关于大功率电动机起动和继电保护选择
电机保护器选型原则与方法

电机保护器选型原则与方法
电机保护器是一种用于保护电机免受过载、短路和其他故障的设备。
正确选型和安装电机保护器对于确保电机的安全运行至关重要。
以下是一些电机保护器选型原则和方法。
1. 了解电机的额定电流和额定功率。
在选型电机保护器时,首先要了解电机的额定电流和额定功率。
这些参数将帮助您确定所需的保护器的额定电流和额定功率范围。
2. 考虑环境条件。
在选择电机保护器时,需要考虑安装环境的温度、湿度和其他环境因素。
这些条件将影响保护器的性能和可靠性。
3. 确定保护类型。
根据电机的应用和需要,选择适当的保护类型,如过载保护、短路保护、欠载保护等。
不同的应用可能需要不同类型的保护器。
4. 考虑额外功能。
一些电机保护器还具有额外的功能,如通信接口、远程监控和故障诊断功能。
在选择保护器时,考虑这些额外功能是否符合您的需求。
5. 考虑成本和可靠性。
在选型过程中,需要权衡成本和可靠性。
选择价格合理且具有良好可靠性的电机保护器是非常重要的。
选型电机保护器的方法包括参考电机制造商的建议、咨询专业
工程师或技术人员,以及查阅相关的技术手册和规范。
在选型过程中,需要对电机的工作条件、环境条件和保护需求进行全面的分析
和评估,以确保选择合适的电机保护器。
总之,电机保护器的选型需要综合考虑电机的参数、环境条件、保护类型、额外功能、成本和可靠性等因素。
正确选型和安装电机
保护器将有助于提高电机的安全性和可靠性,延长电机的使用寿命,减少故障和损坏的发生。
浅议电机继电保护的合理选择与使用

专题论
金 川集 团有 限公 司铁路 运输 分公 司电务段 蔡 秀梅
[ 摘 要 ] 本文主要介绍如何根据 热继 电器的原理、 护特性和动作特性 , 的选择与使用热继电器。 保 合理 [ 关键词 ] 热继电器 选择 使 用
2热继 电器 的 特 性 .
21 . 热继电器 的保护特性 热继电器一般用作交流 电动机在正常使用寿命 的条件下 ,有一反 时限的允许过载特性 , 即在不同的 过载电流下达到允许最 高温度的时 间称为允许过载特性带 ,所以热继电器设 计时的动作特性应处于 电动 机的允许过载带下 , 才能使电动机达到最高温度之前可靠的动作 , 切断 电动 机 电 源 。 2 . 2热继 电器的动作特性 动作 特性是指三相交流电动机在三相均衡过载情况下 ,如果电动 机的过载电流达到额定电流的 1 . 时, 热继电器就要动作 , 2倍 则 动作时 间范围要按规定 的小于 2 0分钟 内的任何一个时间动作。 断相保护热继 电器动作 特性 是指三相交流 电动机 在正常运行 中 , 如果一 旦发生断相运行 ( 任何一相断 电)则继 电器另二级 的动作 电流 , 达到额定 电流的 11 倍时继 电器就要动作 , 断主电路 电源 。 .5 切 3热继电器整定电流 的正确选择 . 当热继电器用于保护长期工作 制或间断长期工作 制的电动机 时 , 般按电动机 的额定电流来选用 ,或者取热继电器整定电流的中值等 于电动机 的额定电流 , 然后进行调整。原则 上热继 电器的整定电流应等 于电动机 的额定电流 。当热继 电器用于保护反复短时工作制的电动机 时, 热继电器仅有一定范围的适 应性 。如果短 时间内操作 次数 很多 , 就 要选用带速饱和 电流互感器的热继 电器。应将热 继电器的整定电流适
前 言
电力系统继电保护的方案选择

电力系统继电保护的方案选择电力系统继电保护是一个重要的安全保障措施,它主要是为了保护电力系统设备和线路免遭故障事故的损害,保证电力系统稳定运行。
在进行电力系统继电保护的方案选择时,需要考虑多个因素,包括设备种类、系统结构、经济性等。
本文将从几个方面来探讨电力系统继电保护的方案选择。
一、设备种类的选择电力系统继电保护的设备种类有很多种,主要包括断路器、接触器、开关等。
不同的设备种类具有不同的特点和适用范围,因此在进行方案选择时需要仔细考虑。
