浅谈电动机保护器的保护原理及应用

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浅谈电动机保护器的保护原理及应用

浅谈电动机保护器的保护原理及应用

摘要:电动机保护器作为拖动系统中的重要组成部分,对电动机的起动和运行中保护起着至关重要的作用。本文分析了电动机保护器保护及构成原理,并阐述了电动机保护器在发展过程中的应用及选择原则。

Abstract: the motor protector as an important part of drag system, starting and running of motor protection plays an important role. Motor protector to protect and composition principle are analyzed in this paper, and expounds the motor protector the application and selection principles in the development process.

关键词:电动机;保护器;保护原理;应用

Key words: electric motor; The protector; Protection principle; application

一、引言

First, the introduction

电动机是当前应用最广泛的动力设备,是其他机电设备的动力源泉,电动机正常的输出是其驱动的机电设备正常工作的前提,如今已被广泛应用于工农业、交通运输、国防等领域。电动机所带的负载种类繁多,且往往是整个设备中的关键部分,因而确保电动机的正常运行就显得十分重要。电动机保护器(电机保护器)是发电、供电、用电系统的重要器件,是跨行业、量大面广、节能效果显著的节能机电产品

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[1]。电动机保护器的作用是给电机全面的保护控制,在电机出现过流、欠流、断相、堵转、短路、过压、欠压、漏电、三相不平衡、过热、接地、轴承磨损、定转子偏心时、绕组老化予以报警或保护控制。如今电动机保护器几乎渗透到所有用电领域,在国民经济和节能事业中有着不可替代的重要地位和作用。

Is currently the most widely used electric motor power equipment, is other mechanical and electrical equipment power source, the output of the motor is normal is the precondition of its driving mechanical and electrical equipment normal work, now has been widely used in industry and agriculture, transportation, national defense and other fields. Motor with the load range, and is often a key part of the entire device, thus ensure the normal running of electric motor becomes very important. Motor protector, motor protector) is one of the important device, power generation, power supply and utilization system, is a cross-industry, enormous quantity wide, energy-saving effect is remarkable energy-saving mechanical and electrical products [1]. Motor protector role is of comprehensive protection for motor control, the motor show flow, owe flow, phase failure, locked-rotor, short circuit, overvoltage, undervoltage, electric leakage, three-phase unbalance, overheating, grounding, bearing wear, or when the rotor eccentricity, winding aging give alarm or protection control. Motor protector now

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permeates nearly all areas of electricity in the national economy and energy saving has irreplaceable important position and role. 二、电动机保护器的保护原理与构成

Second, the protection principle and the composing of the motor protector

对电动机来说,其故障形式从机械角度可以分为绕组损坏和轴承损坏两方面。造成绕组损坏的主要原因有:1.电动机长时间的电、热、机械和化学作用下,绕组的绝缘老化损坏,定转子绕组匝间短路或是对地短路。2.电网供电质量差,电源电压三相不平衡、电压波动大、电网电压波形畸变、高次谐波严重或者电动机断相运行。3.电源电压过低使得电动机启动转矩不够,电动机不能顺利启动或者是在短时间内重复启动,电动机长时间承受过大的启动电流导致电机过热。4.因机械故障或其它原因造成电动机转子堵转。5.某些大型电机冷却系统故障或是长时间工作在高温高湿环境下造成电机故障。

For motor, the fault forms from the mechanical point of view can be divided into two aspects of winding damage and bearing damage. Winding damage of the main reasons are: 1. The electric machine long time under the action of electrical, thermal, mechanical and chemical, winding insulation aging damage of stator winding interturn short circuit or to ground short circuit. 2. Poor quality of power supply, three-phase voltage unbalance, voltage fluctuation, voltage waveform distortion, high order harmonic serious or motor

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open phase running. 3. The power supply voltage is too low not enough starting torque of the motor, the motor does not start smoothly or is repeated in a short time start, electric machine long time under large starting current lead to motor overheating. 4. Because of mechanical failure or other causes motor rotor is blocked. 5. Some large motor cooling system failure or work long time under high temperature and high humidity environment cause motor failure.

电动机保护原理的研究是保证电动机保护器性能高低的关键,根据三相对称分量法的理论,三个不对称的向量可以唯一分解成三组对称的向量,分别为正序分量、负序分量和零序分量。对称分量的计算公式如下:

Motor protection principle of the research is the key to guarantee the motor protector performance of high and low, according to the theory of three-phase symmetrical component method, three asymmetric vector symmetric vector can be resolved only into three groups, respectively for the positive sequence, negative sequence and zero sequence components. Symmetrical component computation formula is as follows:

根据(1)式,电动机在发生对称故障和不对称故障时,电动机的三相电流都会发生变化。电动机故障条件流过绕组的电流过大,超过电动机的额定电流,因此可根据这一特征来对电动机过电流进行保护。

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电机过载、断相、欠压都会造成绕组电流超过额定值。电源电压欠压,运行电流上升的比例将等于电压下降的比例;电机过载时,常造成堵转,此时的运行电流会大大超过额定电流。针对以上情况,电动机保护器可通过对三相运行电流进行检测,根据运行电流的不同性质来确定不同的保护方式,从而对电机予以的断电保护。电动机的故障类型分为过流保护、负序电流保护、零序电流保护、电压保护和过热保护等几种。

According to (1), the motor in the case of symmetrical fault and asymmetric fault, the three phase current of the motor will change. Excessive current through the winding motor fault conditions, more than the rated current of the motor, so can according to the features of motor over-current protection. Motor overload, undervoltage, phase can create over winding current rating. Power supply voltage under-voltage, running current rise in proportion to the ratio will be equal to the voltage drop; Motor overload, often caused by blocked, running current at this time would be considerably more than the rated current. In view of the above situation, motor protector can run through the three-phase current for testing, according to the different nature of running current to determine the different ways of protection, the power of motor shall be protected. The malfunction of the motor types are classified as over-current protection, negative sequence current protection, zero sequence current

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protection, voltage protection, overheating protection, etc.

通过对电动机保护器的保护原理分析可以看出,理想的电动机保护器应满足可靠、经济、方便等要素,具有较高的性能价格比。经过发展和更新,如今电动机保护器一般由电流检测电路、温度检测电路、基准电压电路、逻辑处理电路、时序处理电路、启动封锁及复位电路、故障记录电路、驱动电路、电动机控制电路组成。电动机保护器的构成原理如图l所示。

By analyzing the motor protector the protection principle of it can be seen that the ideal motor protector should satisfy elements as reliable, economic, convenient, has high cost performance. Through the development and renewal, motor protector now generally by the current detection circuit, temperature detection circuit, voltage reference circuit, logic circuit, timing circuit, start the blockade and reset circuit, fault recording circuit, drive circuit, motor control circuit. The composition of motor protector principle as shown in figure l.

