本發(fā)明涉及電力裝置繼電保護(hù)領(lǐng)域，尤其涉及一種超大型電動機(jī)的差動保護(hù)方法和裝置。

背景技術(shù)：

隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，設(shè)備水平越來越高，20mw以上超大型電動機(jī)的使用不斷增多，由于大型電動機(jī)容量大，導(dǎo)致電動機(jī)起動困難，目前大型電動機(jī)常用的起動方法是變頻起動，但變頻設(shè)備復(fù)雜且成本高。

國內(nèi)許多廠家正在積極研究工頻起動方法，由于超大型電動機(jī)工頻起動所需起動電流很大，常常需要由啟動回路提供大電流啟動電動機(jī)，電機(jī)啟動之后再切換到工作回路為正常工作的電動機(jī)供電?，F(xiàn)有的差動保護(hù)有磁平衡差動保護(hù)和縱聯(lián)差動保護(hù)，磁平衡差動保護(hù)安裝使用方便，但保護(hù)范圍小，只保護(hù)電動機(jī)繞組本身?？v聯(lián)差動保護(hù)范圍大，但是縱聯(lián)差動保護(hù)目前主要應(yīng)用于中小型電動機(jī)的工頻啟動中，目前未能應(yīng)用在大型電動機(jī)的工頻啟動中。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的是提出一種超大型電動機(jī)的差動保護(hù)方法和裝置，以解決超大型電動機(jī)在工頻啟動時(shí)無法采用縱聯(lián)差動保護(hù)的問題，并提高縱聯(lián)差動保護(hù)的快速響應(yīng)能力。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種超大型電動機(jī)的差動保護(hù)方法，包括：

檢測所述電動機(jī)機(jī)端側(cè)電流和中性點(diǎn)側(cè)電流，將所述機(jī)端側(cè)電流和中性點(diǎn)側(cè)電流做差，得到電流差值；

根據(jù)預(yù)設(shè)差值判斷所述電流差值是否滿足第一預(yù)設(shè)條件，若滿足，則輸出控制信號；

根據(jù)控制信號，控制所述電動機(jī)工作回路中斷路器的導(dǎo)通狀態(tài)。

第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種超大型電動機(jī)的差動保護(hù)裝置，包括：

電流差值獲取模塊，用于檢測所述電動機(jī)機(jī)端側(cè)電流和中性點(diǎn)側(cè)電流，將所述機(jī)端側(cè)電流和中性點(diǎn)側(cè)電流做差，得到電流差值；

電流差值判斷模塊，用于根據(jù)預(yù)設(shè)差值判斷所述電流差值是否滿足第一預(yù)設(shè)條件，若滿足，則輸出控制信號；

斷路器控制模塊，用于根據(jù)控制信號，控制所述電動機(jī)工作回路中斷路器的導(dǎo)通狀態(tài)。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提供的一種超大型電動機(jī)的差動保護(hù)方法和裝置，計(jì)算電動機(jī)機(jī)端側(cè)電流和中性點(diǎn)側(cè)電流的電流差，根據(jù)電流差值能夠判斷電動機(jī)內(nèi)部是否發(fā)生故障；根據(jù)電流差值的判斷結(jié)果輸出控制信號，控制信號對電動機(jī)工作回路中的斷路器的導(dǎo)通狀態(tài)進(jìn)行控制，從而對電動機(jī)的工作回路進(jìn)行控制。控制信號直接對電動機(jī)工作回路中斷路器的工作狀態(tài)進(jìn)行控制，能夠在電動機(jī)內(nèi)部發(fā)現(xiàn)問題后，快速做出反應(yīng)，防止因控制過程復(fù)雜，而造成電動機(jī)更嚴(yán)重的損壞，提高了系統(tǒng)的診斷和響應(yīng)能力，能夠最大程度的保護(hù)電動機(jī)。

附圖說明

下面將通過參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例，使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員更清楚本發(fā)明的上述及其他特征和優(yōu)點(diǎn)，附圖中：