对于高压电气设备,建议采用断路器进行保护。
断路器能够快速切断电路,保护设备在短路故障等情况下免受损害。
而对于低压电气设备,建议采用接触器。
接触器结构简单,价格便宜,适用于较小的电流范围内的保护。
而对于电力系统中的电缆线路,采用开关进行保护则更为适宜。
开关具有可靠性高、寿命长、操作便利等特点,能够在故障发生时快速切断电路。
二、系统结构的选择在电力系统继电保护的方案选择中,系统结构也是一个重要的考虑因素。
一般而言,有集中式方案和分散式方案之分。
集中式方案是将所有的继电保护设备集中在一起,形成一个集成的保护系统。
这种方案的优点是可靠性高,操作方便。
但是,由于所有的保护都集中在一起,一旦其中一台设备发生故障,整个系统都会受到影响。
分散式方案则将保护设备分散在各个设备上,形成一个互不干扰的保护系统。
这种方案的优点是实现了故障局部化和隔离,故障点定位方便。
但是,由于保护设备分散在各个设备上,需要进行相互之间的协调控制,而这一过程也会产生一定的复杂性。
三、经济性的选择在电力系统继电保护方案选择的过程中,经济性也是一个不可忽视的考虑因素。
不同的保护设备具有不同的价格和维护成本,因此需要进行经济性分析,选择最合适的安全保障方案。
一般而言,成本较高的保护设备可以采取集中式的方案,这样可以更加有效的节约成本。
而对于成本较低的保护设备,则可以采用分散式的方案,以节约成本为主。
综上所述,电力系统继电保护方案的选择需要考虑多个因素,包括设备种类、系统结构、经济性等。
选择电动机保护用断路器应遵循的原则

选择电动机保护用断路器应遵循的原则一、概述在工业生产中,电动机被广泛应用,保护电动机的关键是选择合适的断路器。
断路器是指能够在故障状态下打开电路并切断电流的电气开关。
断路器用于保护电路和电气设备,可以在过载、短路和地错等电气故障发生时切断电路。
在选择电动机保护用断路器时,需要遵循一些原则。
二、选择原则1.根据电动机的额定电流选择断路器断路器的额定电流是指在断路器的额定工作环境下,可以连续工作的电流值。
在选择断路器时,需要参考电动机的额定电流,选择额定电流大于或等于电动机额定电流的断路器。
此外,还要留出一定的余量,以防止电气设备短时间内出现瞬态过载。
如果选择的断路器额定电流过小,则会出现持续跳闸的情况,导致电气设备无法正常工作。
2.根据电动机的启动电流选择断路器电动机的启动电流一般是额定电流的3-7倍,而断路器也需要承受一定的启动电流。
因此,在选择断路器时,需要考虑到电动机启动时的电流冲击。
一般情况下,对于小功率电动机而言,断路器的额定电流是可以满足启动要求的,但对于大功率电动机而言,需要考虑到启动电流的大小,选择相应的断路器。
3.选择带漏电保护功能的断路器带漏电保护功能的断路器是指一种可以检测电路中的漏电情况,并在检测到漏电时及时切断电路的断路器。
电动机的短路和过载是一种电气故障,而漏电故障是一种人身安全隐患。
因此,为了保障人身安全,电动机保护用断路器应该选择带漏电保护功能的断路器。
4.选择质量好、性能稳定的断路器在选择电动机保护用断路器时,除了满足以上的技术要求外,还应该选择质量好、性能稳定的断路器。
好的设备不仅可以稳定运行,还可以延长设备的寿命,并大大降低了设备故障率。
因此,建议选择知名品牌的断路器产品,以确保设备的可靠性。
三、注意事项1.断路器配电盘的布置断路器应该配备在配电盘上,而且应该在配电盘上保持足够的间隔。
这样可以避免因温度过高而影响断路器的性能。
在安装断路器时,应该保持足够的通风空间,避免其他设备的热量干扰。
关于大功率电动机的起动和继电保护选择

关于大功率电动机的起动和继电保护选择摘要:针对大功率电动机在石化企业中的广泛应用,在简单概述了三相异步电动机起动控制模式选择要点后,结合自我多年工作经验,详细介绍了大功率电动机控制方式的选择方法。
最后,对高压变频控制的2000kw及以上大功率电动机继电保护整定技术要点进行了详细分析研究。
