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三相异步电动机故障分析及保护配置

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三相异步电动机故障分析及保护配置

发布日期:2018-11-22 00:00 来源:http://www.kfhd.net 点击:

三相异步电动机故障分析及保护配置


现在厂矿企业中较为稳妥的三相异步电动机保护一般由带有分级调整瞬时动作功能脱扣器的塑壳开关和微机型智能保护装置来共同实现,这主要因为在靠近400V母线发生短路故障时短路电流高达几万安培,微机型保护装置所用的电流互感器有可能会极度饱和导致保护拒动,此时故障由塑壳开关的脱扣器来切除;而在电缆末端或者电机内部发生短路、堵转、接地以及断相等故障时,故障电流较小,电磁脱扣器的灵敏度不能满足要求,此时故障由微机型保护装置来切除。


1.脱扣器速断保护整定原则


塑壳开关的脱扣器主要用来切除靠近母线侧大电流的短路故障,且为瞬动开关,跳闸时间短于电动机全启动电流中非周期分量的衰减时间(约为1~2个周波),所以脱扣器动作电流按照躲过电动机全启动电流来实现。

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2.启动超时保护


三相异步电动机正常启动时电流在很短时间内急剧增大,之后逐渐减小至额定电流以下。如果启动时间过长,电流一直居高不下很容易烧毁电机,因此需设置启动超时保护来切除电机。国标电机


3.堵转和阻塞保护


三相异步电动机在启动或者运行过程中因负荷过大超出了自身的带载能力或者自身的机械原因导致转子被卡住的状况称为电动机的堵转或者阻塞,此时的工况与电动机启动时相似,电动机转差率趋近于1,电动机电流急剧增大,绝大部分电能转化为热量在电机绕组中释放,造成绝缘降低甚至烧毁电机。考虑到电动机启动过程中的最大工频电流会达到5~7倍的额定电流,可以近似设置堵转保护定值Idz为8倍的电动机额定电流,动作时间Tdz可以取0.2s~0.4s来躲过启动过程中因非周期分量的存在而产生的尖峰电流。国标电机。


4.不平衡保护


三相异步电动机因相间或匝间短路、三相电压不正常、电动机三相绕组不均衡等原因,在启动或者运行过程中会造成三相电流不平衡,电流中的负序分量大增,在转子中感应出的倍频电流会产生大量的热量,严重时甚至烧毁转子。当电动机三相电流的不平衡度超过保护定值时,保护装置应经过一定延时跳闸切除电动机


5.缺相保护


低压三相异步电动机启动时缺相,启动转矩很小,转子无法转动,电流会达到10倍额定电流以上;而运行中缺相绝大部分是因为电源线一相断线引起的,此时定子绕组的旋转磁场不平衡,电流中的负序分量在转子上感应出倍频电流导致转子发热严重甚至烧毁,必须将故障及时切除。带有某一恒定负载的电机运行中突然缺相时,转速会稍微下降,输出功率随之略微下降(可以忽略不计),电动机某一相定子绕组电流会增大,此时电机往往工作于过负载状态。由于电动机一般都在50%~60%额定负载的工况下运行,所以缺相故障发生后电流也不会很大。


6.热过载保护


热过载保护可以防止三相异步电动机由于过负荷运行而发热严重使电机损坏,现在的微机型保护装置都基于很成熟的电动机热积累模型来启动热过载保护。


7.单相接地保护


容量较小的三相异步电动机其动力电缆截面积较小且距离配电中心较远时,其他过流保护都不能满足单相接地故障的灵敏度要求,需要另外配置零序过电流保护。现有的微机保护装置一般会根据三相电流矢量和计算零序电流,通过零序电流来判断是否发生接地故障。

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