電動機保護培訓.

1、電動機保護培訓電動機保護培訓二二五年九月五年九月1、概述電動機保護概述 電動機保護的發(fā)展主要經(jīng)歷了以下幾個階段： 以熔斷器、接觸器和熱繼電器構成的保護 由晶體管型發(fā)展至集成電路型的電子式保護 采用了微機技術的微機電動機保護 電動機故障情況分析 電動機故障和異常運行狀態(tài)主要有： 定子繞組相間短路故障（包括供電電纜的相間短路故障）；定子繞組匝間短路故障；定子繞組單相接地故障（包括供電電纜的單相接地故障）；異步電動機起動時間過長；電動機運行過程中三相電流不平衡或運行過程中發(fā)生一相斷線；電動機故障情況分析 運行過程中電動機發(fā)生堵轉； 電動機機械過負荷、供電電壓降低和頻率降低引起異步電動機過負荷； 供電

2、給電動機的電壓過低或過高； 運行中電動機軸承溫度過高以及轉子鼠籠斷條等； 對同步電動機來說，還有失步、失磁故障以及非同步?jīng)_擊等。電動機故障情況分析故障形式主要在繞組損壞和軸承損壞兩方面 造成繞組損壞的主要原因有：(1)由于電源電壓太低使得電動機不能順利啟動，或者短時間內重復啟動，使得電動機因長時間的大啟動電流而過熱。(2)長期受電、熱、機械或化學作用，使繞組絕緣老化和損壞，形成相間或對地短路。(3)因機械故障造成電動機轉子堵轉。(4)三相電源電壓不平衡或波動太大，或者電動機斷相運行。(5)冷卻系統(tǒng)故障或環(huán)境溫度過高。 電動機故障情況分析造成電動機軸承損壞的原因主要是: (1)機械負荷過大或振動

3、太大。 (2)使用潤滑劑不合適、缺少潤滑油甚至無油。 (3)環(huán)境惡劣，如多塵、腐蝕性氣體等。 (4)繞組溫度過高，熱量傳至軸承，致使軸承燒損電動機保護 針對異步電動機可能發(fā)生的故障及異常運行工況，一般配置以下保護功能： 差動保護 過熱保護 過流保護 過負荷保護 負序過流保護接地保護 堵轉保護低電壓保護 針對同步電動機，還需配置: 失磁失步保護 非同步?jīng)_擊保護2、差動保護電動機差動TA飽和問題以往認為： 電動機差動兩側TA同型，誤差較?。?電動機啟動時電流倍數(shù)倍，一次電流完全相同，二次不平衡差流??；實際情況： 電動機差動TA盡管同型，但兩側電纜長度差別很大，中性點側電纜最長達到km，且有時TA不

4、是真正同型TA； 電動機啟動時電流倍數(shù)盡管小，但在啟動時間較長及非周期分量的影響下，TA特性變差； 結果，導致TA暫態(tài)不一致或TA飽和，不平衡差流增大，差動保護屢有誤動發(fā)生；電動機起動過程分析電動機自起動過程分析某高壓電動機額定電流4.1A電動機起動過程分析機端CT電流波形分析(CT未飽和)電動機起動過程分析中性點CT電流波形分析（CT飽和)電動機起動過程分析差流波形分析（中性點側CT飽和）電動機啟動過程分析從電動機啟動時錄波圖分析可知：（1）差動不平衡電流較大，最大可以接近啟動電流；（2）不平衡差流是變化的，峰值變化時大時??；（3）差流表現(xiàn)為：波形畸變、諧波含量高； 因此，差動保護必須考慮暫

5、態(tài)不平衡差流，防止電動機啟動過程中的誤動電動機縱差動保護 常規(guī)比率差動保護原理差動保護常用提高差動保護可靠性的方法 小延時：在電動機啟動開始瞬間，為防止差動保護誤動，增加60-100ms延時； 定值自動加倍：在電動機啟動過程中，將差動保護起動值和比率制動系數(shù)加倍；缺點：在電動機自啟動時，因不能可靠識別啟動，方法失效，仍會導致差動誤動。電動機縱差動保護 雙比率差動保護原理差動保護雙比率差動保護工作原理 正常運行時，兩套比率差動同時工作； 電動機啟動時，出現(xiàn)差流，判別差流波形，閉鎖比率差動，高值比率差動仍然正常工作； 電動機啟動過程中，發(fā)生故障，判別差流波形，開放比率差動，靈敏度不受影響。比率差動