关键词:大功率电动机;起动控制;继电保护整定大功率三相异步电动机由于其具有机械结构简单、操作维护方便、运行可靠、能量转换效率较高等优点,在石化企业中作为主要的动力载体得到广泛推广应用。
据一些统计文献资料表明,电动机用电量约占全国发电量的65%左右,其中三相异步电动机用电量所占比例高达90%以上。
从长期关于2000kw以上电动机起动和继电保护研究成果和实际工作经验可知,大功率电动机在实际运行过程中,对整个拖动系统和电机设备使用寿命影响最大的因素来自于电动机频繁起动和制动过程。
因此,为了提高大功率电动机运行经济可靠性,结合优化起动控制策略、节约能源资源等先进技术手段,对电动机的起动和继电保护措施进行详细研究就显得非常有工程实践节能优化控制意义。
电动机的起动是指电动机在接通供电电源后,由静止状态不断加速到额定运行转速的复杂过程。
在电动机起动过程中,电动机起动电流倍数和起动转矩倍数是衡量整个电动机拖动系统起动经济稳定性能的重要技术指标。
在工程实际应用中,如何在降低大功率电动机起动电流的同时,增加电动机拖动系统的起动转矩,从而有效改善电动机的起动经济稳定性能,已成为广大大功率电动机研究学者研究探讨的重要课题。
1 三相异步电动机起动控制模式选择要点随着电动机功率的不断增大,传统的直接起动方式在安全可靠性、节能经济性等方面已很难适应现代电机拖动系统高效稳定起动运行控制需求。
从大量文献资料和实际工作经验可知,在没有特殊要求的电机拖动系统工程中,异步电动机功率低于7.5kW时,允许采取直接起动控制方式;但当电动机功率大于7.5kW时,则强大的起动电流会使电动机起动处于低效不安全起动工况,因此需要采用降压起动方式。
电力系统的电动机保护与控制

电力系统的电动机保护与控制在现代工业中,电动机是不可或缺的设备之一。
电动机的正常运行对于保证生产的连续性和可靠性至关重要。
因此,电动机的保护与控制是电力系统中的重要环节。
本文将探讨电力系统中电动机的保护与控制方法。
一、电动机的保护电动机的保护是确保其在工作过程中不受损坏或故障的关键。
以下是常见的电动机保护方法:1. 过载保护:电动机在工作过程中可能会受到过载的影响,超过其额定负载容量。
因此,需要采用过载保护装置来监测电动机的电流。
一旦电流超过设定值,保护装置将切断电源,保护电动机免受过载损坏。
2. 短路保护:电动机的绕组可能会出现短路故障,导致电流过大并可能引发火灾。
因此,需要安装短路保护装置来检测电流异常,并切断电源以防止事故发生。
3. 过温保护:电动机在工作中可能会因为内部或外部原因过热。
过温保护装置可以监测电动机的温度,并在超过设定值时切断电源,以避免电动机损坏。
4. 不平衡保护:当电动机转子或定子的不平衡存在时,会导致振动和噪音,并有损电机的正常运行。
所以,不平衡保护装置可以监测电动机的振动,并在超过限制值时切断电源,保护电动机不受损害。
二、电动机的控制电动机的控制是实现电力系统中电动机运行的关键。
以下是常见的电动机控制方法:1. 直接启动:这是最简单的电动机控制方法,通过给电动机直接供电来启动。
尽管简单,但直接启动可能会对电网造成冲击,因此只适用于小功率的电动机。
2. 星-三角启动:对于较大功率的电动机,为了减少启动电流对电网的冲击,可以采用星-三角启动方法。
该方法的原理是在电动机启动时,先将电动机的绕组连接成星形,降低启动电流,当电动机加速至足够稳定后再将绕组切换为三角形,实现正常运行。
3. 变频调速:变频调速是一种精确控制电动机转速的方法。
通过改变电源频率来改变电动机的转速。
这种方法通常在需要根据工艺要求调整电机速度的场合中使用。
4. 自动控制系统:自动控制系统是一种集成了传感器、控制器和执行器的控制方法。
高压电机的各种继电保护-精品文档资料
高压电机的各种继电保护1 高压电机继电保护的重要性工业上常用的大量的高压异步电动机,这些电动机在运行中可能发生很多的故障,如不及时处理,有可能导致电机烧毁甚至更大的损失,因此继电保护装置一直是高压电机的重要部件。
