電機(jī)保護(hù)說(shuō)明

1、電動(dòng)機(jī)故障情況分析對(duì)于異步電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō),其故障形式主要分為繞組損壞和軸承損壞兩方面。造成繞組損壞的主要原因有:(1) 由于電源電壓太低使得電動(dòng)機(jī)不能順利啟動(dòng),或者短時(shí)間內(nèi)重復(fù)啟動(dòng),使得電動(dòng)機(jī)因長(zhǎng)時(shí)間的大啟動(dòng)電流而過(guò)熱。(2) 長(zhǎng)期受電、熱、機(jī)械或化學(xué)作用,使繞組絕緣老化和損壞,形成相間或?qū)Φ囟搪贰?3) 因機(jī)械故障造成電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)。(4) 三相電源電壓不平衡或波動(dòng)太大,或者電動(dòng)機(jī)斷相運(yùn)行。(5) 冷卻系統(tǒng)故障或環(huán)境溫度過(guò)高。低壓電動(dòng)機(jī)的各種保護(hù)方式：1） 低壓熔斷起，近年來(lái)很少采用。2） 不可調(diào)整的一次脫扣低壓自動(dòng)空氣開關(guān)3） 可分級(jí)調(diào)整的瞬時(shí)或短延時(shí)一次脫低壓自動(dòng)空氣開關(guān)單相接地保護(hù)4） 裝

2、設(shè)可分級(jí)調(diào)整的瞬時(shí)或短延時(shí)一次脫扣自動(dòng)空氣開關(guān)帶電流互感器的二次型機(jī)電保護(hù)5） 帶職能型保護(hù)的低壓自動(dòng)空氣開關(guān)。 低壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)1） 電流速斷保護(hù)作為電動(dòng)機(jī)短路故障的主保護(hù)。一般按躲開電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流整定,并考慮一定的可靠系數(shù)。對(duì)于電磁型的一次脫扣器:動(dòng)作時(shí)間：對(duì)于智能型保護(hù)的自動(dòng)空氣開關(guān): 動(dòng)作時(shí)間：對(duì)于二次型保護(hù)：靈敏度為：2） 長(zhǎng)延時(shí)電流（1） 電流定值： 躲過(guò)電動(dòng)機(jī)額定電流或正常最大負(fù)荷電流：（2） 時(shí)間定值對(duì)于反時(shí)限特性繼電器，根據(jù)曲線特性進(jìn)行整定。3） 單相接地零序過(guò)電流保護(hù)：對(duì)于400V單相接地電流很大，低壓電動(dòng)機(jī)單相接地時(shí)靈敏度足夠，一般按照經(jīng)驗(yàn)公式，?。红`敏度為：4） 電動(dòng)機(jī)低

3、電壓保護(hù)（1） 為保證重要電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)，必要時(shí)需加裝0.5延時(shí)切除的II，III類電動(dòng)機(jī)低電壓保護(hù)，其動(dòng)作定值： （2） 生產(chǎn)工藝不允許在電動(dòng)機(jī)完全停運(yùn)后突然來(lái)電自起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)，根據(jù)生產(chǎn)工藝要求加裝延時(shí)9s的低電壓保護(hù)切除這些電動(dòng)機(jī)，其動(dòng)作定值：低壓饋線（MCC電源）保護(hù)1） 相電流速斷電流定值按躲過(guò)饋線末端短路計(jì)算，一次動(dòng)作電流為：動(dòng)作時(shí)間為0s靈敏度為：2） 短延時(shí)（1） 按與MCC母線上所連設(shè)備最大速斷電流配合計(jì)算，即： （2） 躲過(guò)MCC上成組自起動(dòng)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流之和（3） 動(dòng)作時(shí)間 取需配合動(dòng)作設(shè)備的最大動(dòng)作時(shí)間一個(gè)時(shí)間級(jí)差，時(shí)間級(jí)差一般取0.3s 3)長(zhǎng)延時(shí) 作為過(guò)負(fù)荷保護(hù)，按電流

