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三相異步電動機故障分析及保護配置

   日期:2020-08-25     瀏覽:100    評論:0    
核心提示:目前,廠礦三相異步電動機的相對安全保護一般是通過一個具有逐級調節瞬時動作釋放的塑殼開關和微機智能保護裝置來實現的,這主要
  目前,廠礦三相異步電動機的相對安全保護一般是通過一個具有逐級調節瞬時動作釋放的塑殼開關和微機智能保護裝置來實現的,這主要是因為在400伏母線附近發生短路故障時,短路電流達到數萬安培,而微機保護裝置中使用的電流互感器可能會極度飽和導致保護拒動,此時,通過釋放塑殼開關排除故障;但是,當電纜末端或電機內部發生短路、堵轉、接地和斷相等故障時,故障電流很小,電磁脫扣器的靈敏度不能滿足要求,所以故障由微機保護裝置排除。

  1、脫扣器速斷保護的整定原則

  塑殼開關的脫扣器主要用于切斷靠近母線側大電流的短路故障,是一種瞬時開關,跳閘時間短于電機全啟動電流中非周期分量的衰減時間(約為1~2個周期),因此脫扣器的動作電流是通過避免電機全啟動電流來實現的。

  2、啟動超時保護

  三相異步電動機正常起動時,電流在短時間內急劇增加,然后逐漸降低到額定電流以下。如果啟動時間太長,如果電流總是很高,很容易燒壞電機,因此有必要設置啟動超時保護,以拆除電機。

  3、堵轉和阻塞保護

  在起動或運行三相異步電動機的過程中,由于負載超過其自身承載能力或機械原因而使轉子卡住的情況稱為堵轉或阻塞,此時,工作條件與電機啟動時相似,電機的轉差率接近1,電機電流急劇增加,大部分電能轉化為熱量并在電機繞組中釋放,導致電機絕緣降低甚至燒毀。考慮到電機啟動過程中最大工頻電流將達到額定電流的5~7倍,堵轉保護的定值Idz可近似設定為電機額定電流的8倍,動作時間Tdz可取為0.2s~0.4s,以避免啟動過程中非周期元件的存在引起的峰值電流。

  4、不平衡保護

  由于相間或匝間短路、三相電壓異常、三相繞組不平衡等原因,三相異步電動機在啟動或運行時會引起三相電流不平衡,電流中的負序分量會大大增加,轉子中感應的倍頻電流會產生大量熱量,嚴重時甚至會燒壞轉子。當電機三相電流不平衡度超過保護整定值時,保護裝置應跳閘,并在一定延時后切斷電機。

  5、缺相保護

  低壓三相異步電動機起動時缺相,起動轉矩很小,轉子不能轉動,電流將達到額定電流的10倍以上;然而,運行中缺相主要是由電源線的一相斷開引起的,此時,定子繞組的旋轉磁場不平衡,電流中的負序分量在轉子上感應出倍頻電流,導致轉子嚴重發熱甚至燒毀,必須及時排除故障。當某一恒定負載的電機在運行中突然缺相時,速度會略有下降,輸出功率會略有下降(可忽略不計),電機某一相的定子繞組電流會增加,此時,電機通常在過載狀態下工作。由于電機一般在50%~60%的額定負載下運行,因此發生缺相后電流不會很大。

  6、熱過載保護

  熱過載保護可防止三相異步電動機因過載運行而嚴重發熱和損壞電動機,目前微機保護裝置基于成熟的電機熱積累模型啟動熱過載保護。

  7、單相接地保護

  當小容量三相異步電動機的動力電纜截面積小且遠離配電中心時,其他過流保護不能滿足單相接地故障的靈敏度要求,因此需要增設零序過流保護。現有的微機保護裝置通常根據三相電流矢量之和計算零序電流,并通過零序電流判斷是否發生接地故障。

轉自:www.whzlmotorocom
 
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