本文将目前常用的几种常见的继电保护方式做了归纳与整理。
2 高压电机继电保护的配置2.1 相间短路1)对于P≤2000KW的电动机内部绕组以及引出线上的相间短路,应装设电流速断保护;2)对于P≥2000KW的高压电动机,应该装设纵差保护;所有保护动作于跳闸。
2.2 易发生过负荷的电动机装设过负荷保护,并根据过负荷的性质决定动作于信号还是动作于跳闸。
2.3 单相接地故障1)当单相接地电流大于5A时,装设单相接地保护;2)当单相接地电流小于5A时,装设绝缘监测装置;3)当单相接地电流大于10A时,动作于跳闸;4)当单相接地电流小于10A时,动作于跳闸或者信号。
2.4 低电压保护对于次要的高压电动机或者不允许自起动的电动机,装设低电压保护。
3 高压电机常见的五种继电保护方式3.1 高压电机的速断保护1)电动机的速断保护装置应配置于电动机定子绕组的相间短路时,一般用于2000kw以下的高压电机。
保护的范围应当包括开关和电动机的电缆在内。
2)保护的整定原则,应当躲过全压启动时,电动机的最大启动电流整定,即其中,Iset为保护装置的一次动作电流;Ik.set 为继电器的动作电流;INM为电动机的额定电流;Is.max为电动机的最大启动电流,一般为额定电流的7—10倍;Krel为可靠系数,采用GL型继电器时,取值1.8~2.0,如果采用DL型继电器,则取值1.4~1.6;Kc为接线系数,采用两相不完全星型接线时,取值1,采用两相接线时取值;Ks为电动机启动电流倍数;nTA为电流互感器变化。
3.2 高压电机的差动保护由于电流速断保护灵敏度低,对电机内部故障区分度小,所以对于容量在2000kw以上的电机或容量小于2000kw但具有6个引出线端子的有重要作用的电动机应运用纵联差动保护。
高压大功率同步电动机的保护问题
高压大功率同步电动机的保护问题襄樊学院(襄樊441003) 何友全[摘要]本文介绍了为某钢厂高压大功率同步电动机所设计和已投入运行的各种保护措施以及继电保护装置整定值的计算方法。
1 引言高压大功率同步电动机在起动和运行过程中,会发生一些异常情况,如过流、过压、低压、失步、电动机内部线圈绕组短路、开路、接地等,因此,对电动机的运行状态,必须进行实时监控,并且要采取一系列的保护措施,来保证电动机的安全和整个系统的正常运行。
下面是为某钢厂使用的同步电动机所设计并已投入运行的一些保护措施。
该同步电动机的参数如下:Pe =5000kW,p=3,Ne=1 000rpm,Ue=10kV,Ie=330A cosφ=0.9(超前),f=50Hz,空载励磁电流149A,空载励磁电压39V,满载励磁电流270A,满载励磁电压92V 等。
2 几种保护措施的工作原理及参数整定2.1 过电压保护为了安全起见,在电动机的进线端要设置过电压保护装置,这主要是为了防止雷击产生的高压对电动机造成破坏。
一般的防护措施有装设避雷器、R-C吸收回路、配有过电压继电器的电压互感器等。
过电压有内部过电压、雷击过电压两类。
内部过电压由操作或系统内部谐振所产生,一般不会超过系统正常运行时单相额定电压的3~4倍,因此采用电压互感器加过电压继电器进行保护比较合适;对于雷电过电压,由于其电压幅值高、电流大,以采用避雷器为宜。
由于高压电动机的定子绕组是采用固体介质绝缘的,其冲击耐压试验值约比同级电力变压器低1/3左右。
加之长期运行后,固体绝缘介质因受潮、腐蚀和老化,会进一步降低其耐压水平,因此对雷电侵入的防护,应采用专用于保护旋转电动机的FCD型磁吹阀式避雷器,或带有串联间隙的金属氧化物避雷器。
对于定子绕组中性点能引出的高压电动机,应在中性点装设避雷器;对于定子绕组中性点不能引出的高压电动机,可在电动机前面加一段100~150m的引入电缆,并在电缆前装设排气式避雷器或阀式避雷器,而在电动机入口母线上安装一级并联有电容器(0.25~0.5μF)的FCD型磁吹阀式避雷器,以降低沿线路侵入的雷电波波头陡度,减轻其对电动机绕组绝缘的危害。
电动机软启动器和断路器的选择(推荐文档)
