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三相異步電動機故障分析及保護配置

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三相異步電動機故障分析及保護配置

發布日期:2018-11-22 00:00 來源:http://www.moixz.icu 點擊:

三相異步電動機故障分析及保護配置


現在廠礦企業中較為穩妥的三相異步電動機保護一般由帶有分級調整瞬時動作功能脫扣器的塑殼開關和微機型智能保護裝置來共同實現,這主要因為在靠近400V母線發生短路故障時短路電流高達幾萬安培,微機型保護裝置所用的電流互感器有可能會極度飽和導致保護拒動,此時故障由塑殼開關的脫扣器來切除;而在電纜末端或者電機內部發生短路、堵轉、接地以及斷相等故障時,故障電流較小,電磁脫扣器的靈敏度不能滿足要求,此時故障由微機型保護裝置來切除。


1.脫扣器速斷保護整定原則


塑殼開關的脫扣器主要用來切除靠近母線側大電流的短路故障,且為瞬動開關,跳閘時間短于電動機全啟動電流中非周期分量的衰減時間(約為1~2個周波),所以脫扣器動作電流按照躲過電動機全啟動電流來實現。

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2.啟動超時保護


三相異步電動機正常啟動時電流在很短時間內急劇增大,之后逐漸減小至額定電流以下。如果啟動時間過長,電流一直居高不下很容易燒毀電機,因此需設置啟動超時保護來切除電機。國標電機


3.堵轉和阻塞保護


三相異步電動機在啟動或者運行過程中因負荷過大超出了自身的帶載能力或者自身的機械原因導致轉子被卡住的狀況稱為電動機的堵轉或者阻塞,此時的工況與電動機啟動時相似,電動機轉差率趨近于1,電動機電流急劇增大,絕大部分電能轉化為熱量在電機繞組中釋放,造成絕緣降低甚至燒毀電機。考慮到電動機啟動過程中的最大工頻電流會達到5~7倍的額定電流,可以近似設置堵轉保護定值Idz為8倍的電動機額定電流,動作時間Tdz可以取0.2s~0.4s來躲過啟動過程中因非周期分量的存在而產生的尖峰電流。國標電機。


4.不平衡保護


三相異步電動機因相間或匝間短路、三相電壓不正常、電動機三相繞組不均衡等原因,在啟動或者運行過程中會造成三相電流不平衡,電流中的負序分量大增,在轉子中感應出的倍頻電流會產生大量的熱量,嚴重時甚至燒毀轉子。當電動機三相電流的不平衡度超過保護定值時,保護裝置應經過一定延時跳閘切除電動機


5.缺相保護


低壓三相異步電動機啟動時缺相,啟動轉矩很小,轉子無法轉動,電流會達到10倍額定電流以上;而運行中缺相絕大部分是因為電源線一相斷線引起的,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發熱嚴重甚至燒毀,必須將故障及時切除。帶有某一恒定負載的電機運行中突然缺相時,轉速會稍微下降,輸出功率隨之略微下降(可以忽略不計),電動機某一相定子繞組電流會增大,此時電機往往工作于過負載狀態。由于電動機一般都在50%~60%額定負載的工況下運行,所以缺相故障發生后電流也不會很大。


6.熱過載保護


熱過載保護可以防止三相異步電動機由于過負荷運行而發熱嚴重使電機損壞,現在的微機型保護裝置都基于很成熟的電動機熱積累模型來啟動熱過載保護。


7.單相接地保護


容量較小的三相異步電動機其動力電纜截面積較小且距離配電中心較遠時,其他過流保護都不能滿足單相接地故障的靈敏度要求,需要另外配置零序過電流保護。現有的微機保護裝置一般會根據三相電流矢量和計算零序電流,通過零序電流來判斷是否發生接地故障。

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