6、整定 差動起動電流按躲過電動機正常運行時差動回路最大不平衡差流整定 ，一般情況下取0.20.4In 比率制動系數(shù)按躲過電動機最大起動電流下差動回路不平衡電流整定，一般在0.30.4間。比率差動保護一般要求靈敏度大于 差動速斷整定 差動速斷定值按躲過電動機起動瞬間最大不平衡電流條件整定。 電動機差動速斷推薦整定范圍為36Ie，建議整定4Ie，對于一側電纜非常長的情況，建議整為6Ie； 要求電動機機端兩相短路時靈敏系數(shù)大于1.2 3、過流（速斷）保護過流保護過流保護一般分兩段： I段（速斷保護）要求能躲過起動電流； II段（過流保護）在電動機起動完畢后自動投入，過流II段應能躲過電動機自起動和區(qū)外

7、出口故障時電動機最大反饋電流。 過流保護整定電流速斷保護（過流I段）按躲過電動機最大起動電流的原則整定 ，電動機起動電流一般在68倍的額定電流。 式中可靠系數(shù)取1.5；為起動電流倍數(shù) estrelophIKKIrelKstK過流保護整定過流段保護整定： 當采用FC回路時只需考慮躲過電動機自起動電流 ，可靠系數(shù)取1.3；電動機自起動系數(shù)，一般為5，整定為6.5倍的額定電流。 當采用真空斷路器時則需考慮躲過電動機自起動電流的同時，還需考慮躲過區(qū)外出口故障時最大反饋電流。一般整為7.8倍的額定電流。過流保護整定電流定值翻倍的問題： 按過流保護定值整定，電動機啟動時定值自動翻倍。 優(yōu)點：一段過流保護實

8、現(xiàn)了保護； 缺點： （1）按躲過啟動電流的一半整定，在自啟動時可能躲 不過；（2）按躲過自啟動電流整定，在啟動過程中定值翻 倍，定值偏高。4、負序過流保護負序過流保護 負序電流保護作為電動機不對稱短路、斷相、反相、匝間短路、供電電壓較大不平衡時的保護 兩段負序過流保護 可選擇使用一般、非常、極端反時限特性。負序過流保護整定兩段式負序電流： 負序過流段定值I2zd1的推薦整定范圍為0.61.2Ie（Ie為電動機額定電流），典型地I2zd1取Ie比較合適。 負序過流段作為靈敏的不平衡電流保護，躲開正常運行的最大負序電流，典型地I2zd2取0.35Ie比較合適。 負序過流保護整定 負序過流保護：時限

9、與該電壓級相間短路故障后備保護動作時間配合整定。一般取1s。反時限特性 根據(jù)國際電工委員會標準（根據(jù)國際電工委員會標準（IEC255-4IEC255-4）和英國標準規(guī)范（和英國標準規(guī)范（BS142.1966BS142.1966）的規(guī)定，）的規(guī)定，有三種標準有三種標準的反時限特性方程：的反時限特性方程： 一般反時限特性：一般反時限特性： 非常反時限特性：非常反時限特性： 極端反時限特性：極端反時限特性：P02. 0Pt1)I / I (14. 0tPPt1)I / I (5 .13tP2Pt1)I / I (80t負序反時限 一般情況下，電動機保護常采用標準反時限特性方程中的極端反時限特性方程(

10、extreme IDMT)： Ip為電流基準值，取負序過流段定值I2zd2；tp為時間常數(shù)，取負序過流段時間定值T2zd2，范圍為01S。tI Itpp8012()反時限特性一般反時限特性曲線反時限特性非常反時限特性曲線反時限特性極端反時限特性曲線5、堵轉保護堵轉保護 電動機起動過程中或運行中發(fā)生堵轉，電動機電流急劇增大，容易燒毀電動機，因此設置堵轉保護。堵轉保護作用于跳閘。（1）當不引入轉速開關觸點的堵轉保護時，在電動機起動結束后自動投入。在起動過程中發(fā)生堵轉，由起動時間過長保護起堵轉保護作用。（2）當引入轉速開關觸點時，轉速開關觸點成了堵轉保護動作條件之一。堵轉保護 不引入轉速開關接點：動