图1 电动机保护器组成模块和构成原理图

Figure 1 motor protector and composition principle graph modules 三、电动机保护器的类型及应用分析

Three, types and application analysis of motor protector

目前我国普遍采用的电动机保护器主要有热继电器、温度继电器和电

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子式电动机保护器。热继电器是五十年代初引进苏联技术开发的金属片机械式电动机过载保护器,它在保护电动机过载方面具有反时限性能和结构简单的特点[2]。但存在功能少,无断相保护,对电机发生通风不畅,扫膛、堵转、长期过载,频繁启动等故障不起保护作用。这主要是因为热继电器动作曲线和电动机实际保护曲线不一致,失去了保护作用。且重复性能差,大电流过载或短路故障后不能再次使用,调整误差大、易受环境温度的影响误动或拒动,功耗大、耗材多、性能指标落后等缺陷。温度继电器是采用双金属片制成的盘式或其他形式的继电器,在电动机中埋入热元件,根据电动机的温度进行保护,但电动机容量较大时,需与电流监测型配合使用,避免电动机堵转时温度急剧上升,由于测温元件的滞后性,导致电动机绕组受损。温度继电器具有结构简单、动作可靠,保护范围广泛等优点,但动作缓慢,返回时间长,3KW以上的三角形接法电动机不宜使用。目前在电风扇、电冰箱、空调压缩机等方面大量使用。电子式电动机保护器通过检测三相电流值和整定电流值,采用电位器旋钮或拔码开关操作来实现对电动机的保护,电路一般采用模拟式,采用反时限或定时限工作特性。

At present, the widely used main motor protector of thermal relay, temperature relay and electronic motor protector. Thermal relay is the early 50 s the introduction of the technology development of metal mechanical motor overload protector, motor overload protection in it has the characteristics of inverse time performance

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and simple structure [2]. But there is function less, no phase failure protection, ventilation for motor happened, he bore, locked-rotor, long-term overload, frequent start, etc. Can't fault protection. Mainly because the thermal relay operation curve and actual motor protection, lost the protection. And repeat performance is poor, cannot be used again after the big electric current overload or short circuit fault, the great error in the adjustment, easy misoperation or refuse to move under the influence of environmental temperature, large power consumption and a lot of consumables, backward performance indicators such as defects. Temperature relay is with double disc made of metal or other forms of relay, embedded in the motor components, according to the temperature of the motor, the motor capacity is bigger, the need to type and current monitoring, avoid stalling a motor temperature rise sharply, because of the lag of temperature measuring element, lead to motor winding is damaged. Temperature relay has the advantages of simple structure, reliable action, protect the advantages of wide range, but moves slowly, return time is long, unfavorable use delta connection of more than 3 kw motor. At present in electric fans, refrigerators, air-conditioning compressor, etc. Electronic motor protector by detecting three-phase current value and setting current value, or pull code switch operation using potentiometer knob to implement

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protection for motor, generally USES the analog circuit, adopt inverse time or definite time characteristic.

除了上述三种常见的电动机保护器,磁场温度检测型继电器和智能型电动机保护器也在电动机故障保护中得到普遍应用。磁场温度检测型保护器通过在电动机中埋入磁场检测线圈和温度探头,根据电动机内部旋转磁场的变化和温度的变化进行保护,主要功能包括过载、堵转、缺相、过热保护和磨损监测,保护功能完善,缺点是需在电动机内部安装磁场检测线圈和温度传感器。智能型电动机保护器能实现电动机智能化综合保护,集保护、测量、通讯、显示为一体。整定电流采用数字设定,通过操作面板按钮来操作,用户可以根据自己实际使用要求和保护情况在现场自行对各种参数修正设定,采用数码管作为显示窗口,或采用大屏幕液晶显示,能支持多种通讯协议,目前高压电动机保护均采用智能型

In addition to the above three common motor protector, the field temperature detector relay and the intelligent motor protector is widely applied in the motor fault protection. Magnetic field temperature detection type protector by embedment magnetic field in motor coil and temperature probe, according to the change of inside the motor rotating magnetic field and temperature changes, main functions include overload, locked-rotor, lack of phase, overheating protection and wear monitoring, protection function, defect is need to install inside the motor magnetic field detecting

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coil and temperature sensor. Intelligent motor protector can realize intelligent motor protection, protection, measurement, communication and display. Adopting digital set setting current, operation by operation panel button, users can according to your actual use requirement and protect the situation at the scene to fixed setting of various parameters, using digital tube as a display window, or use large screen liquid crystal display, can support various communication protocol, the high voltage motor intelligent protection are adopted

四、电动机保护器应用选择原则

Fourth, motor protector application selection principles

选用电动机保护装置的目的,既能使电动机充分发挥过载能力,又能免于损坏,而且还能提高电力拖动系统的可靠性和生产的连续性。合理选用电机保护装置,既能充分发挥电机的过载能力,又能免于损坏,从而提高电力拖动系统的可靠性和生产的连续性。具体的功能选择应综合考虑电机的本身的价值、负载类型、使用环境、电机主体设备的重要程度、电机退出运行是否对生产系统造成严重影响等因素,力争做到经济合理。在能满足保护要求的情况下首先考虑最简单保护装置,当简单的保护装置不能满足要求时,或对保护功能和特性提出更高要求时,才考虑应用复杂的保护装置,做到经济性和可靠性的统一。Choose the purpose of the motor protection device, can make motor overload ability into full play, and free from damage, but also

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can improve the reliability of electric power drag system and the continuity of production. Reasonable choice motor protection device, can give full play to the motor of the overload capacity, and free from damage, so as to improve the reliability of electric dragging system and the continuity of production. Specific function to select the motor be taken into account the value of itself, the types of load, the use of the importance of the environment, the main equipment in motor, electrical run out whether severe effects on the production system, strive to achieve the economic and reasonable. Are able to meet the protection requirements first consider the simplest protection device, when simple protection device can not meet the requirements, or to protect the function and properties put forward higher request, only consider applications complex protection, achieve the unity of the economy and reliability.

五、结束语

Five, the conclusion

如今电动机保护器已发展到了微电子智能型时代,电动机保护器也朝着多元化方向发展。这就需要我们的工作人员在选型时应充分考虑电动机保护实际需求,超前、准确、及时地判断电动机的故障,合理选择保护功能和保护方式,实现对电动机的良好保护,达到提高设备运行可靠性,减少非计划停车,减少事故损失的目的。

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Motor protector now has developed into microelectronics era, intelligent motor protector and development in the direction of diversification. This needs our staff in the selection of motor protection should be considered when the actual demand, advanced, accurate, and timely judge the failure of the motor, choose the protection function and the way of protection, for the good protection of the motor, to improve equipment reliability and reduce the unscheduled stop, the purpose of reducing accident loss.

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电机断相保护器的应用

电机断相保护器的应用 摘要:供水泵电源高压侧采用跌落保险控制,经常出现断相现象,低压侧采用交流接触器控制,触点老化使电机缺相运行烧毁电机。故采用电机断相保护器控制减收电机故障率。介绍电机断相保护器的原理、参数、接线方式及故障处理等。 关键字:电机断相保护器、JD-5、功率 供水水泵电机经常烧毁,造成供水停顿,跟换水泵频繁。分析原因:供水水泵是由三相电机作为动力,三相电机电源由变压器高压侧由高压低落保险引入,当高压低落保险一相熔断后,水泵三相电机电源变成缺相运行,易引起水泵电机烧损。为保证水泵电机的安全及可靠运行,决定在电机回路中增设电机断相保护器。选用的电机断相保护器型号为JD-5。 电机断相保护器原理及参数 JD-5电机断相保护器,适用于交流50HZ,电压380V以下的供电电路中与交流接触器等开关电路组成电动机控制电路。当电动机的主电路出现断相、过载、堵转等非正常工作状态时,能及时断开开关电器触头,分断电动机三相电源。 JD-5电机断相保护器根据电动机功率特点划分,采取划段小、保护精度高、结构合理、功能完善、使用方便等特点设计而成。具有对称性故障(如过载、堵转)及非对称性(如断相)的保护功能。采用电流检测技术,采用继电器输出接口,保护采用穿心式。具有结构简单、动作可靠、使用方便、价格低廉的特点。 JD-5电机断相保护器的技术参数 水泵电机功率(P)为13KW,功率因数(COSΦ)为0.8,计算电流I I=P÷(UCOSΦ)=13÷(1.732×0.4×0.8)=24A 故选额定电流范围在20-80A,工作电压AC220V 安装及接线图 工作电压为AC220V的接线图(见下图)

