電動機繼電保護計算.

1、電動機繼電保護計算異步電動機繼電保護計算1、異步電動機繼電保護方式的選擇（1）電壓低于是1000V的電動機一般功率不大，重要性較小，可采用下列保護：1）熔斷器保護：2）在一臺電動機短路時，斷開幾臺電動機的公用斷路器；3）自動空氣開關作為低電壓保護。（2）電壓為310KV、功率大于150KW、小于2000KW的電動機，應裝設電流速斷保護；當電流速斷保護不能滿足靈敏度要求時需裝設縱聯(lián)差動保護。（3）電壓為310KV的電動機，若生產過程中易發(fā)生過負荷時，或起動、自起動等條件嚴重時，均應裝設過負荷保護。另外，當單相接地電流大于5A時，需裝設單相接地保護，一般510A時可作用于信號，也可作用于跳閘；大于

2、10A時作用于跳閘。（4）335KV網絡的中性點是不接地的，為保護電動機，應在電動機母線上裝設“絕緣監(jiān)視”裝置。（5）當電動機有必要裝設低電壓保護裝置時，可采用在線電壓上的低電壓繼電器將電動機斷開；必要時可采用兩個繼電器的低電壓保護，一組告警，一組低電壓跳閘。一般0.5s跳不重要的電機，10s跳重要的電機。2、異步電動機繼電保護的整定電壓低于1000V異步電動機的繼電保護整定計算,保護裝置名稱保護裝置的整定值保護裝置動作時限備注熔斷器（用自動空氣開關實現(xiàn)過電流保護）熔斷器的電流正常起動的電動機Ir=Iq/22.5較嚴重情況下起動的電動機Ir=Iq/1.62.0自動空氣開關的動作電流整定值IDj

3、 <Iq根據可熔保險器的特性動作時限與電流有關Ir熔斷器的電流（A）Iq電動機的起動電流（A）IDj自動空氣開關整定電流值（A）UDj自動空氣開關整定電壓值（V）Ue電動機的額定電壓（V）用附有低電壓線圈的電磁起動器或自動空氣開關實現(xiàn)低電壓保護自動空氣開關的動作電壓整定值UDj<0.8U電壓高于1000V異步電動機的繼電保護整定計算保護裝置名稱保護裝置的整值保護裝置動作時限S備注電流速斷保護保護裝置動作電流整定值Idzj=KkkjxIq/nl0Kk可靠系數(shù)，采用DL型電流繼電器取1.41.6；采用GL型的取1.82。Kjx接線系數(shù)，接于相電流時取1，接于線電流時取 3 。KK可靠系

4、數(shù)，動作于信號時取1.051.10，動作于掉閘時取1.21.25Kh斷電器返回系數(shù)，取0.58。nl電流互感器變比。ny電壓互感器變比。Ied電動機額定電流（A）。Iq電動機的起動電流（A）。Ie電網的總單相接地電容電流（A）。Ue電動機額定電壓（V）。過電流保護（可與電流速斷共用一個感應型過電流繼電器）整定值Idzj=kkkjxIed/khnl躲過電動機起動的全部時間。單相接地保護一次動作電流IdzIe/1.250低電壓保護整定值Udzj=(0.70.8)Ue/nyZhhk:一般為60v。重要電動機1015s不重要電動機0.50.7s注：對于一般電動機tdz=(1.11.2)，tq(其中td

5、z為保護裝動作時間；tq為電動機起動及自起動時間)。對于傳動風機負荷的電動機tdz=(1.21.4)Iq 。3、電流速斷保護靈敏度校驗靈敏度校驗的本質是：K（2）m=KmxdI(3)d·min/Idz2，Idz =Idzjnl/kjx ；其中Kmxd ：相靈敏系數(shù)，I(3)d·min ：最小運行方式下，電動機出線端三相適中時流過保護安裝處的超瞬變電流（A）；Idz :保護裝置的一次動作電流（A），nl :電流互感器變比；kjx :接線系數(shù)，接于相電流時取1，接于相電流差時取 3 。例：試選擇一臺6KV、380KW電動機的保護。電動機裝在經常有人值班的機房內，運行過程中有過負

