校平機電動機的故障診斷與保護

校平機電動機是各行各業應用最廣泛的動力設備，供電系統90%的電能是通過電動機消耗的。大型電動機的單臺價值可高達百萬元，由于保護技術落后，其燒損情況嚴重。這種情況在國內外各行各業中普遍存在，直接經濟損失巨大。而大型電動機往往又是重要生產過程的動力和重要輔機設備，若其損壞還將中斷重要的生產過程，影響安全生產和產品質量，其間接損失是難以估價的。

大型校平機電動機的故障診斷與保護，長期以來一直是學術界和工程界的研究熱點和難題。近十幾年來，這一領域的研究主要在兩個方面：一方面是尋求在保護理論上的突破，逐步由定性到定量、由外部故障到內部故障等；另一方面是在實現手段上發展，逐步由電磁型、電子型到微機型，由單一功能到智能化的綜合保護等。本文對近十幾年來電動機故障診斷與保護理論的發展和主要成果進行了較全面的綜述，并對這一領域的發展趨勢作了展望。本文認為，大型電動機內部故障的定量分析方法的理論突破是實現其有效保護的關鍵。

我國電動機的常規保護方式一般采用熱繼電器型或電磁型的過電流保護，大型電動機有配置零序電流保護，個別的還有差動保護。過流保護的基本原理是以電流幅值增加作為故障判據，從原理上只能反應對稱故障，對斷相、接地、不平衡運行等不對稱故障不能及時有效地保護。

常規過流保護不能有效保護不對稱故障的原因主要有兩方面：一是各類不對稱故障不一定出現明顯的過電流，根據文獻[習的分析，當斷相故障時，只有電動機負荷率，健全相才會出現過流，而由于負荷特性及電動機選型等因素電動機經常運行于輕載的情況是很普遍的；另一原因是不對稱故障對電動機的危害不只表現在過流引起的過熱效應，更主要的是負序電流效應。負序效應會導致電動機端部發熱、轉子振動、減小起動力矩等一系列問題，這時僅以過流來反映故障嚴重程度顯然是不夠的。

在保護特性方面，大型校平機電動機要求速斷切除故障，還應能夠區分電動機冷、熱態過載，而同時大型電動機的啟動電流大，啟動時間長。電磁型反時限過流或兩段式電流保護在整定時，速斷保護定值必須躲開電動機自啟動電流，而反時限和定時限的整定又必須大于電動機的自啟動時間，因此反映故障的靈敏度低，切除故障的時間長，往往保護動作時電動機已嚴重燒損。

雖然校平機電動機常規保護方式存在許多嚴重缺陷，但目前仍是電動機保護的主體。這一方面是由于電動機量大面廣，管理欠規范，不如發電機等電氣主設備受到重視。另一方面也由于目前許多新型綜合保護魚龍混雜、市場混亂，其性能和可靠性有待進一步檢驗。

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