电动机保护器抗晃电应用

电动机保护器抗晃电应用 晃电是什么意思? "晃电"指的是电网因雷击、对地短路、重合闸、设备起动、发电厂故障及其他原因造成电网电压短时失压、电网电压短时大幅度波动、短时断电数秒等的电能质量事件。化工企业对系统供电可靠性的要求较高,一旦出现供电系统晃电,会引起保护设备欠压误保护、生产设备意外停机,致使生产线瘫痪、事故扩大,导致非常大的经济损失,甚至对操作人员的安全构成威胁。 1、常用的抗晃电的措施及应用 (1)UPS抗晃电系统 控制系统如DCS,PLC等工作电源由UPS电源接入,实现抗晃电的目的。在线式UPS工作原理框图如图1所示,在电网电压工作正常时,给负载供电,同时给储能电池充电。当市电欠压或突然掉电时,UPS电源开始工作,由储能电池给负载供电。图1 系统发生晃电时,接触器的线圈依靠UPS供电正常工作,保持主触头的吸合,避免晃电造成电机停机。当母线失电超过一定的时间后,根据二次控制部分设定的时间断开输出,避免电压回复后事故的发生,控制接线图如图2所示。图2 (2)DC-BANK抗晃电系统

应对变频器抗晃电有如下方法: 方法1:取消变频器低压保护设置,设置快速重起动,缺点是关键电机的停止、重起会影响生产的连续性和造成次品增加,另外低压往往会表现为变频器的过流保护,而取消过流保护会增加变频器本身损坏隐患,这种方式在连续性生产要求较高的石化企业很少使用。 方法2:DC-BANK系统,DC-BANK系统主要应用于变频电机和PLC/DCS 供电系统。电网正常时变频器由交流母线供电,DC-BANK系统处于热备状态。电网晃电或备自投切换时,电网电压下降,转换成由DC-BANK 向变频器的直流母线供电,变频器保持正常工作,其工作模式如图3,单台控制逻辑图如图4所示。 图3图4 p](3)电动机的抗晃电措施 交流接触器广泛使用于低压电动机控制系统中,常用电机控制电路如图5所示,晃电发生后接触器断开,会使电动机停转。图5. 电动机抗晃电主要为接触器抗晃电,交流接触器的抗晃电方法: 方法1:采用抗晃电接触器,具有延时释放/避开弹跳区的接触器被称为抗晃电接触器,晃电出现时接触器不立即释放,也不工作在临界弹跳区,其控制线路安装接线如图6所示。图6方法2:原有的交流接触器上增加延时模块,其具体的控制电路如图7所示。图7方法3:加装再起动控制器,,加装再起动模块的自起动控制器的起动控制线路如图8

(新)高压电动机差动保护原理及注意事项

高压电动机差动保护原理及注意事项 差动保护是大型高压电气设备广泛采用的一种保护方式,2000KW以上的高压电动机一般采用差动保护,或2000kW(含2000kW)以下、具有六个引出线的重要电动机,当电流速断保护不能满足灵敏度的要求时,也装设纵差保护作为机间短路的主保护。差动保护基于被保护设备的短路故障而设,快速反应于设备内部短路故障。对被保护范围区外故障引起区内电流变化的、电动机启动瞬间的暂态峰值差流、首尾端CT不平衡电流等容易引起保护误判的电流,对于不同的差动保护原理,有不同的消除这些电流的措施。 差动保护的基本原理为检测电动机始末端的电流,比较始端电流和末端电流的相位和幅值的原理而构成的,正常情况下二者的差流为0,即流入电动机的电流等于流出电动机的电流。当电动机内部发生短路故障时,二者之间产生差流,启动保护功能,出口跳电动机的断路器。微机保护一般采用分相比差流方式。 图1 电动机差动保护单线原理接线图 为了实现这种保护,在电动机中性点侧与靠近出口端断路器处装设同一型号和同一变化的两组电流互感器TA1和TA2。两组电流互感器之间,即为纵差保护的保护区。电流互感器二次侧按循环电流法接线。设两端电流互感器一、二次侧按同极性相串的原则相连,即两个电流互感器的二次侧异极性相连,并在两连线之间并联接入电流继电器,在继电器线圈中流过的电流是两侧电流互感器二次电流I·12与I·22之差。继电器是反应两侧电流互感器二次电流之差而动作的,故称为差动继电器。图1所示为电动机纵差保护单线原理接线图。 在中性点不接地系统供电网络中,电动机的纵差保护一般采用两相式接线,用两个BCH-2型差动继电器或两个DL-11型电流继电器构成。如果采用DL-11型继电器,为躲过电动机启动时暂态电流的影响,可利用出口中间继电器带0.1s的延时动作于跳闸。如果是微机保护装置,则只需将CT二次分别接入保护装置即可,但要注意极性端。一般在保护装置

浅谈电动机保护器的应用

浅谈电动机保护器 动力公司乐臻欣 摘要:通过对电动机保护器产品的基本原理及应用的介绍,使得对该类型保护器有初步的了解。 关键字:电动机、保护器、智能化 1、引言 在现代工业中,电动机作为一种拖动机械成为了所有动力机械的基础,随着科学技术的不断进步和工艺控制的不断完善,尤其是自动化程度的不断提高,对电动机的控制和保护的要求也越来越高,同时现在的生产中对电机设备的可靠性和稳定性要求极高,一旦发生事故,必须马上找出故障原因及时进行处理消除故障以保证恢复生产。我们过去一直采用热继电器作为电动机的过载保护和控制元件,由于元件质量和工艺的原因,已经无法满足日益发展的工艺自动化需要,为此我们应该采用电动机保护器来作为电动机的保护元件,不但可以有效的保障电机的运行,彻底取代热继电器,同时提高了保护率,能有显著的经济效果,下面我们就电动机保护器的运用做简单的介绍。 2、基本工作原理: 电机保护器是最近十来年才发展起来的新型电子式多功能电动机综合保护装置,它集过(轻)载保护、缺相、过(欠)压、堵转、漏电、接地及三相不平衡等低压保护于一身,具有设定精度高、节电、动作灵敏、工作可靠等优点,是传统热继电器的理想替代品,他通常是由电流传感器、比较电路、单片机活出口继电器等几个部分组成。基本原理及工作过程如图:

传感器将电动机的电流变化线性的反映至保护器的采样端口,经过整流、滤波等环节,转换成与电动机电流成正比的直流电压信号,送到相应部分与给定的保护参数进行比较处理,再经单片机回路处理推动功率回路使得继电器动作。当电机由于驱动部分过载导致电流增大时,从电流传感器取得的电压信号将增大,此电压值大于保护器的整定值时,过载回路工作,RC延时电路经过一定的(可调)延时驱动出口继电器动作,使得接触器切断主回路,欠压及缺相保护等工作原理基本相同。 3、系统功能 (1)保护功能 电动机保护器可以实现电机的综合保护,具有功能有接地保护、断相保护、短路保护、过(轻)负荷保护、不平衡保护、堵转保护、过(欠)压保护等。有些保护器在正常运行时还能通过显示屏实时显示电机的工作电流电压,具有通讯功能的电机保护器还能将信号通过数据线传至后台微机。当故障发生时,保护器迅速动作,能将故障类