6、荷的可能。已知電動機的額定電流Ie為47.5A，起動電流倍數(shù)kq為4。在最小運行方式下電動機出線端三相適中時，流過保護安裝處的超瞬變電流I(3)d·min 為6500A，穩(wěn)態(tài)電流I(3)d·min 為4800A。解：（1）保護裝置的選擇：因電動機在運行過程中有過負荷的可能性，故需裝過負荷保護。電動機由于經常有值班人員照顧，因此不需裝防止長時間失壓的低電壓保護。裝設電流速斷保護和過電流保護（與電流速斷共用一感應型電流繼電器）采用接于兩相電流差的DL11/100型電流繼電器。（2）保護裝置整定計算及靈敏度校驗：電流速斷保護繼電器的動作電流：Idzj=kkkjxkqIed/nl=

7、1.6* 3 *(4*47.5/15)=35.2A ，取40A；保護裝置的一次動作電流為 Idz=Idzjnl=40*15=600A靈敏度校驗 k(2)m=kmxd I (3)d·min/Idz= 0.5*6500/600=5.4>2過電流保護繼電器的動作電流：Idzj=kkjxIed/khnl=1.25* 3 * (47.5/0.85*15)=8.0A， 取8A；保護裝置的一次動作電流為 Idz=Idzjnl=8*15=120A靈敏度校驗：K(2)m=Kmxd I (3)d·min /Idz=0.5*4800/120=11.7>1.5 二、同步電動機繼電保護計

8、算1、同步電動機繼電保護方式的選擇。（1）電壓為310KV、功率小于2000KW的電動機裝設電流速斷保護；當電流速斷保護不能滿足靈敏度要求時應裝設縱聯(lián)差動保護。（2）同異步電動機繼電保護方式的選擇3。（3）電壓為310KV的電動機，均需裝設失步保護。2、同步電動機繼電保護的整定3、靈敏度校驗(1) 電流速斷保護靈敏度校驗：同異步電動機電流速斷保護靈敏度校驗。(2) 縱聯(lián)差動保護靈敏度校驗：采用BCH2型差動繼電器時,先確定繼電器的差動線圈和平衡的匝數(shù)：差動繼電器計算匝數(shù)Wjs 表816同步電動機繼電保護的整定計算保護名稱保護的整定值保護動作時限S備注電流速斷保護保護裝置動作電流整定值按躲過電動

9、機的起動電流整定Idzj=kkkjkIq/n按躲過外部適中時電動機的輸出電流整定Idzj=kkkjxIdd(3)選擇其中最大值作為整定值0KK、Kjx、n同表815Iq電動機起動電流（A）Idd(3)同步電動機出線端三相適中時，輸出 的超瞬變電流（A）Icd同步電動機的電容電流（中、小型電動機的電容電流可忽略不計）（A）Ic電網的總單相接地電容電流（A）過電流保護同異步電動機同異步電動機縱聯(lián)差支保護（采用BCH-2型差動繼電器）按躲過電動機起動電流整定Idzj=kkkjx0.1Iq/nl按躲過外部短路時同步電動機輸出超睬變電流整定Idzj=kkkjx0.05Idd(3)/n0縱聯(lián)差動保護（采用

10、BCH-2型差動繼電器）按電流互感器二次回路斷線條件整定Idzj=kkkjxIed/nl選擇其中最大值作為整定值0縱聯(lián)差動保護（采用DL-11型繼電器整定值Idzj=(1.52)Ied/nl0單相接地保護一次動作電流（按最靈敏系數(shù)1.25整定）IdzIc-Icd/1.25或按下式整定Idzj=(1.52)Icd0失步保護整定值：Idzj=kkkjxIed/Khnl同過負荷保護注：同步電動機出線端三相適中時，輸出的超瞬變電流。Idd(3)=(1.05/xd+0.95sine)Ied ,xd為同步電動機超瞬變抗標公值；e為同步電動機額定功率因數(shù)角；Ied為同步電動機額定電流（A）Wjs=AW/Id

11、zj 要求WjsW1=Wc , W1=W2式中：AW0繼電器動作安匝數(shù)，應采用實測值；如無測值，可取60W1、W2第一和第二平衡線圈的實用匝數(shù)；Wc差動線圈的實用匝數(shù) 適中線圈的抽頭：一般選取抽頭33或22；功率大于5000KW的同步電動機可選取22或11。再進行保護裝置的靈敏度校驗：Km(2)=(W1+Wc)/AW0KmxdKjxI”(3)d·min2式中：Kmxd相對靈敏系數(shù)，I (3)d·min最小運行方式下，電動機出線端三相短路時流過保護安裝處的超瞬變電流（A）；其它符號同前采用DL11型電流繼電器時：K(2)m=Kmxd I (3)d·min/Idz24