圖1是本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種超大型電動機(jī)的差動保護(hù)方法的流程示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例二提供的一種超大型電動機(jī)的差動保護(hù)方法的流程示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例三提供的一種超大型電動機(jī)的差動保護(hù)方法的流程示意圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例四提供的一種超大型電動機(jī)的差動保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖并通過具體實(shí)施方式來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。可以理解的是，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本發(fā)明，而非對本發(fā)明的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分而非全部結(jié)構(gòu)。在不沖突的情況下，本發(fā)明實(shí)施例以及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

超大型電動機(jī)在起動過程中所需電流是正常工作時(shí)所需電流的4到5倍，因此，需要采用啟動回路去啟動超大型電動機(jī)，當(dāng)啟動回路的供電電流值降低到預(yù)設(shè)值之后，將工作回路切入。開始起動工作回路給電動機(jī)供電，電動機(jī)差動保護(hù)裝置開始起保護(hù)作用，電動機(jī)開始正常運(yùn)行。電動機(jī)差動保護(hù)的主要原理是比較電動機(jī)機(jī)端側(cè)和中性點(diǎn)側(cè)電流大小和方向，即差動保護(hù)是根據(jù)“電路中流入節(jié)點(diǎn)電流總和等于零”原理制成的。正常情況下，電動機(jī)機(jī)端側(cè)和中性點(diǎn)側(cè)的電流應(yīng)該相等或相差不大。

實(shí)施例一

圖1是本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種超大型電動機(jī)的差動保護(hù)方法的流程示意圖。該方法適用于超大型電動機(jī)工作的應(yīng)用場景，該方法可以由一種超大型電動機(jī)的差動保護(hù)裝置來執(zhí)行。超大型電動機(jī)的差動保護(hù)裝置可以由軟件和/或硬件的方式來實(shí)現(xiàn)。如圖1所示，該方法包括：

步驟110、檢測電動機(jī)機(jī)端側(cè)電流和中性點(diǎn)側(cè)電流，將機(jī)端側(cè)電流和中性點(diǎn)側(cè)電流做差，得到電流差值。

在超大型電動機(jī)運(yùn)行過程中，縱聯(lián)差動保護(hù)裝置根據(jù)采集電動機(jī)機(jī)端側(cè)和中性點(diǎn)側(cè)的電流，來判斷電動機(jī)內(nèi)部是否發(fā)生故障。

在電動機(jī)的機(jī)端側(cè)和中性點(diǎn)側(cè)分別采用相同的電流互感器，對電動機(jī)機(jī)端側(cè)和中性點(diǎn)側(cè)的電流進(jìn)行檢測，將檢測的結(jié)果發(fā)送給微機(jī)綜合保護(hù)裝置(簡稱微機(jī)綜保裝置)；微機(jī)綜保裝置對檢測的電流值做差，得到電流差值，通過對電流差值進(jìn)行判斷，可以判斷電動機(jī)內(nèi)部是否發(fā)生故障。

步驟120、根據(jù)預(yù)設(shè)差值判斷電流差值是否滿足第一預(yù)設(shè)條件，若滿足，則輸出控制信號。

預(yù)設(shè)差值是電動機(jī)正常工作情況下的機(jī)端側(cè)電流和中性點(diǎn)側(cè)電流的預(yù)設(shè)的最大容差，即預(yù)設(shè)差值是保證電動機(jī)正常工作情況下機(jī)端側(cè)電流和中性點(diǎn)側(cè)電流的最大差值，預(yù)設(shè)差值與電動機(jī)如接線情況等電路連接情況有關(guān)，也與電動機(jī)的型號有關(guān)。

控制信號包括：關(guān)斷信號和開啟信號。一般地，只有控制信號為關(guān)斷信號時(shí)，相關(guān)設(shè)備才執(zhí)行相應(yīng)的操作。