电动机保护器的保护原理及应用

电动机保护器的保护原理及应用 1、引言 在当今的动力设备中,电动机是应用最为广泛的,电动机能够正常运转发挥,是其他的设备能够正常工作的前提条件,所以电动机保护器的合理利用是对正常的生产工作负责的表现,只有在电动机正常发挥其功能的基础上,才能够保证一个企业的工作流程不会受到干扰,可以正常运转。现如今,电动机已经被广泛的应用到各行各业当中,在各个领域当中都发挥着及其重要的作用。电动机保护器的作用是保证电动机在发电,供电,用电的一系列流程中,不会中途受到某些因素的制约而停止工作的的一种设备。在电机出现过热、接地、轴承磨损、定转子偏心时、绕组老化时,电动机保护器会予以报警或保护控制。如今电动机保护器几乎渗透到所有用电领域,其影响也是非常的巨大,所以电动机保护器的保护就显得和重要。 2、电动机保护器的保护原理与构成 2.1电动机烧毁的主要原因是运行时出现断相和过载烧毁绕组,因而,有电动机存在的电路应该装设有电动机保护器,以保证在电动机出现断相和过流运行时及时切断工作电源,保护电动机免受损坏,小型电动机的主要保护器是热继电器,而当面对大型电动机时,如果还使用热继电器对电动机进行保护的话其连接点(即进出热继电器的螺丝接线点)就很容易出现发热现象及发生故障,为避免如上问题,就出现了电动机综合保护器,电动机综合保护器是穿心式的,可以减少电线连接点,可以减少发热点和故障点,价格也便宜。 2.2使用电机综合保护器时必须注意控制线路的接线问题,以确保正常运行 2.3有的电机综合保护器注明,一定要接上负载才能正常工作,不接负载时表示电路处于缺相工作状态,因此综合保护器是拒绝合闸的,电动机将无法启动,这说明电机综合保护器内部是依靠电流互感器来检测三相线电流的有无,来判断电路是否存在缺相问题,因而在未接通电源或没有负载时,个闭点实际上是开点所以没办法合闸。 2.4某些大型电机冷却系统故障或是长时间工作在高温高湿环境下造成电机故障。电动机保护原理的研究是保证电动机保护器性能高低的关键,根据三相对称分量法的理论,三个不对称的向量可以唯一分解成三组对称的向量,分别为正序分量、负序分量和零序分量。电动机在发生对称故障和不对称故障时,电动机的三相电流都会发生变化。电动机故障条件流过绕组的电流过大,超过电动机的额定电流,因此可根据这一特征来对电动机过电流进行保护。电机过载、断相、欠压都会造成绕组电流超过额定值。电源电压欠压,运行电流上升的比例将等于电压下降的比例;电机过载时,常造成堵转,此时的运行电流会大大超过额定电流。针对以上情况,电动机保护器可通过对三相运行电流进行检测,根据运行电流的不同性质来确定不同的保护方式,从而对电机予以的断电保护。电动机的故障类型分为过流保护、负序电流保护、零序电流保护、电压保护和过热保护等几种。通过对电动机保护器的保护原理分析可以看出,理想的电动机保护器应满足可靠、经济、方便等要素,具有较高的性能价格比。经过发展和更新,如今电动机保护器一般由电流检测电路、温度检测电路、基准电压电路、逻辑处理电路、时

发电机差动保护原理

5.1发电机比率制动式差动保护 比率制动式差动保护是发电机内部相间短路故障的主保护。 5.1.1保护原理 5.1.1.1比率差动原理。 差动动作方程如下: l op 3 I op.0 ( I res 兰 l res.0 时) l op > I op.O + S (l res — res.0) ( l res > l res.0 时) 式中:l op 为差动电流,l o P.O 为差动最小动作电流整定值,I res 为制动电流,I r es.O 为最小制动电流整定值,S 为比率制动特性的斜率。各侧电流的方向都以指向发 电机为正方向,见 图 (根据工程需要,也可将 5.1.1.2 TA 断线判别 当任一相差动电流大于0.15倍的额定电流时启动TA 断线判别程序,满足下 列条件认为 TA 断线: a. c. 5.2发电机匝间保护 发电机匝间保护作为发电机内部匝间短路的主保护。根据电厂一次设备情 况,可选择以下方案中的一种: 5.1.1。 差动电流: 1 op 制动电流: 1 res — 式中:I T ,I N 分别为机端、 见图5.1.1。 中性点电流互感器(TA )二次侧的电流,TA 的极性 _L 氓 € % 5 TA 极性端均定义为靠近发电机侧) 本侧三相电流中至少一相电流为零; b.本侧三相电流中至少一相电流不变; 最大相电流小于1.2倍的额定电流。 5.1.1电流极性接线示意图

5.2.1故障分量负序方向(△ P2)匝间保护 该方案不需引入发电机纵向零序电压。

故障分量负序方向(△ P2)保护应装在发电机端,不仅可作为发电机内部匝间短路的主保护,还可作为发电机内部相间短路及定子绕组开焊的保护。 5.2.1.1保护原理 当发电机三相定子绕组发生相间短路、匝间短路及分支开焊等不对称故障 时,在故障点出现负序源。故障分量负序方向元件的A U2和A I2分别取自机端TV、TA,其TA极性图见图5.2.1.1,则故障分量负序功率A P2为: △ P2 =3艮〔厶『2心?2心也21 2L J A ? 式中i I2为也I2的共轭相量,申sen。2为故障分量负序方向继电器的最大灵敏 角。一般取60。~80。(也|2滞后A U2的角度)。 故障分量负序方向保护的动作判据可表示为: > E-p △》2=血e^S n 实际应用动作判据综合为: A P2 = A U2r』I ' + A U2i ”也I ' > £P (S S i、年为动作门槛) 保护逻辑框图见图521.2。 枣力, “ r ‘ 1 1 Um: I 1卄TA 图521.1故障分量负序方向保护极性图

电动机综合保护器

电动机综合保护器 电机综合保护器是针对超载、断相起保护作用,器件的接线端分别接电源及与控制线路串联,以便出现超载或断相时切断控制线路作为保护,并不是用它来控制电机起动的。 电机综合保护器对电机进行全面的保护,在电机出现过流、欠流、断相、堵转、短路、过压、欠压、漏电、及三相不平衡状态时予以保护措施,启动延时,数字电流表、电压表功能,能显A、B、C三相运行电流,实现多种参数设定功能,故障记忆报警查询和动作值保持功能,来电自启动和自动复位功能。 电机因电性原因出现过负荷、缺相、层间短路及线间短路、线圈的接地漏电、瞬间过电压的流入等造成损坏,或者是由于机械原因,如堵转、电机转动体遇到固体时,因轴承磨损或润滑油缺乏出现热传导现象,损坏电机。由于非正常运行或停止或损坏,会造成生产损失或停止时间内产生的人力损失无法与电机本身更换的费用相提并论,其损失巨大,那么我们就需要对电机进行有效的保护,以便保证生产的正常运行。 对于因电性原因出现的故障,无论是过电流还是过电压,其主要是因为电流瞬间增大,超过了电机的负载电流值而造成

损坏。电机综合保护器根据这一原理,通过监测电机的两相(三相)线路的电流值变化,进行电机的保护,对于过电压、低电压,是通过检测电机相间的电压变化,进行电机的保护。 电机综合保护器保护功能 1、过负载和过电流的保护 2、缺相保护 3、逆相保护 4、接地漏电保护 5、堵转保护 6、相不平衡保护 7、短路保护 8、过电压保护 9、低电压保护 10、过热保护 11、缺电流保护 对于新型号系列的电机综合保护器增加了过热保护和通讯功能,在控制室可以通过控制软件进行0~254的节点上的电机综合保护器进行远程设置与监测控制。

GDH型电机保护器的应用

GDH-30型数显智能化电动机保护器 在无人给水站的应用 摘要:无人给水站均位于邯长线偏远站区,遇有潜水电动机故障,需要及时判断故障原因,尽快进行故障处理;并能实现一定的自动恢复功能。而GDH-30型数显智能化保护器,是数显式、智能化电动机保护器,摆脱传统电机保护器单一保护,实现故障预报警功能,准确显示故障类别,提供给维修人员故障原因,减少前往现场次数,达到缩短故障处理时间的目的。同时,对于一些暂时性干扰因素引起的故障,能够实现自动恢复,保证了无人给水站设备运行质量,降低了设备运行成本。 关键词:智能化电动机保护器无人给水站 电动机保护器在整个控制系统中举足轻重,是对整套设备控制最关键的,也是最后一个环节。如果它失去功效,电动机就会发生烧毁,直接影响整个站区的供水,从而影响铁路运输。下面,通过与传统电动机保护器的对比,来阐述推广使用GDH-30型数显智能化保护器的必要性。同时,结合工作实际,完善该设备的设定值,更加科学、合理地使用,使用其发挥真正意义上的保护电动机的功能。 一、传统电动机保护器