电动机软启动器和断路器的选择三相电流=功率/1.7321*电压*功率因素(按0.8~0.9)电流=功率/1.7321*电压*功率因素,电机一般取0.85. 即22/(0.38*1.732*0.85)≈39.33A,如果考虑效率(即电动机实际输出功率有22kW),一般再取0.9的系数,即39.33/0.9=43.7A。
所以在没有太准确要求的场合,一般电机电流即按2倍功率数。
软启动和功率没有必然关系,软启动主要是体现设备运行环境的优劣。
电机的启动方法比较;1、用变频器软起最好,启动电流最小,运行中根据需要调速,启动和运行中都节约电能,可以延长设备的使用寿命,是现代提倡的启动方法。
缺点是维护复杂,技术含量高,一次性投资大。
2、用星三角启动次之,启动电流中等,运行不节约电能,是以前和现在都是常用的方法。
3、直接启动没有维修量,不花经济,但需要一定的条件:1.由于电动机直接启动电流是正常运行的5倍,供应这台电动机的变压器容量必须要有电动机容量的5倍以上,变压器小了,强大的启动电流将使变压器电压严重下降影响它人使用,自己的电动机加长启动时间,使电动机发热烧毁或不能启动。
2.供应这台电动机的线路不能偏长、导线截面积不能偏小,否则,强大的启动电流导线电压严重下降加长电动机启动时间,使电动机发热烧毁或不能启动。
3、启动必须用接触器、空气开关、铁壳开关等有储能功能的开关,不能使用胶木闸刀等直接用人力开合的开关,速度慢了容易引起弧光短路。
满足以上三个条件,可以直接控制。
恩···这个原理是控制降压启动器,就是设定电流或者电压,到达设定电压或电流后,然后旁路吸合,启动器断开····全压运行···在选型上可以随便点,在功率选择上,要稍高,楼上那个1.2-1.5倍还是可以的,你的37KW选择45左右就好··也不用太高··在星三角起动中30KW的电动应选多大的主接触器,星点用的又是多大,是CJ20-100A的好还是CJ20-160A的好.前题是经济实会耐用.30KW动力满负荷大约60A电流,至少也得100A接触器。
电动机的保护和选择
电动机的保护和选择学习目标(1)学会电动机保护的基本知识。
(2)了解电动机选择的基本方法。
学习要点电动机选择的方法。
随着电动机的广泛应用,其工作环境和使用条件也越来越复杂,出现故障的可能性和故障的种类也越来越多。
归纳起来主要有断相、过载、三相不平衡、堵转、环境温度高等故障,其中过载和断相占的比例最高。
一、电动机的保护1.电动机保护的原理(1)电热原理。
电热原理就是利用电流的热效应,如过载保护,就是将热继电器的热元件与电动机的主电路串联,当电动机出现过载时,电流增大,使热元件动作触动热继电器的触点系统动作,断开电动机电源。
(2)电磁原理。
电磁原理就是利用电磁感应原理,当电流经过线圈时就产生电磁场。
如接触器实现的是欠压保护,就是利用接触器线圈中电压降低时,产生的磁场减弱,从而使衔铁在弹簧拉力下释放,切断主电路,保护电动机。
用电压继电器实现的过压、欠压保护,用电流继电器实现的过流和欠流保护都是利用电磁原理。
(3)复式保护原理。
复式保护原理是电热原理、电磁原理的综合运用。
如自动空气开关中有电磁脱扣器,利用电磁原理对过流、短路进行保护,还有热脱扣器利用电热原理对过载进行保护等。
2.电动机保护装置对电动机的保护主要有电流、温度检测两大类型。
下面结合产品作介绍:(1)电流检测型保护装置。
热继电器利用负载电流流过经核准的电阻元件,使双金属热元件加热后产生弯曲,使继电器的触点在电动机绕组烧坏以前动作。
其动作特性与电动机绕组的允许过载特性接近。
随着结构设计的不断完善和改进,除有温度补偿外,还具有断相保护及负载不平衡保护功能等。
例如从ABB公司引进的T系列双金属片式热过载继电器,从西门子引进的JR20型、Jn36型热过载继电器,其中Jn36型为二次开发产品,可取代淘汰产品JR16型。
(2)带有热唱磁脱扣的电动机保护用断路器。
其作过载保护用,结构及动作原理与热继电器相同。
