化工企業電動機的過電壓保護

   化工企業中電力系統主要由變壓器、電動機、斷路器及電纜等設備組成。電器設備由于某種因素的影響受到內部或外部過電壓而導致絕緣下降，所造成的停車會使企業正常生產受到很大損失，因此研究過電壓產生的原因及影響因素是保證電氣設備安全運行的一項重要工作。現將中國神馬尼龍化工有限責任公司高壓電動機的過電壓保護介紹如下。 
        1．外部過電壓的影響 
        電力系統中的外部過電壓是由雷云放電引起的大氣過電壓。企業廠區內無架空線路，只在進入總變電所的架空線路上有可能遭受直擊雷，即使避雷器動作也會使全廠電力系統電壓升高。同一額定電壓的電器設備由于結構不同，其承受過電壓的能力也不同，一般來說變壓器及開關設備較強，而電動機較弱。電動機在化工廠運行條件較差，絕緣更容易遭到破壞，當雷電波入侵變電所，避雷器放電，母線電壓升高至避雷器殘壓，這個載波過電壓沿母線電纜到達電動機端部，進入電機后迅速衰減，這就是電動機由于雷電過電壓而最易損壞的原因。 
        2．內部過電壓的影響 
        電器設備除受到外部過電壓的影響外，內部過電壓也會對電機造成影響，公司的斷路器全部采用真空型，操作過電壓是由于電感電流不在零點時被迫截斷所引起，在電感電路中電流突變會感應很高電壓，其過電壓值與截留值有關，有數值顯示這種電感電路中的操作過電壓可達7倍額定值以上，這種過電壓會使電機絕緣遭到很大損壞。 
        3．過電壓防護措施 
        由于電動機耐過電壓水平差，因此必須根據其絕緣水平進行過電壓保護。公司采用有串聯間隙的氧化鋅避雷器，由氧化鋅非線性電阻和放電間隙相組合構成，使兩者互為保護。放電間隙使氧化鋅電阻的荷電率為零，氧化鋅的非線性特性又使放電間隙動作后立即熄弧，無續流，無截波，放電間隙不再承擔滅弧任務，提高了設備的使用壽命。這種三相組合式過電壓保護器在各種電壓波形下放電電壓均相等，不受各種操作過電壓波形的影響，保護性能準確優良。它采用四星形接法（圖1)，可大大降低相間過電壓，與常規避雷器相比，保護的可靠性大為提高。投運近十年來未發生因過電壓而損壞電機絕緣的事故，取得了良好效果。這種串聯間隙的氧化鋅避雷器是目前較好的一種電動機過電壓防護方法。

FR-氧化鋅非線性電阻 CG-放電間隙
圖1 避雷器接法