11、作電流一般整定為1.31.5Ie，動作時間整定為1.2倍的電動機實測最長啟動時間。 引入轉速開關接點：動作電流一般整定為1.Ie，動作時間整定為.8倍的電動機實測最長啟動時間。堵轉保護 堵轉保護可以由其他保護兼顧：過負荷保護、熱過負荷保護、過流保護。6、熱過負荷保護過熱保護 過熱保護主要是為了防止由過負荷、不對稱過負荷、定子斷線等引起的電動機過熱，也作為電動機短路、起動時間過長、堵轉等其它故障的后備保護。 過熱保護設有過熱告警、過熱跳閘、過熱禁止再起動。過熱保護 電動機過熱保護通過設置了一個模擬電動機發(fā)熱的模型來實現(xiàn)，綜合計及了電動機正序電流和負序電流的熱效應，引入了反映上述發(fā)熱效應的“等效電

12、流”Ieq，其表達式為： 式中 K1=0.5，防止電動機正常起動中保護誤動； 在整定的起動時間Tqd以后,K1=1.0 K2 = 310，一般可取為6。2222*21*1IKIKIeq過熱保護 保護動作方程1： 式中 ：電動機熱積累定值，即發(fā)熱時間常數(shù)tIIeeq*05. 1)(22過熱保護整定 發(fā)熱時間常數(shù)HEAT由電動機廠家提供，如果廠家沒有提供，可考慮按下述方法整定： （1） 如果廠家提供了電動機的熱限曲線或一組過負荷能力的數(shù)字，則可根據(jù)式 求出一組后取較小的值作為HEAT。2205. 1/IeIt過熱保護整定（2）根據(jù)下式來得到HEAT。式中，為電動機的額定溫升，K為啟動電流倍數(shù)，為電

13、動機的啟動時的溫升，為電動機啟動時間Tqd（定值）。 02qdTKe過熱保護整定 散熱時間常數(shù)可單獨整定，一般取30min，電動給水泵可取45min，一般情況下散熱時間常數(shù)是發(fā)熱時間常數(shù)的4倍。在需要電動機緊急啟動的情況下，可通過熱復歸清除熱積累。過熱、堵轉、過流保護整定的相互配合7、過負荷保護過負荷保護 過負荷保護反應定子電流的大小，可以反映電動機過負荷、啟動時間過長、堵轉等工況； 過負荷保護一般動作于信號，也可選擇跳閘； 動作電流按躲過電動機額定電流下可靠返回條件整定，動作時限一般取最長啟動時間。8、接地保護接地保護 反應電動機定子接地的零序過流保護，可選擇為報警或跳閘，以供不同場合使用。

14、 接地保護應能夠躲過電動機啟動時零序不平衡電流和區(qū)外單相接地的影響。 為了提高可靠性，防止在電動機較大的啟動電流下產生的零序不平衡電流引起保護誤動作,零序保護可采用相電流比率制動原理。 9、低電壓保護低電壓保護 當供電電壓降低或供電短時中斷后，為防止電動機自起動時使供電電壓進一步降低，以致造成重要電動機自起動困難，所以在一些次要電動機或不需要自起動的電動機上裝設低電壓保護，保護動作后跳開電動機。 低電壓保護 低電壓保護一般設兩段： （1）I段動作電壓為6570%Un，延時0.5s； （2）II段動作電壓為4550%Un，延時69s 吸風機不裝設低電壓保護 低電壓保護有時配置在PT綜合保護裝置中

15、。 低電壓保護整定電動機分類電動機分類電壓整定值（額定電壓的百分數(shù)）電壓整定值（額定電壓的百分數(shù)）高壓電動機低壓電動機類電動機45504045、類電動機6570607010、測控功能測控功能 遙信開入采集、裝置遙信變位、事故遙信； 正常斷路器遙控分合； P、Q、IA、IC、COS等模擬量的遙測； 電流測量精度：0.2級功率測量精度：0.5級 開關事故分合次數(shù)統(tǒng)計及事件SOE等；11、通訊功能通訊功能通訊接口RS485接口LonWork網(wǎng)絡WorldFip網(wǎng)絡以太網(wǎng)通訊協(xié)議IEC60870-5-103，與ECS通訊ModBus，與DCS通訊通訊功能裝置對時采用軟件對時和硬件對時相結合的方式，以確保證全廠所有綜合保護測控裝置的時鐘相對誤差在1ms以內，為事故分析帶來極大方便。脈沖空接點對時，與軟件對