其双金属热元件弯曲后有的直接顶脱扣装置,有的使接触器接通,最后导致断路器断开。
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关于大功率电动机的起动和继电保护选择摘要:针对大功率电动机在石化企业中的广泛应用,在简单概述了三相异步电动机起动控制模式选择要点后,结合自我多年工作经验,详细介绍了大功率电动机控制方式的选择方法。
最后,对高压变频控制的2000kw及以上大功率电动机继电保护整定技术要点进行了详细分析研究。
关键词:大功率电动机;起动控制;继电保护整定
大功率三相异步电动机由于其具有机械结构简单、操作维护方便、运行可靠、能量转换效率较高等优点,在石化企业中作为主要的动力载体得到广泛推广应用。
据一些统计文献资料表明,电动机用电量约占全国发电量的65%左右,其中三相异步电动机用电量所占比例高达90%以上。
从长期关于2000kw以上电动机起动和继电保护研究成果和实际工作经验可知,大功率电动机在实际运行过程中,对整个拖动系统和电机设备使用寿命影响最大的因素来自于电动机频繁起动和制动过程。
因此,为了提高大功率电动机运行经济可靠性,结合优化起动控制策略、节约能源资源等先进技术手段,对电动机的起动和继电保护措施进行详细研究就显得非常有工程实践节能优化控制意义。
电动机的起动是指电动机在接通供电电源后,由静止状态不断加速到额定运行转速的复杂过程。
在电动机起动过程中,电动机起动电流倍数和起动转矩倍数是衡量整个电动机拖动系统起动经济稳定性能的重要技术指标。
在工程实际应用中,如何在降低大功率电动机起动电流的同时,增加电动机拖动系统的
起动转矩,从而有效改善电动机的起动经济稳定性能,已成为广大大功率电动机研究学者研究探讨的重要课题。
1 三相异步电动机起动控制模式选择要点
随着电动机功率的不断增大,传统的直接起动方式在安全可靠性、节能经济性等方面已很难适应现代电机拖动系统高效稳定起动运行控制需求。
从大量文献资料和实际工作经验可知,在没有特殊要求的电机拖动系统工程中,异步电动机功率低于7.5kw时,允许采取直接起动控制方式;但当电动机功率大于7.5kw时,则强大的起动电流会使电动机起动处于低效不安全起动工况,因此需要采用降压起动方式。
对于大功率异步电动机降压起动控制模式的选择,首先应根据电动机和供配电系统所允许的电流最大值,合理计算出整个电动机系统起动过程中会产生的降压百分比最大值,然后再根据计算出的电动机起动时最大降压百分比计算出电动机拖动系统降压起动过程允许带的最大负载转矩值,最后通过继电保护整定计算计算出电动机带有一定起动负载转矩调节下所需的降压起动整定保护时间,确保整个电动机拖动系统具有较高的起动工况性能。
2 大功率电动机起动控制方式选择
下面结合自我长期2000kw及以上大功率电动机实际研究经验,对大功率电动机实际工程应用中起动方案选择的技术经济性进行分析和归纳总结。
2.1调整供配电系统变压器保护定值法
调整大功率电动机供配电系统的保护定值,可以有效优化电动
机的供电环境,是提高改善电动机起动工况性能应该优先考虑的技术措施。
调整变压器保护定值优化法,只需更改供配电系统中变压器保护模块中得保护数值就可以提高电动机的起动供电环境,无需花费一分钱,节能经济效益较为明显。
但由于变压器保护模块中过负荷保护动作电流通常按照变压器1.2倍额定电流进行整定,即:(1)
式(1)中,为变压器过负荷动作电流整定值;为供配电系统中变压器的额定电流。
从实际运行经验来看,供配电系统中的电机拖动系统,尤其是多台大功率电机同时并联运行时,其保护整定电流值要比变压器过负荷整定计算值大很多,为了躲过大功率电动机的起动电流值,则变压器过负荷整定值达到一点几倍甚至几倍范围,这在实际运行过程中是不允许出现的,因为一旦电动机拖动系统出现短路或者其它瞬时故障时,如果变压器过负荷整定值选取过高,保护装置就不能及时动作跳开对应的故障设备,从而威胁到故障设备、变压器、甚至整个供配电系统的运行安全。