12、、同步電動機自控設備基這設備的整定（1）低電壓保護裝置的整定：用于電源的低電壓繼電器，可采用DJ122/160型電壓繼電器。Udzj=(0.60.7)Uce式中：Udzj電壓繼電器動作電壓整定值（V）Uce電網額定電壓（V）保護裝置動作時限為0.5S。用于強勵磁的低電壓繼電器，可采用DJ122/160型電壓繼電器。Udzj=0.8ce,動作延時10s 用于控制回路和保護與信號回路低電壓繼電器，可采用JT311/1型電壓繼電器。Udzj=0.8Uke，動作延時0.5s式中：Uke控制回路和保護信號回路的額定電壓（V）（2）輔助電動機聯(lián)鎖繼電器時間的整定：考慮輔助電動機的自動起動時間，輔助電動機停

13、車聯(lián)鎖繼電器時間可整定3S左右。星三角起動器的選擇起動器在起動時將電動機的定子繞組接星形，正常運轉時接成三角形，以減小起動電流。1、星三角起動器原理（1）繞組接成星形起動時：Uy=U/ 3 ,Iy=Ixy=Uy/Z=U/ 3 Z, 式中：U三相電源線電壓（V）； Uy電動機繞組接成Y形的相電壓（V）；Iy、Ixy電動機繞組接成形的線電流和起動相電流；電動機起時的一相等效阻抗。（）繞組接成三角形起動時：，3 Ix= 3 U/Z= 3 U/Z式中：U電動機繞組接成形時的相電壓（V）；I、Ix電動機繞組接成形時的線電流和起動相電流（A）。由此得Iy/I=U/ 3 Z/ 3 U/Z=1/3可見，電動機

14、繞組接成Y形起動時的電流要比接成形時的起動電流小2/3，從而有效地限制起動電流。但MyU2y=U2/3, MU2=U2 故 My=M/3 可見，起動轉矩卻隨之減小到1/3。星三角起動器多用于起動設備的轉矩不大于電動機起動轉矩的1/3、功率不大于125KW的三相鼠籠型異步電動機。三、自耦減壓起動器的選擇與計算1、自耦減壓起動器的選擇自耦減壓起動器是利用自耦變壓器降低電源電壓，以減小起動電流，同時還能通過選擇自耦變壓器的不同抽頭改起動電流并達到改變起動轉矩的目的。通常用于控制320KV以下的三相鼠籠型異步電動機作不頻繁起動、停止之用，具有過載和失壓保護功能，其原理接線如圖所示。自耦減壓起動器的起動

15、電流和起動轉達矩有如下關系：I1q=k2Iqe , Mq=k2Mqe式中：k自耦變壓器的變比，k=U2/U1<1I1q降壓起動時自耦變壓器的一次側電流（A）；Iqe在額定電壓下的起動電流（A）；Mq降壓起動時電動機的起動轉矩（N·m）Mqe在額定電壓正氣起動轉矩（N·m）四、星三角變換的節(jié)電計算當電動機負載低于50%時可考 Y變換的節(jié)電措施。1、接法改為Y接法后，電動機各種損耗的變化。改成Y接后，電動機相電壓降壓 3 倍，此時鐵耗降低3倍。由于電動機轉速基本不彎，故機械損耗基本不變。附加損耗與電流平方成正比，改成Y接法后，由于定子電流較小，所以定子附加損耗不大或加有正

16、點降，功率因數(shù)得到善，達到節(jié)電效果。但在電動機轉矩不變的條件下，改拉忍氣吞聲轉子電流增加了 3 倍，所以轉子銅耗也增加了3倍，轉子附加損耗會增加。電動轉差率增大3倍左右。2、改接的條件=lj時，改接意義不大，因為浪費電能負載區(qū)比節(jié)能負載區(qū)大，有功損耗可能增加。lj時，改接沒有意義。只有l(wèi)j時，改接才有意義。為電動機實際負載率；lj為臨界負載率，即Y接法與接法的總損耗相等時的負載率，可按下列公式計算：（1）公式一：lj= lj1/2（1/e-1）PeP0式中l(wèi)j1=0.67(P0-Pj+K 3 UeI0×10-3)lj2=(P0/etg¢ 3 UeI0 10-3)K符號同前（2）公式二（簡化計算）lj= 0.67PFe+0.75P0cu/2(1/e 1)Pe P0式中：PFe接法時的鐵耗（KV）P0cu接法時的空載銅耗（KW）P0接法時的空載損耗（KW）其它符號同前。如用公式一計算，改接后節(jié)約的有功功率（KW）為P=22（1/e 1）PeP0+（Pe/etg¢ 3 UeI0 ×10-3）K0.67(P0Pj +K 3 Ue