2004年1月,在邯长线进行给水站配电柜安装时,采用的电动机保护器是热继电器,其原理是由流入热元件的电流产生热量,使有不同膨胀系数的双金属片发生形变,当形变达到一定距离时,就推动连杆动作,使控制电路断开,从而使接触器失电,主电路断开,实现电动机的过载保护。热继电器作为电动机的过载保护元件,曾经以其体积小,结构简单、成本低等优点得到了广泛应用。 但经过六年的运行,发现它存在以下缺点: 1、保护项目单一。它只能进行过流保护,当电动机发生故障时,超过设定的热继值时,断开控制回路来保护电动机。而当井下水位下降时,电动机发生欠流,则不会动作。如果运行时间较长,可能烧损电机。邯长线近几年,发展钢铁业较快,造成许多站区井下水位下降。经统计,每年有6~7处出现电动机因欠流故障而被烧损。 2、受环境因素较大。无人给水站均位于高处无遮荫地区,夏季炎热时,室内温度达到42℃。热继电器因天气温度较高时,有时会自己断开。经常是接到停水故障报告,到现场测试电动机绝缘符合要求,只要按一下热继器的恢复键,就能使电动机正常运行,浪费了大量的人力、财力。 3、故障源敏感。无人给水站,没有人值守,只有维修人员按周期进行中修时,才对其进行检修。而有时发生暂时电源故障,相序继电器没有及时反应时,热继电器就会自动

电动机差动保护的原理及应用

电动机差动保护的原理及应用 摘要:本文阐述了大型电动机差动保护原理。分析了差动保护的分类及对灵敏度的影响并介绍了差动原理逻辑图。 关键词:差动保护、比率差动、二次谐波闭锁比率差动 引言 大型高压电动机作为昂贵的电气主设备在发电厂,化工厂等大企业得到广泛的应用。如果发生严重故障导致电机烧毁,将严重影响生产的正常进行,造成巨大的经济损失,因此必须对其提供完善的保护。现有电动机综合保护装置主要针对中小型电动机,为其提供电流速断,热过载反时限过流,两段式定时限负序,零序电流,转子停滞,启动时间过长,频繁启动等保护功能。而对于2000KW以上特大容量电动机,则无法满足其内部故障时对保护灵敏度与速动性的要求,因而研制此装置并配合综合保护装置,为高压电动机提供更可靠更灵敏的保护措施。按照《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB50062的要求:2MW 及以上的电机应装设纵差保护。 一概述 为了实现这种保护,在电动机中性点侧与靠近出口端断路器处装设同一型号和同一变化的两组电流互感器TA1和TA2。两组电流互感器之间,即为纵差保护的保护区。电流互感器二次侧按循环电流法接线。设两端电流互感器一、二次侧按同极性相串的原则相连,即两个电流互感器的二次侧异极性相连,并在两连线之间并联接入电流继电器,在继电器线圈中流过的电流是两侧电流互感器二次电流I·12与I·22之差。继电器是反应两侧电流互感器二次电流之差而动作的,故称为差动继电器。 在中性点不接地系统供电网络中,电动机的纵差保护一般采用两相式接线,用两个BCH-2型差动继电器或两个DL-11型电流继电器构成。如果采用DL-11型继电器,为躲过电动机启动时暂态电流的影响,可利用出口中间继电器带0.1s 的延时动作于跳闸。如果是微机保护装置,则只需将CT二次分别接入保护装置即可,但要注意极性端。一般在保护装置端子上有交流量或称模拟量输入的端子,分别定义为Ia1、Ia1*、Ic1、Ic1*(电机的端电流),Ia2、Ia2*、Ic2、Ic2*(电机的中性线电流),带*的为极性端。 保护装置的原理接线图如图2所示。电流互感器应具有相同的特性,并能满足10%误差要求。 微机保护原理框图见图如下:

电动机综合保护器2010JD5[1]

1.3.5 安装面与垂直面的斜度不大于±5°。 1.3.6 在无爆炸危险介质,且介质中无足以腐蚀金属和破坏绝缘的气体及较多导电尘埃存在的地方。 1.3.7 在有防雨雪设备及没有充满水蒸汽的地方。1.3.8 在无显著动摇、冲击和振动的地方。1.3.9 安装类别:Ⅲ。 1.3.10 主电路使用类别:AC-3、AC-4。 2.1 结构 本系列电动机保护器主要部件由底座罩壳、互感器和电路板组件组成。全部的零部件都安装在一个塑料外壳中。2.2 结构特点 2.2.1 保护器具有断相和过载保护功能。 2.2.2 保护器的三个指示灯分别指示运行、过载和断相工作状态。2.2.3 保护器具有整定电流连续可调装置。2.2.4 保护器的主电路是采用穿芯式接线方试。2.2.5 保护器的脱扣级别:10A ;3P 。 2.2.6 保护器的安装方式:与产品底板平面螺钉独立安装。2.3 工作原理 保护器是通过电流互感器检测电动机主电路电流来判断电动机是否过载或断相的,过载时触发过载反时限电路,根据过载电流倍数进行延时,延时时间到,便触发继电器使其常闭触头断开而实现保护;断相时保护器是通过断相保护电路延时,时间到,则使继电器常闭触头断开而实现保护。 2 结构与工作原理 3.1 主电路基本参数见表13.2 辅助电路技术参数 3.2.1 额定工作电压AC220V ±10%或AC380V ±10%, 3 技术参数 1.1适用范围 JD-5(B)电动机保护器,适用于额定频率50Hz ,额定工作电压AC380V/AC220V ,额定工作电流0.5A~100A 的长期工作1 概述: 额定控制电源电压:以电压值AC380V 或AC220V 表示 整定电流范围代号(见表1),用整定电流范围最大值表示 基本规格代号:不标注为一般式,加注字母B 表示设有报警功能设计序号 电动机保护器 1.3正常工作条件1.3.1周围空气温度: a) 周围空气温度不超过+40℃,且其24h 内其平均温度值不超过+35℃; b) 周围空气温度下限为-5℃。1.3.2 海拔高度:不超过2000m ; 1.3.3 大气条件:最高温度为+40℃时,空气的相对湿度不超过50%;在较低的温度下可以允许有较高的相对湿度,例如20℃时达90%。对由于温度变化偶尔产生的凝露应采取适当的措施。1.3.4 污染等级:3; JD - / 制或间断工作制中,保护器通常与交流接触器配合使用,可对三相电动机在运行中所出现的断相、过载等故障按照产品设定的要求来分断电动机的主电路从而实现了保护。保护器设有运行、断相和过载指示及报警功能, 可随时显示电动机的运行状况。 产品符合标准:GB14048.4《低压开关设备和控制设备机电式接触器和电动机起动器》。1.2 电动机保护器系列型号的解释 5 B JD-5(B) 电动机保护器 JD-5(B) 电动机保护器 整定电流