根據(jù)預(yù)設(shè)差值可以判斷電動機(jī)是否發(fā)生故障，根據(jù)判斷的結(jié)果，發(fā)送相應(yīng)的控制信號，用來控制相關(guān)設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的操作；如：控制繼電器或斷路器等設(shè)備執(zhí)行關(guān)斷操作。

進(jìn)一步地，根據(jù)預(yù)設(shè)差值判斷電流差值是否滿足第一預(yù)設(shè)條件，若滿足，則輸出控制信號，包括：判斷電流差值是否大于或等于預(yù)設(shè)差值，若是，則輸出關(guān)斷信號；若否，則輸出開啟信號。

步驟130、根據(jù)控制信號，控制電動機(jī)工作回路中斷路器的導(dǎo)通狀態(tài)。

在電動機(jī)由工作回路供電過程中，當(dāng)控制信號為關(guān)斷信號時(shí)，控制電動機(jī)工作回路中斷路器關(guān)斷，電動機(jī)將停止工作。

本發(fā)明實(shí)施例提供的一種超大型電動機(jī)的差動保護(hù)方法，通過計(jì)算電動機(jī)機(jī)端側(cè)電流和中性點(diǎn)側(cè)電流的電流差，來判斷電動機(jī)內(nèi)部是否發(fā)生故障；控制信號直接對電動機(jī)工作回路中斷路器的工作狀態(tài)進(jìn)行控制，即對電動機(jī)工作回路的導(dǎo)通狀態(tài)進(jìn)行控制，能夠在發(fā)現(xiàn)電動機(jī)內(nèi)部問題后，快速做出反應(yīng)，防止因控制過程復(fù)雜，而造成電動機(jī)更嚴(yán)重的損壞，提高了系統(tǒng)的快速診斷和快速響應(yīng)的能力，最大程度的保護(hù)電動機(jī)。

實(shí)施例二

本實(shí)施例在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，在電動機(jī)工作回路剛閉合時(shí)，對控制信號的輸出條件進(jìn)行了具體優(yōu)化，如圖2所示，該方法包括：

步驟210、檢測電動機(jī)工作回路是否由斷開狀態(tài)切換到閉合狀態(tài)。

由于電動機(jī)開始由起動回路供電，當(dāng)達(dá)到預(yù)設(shè)電流后，開始切入工作回路供電，此時(shí)，工作回路由斷開狀態(tài)切換到閉合狀態(tài)，起動回路由閉合狀態(tài)切換到斷開狀態(tài)。通過檢測電動機(jī)工作回路的工作狀態(tài)，能夠判斷此時(shí)電動機(jī)的供電情況和掌握電動機(jī)工作情況，進(jìn)而根據(jù)電動機(jī)的工作情況，進(jìn)行下一步操作。

檢測電動機(jī)工作回路的方法包括：檢測工作回路的電流值、檢測工作回路特定器件的電壓值或檢測控制工作回路開啟的器件的工作狀態(tài)。

步驟220、若是，則判斷工作回路閉合時(shí)間是否大于或等于預(yù)設(shè)時(shí)間，若是，則輸出控制信號。

若電動機(jī)的工作回路由斷開狀態(tài)切換到閉合狀態(tài)時(shí)，會存在起動回路也給電動機(jī)供電的情況，此時(shí)，電動機(jī)機(jī)端側(cè)電流將小于中性點(diǎn)側(cè)電流，機(jī)端側(cè)電流和中性點(diǎn)側(cè)電流的差值將大于預(yù)設(shè)差值，但電動機(jī)內(nèi)部并沒有發(fā)生故障，容易導(dǎo)致微機(jī)綜保裝置誤動作，因此，在判斷工作回路工作狀態(tài)由斷開狀態(tài)切換到閉合狀態(tài)后，為了防止微機(jī)綜保裝置發(fā)生誤動作，需要對控制信號的輸出進(jìn)行控制。