4、躲過(guò)可能最大的負(fù)荷電流或電纜允許電流計(jì)算（1） 按照躲過(guò)最大負(fù)荷電流計(jì)算 （2） 按電纜允許電流計(jì)算 （3） 時(shí)間定值根據(jù)繼電器特性整定，在保證電纜安全情況下盡量采用較長(zhǎng)時(shí)間3） 單相接地零序電流保護(hù)（1） 躲過(guò)正常最大不平衡電流（2） 按與下一級(jí)最大相電流速斷動(dòng)作電流配合（3）動(dòng)作時(shí)間 取需配合動(dòng)作設(shè)備的最大動(dòng)作時(shí)間一個(gè)時(shí)間級(jí)差，時(shí)間級(jí)差一般取0.3s（4）靈敏度 高壓電動(dòng)機(jī)1）比率制動(dòng)縱差保護(hù)1231比率制動(dòng)差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作特性2差動(dòng)電流速斷保護(hù)動(dòng)作特性3外部短路不平衡電流曲線1），按照經(jīng)驗(yàn)公式：2）3）制動(dòng)斜率，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式：4）2）相電流速斷保護(hù)動(dòng)作判據(jù)1 保護(hù)動(dòng)作判據(jù)2整定計(jì)算：（1）

5、動(dòng)作電流高值的計(jì)算，按躲過(guò)電動(dòng)機(jī)最大起動(dòng)電流 對(duì)于應(yīng)按照實(shí)測(cè)數(shù)值確定，如無(wú)實(shí)測(cè)值對(duì)于直接起動(dòng)的異步電動(dòng)機(jī)一般取；對(duì)于串勵(lì)調(diào)速或變頻調(diào)速的電動(dòng)機(jī)一般取，一般取5 按計(jì)算的高值，取 （2）動(dòng)作電流低定值的計(jì)算 a躲過(guò)電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)電流，指廠用電切換或母線出口短路切除后，廠用電恢復(fù)過(guò)程中電動(dòng)機(jī)的電流，按經(jīng)驗(yàn)值或?qū)崪y(cè)值確定，即： b.按躲過(guò)區(qū)外出口短路時(shí)電動(dòng)機(jī)的最大反饋電流計(jì)算，廠用電母線出口三相短路時(shí)，根據(jù)以往的實(shí)測(cè)，電動(dòng)機(jī)反饋電流的暫態(tài)值為5.86.9，考慮保護(hù)固有動(dòng)作時(shí)間為0.040.06s，以及反饋電流的衰減，取計(jì)算： 根據(jù)以上分析，對(duì)于電流定值取值如下： 對(duì)于直接起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)：對(duì)于串勵(lì)調(diào)速或變

6、頻調(diào)速起動(dòng)的電動(dòng)機(jī) c.電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)電流倍數(shù)K的取值負(fù)序過(guò)電流保護(hù) 當(dāng)電動(dòng)機(jī)三相電流不對(duì)成時(shí)將產(chǎn)生負(fù)序電流I2，當(dāng)電動(dòng)機(jī)一次回路中的一相斷線，電動(dòng)機(jī)一相或兩相繞組匝間短路，電動(dòng)機(jī)電源相序接反等出現(xiàn)很大負(fù)序電流時(shí)，負(fù)序電流保護(hù)（不平衡電流保護(hù)）動(dòng)作延時(shí)切除故障 1）整定計(jì)算1 （1）電流值，電動(dòng)機(jī)兩相運(yùn)行時(shí)應(yīng)可靠動(dòng)作，根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)： a.電動(dòng)機(jī)在70額定有功兩相運(yùn)行時(shí)，電動(dòng)機(jī)二次線電流約為，取按負(fù)序靈敏度為1.25計(jì)算，則： b.電動(dòng)機(jī)在58額定功率兩相運(yùn)行時(shí)，曾測(cè)得電動(dòng)機(jī)二次線電流為，則：考慮到電動(dòng)機(jī)兩相運(yùn)行時(shí)，負(fù)序過(guò)電流保護(hù)可靠動(dòng)作，此外在較小負(fù)序電流時(shí)候，過(guò)熱保護(hù)也能動(dòng)作，一般采?。?正常

7、運(yùn)行時(shí)電動(dòng)機(jī)負(fù)荷電流接近滿負(fù)荷時(shí)，取0.5；負(fù)荷較小時(shí)取0.3c.動(dòng)作時(shí)間躲過(guò)區(qū)外故障最長(zhǎng)切除時(shí)間（2）整定計(jì)算2a.負(fù)序I段，躲過(guò)區(qū)外不對(duì)稱短路電動(dòng)機(jī)負(fù)序反饋電流和電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)出現(xiàn)的暫態(tài)二次負(fù)序電流，以及保證電動(dòng)機(jī)在較大負(fù)荷兩相運(yùn)行和電動(dòng)機(jī)內(nèi)部不對(duì)稱短路有足夠的靈敏度綜合考慮電流值，經(jīng)驗(yàn)公式：動(dòng)作時(shí)間：b.負(fù)序II段躲過(guò)正常運(yùn)行時(shí)負(fù)序電流，以及保證電動(dòng)機(jī)在較小負(fù)荷兩相運(yùn)行有足夠的靈敏度綜合考慮及對(duì)電動(dòng)機(jī)定子繞組匝間短路有保護(hù)功能考慮動(dòng)作電流，按經(jīng)驗(yàn)公式動(dòng)作時(shí)間，大于電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流，單相接地零序電流保護(hù)1中性點(diǎn)不接地單相接地保護(hù)1）按躲過(guò)區(qū)外單相接地時(shí)流過(guò)保護(hù)安裝處單相接地電流計(jì)算 2）動(dòng)作時(shí)

