关于电机保护用热继整定值的说明
热继电器的选型及整定原则

热继电器的选型及整定原则热继电器是电流通过发热元件产生热量,使检测元件受热弯曲而推动机构动作的一种继电器。
由于热继电器中发热元件的发热惯性,在电路中不能做瞬时过载保护和短路保护。
它主要用于电动机的过载保护、断相保护和三相电流不平衡运行的保护及其它电气设备状态的控制。
一、热继电器的工作原理及结构:1、热继电器的作用和分类在电力拖动控制系统中,当三相交流电动机出现长期带负荷欠电压下运行、长期过载运行以及长期单相运行等不正常情况时,会导致电动机绕组严重过热乃至烧坏。
为了充分发挥电动机的过载能力,保证电动机的正常启动和运转,而当电动机一旦出现长时间过载时又能自动切断电路,从而出现了能随过载程度而改变动作时间的电器,这就是热继电器。
显然,热继电器在电路中是做三相交流电动机的过载保护用。
但须指出的是,由于热继电器中发热元件有热惯性,在电路中不能做瞬时过载保护,更不能做短路保护。
因此,它不同于过电流继电器和熔断器。
按相数来分,热继电器有单相、两相和三相式共三种类型,每种类型按发热元件的额定电流又有不同的规格和型号。
三相式热继电器常用于三相交流电动机,做过载保护。
按职能来分,三相式热继电器又有不带断相保护和带断相保护两种类型。
2、热继电器的保护特性和工作原理1)热继电器的保护特性因为热继电器的触点动作时间与被保护的电动机过载程度有关,所以在分析热继电器工作原理之前,首先要明确电动机在不超过允许温升的条件下,电动机的过载电流与电动机通电时间的关系。
这种关系称为电动机的过载特性。
当电动机运行中出现过载电流时,必将引起绕组发热。
根据热平衡关系,不难得出在允许温升条件下,电动机通电时间与其过载电流的平方成反比的结论。
根据这个结论,可以得出电动机的过载特性,具有反时限特性,如图l中曲线1所示。
图1:电动机的过载特性和热继电器的保护特性及其配合为了适应电动机的过载特性而又起到过载保护作用,要求热继电器也应具有如同电动机过载特性那样的反时限特性。
电动机保护定值的整定计算

电动机保护定值的整定计算(1) 电流速断保护作为电动机短路故障的主保护。
一般按躲开电动机启动电流整定,并考虑一定的可靠系数,对微机电动机保护的可靠系数可比电磁型小一些,取1. 2,1. 3 之间。
电动机启动电流应由实测取得,按负荷性质不同一般启动电流在6,10 倍电机额定电流之间。
在保护选型时最好选择可以自动记录电动机最大启动电流的保护,以便于整定。
微机电动机保护一般采用相电流接线方式,故接线系数为1。
有的电动机微机保护有启动后速断定值自动减半功能,有的保护有启动后可以单独整定的速断定值,对启动后速断定值不可整定得过于灵敏。
国内电动机微机保护对启动的判断是靠电机的电流,一般厂家对此门坎电流定为0. 1,0. 2倍电机额定电流,大于此电流判断电机启动。
考虑备用电源自投慢速失压切换时,由于电机的反馈电流可能还大于此门坎电流时,备用电源投入后,电机启动电流有可能大于启动后速断定值而引起保护误动。
因此,对启动后的速断定值不能整定的过于灵敏,一般选在0. 5,0. 7 倍电机额定电流之间。
(2) 负序保护作为反映电机及其电源断相或电机单相接地(对大电流接地系统的电机) 、两相短路的保护。
负序保护定值一般按电机在额定电流时断线产生的负序电流使负序保护可靠动作来整定,可靠系数可取1. 2,1. 5 之间。
保护动作时间要躲过电动机外部二相或单相短路(对大电流接地系统) 的动作时间。
由于负序保护按断相动作整定,动作比较灵敏。
2003 年6 月广东沙角A 厂曾因电动机负序保护整定得过于灵敏, 在110kV 线路短路时,线路主保护拒动,由线路后备保护4. 07s 切除故障,由于故障时间过长而引起厂用6kV 母线上35 台电动机MP3000 型微机负序保护误动的情况。
对负序保护,国内厂家一般用负序电流做为负序保护的故障量,而且有的厂家如万利达公司的MMPR 电动机保护,负序保护取两相CT 电流, (B 相电流由保护自产,) 有的厂家如智光公司的MDU201D、东大金智公司的WDZ2430 保护,负序保护取三相CT 电流。
发电机继电保护装置的配置与整定计算