預(yù)設(shè)時(shí)間的設(shè)置是由起動回路斷開的時(shí)間，以及起動回路斷開后，電動機(jī)工作電流的恢復(fù)時(shí)間決定的。

工作回路的電流在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)能夠恢復(fù)正常，通過對工作回路閉合時(shí)間進(jìn)行判斷，當(dāng)閉合時(shí)間大于等于預(yù)設(shè)時(shí)間時(shí)，再輸出控制信號，微機(jī)綜保裝置開始對電動機(jī)進(jìn)行差動保護(hù)，微機(jī)綜保裝置將不再發(fā)生誤動作。

步驟230、檢測電動機(jī)機(jī)端側(cè)電流和中性點(diǎn)側(cè)電流，將機(jī)端側(cè)電流和中性點(diǎn)側(cè)電流做差，得到電流差值。

步驟240、根據(jù)預(yù)設(shè)差值判斷電流差值是否滿足第一預(yù)設(shè)條件，若滿足，則輸出控制信號。

步驟250、根據(jù)控制信號，控制電動機(jī)工作回路中斷路器的導(dǎo)通狀態(tài)。

步驟210和步驟220在步驟240之前即可，與步驟230的前后順序關(guān)系在此不做限定。

本發(fā)明實(shí)施例提供的一種超大型電動機(jī)的差動保護(hù)方法，在電動機(jī)工作回路由斷開狀態(tài)切換到閉合狀態(tài)時(shí)，通過設(shè)置預(yù)設(shè)時(shí)間，延時(shí)輸出控制信號，在起動回路和工作回路同時(shí)給電動機(jī)供電造成機(jī)端側(cè)電流變化時(shí)，能夠有效防止微機(jī)綜保裝置誤動作的發(fā)生，從而自動投入差動保護(hù)，有效的使用縱聯(lián)差動保護(hù)，保證電動機(jī)的順利起動。

實(shí)施例三

本實(shí)施例在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，對獲取電動機(jī)工作回路的控制信號的方法進(jìn)行了具體優(yōu)化，如圖3所示，該方法包括：

步驟310、檢測電動機(jī)機(jī)端側(cè)電流和中性點(diǎn)側(cè)電流，將機(jī)端側(cè)電流和中性點(diǎn)側(cè)電流做差，得到電流差值。

步驟320、根據(jù)預(yù)設(shè)差值判斷電流差值是否滿足第一預(yù)設(shè)條件，若滿足，則輸出控制信號。

步驟330、將輸出的控制信號記為第一控制信號。

步驟340、檢測硬壓板回路是否導(dǎo)通，若導(dǎo)通，則輸出第二控制信號。

硬壓板回路導(dǎo)通情況包括：人工投退和自動投退。人工投退是人工進(jìn)行硬壓板回路的開啟和關(guān)斷；自動投退是人工開啟后，由軟件設(shè)置實(shí)現(xiàn)微機(jī)綜保裝置的自動投退。由于工作回路切入瞬間，機(jī)端電流增大的問題，引入硬壓板回路，現(xiàn)有技術(shù)中，通過人工的方式進(jìn)行硬壓板回路的通斷，來控制微機(jī)綜保裝置的投退，本申請中通過設(shè)置延時(shí)輸出控制微機(jī)綜保裝置的控制信號，使硬壓板回路不再需要人工進(jìn)行投退，實(shí)現(xiàn)了微機(jī)綜保裝置的自動投退。

硬壓板也稱保護(hù)壓板，是安裝在保護(hù)屏上的一種連片。它的閉合與打開代表著微機(jī)綜保裝置的投退。硬壓板一般分為功能壓板和出口壓板，其中，功能壓板是一種保護(hù)功能的選擇控制方式，它的投退影響的是某種保護(hù)功能的實(shí)現(xiàn)；出口壓板的投退影響的是保護(hù)跳閘出口的實(shí)現(xiàn)。

