高压电动机保护
（1）概述
电动机继电保护，应该能反内部故障及不正常运行状态。电动机内部常见的故障是：
1. 定子绕组的相间短路；
2. 定子绕组的单相接地；
3. 定子绕组匝间短路.
电动机相间短路会引起严重的损坏，并使供电网络电压降低，影响其他用户的正常工作，所以电动机相间短路保护是必不可少的。
6—10KV 电动机的供电系统中性点是不扫地的，所以定子绕组单相接地的危险性较小，只有接地电流在10A 以上时，短路电流对其铁芯有危险时，才装设单相接地保护。保护是利用零序电流互感器，无时限地作用于跳闸。
定子绕组单相匝间短路保护，因为现在还没有一种简单的保护方式，所以都不装设。
电动机常见的不正常运行状态是：
1. 过负荷；
2. 电压短时消失或短路时电压降低；
3. 同步电动机的异步状态。
电动机长期过负荷是危险的，可能使设备遭到损坏，因此凡有可能过负荷的电动机都装设过负荷保护，过负荷保护可作用于信号，减去所带动的机械负荷或作用于跳闸。
电压短时消失或电网内短路引起电压降低时，为了保证重要负载的电动机自走动，在其余不重要的电动机上，或者当电压居恢复时按照安全技术条件及工艺过程的特点，不容许自超支的电动机上都要装设低电压保护。低电压保护动作于跳闸。
同步电动机的力矩M 与电网电压U ，同步电动的电热Ed ，U 与Ed 间的相角差＆有关。在不考虑定子及转子内的损失，力矩M 为
M=K(EdUsin＆/Xd+U2(Xd-Xq)sin2＆/2XdXq)
式中Xd 及Xq----电动机的纵轴及横轴电抗。
从上式可知，当电网电压U 降低时，力矩M 减小。大卡励磁电流减小，电动机电势Ed 降低，力矩M 也减小。如果力矩M 小于机械的制动力矩时，同步电动机工作稳定性便被破坏，电动机失去同步。实践证明，若电网电压U 中断时间0.5s ，在额定负荷下工作的同步电动机就会失去同步。
若在电网电压和电动机劢磁电流不变的情况下，增加电动机的机械负载，则电动机会通过拉加电压U 与电势Ed 间的相角差＆来达到电动机工作的稳定。但当＆大于90度后，＆的增加反而使sin ＆减小，故力矩M 降低，这时电动机的工作稳定性就被坏，电动机也失去同步。由此可见，过负荷也会使同步电动机失去同步。
在失去同步时，电动机的转数减小，并过渡到异步状态。此时在起动线圈与转子回路内出现电流产生了附加的异步力矩在此力矩的影响下，同步电动机可能停留在某一转差上工作。在电动机的异步力矩上迭加了由转子劢磁电流引起的交流力矩。因此，电动机的合成力矩是交变的，这样便引起转子转速与电动机定子电流的振荡。随之发生电动机怪叫，电流表到顶，地面振动等现象，严惩的还会引起机械共振和电气共振。这些使电动机发热和受到疲劳的损伤，多次失步振荡
和积累，可逐步发展到使电动机损坏。
同步电动机若失去劢磁按异步电动机运行，此时虽然电动机无怪叫声，转速变为异步转速，出力减少些，还可运行，但当负荷电流大于0.4—0.5倍额定电流且较长时间运行也会使电动机烧坏（这类烧坏的电动机还占很大的比例）。
因此同步电动机在异步状态时需要装设失步保护。失步保护应使电动机实现再同步或将其断开（再同步是从失步的电动上取消劢磁，经过一定时间后再加上劢磁，使电动机重新拉入同步）。
从上分析，电动机的保护有五种：相间短路保护，过负荷保护，失压保护，单相接地保护和失步保护。其中相间短路保护是必不可少的，其他保护按电动的容量重要性及条件情况取舍。失步保护只适用于同步电动机，其他四种保护既适用于同步电动机，又适用于异步电动机。
（2）电动机的相间短路保护
电动机的相间短路保护，可以用DL 型继电器或GL 型继电器构成两相不完全星形接线方式的电流速断保护，也可以采用差动保护. 对于电动机功率小于2000KW ，通常用电流速断保护作为电动机的相间短路保护；如果电动机的功率大于2000KW 及以上时，则通常采用差动保护作为电动机的相间短路保护。