发电机继电保护装置的配置与整定计算1.过电流保护装置的配置和整定计算:过电流保护装置用于保护发电机免受电流过载和短路等故障的损害。
在配置过电流保护装置时,需要考虑到发电机的额定电流和相对应的过电流保护装置的动作时间。
整定计算的方法如下:-首先,根据发电机额定电流和类型(同步发电机、异步发电机)选择合适的过电流保护装置类型。
-其次,根据发电机的稳态和不稳态电流特性以及额定和短路电流的关系,确定过电流保护装置的动作时间。
-最后,根据发电机的特性曲线和校正系数确定过电流保护装置的整定值,以确保其能够及时准确地对电流故障作出响应。
2.差动保护装置的配置和整定计算:差动保护装置用于检测发电机定子和励磁绕组的电流差异,以判断发电机是否存在故障。
在配置差动保护装置时,需要考虑发电机的绝缘水平和绕组的多输出特性。
整定计算的方法如下:-首先,根据发电机额定电流和类型(同步发电机、异步发电机),选择合适的差动保护装置类型。
-其次,根据发电机绕组类型和接线方式,确定差动保护装置的配置参数,如功率变比、接线关系等。
-最后,根据发电机的特性曲线和差动保护装置的局部放电灵敏度要求,确定差动保护装置的整定值。
3.接地保护装置的配置和整定计算:接地保护装置用于检测发电机的接地故障,并采取措施降低发电机的接地电流,以保护发电机绝缘系统不受损坏。
在配置接地保护装置时,需要考虑发电机的中性点接地方式和接地电流的大小。
整定计算的方法如下:-首先,根据发电机中性点接地方式(星形接地、虚星接地、无中性点接地)确定合适的接地保护装置类型。
-其次,根据发电机的故障接地电流和故障电阻的大小,确定接地保护装置的整定值。
-最后,根据接地故障的灵敏度要求和安全性要求,确定接地保护装置的配置参数,如故障电流阈值、动作时间等。
4.过温保护装置的配置和整定计算:过温保护装置用于监测发电机的温度,防止发电机因过热而损坏。
在配置过温保护装置时,需要考虑发电机的绕组类型和环境温度。
浅谈如何设置热继电器的电流整定值

浅谈如何设置热继电器的电流整定值热继电器一般与接触器配合使用,用于电机的过电流发热保护。
关于热继电器电流整定值的设定,从始至终就一直有不同的说法。
一种观点认为热继电器的电流整定值就设置在电机额定电流值附近,另一种观点认为热继电器的电流整定值设置要超出电机额定电流值,例如1.05-1.2倍额定电流值等。
电机上的额定电流值其实表征着电机的工作能力,也就代表着可以最大程度承受负载的力量要求,而这个能力其实也随着电机的运行慢慢变化着(基本是朝着衰弱的方向变化)。
假设一台电机的额定电流是100A,预示着电机在未老化时,是可以在100A以内长时间工作的。
很多人进行热继电器整定值设定时,是根据惯例,大致知道热继电器是在防止电流过大造成对电机的伤害,具体伤害是如何产生的不太清楚。
我们时常说的电机烧毁,为什么说是电机烧毁?电机在运行过程中伴随着电流在绕组上的穿行,而绕组是有一定的电阻的,电流在绕组上经过时间的积累产生热量,热量公式Q=I²Rt,随着负载的增大,电流值上升,热量也跟着上升。
正常情况下,电机运行过程中产生的热量跟散发的热量会形成动态的平衡(这里面涉及到电机的温升跟绝缘等级这两个重要参数,有兴趣的可以自己了解一下)。
大家得明白一个原理,在高于环境温度的情况下,比如物体温度从100℃降低到80℃的时间是比物体温度从60℃降低到40℃的速度快的,也就是说温度越高的情况下热量散发速度是越快的。
我们来看电机的运行过程:电机在低负载下运行,电流较低,产生的热量较少,电机温度升到一个较低的温度T1就能保证电机的产热量跟散热量平衡。
当电机负载增加后,运行电流升高,产生的热量增加,此时电机的散热量不足以将产生的热量全部散发,造成电机温度升高,此时电机的散热量也增加,直到产热量与散热量重新平衡,此时电机的温度就是一个新的平衡温度T2。
随着负载的不断增加,平衡温度T不断升高,直到T 超过绕组材料能承受的临界值T0,造成绕组损坏甚至烧毁。
电气保护整定值制度