硬壓板回路是微機(jī)綜保裝置的一種保護(hù)的選擇控制方式，能夠控制微機(jī)綜保裝置；或者硬壓板回路由微機(jī)綜保裝置進(jìn)行控制，硬壓板回路導(dǎo)通后，與硬壓板相關(guān)的功能將開啟保護(hù)。例如：硬壓板回路設(shè)置為出口壓板，硬壓板回路的導(dǎo)通與關(guān)斷將影響保護(hù)跳閘出口的輸出。當(dāng)硬壓板回路的導(dǎo)通時(shí)，跳閘功能將被開啟；當(dāng)硬壓板回路的關(guān)斷時(shí)，跳閘功能將被關(guān)斷。

步驟350、將第二控制信號與第一控制信號相與，獲取第三控制信號。

為了防止微機(jī)綜保裝置誤動作，將第二控制信號與第一控制信號相與。當(dāng)?shù)诙刂菩盘柵c第一控制信號都輸出開啟信號時(shí)，即硬壓板回路處于導(dǎo)通狀態(tài)且電流差值滿足預(yù)設(shè)差值時(shí)，輸出開啟信號；但當(dāng)?shù)诙刂菩盘柣虻谝豢刂菩盘柶渲腥我灰粋€(gè)輸出關(guān)斷信號時(shí)，輸出關(guān)斷信號。

步驟360、根據(jù)第三控制信號，控制電動機(jī)工作回路中斷路器的導(dǎo)通狀態(tài)。

當(dāng)控制信號為關(guān)斷信號時(shí)，控制電動機(jī)工作回路中斷路器關(guān)斷，電動機(jī)將停止工作；當(dāng)控制信號為開啟信號時(shí)，電動機(jī)工作回路中斷路器工作狀態(tài)不改變，電動機(jī)繼續(xù)工作。

進(jìn)一步地，在獲取第三控制信號之后，還包括：判斷電動機(jī)工作回路的電流是否滿足第二預(yù)設(shè)條件，根據(jù)判斷結(jié)果輸出第四控制信號；將第四控制信號與第三控制信號相或，獲取第五控制信號。

進(jìn)一步地，判斷電動機(jī)工作回路的電流是否滿足第二預(yù)設(shè)條件，根據(jù)判斷結(jié)果輸出第四控制信號，包括：判斷電動機(jī)工作回路的電流是否大于或等于預(yù)設(shè)電流值，若是，則輸出關(guān)斷信號。

示例性地，第二預(yù)設(shè)條件可以是電動機(jī)工作回路進(jìn)行過電流保護(hù)的判斷條件，與電動機(jī)額定電流和電動機(jī)的硬件電路相關(guān)。

預(yù)設(shè)電流值的獲取方法，例如：根據(jù)電動機(jī)的硬件電路判斷電動機(jī)的最大工作電流，如果最大工作電流大于額定電流，則選取額定電流的電流值作為預(yù)設(shè)電流值；如果最大工作電流小于額定電流，則選取最大工作電流的電流值作為預(yù)設(shè)電流值。

當(dāng)電動機(jī)回路電流不滿足第二預(yù)設(shè)條件時(shí)，則認(rèn)為工作回路中出現(xiàn)過電流，根據(jù)判斷結(jié)果輸出關(guān)斷信號；當(dāng)電動機(jī)回路電流滿足第二預(yù)設(shè)條件時(shí)，則認(rèn)為工作回路中沒有出現(xiàn)過電流，根據(jù)判斷結(jié)果輸出開啟信號。

本發(fā)明實(shí)施例提供的一種超大型電動機(jī)的差動保護(hù)方法，通過引入硬壓板回路的輸出信號和電流差值判斷的輸出信號相與，能夠防止微機(jī)綜保裝置誤動作；在將相與的輸出信號與過電流檢測輸出信號相或，當(dāng)相與的輸出信號與過電流檢測輸出信號中任一一個(gè)輸出關(guān)斷信號時(shí)，立即關(guān)斷電動機(jī)工作回路的斷路器，能夠提升電動機(jī)工作電流的過流檢測能力，更好的保護(hù)電動機(jī)。