大型电动机高阻抗差动保护原理

大型电动机高阻抗差动保护原理、整定及应用 李德佳核电秦山联营有限公司 314300 [摘要]本文阐述了大型电动机高阻抗差动保护原理及整定原则和整定实例。分析了CT匝数比误差对高阻抗差动保护的影响,并介绍了匝数比误差的测量方法。 [关键词]高阻抗差动保护匝数比 1 概述 高阻抗差动保护的主要优点: 1、区外故障CT饱和时不易产生误动作。2、区内故障有较高的灵敏度。它主要作为母线、变压器、发电机、电动机等设备的主保护,在国外应用已十分广泛。高阻抗差动保护有其特殊性,要保证该保护的可靠性,应从CT选型、匹配、现场测试、保护整定等多方面共同努力。现在我国应制定高阻抗差动保护和相应CT的标准,结合现场实际情况编制相应的检验规程,使高阻抗差动保护更好的服务于电网,保证电网安全。 2 高阻抗差动保护原理及定值整定原则 2.1高阻抗差动保护的动作原理 2.1.1正常运行时: 原理图见图1,∵I1=I2 ∴ij=i1-i2=0. 因此,继电器两端电压: Uab= ij×Rj=0. Rj-继电器内部阻抗。 电流不流经继电器线圈,也不会产生电压,所以继电器不动作。 图中: TA1、TA2--电流互感器; Ru-- 保护电阻器; U>-- 高阻抗差动继电器。 2.1.2电动机启动时: 原理图见图2。由于电动机启动电流较大,是额定电流的6~8倍且含有较大的非周期分量。当TA1与TA2特性存在差异或剩磁不同,如有一个CT先饱和,假设TA2先饱和,TA2的励磁阻抗减小,二次电流i2减小。由于 ij=i1-i2 导致ij上升,继电器两端电压Uab上升。这样又进一步使TA2饱和,直至TA2完全饱和时,TA2的励磁阻抗几乎为零。继电器输入端仅承受i1在TA2的二次漏阻抗Z02和连接电缆电阻Rw产生的压降。

电动机纵联差动保护

电动机纵联差动保护 一、比率制动差动保护 (1)电动机二次额定电流 1 n TA I n =? (2)差动保护最小动作电流 I s =K rel (·K cc ·K er +Δm )I n ap K K rel ——可靠系数,取K rel =2 ap K ——外部短路切除引起电流互感器误差增大的系数(非周期分量系数)=2 ap K K cc ——同型系数,电流互感器同型号时取K cc =0.5,不同型号时K cc =1 K er ——电流互感器综合误差取K er =0.1 Δm ——通道调整误差,取Δm =0.01~0.02 I s =2 (2×0.5×0.1+0.02)I n =0.24 I n 一般情况下,取I s =(0.25~0.35)I n ,当不平衡电流较大时,I s =0.4I n (3)确定拐点电流I t 有些装置中拐点电流是固定的,如I t = I n ;当拐点电流不固定时可取I t = (0.5~0.8)I n (4)确定制动特性斜率s 按躲过电动机最大起动电流下差动回路的不平衡电流整定 最大起动电流I st ·max 下的不平衡电流I umb ·max 为 I umb ·max =(·K cc ·K er +Δm ) I st ·max ap K =2,K cc =0.5,K er =0.1,Δm=0.02,I st ·max =K st I n (取I st =10) ap K I umb ·max =(2×0.5×0.1+0.02)10I n =1.2I n 比率制动特性斜率为 t n st s umb rel I I K I I K s ??= ?max K rel =2,当I s =0.3 I n ,I t =0.8 I n ,K st =7 2 1.20.30.3470.8n n n n I I s I I ×?==? 一般取s =0.3~0.5 (5)灵敏系数计算 电动机机端最小两相短路电流为 (2)1 2K L I x x = ?′+ x ′- 电动机供电系统处最小运行方式时折算到S B 基准容量的系统阻抗标幺值 U B - 电动机供电电压级的平均额定电压U B =6.3(10.5)kV X L - 电动机供电电缆折算到S B 基准容量的阻抗标幺值 制动电流(2)res TA 2K I I n =相应的动作电流为

永磁同步电机综合保护器工作原理

永磁同步电机工作原理 同步发电机为了实现能量的转换,需要有一个直流磁场而产生这个磁场的直流电流,称为发电机的励磁电流。根据励磁电流的供给方式,凡是从其它电源获得励磁电流的发电机,称为他励发电机,从发电机本身获得励磁电源的,则称为自励发电机。 一、发电机获得励磁电流的几种方式 1、直流发电机供电的励磁方式:这种励磁方式的发电机具有专用的直流发电机,这种专用的直流发电机称为直流励磁机,励磁机一般与发电机同轴,发电机的励磁绕组通过装在大轴上的滑环及固定电刷从励磁机获得直流电流。这种励磁方式具有励磁电流独立,工作比较可靠和减少自用电消耗量等优点,是过去几十年间发电机主要励磁方式,具有较成熟的运行经验。缺点是励磁调节速度较慢,维护工作量大,故在10MW以上的机组中很少采用。 2、交流励磁机供电的励磁方式,现代大容量发电机有的采用交流励磁机提供励磁电流。交流励磁机也装在发电机大轴上,它输出的交流电流经整流后供给发电机转子励磁,此时,发电机的励磁方式属他励磁方式,又由于采用静止的整流装置,故又称为他励静止励磁,交流副励磁机提供励磁电流。交流副励磁机可以是永磁机或是具有自励恒压装置的交流发电机。为了提高励磁调节速度,交流励磁机通常采用100200HZ的中频发电机,而交流副励磁机则采用400500HZ的中频发电机。这种发电机的直流励磁绕组和三相交流绕组都绕在定子槽内,转子只有齿与槽而没有绕组,像个齿轮,因此,它没有电刷,滑环等转动接触部件,具有工作可靠,结构简单,制造工艺方便等优点。缺点是噪音较大,交流电势的谐波分量也较大。 3、无励磁机的励磁方式: 在励磁方式中不设置专门的励磁机,而从发电机本身取得励磁电源,经整流后再供给发电机本身励磁,称自励式静止励磁。自励式静止励磁可分为自并励和自复励两种方式。自并励方式它通过接在发电机出口的整流变压器取得励磁电流,经整流后供给发电机励磁,这种励磁方式具有结简单,设备少,投资省和维护工作量少等优点。自复励磁方式除没有整流变压外,还设有串联在发电机定子回路的大功率电流互感器。这种互感器的作用是在发生短路时,给发电机提供较大的励磁电流,以弥补整流变压器输出的不足。这种励磁方式具有两种励磁电源,通过整流变压器获得的电压电源和通过串联变压器获得的电流源。 二、发电机与励磁电流的有关特性 1、电压的调节 自动调节励磁系统可以看成为一个以电压为被调量的负反馈控制系统。无功负荷电流是造成发电机端电压下降的主要原因,当励磁电流不变时,发电机的端

1电动机控制系统常用的保护环节有哪些

1电动机控制系统常用的保护环节有哪些?各用什么低压电器实现?①过载保护,使用热继电器②短路保护,使用熔断器和自动空气开关③过电流保护,使用过电流继电器④零压和欠压保护,使用自锁回路和欠电压继电器⑤弱磁保护,使用欠电流继电器⑥断相保护,使用断相保护热继电器丶电压继电器丶电流继电器丶固态断相保护器⑦电机智能综合保护,智能综合保护 2电气控制线路检修的方法有哪几种?a直观检测法b测量电压法c测量电阻法d其他方法(置换元件,对比法,逐步接入法,强迫逼合法,短接法) 3电气原理图阅读的方法和步骤是什么?a先机后电b先主后辅c化整为零d集零为整丶通观全局e总结特点 4 电气控制图分哪几类?电气原理图丶电器元件布置图丶电气安装接线图三类 5电气原理图中,说出QS丶FU丶KM丶KS丶SQ个代表什么电器元件并画出各自图形符号?组合开关丶熔断器丶接触器丶速度继电器丶行程开关 6简述交流接触器的工作原理?当线圈通电后吗,静铁芯产生电磁力将衔铁吸合。衔铁带动触头系统动作,使常闭触头断开,常开触头闭合。当线圈断电时,电磁力消失,衔铁在反作用力弹簧力的作用下,释放,触头系统随之复位。 7简述三相异步电机能耗制动的原理:能耗制动是在电机停止切除定子绕组三相电源的同时,定子绕组接通直流电源,产生静止磁场,利用转子感应电流与静止磁场的相互作用,产生一个制动转矩进行制动。 8简述三相异步电动机范姐制动的工作原理:反接制动是在电动机停止时,改变定子绕组三相电源的相序,使定子绕组旋转磁场反向,转子受到与旋转方向相反的制动转矩作用而迅速停车。 9短路保护和过载保护有什么区别?短路时电路会产生很大的短路电流和电动力而使电气设备损坏。需迅速切断电源。常用的短路保护元件有熔断器和自动开关。电机允许短时过载,但长期过载运行会导致绕组温升超过允许值,也要断电保护。常用热继电器。

