的目的，而在正常運行和區(qū)外故障時可靠不動作。