电气保护整定值制度电气保护整定值要求一、电气保护整定值设定原则的基本要求:正常工作和正常启动时,不应切断电路。
线路故障时,应可靠切断故障电路。
线路故障时,各级保护应有选择性的切断电路。
保护电器的设定原则正常工作中,保护电器不动作,应符合此条件:IB≤In即线路的计算电流小于等于保护电器的额定电流。
二、启动时,保护电器不动作,以电动机说明,有下列几种:(一)熔断器熔断器熔体的额定电流Ir应符合下式要求:Ir≥Kr[IM1+IB(n-1)]IM1—线路中所接最大一台电机的额定电流IB(n-1)—除最大一台电机外的线路计算电流Kr—计算系数,通常取1.0~1.5。
当IM1/IB值为0.25~0.4时,Kr取1.0~1.1; 当IM1/IB值为0.5~0.6时,Kr取1.2~1.3; 当IM1/IB 值为0.7~0.8时,Kr取1.4~1.5(二)断路器断路器长延时整定电流Izd1,一般要求为电机额定电流的1.1~1.15倍,整定时间s要大于电机的启动时间。
短延时脱扣整定电流Izd2,应躲开最大电机的启动电流,符合下式:Izd2≥K[IqM1+IB(n-1)]IqM1—线路中最大一台电机的启动电流,K—可靠系数取1.2瞬时脱扣整定电流Izd3,应躲开最大电机的全启动电流,符合下式:Izd3≥K[Iq’M1+IB(n-1)]Iq’M1—线路中最大一台电机的全启动电流,为IqM1的1.7~2.1倍;K—可靠系数取1.2(三)过载保护用断路器长延时整定电流Izd1做过载保护,一般要求为电机额定电流的1.1~1.15倍,整定时间s要大于电机的启动时间用热继电器做过载保护:正确算选380V三相电动机的过载保护热继电器,尚需弄清同一系列型号的热继电器可装用不同额定电流的热元件。
热元件整定电流按“两倍千瓦数整定”;热元件额定电流按“号流容量两倍半”算选;热继电器的型号规格,即其额定电流值应大于等于热元件额定电流值,整定时间s要大于电机的启动时间。
热继电器的选型及整定

热继电器的结构及工作原理李银川(洛阳建专)热继电器是用于电动机或其它电气设备、电气线路的过载保护的保护电器。
电动机在实际运行中,如拖动生产机械进行工作过程中,若机械出现不正常的情况或电路异常使电动机遇到过载,则电动机转速下降、绕组中的电流将增大,使电动机的绕组温度升高。
若过载电流不大且过载的时间较短,电动机绕组不超过允许温升,这种过载是允许的。
但若过载时间长,过载电流大,电动机绕组的温升就会超过允许值,使电动机绕组老化,缩短电动机的使用寿命,严重时甚至会使电动机绕组烧毁。
所以,这种过载是电动机不能承受的。
热继电器就是利用电流的热效应原理,在出现电动机不能承受的过载时切断电动机电路,为电动机提供过载保护的保护电器。
热继电器工作原理示意图如图1图1 热继电器工作原理示意图1——热元件,2——双金属片,3——导板,4——触点热继电器的结构如图2所示。
图1 热继电器结构示意图图中:1——电流调节凸轮,2——片簧(2a,2b),3——手动复位按钮,4——弓簧片,5——主金属片,6——外导板,7——内导板,8——常闭静触点,9——动触点,10——杠杆,11——常开静触点(复位调节螺钉),12——补偿双金属片,13——推杆,14——连杆,15——压簧使用热继电器对电动机进行过载保护时,将热元件与电动机的定子绕组串联,将热继电器的常闭触头串联在交流接触器的电磁线圈的控制电路中,并调节整定电流调节旋钮,使人字形拨杆与推杆相距一适当距离。
当电动机正常工作时,通过热元件的电流即为电动机的额定电流,热元件发热,双金属片受热后弯曲,使推杆刚好与人字形拨杆接触,而又不能推动人字形拨杆。
常闭触头处于闭合状态,交流接触器保持吸合,电动机正常运行。
若电动机出现过载情况,绕组中电流增大,通过热继电器元件中的电流增大使双金属片温度升得更高,弯曲程度加大,推动人字形拨杆,人字形拨杆推动常闭触头,使触头断开而断开交流接触器线圈电路,使接触器释放、切断电动机的电源,电动机停车而得到保护。
计算电动机热继电器及整定值