发电机差动保护原理

发电机差动保护原理

5.1 发电机比率制动式差动保护 比率制动式差动保护是发电机内部相间短路故障的主保护。 5.1.1保护原理 5.1.1.1比率差动原理。 差动动作方程如下: I op ≥ I op.0 ( I res ≤ I res.0 时) I op ≥ I op.0 + S(I res – I res.0) ( I res > I res.0 时) 式中:I op 为差动电流,I op.0为差动最小动作电流整定值,I res 为制动电流,I res.0为最小制动电流整定值,S 为比率制动特性的斜率。各侧电流的方向都以指向发电机为正方向,见图5.1.1。 差动电流: N T op I I I ? ?+= 制动电流: 2 N T res I I I ??-= 式中:I T ,I N 分别为机端、中性点电流互感器(TA)二次侧的电流,TA 的极性见图5.1.1。 图5.1.1 电流极性接线示意图 (根据工程需要,也可将TA 极性端均定义为靠近发电机侧) 5.1.1.2 TA 断线判别 当任一相差动电流大于0.15倍的额定电流时启动TA 断线判别程序,满足下列条件认为TA 断线: a. 本侧三相电流中至少一相电流为零; b. 本侧三相电流中至少一相电流不变; c. 最大相电流小于1.2倍的额定电流。 5.2发电机匝间保护 发电机匝间保护作为发电机内部匝间短路的主保护。根据电厂一次设备情况,可选择以下方案中的一种: 5.2.1故障分量负序方向(ΔP 2) 匝间保护

该方案不需引入发电机纵向零序电压。 故障分量负序方向(ΔP 2)保护应装在发电机端,不仅可作为发电机内部匝间短路的主保护,还可作为发电机内部相间短路及定子绕组开焊的保护。 5.2.1.1保护原理 当发电机三相定子绕组发生相间短路、匝间短路及分支开焊等不对称故障时,在故障点出现负序源。故障分量负序方向元件的2.U ?和2. I ?分别取自机端TV 、TA ,其TA 极性图见图5.2.1.1,则故障分量负序功率?P 2为: ??????????=?-Λ?2.2223sen j e e I U R P ? 式中2Λ?I 为2??I 的共轭相量,?sen 。2为故障分量负序方向继电器的最大灵敏角。一般取60?~80?(2.I ?滞后2. U ?的角度)。 故障分量负序方向保护的动作判据可表示为: P e I U R ε>?????????Λ?22' 2.22'sen j e I I ?-ΛΛ?=? 实际应用动作判据综合为: u U ε>??2 i I ε>??2 ? P 2 = ? U 2r ? ? I ’2r + ? U 2i ? ? I ’2i > εP (εu 、εi 、εP 为动作门槛) 保护逻辑框图见图5.2.1.2。 图5.2.1.1 故障分量负序方向保

电动机综合保护整定原则

电动机综合保护整定原则 一、过热保护 过热保护涉及发热时间常数Tfr和散热时间Tsr二个定值。 1)发热时间常数Tfr 发热时间常数Tfr应由电动机制造厂提供,若制造厂没有提供该值,则可按下列方法之一进行估算。 A 由制造厂提供的电动机过负荷能力数据进行估算 如在X倍过负荷时允许运行t秒,则可得, Tfr =(X2-1.052)t 若有若干组过负荷能力数据,则取算出得Tfr值中最小者。 B 若已知电动机的温升值和电流密度,可用下式估算Tfr值: Tfr =(150×θe)×(θM /θe -1)/(1.05×Je2) 式中,θe:电动机定子绕组额定温升 θM:电动机所采用绝缘材料的极限温升 Je :定子绕组额定电流密度 例如:电动机采用B级绝缘,其极限温升θM =80℃,电动机定子绕组额定温升θe =45℃,定子绕组额定电流密度Je =3.5A/mm2,则: Tfr ={(150×45)/(1.05×3.52)}×(80/45-1)=408(s) C 由电动机启动电流下的定子温升决定发热时间常数 Tfr =(θ×Ist2×Ist)/θ1st 式中,θ:电动机额定连续运行时的稳定温升 Ist :电动机启动电流倍数 tst :电动机启动时间 θ1st:电动机启动时间的定子绕组温升 D 根据电动机运行规程估算Tfr值 例如:某电动机规定从冷态启动到满转速的连续启动次数不超过两次,又已知该电动机的启动电流倍数Ist和启动时间tst,则:

Tfr ≤2(Ist2-1.052)tst 2) 散热时间Tsr 按电动机过热后冷却至常态所需时间整定。 二、电动机过热禁止再启动保护 过热闭锁值θb按电动机再正常启动成功为原则整定,一般可取θb=0.5。 三、长启动保护 长启动保护涉及电动机额定启动电流Iqde 和电动机允许堵转时间tyd 二个定值。 1)电动机额定启动电流Iqde 取电动机再额定工况下启动时的启动电流(A)。 2)电动机允许堵转时间tyd 取电动机最长安全堵转时间(S)。 四、正序过流保护 正序过流保护涉及正序过流动作电流I1g1 和正序过流动作时间t1g1二个定值。 1)正序过流动作电流I1gl 一般可取I1gl=(1.5~2.0)Ie 2)正序过流动作时间t1gl 一般可取t1gl=(1.5~2.0)tyd 五、低电压保护 1)按切除不重要电动机的条件整定 低电压动作值: 对中温中压电厂Udz=60~65% Ue 对高温高压电厂Udz=65~70% 为了保护重要电动机的自起动,采用最小时限t=0.5S 2) 按躲过保证电动机自起动时供电母线的最小允许电压,并计入可靠系数及电压继电器的返回系数

电动机保护器的保护原理及应用浅谈

电动机保护器的保护原理及应用浅谈 一、引言 电动机当前应用最广泛的动力设备,是其机电设备的动力源泉,动机正常的输出是其动的机电设备正常工作的前提,如已被广泛应用于工农业、交通输、国防等领域。电动机所带的载种类繁多,且往往是整设备中的关键部分因而确保电动机的正常运行就显得分重要。电动机保护器(电机保护)是发电、供电、用电系统的要器件,是跨行业量大面广、节能效果显著的节能机产品[1]。电动机保护器作用是给电机全面保护控制,在电机出现过流、欠流断相、堵转、短路、过、欠压、漏电、三相不衡、过热、接地、轴承磨、定转子偏心时、绕组化予以报警或保护制。如今电动机保护器几渗透到所有用电领域,在国经济和节能事业中有着不可代的重要地位和作用。 二、电动机保护器保护原理与构成 对电动机说,其故障形式从机械角度可以为绕组损坏和轴承坏两方面。造成绕组损坏的要原因有:1.电机长时间的电、热、机械和化作用下,绕组的绝缘化损坏,定转子绕组匝间短路或是地短路。2.电网供电质量,电源电压三相不平衡、电压动大、电网电压波形畸变、高次波严重或者电动机相运行。3.电源电过低使得电动机启动转不够,电动机不能顺利启动者是在短时间内重复启,电动机长时间承受过大的启动流导致电机过热。4.因机械故或其它原因造成电动机转子堵。 5.某些大型电机冷却系统障或是长时间工作在高温高湿境下造成电机故障。