也就是说,调整变压器整定保护定值法只能在一定程度上提高大功率电动机起动运行供电环境,不能真正解决电动机起动过程中起动电流较高的问题。
2.2 常用降压起动法
在实际电动机拖动工程中,为了减少鼠笼式异步电动机起动过程中起动电流值,传统方法是采用自藕变压器、丫—△起动等降压起动法。
但是从实际应用效果来看,上述几种传统的降压起动法所
需的开关设备种类和数量较多、起动设备体积庞大,同时在电动机从起动工况向稳定运行工况切换过程中,会产生较大的尖峰冲击电流,加上传统降压起动方法在实际运行过程中检修维护工作量相当大,因此对2000kw及以上大功率电动机而言已不太适用。
2.3 软启动器软启停法
软启动器是一种集电机软起动、软停车、轻载节能和多种保护功能于一体的新颖电机控制装置。
软起动器能够有效改善电动机起动性能,同时其价格较高压变频器要经济实惠,更重要的是一台启动器可以同时实现对多台电动机的循环起停控制。
软启动器可以控制电动机进行平滑起动,从而减小电动机拖动系统的起动冲击电流,减少对供配电网的冲击效应。
但是软启动器由于受到内部电力电子元器件等性能的制约,其所服务的电机功率水平大多在
2.2kw~800kw 之间,很难满足2000kw及以上功率的大电机起动需要。
2.4 高压变频综合保护装置起动法
2000kw及以上功率的大电机的起动电流很大,供配电系统中常规速断保护只能保护断路器到电动机之间的电缆安全运行性能,其他过流保护(继电保护整定定值)都会大于电动机额定电流,一旦发生短路故障,靠后备保护必然会导致电动机绕组发生损坏。
高压变频综合保护装置主要采用差动保护,其不仅具有很强的选择性,同时其灵敏度也非常高。
当检测到系统中有较小的故障电流时,就可以动作保护,加上2000kw及以上功率大电机绕组的检修维护成
本相当高,因此,为了减少故障电流对大功率电机绕组的冲击损坏,对于2000kw及以上功率大电机通常采用带有差动保护的高压变频综合保护装置进行节能起动控制。
3 高压变频控制大功率电动机继电保护整定技术要点
3.1 高压变频控制大功率电动机电流速断整定原则
大功率电动机的电流速断保护可以有效保护电动机在起动和运行过程中发生的相间短路故障,电流速断保护应用电动机出口的短路故障电流来进行保护整定值校验。
在进行大功率电动机电流速断保护整定计算时,要充分考虑到高压变频器自身的一定损耗,因此,在进行速断电流保护整定计算时应该把电动机的额定电流乘以一
个系数来作为高压变频器内部移相变压器的额定电流。
在工程中通常选取电动机额定电流的1.05倍作为移相变压器的一次额定电流值来进行电流速度保护整定计算。
从大量工程实际经验可知,采用高压变频综合起停保护控制装置的大功率电动机,其电流速断保护值的整定计算公式为:
(2)
式(2)中:为电流互感器变比;为电动机的额定电流。
3.2 高压变频控制大功率电动机过流保护整定原则
由于高压变频器自身过载能力较差,在进行过流保护整定时不能按照电动机的起动时间进行整定,同时对于大功率电动机回路而言,不存在上下级保护配合等问题,因此在进行过流保护整定时只需考虑供配电系统变压器的过负荷保护整定时间进行整定,通常对
于2000kw及以上功率大电机其过流整定时间选为0.5s。
高压变频综合保护装置中主要采用数字化保护电子元器件,因此不能按照常规电磁式继电器的0.8~0.85进行系数选择,而应按照精确度更高的0.85~0.95进行选择,即高压变频控制大功率电动机过流保护整定计算公式为:
(3)
式(3)中:为可靠系数,取值范围为1.05~1.2;为数字式保护元器件返回系数;为接线系数。
4 结束语
大功率电动机作为石化企业主要的动力载体,其起停和运行安全可靠性和节能经济性直接影响到石化企业生产经济效益。
合理选择大功率电动机的起停控制方式和准确可靠的继电保护整定计算
是大功率电动机安全可靠、节能经济高效起停和运行的重要保证。
参考文献
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