8、間整定值與作用方式（1）當(dāng)單相接地電流>=10A時(shí)，保護(hù)動(dòng)作于跳閘，動(dòng)作整定值 為0.51s (2) 當(dāng)單相接地電流<10A時(shí)，對(duì)于300MW及以上機(jī)組，根據(jù)計(jì)算，如能滿足選擇性和靈敏性要求時(shí)，建議動(dòng)作于跳閘，時(shí)間整定為0.51（3）單相接地電流小于10A，如滿足第2條規(guī)定，動(dòng)作于信號(hào)，時(shí)間取0s2中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地 躲過(guò)區(qū)外單相接地以及電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)零序不平衡電流，一般取經(jīng)驗(yàn)公式： 時(shí)間整定為0s過(guò)熱保護(hù)過(guò)熱是引起電動(dòng)機(jī)損壞的重要原因,特別是轉(zhuǎn)子因負(fù)序電流產(chǎn)生的過(guò)熱。一般所采用的發(fā)熱模型如下：電動(dòng)機(jī)積累過(guò)熱量電動(dòng)及允許過(guò)熱量電動(dòng)機(jī)積累過(guò)熱程度過(guò)熱保護(hù)動(dòng)作判據(jù)：1） 電動(dòng)機(jī)無(wú)熱積累。

9、當(dāng) ，表明電動(dòng)機(jī)達(dá)到熱平衡，無(wú)積累過(guò)熱量。2） 過(guò)熱報(bào)警值 ，發(fā)過(guò)熱報(bào)警信號(hào)。3） 過(guò)熱保護(hù)出口動(dòng)作判據(jù)，當(dāng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)達(dá)到熱極限，出口。4） 過(guò)熱保護(hù)出口動(dòng)作時(shí)間，當(dāng)電動(dòng)機(jī)熱平衡被破壞，由的時(shí)間為過(guò)熱保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，即： 5） 過(guò)熱保護(hù)動(dòng)作后閉鎖再起動(dòng)解除判據(jù)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)過(guò)熱保護(hù)跳閘后，過(guò)熱保護(hù)積累熱量程度和電動(dòng)機(jī)溫度以散熱時(shí)間常數(shù)按指數(shù)規(guī)律同步衰減，當(dāng)衰減到時(shí)，保護(hù)出口返回，解除再起動(dòng)閉鎖，允許電動(dòng)機(jī)再次合閘起動(dòng)，所以過(guò)熱保護(hù)再起動(dòng)解除判據(jù)為整定計(jì)算1）發(fā)熱時(shí)間常數(shù)整定值，電動(dòng)機(jī)發(fā)熱時(shí)間常數(shù)由電動(dòng)機(jī)廠家提供，如果沒有提供則按以下方法計(jì)算a按電動(dòng)機(jī)過(guò)負(fù)荷能力進(jìn)行估算。由電動(dòng)機(jī)廠家提供的電動(dòng)機(jī)過(guò)負(fù)荷

10、能力，如果過(guò)負(fù)荷電流倍數(shù)時(shí)允許的運(yùn)行時(shí)間為，則：若1.5時(shí)，允許時(shí)間t420s，則，如有若干過(guò)負(fù)荷能力數(shù)據(jù)，則取最小值作為整定發(fā)熱時(shí)間常數(shù)。b根據(jù)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行歸程估算。 當(dāng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)從冷態(tài)起動(dòng)到滿速起動(dòng)連續(xù)允許2次，熱態(tài)停運(yùn)后允許再起動(dòng)一次。當(dāng)時(shí)，冷態(tài)起動(dòng)允許1次，再次起動(dòng)必須間隔30min，熱態(tài)停運(yùn)再次起動(dòng)也必須間隔30min。由此對(duì)于一些起動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)的電動(dòng)機(jī)，如電動(dòng)給水泵，送風(fēng)機(jī)，引風(fēng)機(jī)，一次風(fēng)機(jī)，循環(huán)水泵，磨煤機(jī)等可按起動(dòng)時(shí)間，冷態(tài)起動(dòng)2次或熱態(tài)起動(dòng)1次估算，起動(dòng)電流按實(shí)測(cè)起動(dòng)過(guò)程中的平均值計(jì)算。 按冷態(tài)起動(dòng)2次計(jì)算： 按熱態(tài)起動(dòng)一次例：測(cè)得引風(fēng)機(jī)在起動(dòng)過(guò)程中平均起動(dòng)電流則： 則取為500