电动机护原理的研究是保证电动机保护器能高低的关键,根据三相对称分量的理论,三个不对称的向量可以一分解成三组对称的向量,分别为序分量、负序分量和零序分。对称分量的计算公式如下 根据(1式,电动机在发生对故障和不对称故障时,电动的三相电流都会发生变化。电动故障条件流过绕组的电流过大,过电动机的额定电流,此可根据这一特征来电动机过电流进行保护。机过载、断相、欠压都会成绕组电流超过额定值。源电压欠压,运行电流上升的比将等于电压下降的比;电机过载时,常造成堵转此时的运行电流会大超过额定电流。针对以上情况,动机保护器可通过对三相运行电流行检测,根据运行电流的不同性质确定不同的保护方式,从而对电予以的断电保护。电动的故障类型分为过保护、负序电流保、零序电流保护、压保护和过热保护等几种。 通过电动机保护器的保护原理分析可以出,理想的电动机保护器应足可靠、经济、方等要素,具有较高的性能价格。经过发展和更新如今电动机保护器一般由电流检测路、温度检测电路、基准电电路、逻辑处理电路、时序处电路、启动封锁及位电路、故障记录电、驱动电路、电动机控制电路组。电动机保护器的构成原理如图l所示。 图1电动机保护器组成块和构成原理图 三、电动机保护器类型及应用分析 目前我国普遍采用的动机保护器主要有热继电器、温度电器和电子式电动保护器。热继电器是五十年代初引苏联技术开发的金属片机械式动机过载保护器,它在保护电机过载方面具有反时限性能和结简单的

电机保护器工作原理接线图说明书

JL-200型电机保护器-工作原理-接线图-说明书 一、概述 JL-200系列电机保护器是我公司在多年研制电机保护器产品的基础上开发出的新一代高科技产品。此产品以微电脑控制器(MCU)为核心元件,通过高精度CT检测电流,电机保护器具有自动线性修正功能,在宽电流范围内仍具有较高的测量精度,对过载、短路、堵转、欠载、缺相、三相电流不平衡、过压、欠压、相序、接触器故障等具有可靠的保护作用;并可实现报警和事件记录。本产品具有性价比高、功能齐全、工作稳定可靠、精度高、保护动作准确、安装、参数设定简单方便等特点。可广泛适用于机械、冶金、建材、化工、纺织行业等工业三相电动机及其它电器的保护与监测。 二、产品主要特点 系统采用宽温、低功耗工业级芯片,更适合于工业现场使用。 软件、硬件及电磁兼容性三个方面协同设计,产品具有很强的抗干

扰能力和很高的可靠性,特别适合于工业现场使用。 电流互感器变比可设置(5A规格),用户可直接查看一次回路的电力参数,使得采样数据更直观,使用更灵活。 采用交流同步采样和先进的数字信号处理算法,实现了实时数据处理和高精密性,有着卓越的可靠性,具有响应速度快、测量准确、精度高,事件记录等优点。 具有自学习过程,能自动检测电机起动过程与时间,生成起动曲线,优化保护参数;并能根据故障前电机负载率和运行时间自动调整过载保护动作时间。 事件记录功能:当保护动作时,记录保护类型、采样电流等参数,形成事件追忆数据,在失电或复位后可长久保存,便于事后分析。 采用模块化设计结构,产品体积小,结构紧凑,安装方便,在低压控制终端柜和1/4模数及以上各种抽屉柜中可直接安装使用,提高了控制线路的可靠性和自动化水平。 结构紧凑、华丽、精湛优美的外观和卓越的设计体现了高雅、精致、紧凑的产品。 完善的事故记录及自检功能,友好的人机界面,所有测量值和参数、保护信息等由面板液晶显示器实时显示。 三、技术参数 1、电动机保护功能 ●过载保护●欠载保护●堵转保护●阻塞保护●温度保护●相序保护●欠压保护●过压保护●起动超时保护

电动机保护常见问题处理方法

电动机保护常见问题处理方法 电动机的保护与控制关系 电动机的保护往往与其控制方式有一定关系,即保护中有控制,控制中有保护。如电动机直接起动时,往往产生4—7倍额定电流的起动电流。若由接触器或断路器来控制,则电器的触头应能承受起动电流的接通和分断考核,即使是可频繁操作的接触器也会引起触头磨损加剧,以致损坏电器;对塑料外壳式断路器,即使是不频繁操作,也很难达到要求。因此,电动机保护装置使用中往往与起动器串联在主回路中一起使用,此时由起动器中的接触器来承载接通起动电流的考核,而其他电器只承载通常运转中出现的电动机过载电流分断的考核,至于保护功能,由配套的保护装置来完成。此外,对电动机的控制还可以采用无触点方式,即采用软起动控制系统。电动机主回路由晶闸管来接通和分断。有的为了避免在这些元件上的持续损耗,正常运行中采用真空接触器承载主回路(并联在晶闸管上)负载。这种控制有程控或非程控;近控或远控;慢速起动或快速起动等多种方式。另外,依赖电子线路,很容易做到如电子式继电器那样的各种保护功能。 异步电动机的各类保护 本文论述了异步电动机保护在产生过载、短路、断相、欠电压等故障时发作的结果和它们的有效保护方法。关键词:异步电动机故障包庇电动机的故障大概分为两部门:一部分是机器的原因。例如轴承大风机的磨损或损坏:别的一部分是电磁故障,二者互有关连。

如轴承损坏,惹起电动机的过载,以致堵转,而风叶损坏,使电动机绕组散热困难,温升进步,绝缘物老化。电磁故障的原因很多,如电动机的过载、断相、欠电压和短路都足以使电动机受损和破坏。过载、断相、欠电压运行都会使绕组内的电流增大,发热量增加(导体的发烧量是和电流的平方成正比的),而短路变成的危害就更大。短路的缘由是电动机本身的绝缘材料品德差或电动机受潮(在城市是常常发生的,比喻受雨淋或落水),甚至于绕组的相间击穿,引起短路。另外,还有同步电动机保护装置置于有酸碱物的场所,因受堕落而损坏绝缘。一、电动机的过载及其保护电动机的过载除上述起因外,另有: a.电动机四处情况温度过高,散热条件差; b.电动机在大的起动电流下缓慢起动; c.电动机常设低速运行; d.电动机频仍起动、制动、正反转运行实时常反接制动。电动机的过载由于电流增大,发热剧增,从而使其绝缘物受到损害,延伸了其使用寿命乃至被销毁。从电动机的结构来看,鼠笼型机电的定子死心置放绕组的槽内必须有优良的绝缘物,绕组(铜线)名义有绝缘漆层,绕线式电动机转子绕组与定子绕组一样,绕组与铁心槽衬以绝缘物,三个端线所接的铜滑环,环间,环与转轴之间也是彼此绝缘的。为了保证电动机的相间、带电体与外壳的绝缘,但凡是使用各种耐热等级的绝缘质料的。各种绝缘都有一定的耐受义务温度的目的。IEC85规定A级(105℃)、E级(120℃)、B级(130℃)、F级(155℃)……。八十年月,IEC216提出了一个新的耐热标准,称为温度指数TI(TemperatureIndex)以此代替IEC85。TI是按阿尼罗乌丝(Arrhenins)公式t=10a+b/T打算的。式中:

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