电流速断保护的结线方式与电力线路或电力变压器的电流速断保护相同。电动机的差动保护也采用BCH —2型继电器。电流互感器装于电动机绕组的起末端出线上。选用相同变比，相同型号，同一个厂家生产的电流互感哭，可以接成两相不完全星形或三相星形。这里不存在星角变换的问题，因此两组电流互感器的接线方式是相同的。
差动保护也可以不用BCH —2型差动继电器，而使用DL —11型电流继电器。但当用DL —11型电流继电器时，可能躲不过电动机起动时的非周期分量电流而引起误动作，这时可以用时间继电器代替中间继电哭，以便使差协保护带有0.1—0.2s 的时限。
1）电流速断保护动作电流整定
IDZ =Kk K JX I qd /nL (9--29) 式中 IDZ 电流速断保护的动作电流；
Kk 可靠系数，取1.5；
KJX 电流互感器接线系数，星接为1，角形接线为根号3；
nL 电流互感器额定变比；
Iqd 电动机超支电流周期性分量的最大什，约为满载电流的3—7倍。
2）差动保护动作电流的整定
电动机差动保护动作电流，主要考虑二次回路断线时不致引起误动作即 IDZ =Kk I e (9--30) 动作电流I DZ 要大于电动机的满载电流（I e ），因此，可靠系数取1.3。如采用DL —11继电器时，可靠系数应采取1.5—2。
由于电动差动粗保护所使用的两组电流互感器摘录才变比都是相同的，因此可以不用平衡线圈，即取匝数为“0”—“0”。
对于普通电动机，如出现误动作跳闸不致引起生产的破坏或人身危险，则差动保护动作电流整定可不考虑避开差动回路断线，这时可按下式计算动作电流；
I DZ =（0.5—1）I e (9—31) BCH —2的差动线圈匝数可根据动作电流算出：
WCD =60/ IDZ (9—32)
根据式(9—32) 算出的值如不是整数，则取最接近的较小的整数匝数。式中的60参见式(9—25) 。
差动保护灵敏系数校验与电流速断保护相同。
（3）电动机的过负荷保护
电动机的过负荷保护可以采用定时限保护，也可以采用反时限保护。 动作电流整定计算可按下式决定
IDZ =KK K F K JX I e /nL (9—33)
式中 KK ----可靠系数。如动作于跳闸应取1.2；动作于信号则应取1.05； K F ----继电器返回系数，取0.85；
KJX ----结线系数；
nL ----电流互感器额定变比。
过负荷保护的动作时间应大于电动机的起动时间，一般取10—16s 。如用GL 型继电器，则可取2倍动作电流时的时间12—16s 。
（4）电动机的失压保护
当电压互感器一次侧隔离开关拉开时，低电压保护即退出工作，防止误动作。当电压互感器二次侧熔断器熔断时，如果低电压继电器3YJ 所接的分路熔断器没有熔断，则由于1ZJ 起动，断开1SJ 和2SJ 的电源，从而防止保护误动作。
（5）电动机的单相接地保护
电缆头接地线应穿过零序互感器之后再接地，以防其他设备发生单相接地时，沿铅皮流过故障电流而误动作。继电器的一次动作电流可取10A ，动作时间为零S.
(6)在电流继电器1和时间继电器3之间串入一个中间继电器2，此继电器常开触目瞬时首例，延时打开。以便当电动机定子绕组内出现较大的脉动电流时（由于失步引起的），电流继电器起动，中间继电器动作后，不会因脉动支流处于低谷时而使中间继电器触点立即返回，这样时间 继电器也就不会在脉动电流的两个峰值之间返回，以保证按原整定时间继续动作。
（7）同步电动机失步后的自动再同步
有的同步电动机采取自动再同步装置，即当电动机由于某种原因失去同步时，由再同步装置把电动机转换成异步工作状态。当引起失步原因消失后，这种装置又能把电动机再拉入同步运行。这种办法只有在生产工艺允许短时运行时方可采用。