實(shí)施例四

圖4是本發(fā)明實(shí)施例四提供的一種超大型電動機(jī)的差動保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)框圖。如圖4所示，該裝置包括：

電流差值獲取模塊410，用于檢測所述電動機(jī)機(jī)端側(cè)電流和中性點(diǎn)側(cè)電流，將所述機(jī)端側(cè)電流和中性點(diǎn)側(cè)電流做差，得到電流差值；電流差值判斷模塊420，用于根據(jù)預(yù)設(shè)差值判斷所述電流差值是否滿足第一預(yù)設(shè)條件，若滿足，則輸出控制信號；斷路器控制模塊430，用于根據(jù)控制信號，控制所述電動機(jī)工作回路中斷路器的導(dǎo)通狀態(tài)。

進(jìn)一步地，所述電流差值判斷模塊420，具體用于：判斷所述電流差值是否大于或等于所述預(yù)設(shè)差值，若是，則輸出關(guān)斷信號。

進(jìn)一步地，該裝置，還包括：

工作回路狀態(tài)檢測模塊，用于檢測所述電動機(jī)工作回路是否由斷開狀態(tài)切換到閉合狀態(tài)；

閉合時(shí)間判斷模塊，用于在所述電動機(jī)工作回路是否由斷開狀態(tài)切換到閉合狀態(tài)時(shí)，判斷所述工作回路閉合時(shí)間是否大于或等于預(yù)設(shè)時(shí)間，若是，則輸出所述控制信號。

進(jìn)一步地，該裝置，還包括：

輸出信號標(biāo)記模塊，用于將輸出的控制信號記為第一控制信號；

硬壓板回路檢測模塊，用于檢測硬壓板回路是否導(dǎo)通，若導(dǎo)通，則輸出第二控制信號；

第三控制信號獲取模塊，用于將所述第二控制信號與所述第一控制信號相與，獲取第三控制信號；

相應(yīng)地，所述斷路器控制模塊430，具體用于：根據(jù)所述第三控制信號，控制所述電動機(jī)工作回路中斷路器的導(dǎo)通狀態(tài)。

進(jìn)一步地，該裝置，還包括：

工作回路電流判斷模塊，用于判斷所述電動機(jī)工作回路的電流是否滿足第二預(yù)設(shè)條件，根據(jù)判斷結(jié)果輸出第四控制信號；

第五控制信號獲取模塊，用于將所述第四控制信號與所述第三控制信號相或，獲取第五控制信號。

所述工作回路電流判斷模塊，具體用于：判斷所述電動機(jī)工作回路的電流是否大于或等于預(yù)設(shè)電流值，若是，則輸出關(guān)斷信號。

本實(shí)施例提供的一種超大型電動機(jī)的差動保護(hù)裝置，與本發(fā)明任意實(shí)施例所提供的一種超大型電動機(jī)的差動保護(hù)方法屬于同一發(fā)明構(gòu)思，可執(zhí)行本發(fā)明任意實(shí)施例所提供的一種超大型電動機(jī)的差動保護(hù)方法，具備相應(yīng)的功能和有益效果。未在本實(shí)施例中詳盡描述的技術(shù)細(xì)節(jié)，可參見本發(fā)明任意實(shí)施例提供的一種超大型電動機(jī)的差動保護(hù)方法。

注意，上述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例及所運(yùn)用技術(shù)原理。本領(lǐng)域技術(shù)人員會理解，本發(fā)明不限于這里所述的特定實(shí)施例，對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說能夠進(jìn)行各種明顯的變化、重新調(diào)整和替代而不會脫離本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，雖然通過以上實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了較為詳細(xì)的說明，但是本發(fā)明不僅僅限于以上實(shí)施例，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的情況下，還可以包括更多其他等效實(shí)施例，而本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求范圍決定。