11、sc按電動(dòng)機(jī)允許起動(dòng)電流和允許起動(dòng)時(shí)間計(jì)算，即：對(duì)于上例，計(jì)算的508s2）散熱時(shí)間計(jì)算，一般按以下原則：a一般電動(dòng)機(jī)b容量超過(guò)5000kW的電動(dòng)機(jī)，如電動(dòng)給水泵，3）電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)間計(jì)算，為保證電動(dòng)機(jī)可靠起動(dòng)，取：各電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)間最好以實(shí)際測(cè)量為主，有文獻(xiàn)提供如下試驗(yàn)數(shù)據(jù)：循泵給水泵引風(fēng)機(jī)送風(fēng)機(jī)排粉機(jī)磨煤機(jī)凝泵一般電機(jī)202020151520654） 過(guò)熱報(bào)警值，取0.75） 過(guò)熱保護(hù)動(dòng)作后閉鎖再起動(dòng)解除整定值，6） 電動(dòng)機(jī)散熱時(shí)間倍率系數(shù)，一般取4長(zhǎng)起動(dòng)及正序過(guò)電流保護(hù)： 長(zhǎng)起動(dòng)保護(hù)為起動(dòng)過(guò)程中電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)或重載起動(dòng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。電動(dòng)機(jī)起動(dòng)超過(guò)允許的起動(dòng)時(shí)間，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)失敗，長(zhǎng)起動(dòng)保護(hù)出口跳閘，如

12、電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)正常則，啟動(dòng)結(jié)束后長(zhǎng)啟動(dòng)保護(hù)轉(zhuǎn)為正常正序過(guò)電流保護(hù)（一般為電動(dòng)機(jī)過(guò)負(fù)荷保護(hù)） 整定計(jì)算：1 長(zhǎng)起動(dòng)保護(hù)1） 電流定值，2） 時(shí)間定值，對(duì)于起動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)的電動(dòng)機(jī)一般取30s2 正序過(guò)電流保護(hù)1） 電流定值2） 時(shí)間定值，按電動(dòng)機(jī)允許過(guò)負(fù)荷時(shí)間內(nèi)保證電動(dòng)機(jī)安全運(yùn)行計(jì)算，一般可取3060s電動(dòng)機(jī)低電壓保護(hù):1 為保證重要電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)，必要時(shí)需加裝0.5延時(shí)切除的II，III類電動(dòng)機(jī)低電壓保護(hù)，其動(dòng)作定值： 2 生產(chǎn)工藝不允許在電動(dòng)機(jī)完全停運(yùn)后突然來(lái)電自起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)，根據(jù)生產(chǎn)工藝要求加裝延時(shí)9s的低電壓保護(hù)切除這些電動(dòng)機(jī)，其動(dòng)作定值：高壓廠用饋線繼電保護(hù)整定計(jì)算： 對(duì)于電纜長(zhǎng)度不超過(guò)1km的

13、，可采用電纜差動(dòng)保護(hù)定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)；超過(guò)1km的采用兩段式過(guò)流，電壓保護(hù)或一段短延時(shí)定時(shí)限保護(hù)。 1電纜縱差保護(hù)整定計(jì)算1231比率制動(dòng)差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作特性2差動(dòng)電流速斷保護(hù)動(dòng)作特性3外部短路不平衡電流曲線1），按照經(jīng)驗(yàn)公式：2）3）制動(dòng)斜率，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式：4）5）靈敏度2瞬時(shí)動(dòng)作電流電壓保護(hù) 1）電流速斷保護(hù)按躲過(guò)電纜末端三相短路電流計(jì)算 2）由于廠用電纜阻抗很小，很難滿足靈敏度要求，則此時(shí)考慮電流閉鎖電壓速斷保護(hù)此時(shí)電流元件按電纜末端有足夠靈敏度而電壓元件按照躲過(guò)電纜末端三相短路計(jì)算3定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)1）動(dòng)作電流定值a按躲過(guò)電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)電流計(jì)算2）與母線上所接設(shè)備的最大速斷電流配合3）4）時(shí)間：a與下一級(jí)瞬時(shí)配合取b與下一級(jí)過(guò)流配合取4. 單相接地1）中性點(diǎn)不接地單相接地保護(hù)（1）按躲過(guò)區(qū)外單相接地