普通三相异步电机正常工作时绕组都是△接法,按下面公式计算的电机额定电流是电机△接法的线电流。
对于普通电机,电机极数不会影响线电流的大小(参见电机技术参数表)。
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1、有一台三相异步电动机额定电压为380伏,容量为14千瓦,功率因数为0.85,效率为0.95,计算电动机电流。
解:已知U=380(V),cosφ=0.85,η=0.95,P=14(KW)电流答:电动机电流29安培。
2、有一台三相异步电动机额定电压为380伏,容量为10千瓦,功率因数为0.85,效率为0.95,选择交流接触器、热继电器及整定值。
解:已知U=380V,P=10KW,cosφ=0.85,η=0.95电流选择交流接触器KM=Ie×(1.3~2)=26~40(A),选CJ10-40的接触器选择热继电器FR=Ie×(1.1~1.5)=22~25(A),选JR16-20/30热元件22A 的热继电器。
热元件整定值等于电动机额定电流,整定20A答:电动机电流为20A,选40A的交流接触器,选额定电流30A热元件22A的热继电器,整定值20A。
3、一台三相交流异步电动机,其型号规格为Y112M-4,4KW;额定电压380V、△接法;cosφ=0.8;η=0.85.计算该电动机的额定电流和保护用的熔体规格和热继电器的动作电流整定值是多少?解:电动机的额定电流为保护用的熔体规格为Ir=(1.5~2.5)I=(1.5~2.5)×8.9A=13.4~22.3A热继电器的电流整定值IZ=1.0×I=1.0×8.9=8.9A答:该电动机的额定电流为8.9A,保护用的熔体规格可选20A,热继电器的保护整定值应调在8.9A。
热继选型原则及应注意的问题

使用继电器注意的问题(1)有若干个电流等级,每一个等级有一个电流调节范围。
选择时根据电动机额定电流确定热继电器的热元件电流等级,电动机额定电流应在电流调节范围之中; 线圈电压等于控制电压。
(2)热继电器在电路中是做三相交流电动机的过载保护用,由于热继电器中发热元件有热惯性,在电路中不能做瞬时过载保护,更不能做短路保护(3)保护三相异步电动机时,至少要用有两个热元件的热继电器。
热继电器的选型及整定原则1保证电动机正常运行及起动:在正常起动的起动电流和起动时间、非频繁起动的场合,必须保证电动机的起动不致使热继电器误动。
当电动机起动电流为额定电流的6倍、起动时间不超过6s、很少连续起动的条件下,一般可按电动机的额定电流来选择热继电器。
(实际中热继电器的额定电流可略大于电动机的额定电流)2考虑保护对象--电动机的特性:电动机的型号、规格和特性电动机的绝缘材料等级有A级、E级、B级等,它们的允许温升各不相同,因而其承受过载的能力也不相同。
开启式电动机散热比较容易,而封闭式电动机散热就困难得多,稍有过载,其温升就可能超过限值。
原则上讲是按电动机的额定电流来考虑,但对于过载能力较差的电动机,它所配的热继电器(或热元件)的额定电流就应适当小些。
在这种场合,也可以取热继电器(或热元件)的额定电流为电动机额定电流的60%-80%。
3考虑负载因素:如负载性质不允许停车、即便过载会使电动机寿命缩短,也不应让电动机冒然脱扣,以免生产遭受比电动机价格高许多倍的巨大损失。
这时继电器的额定电流可选择较大值(当然此工况下电动机的选择一般也会有较强的过载能力)。
这种场合最好采用由热继电器和其它保护电器有机地组合起来的保护措施,只有在发生非常危险的过载时方考虑脱扣。
总之,这不是一个教条的公式,应综合考虑。
4热元件整定电流选择:根据热继电器型号和热元件额定电流,即可查出热元件整定电流的调节范围。
通常将热继电器的整定电流调整到电动机的额定电流;对过载能力差的电动机,可将热元件整定值调整到电动机额定电流的0.6-0.8倍;当电动机起动时间较长、拖动冲击负载或不允许停车时,可将热元件整定电流调节到电动机额定电流的1.1-1.15倍。