电厂保护整定计算讲解.DOC

电动机故障情况分析对于异步电动机来说,其故障形式主要分为绕组损坏和轴承损坏两方面。造成绕组损坏的主要原因有:(1) 由于电源电压太低使得电动机不能顺利启动,或者短时间内重复启动,使得电动机因长时间的大启动电流而过热。(2) 长期受电、热、机械或化学作用,使绕组绝缘老化和损坏,形成相间或对地短路。(3) 因机械故障造成电动机转子堵转。(4) 三相电源电压不平衡或波动太大,或者电动机断相运行。(5) 冷却系统故障或环境温度过高。低压电动机的各种保护方式：1） 低压熔断起，近年来很少采用。2） 不可调整的一次脱扣低压自动空气开关3） 可分级调整的瞬时或短延时一次脱低压自动空气开关单相接地保护4） 装设可分级调整的瞬时或短延时一次脱扣自动空气开关带电流互感器的二次型机电保护5） 带职能型保护的低压自动空气开关。 低压电动机保护1） 电流速断保护作为电动机短路故障的主保护。一般按躲开电动机起动电流整定,并考虑一定的可靠系数。对于电磁型的一次脱扣器:动作时间：对于智能型保护的自动空气开关: 动作时间：对于二次型保护：灵敏度为：2） 长延时电流（1） 电流定值： 躲过电动机额定电流或正常最大负荷电流：（2） 时间定值对于反时限特性继电器，根据曲线特性进行整定。3） 单相接地零序过电流保护：对于400V单相接地电流很大，低压电动机单相接地时灵敏度足够，一般按照经验公式，取：灵敏度为：4） 电动机低电压保护（1） 为保证重要电动机自起动，必要时需加装0.5延时切除的II，III类电动机低电压保护，其动作定值： （2） 生产工艺不允许在电动机完全停运后突然来电自起动的电动机，根据生产工艺要求加装延时9s的低电压保护切除这些电动机，其动作定值：低压馈线（MCC电源）保护1） 相电流速断电流定值按躲过馈线末端短路计算，一次动作电流为：动作时间为0s灵敏度为：2） 短延时（1） 按与MCC母线上所连设备最大速断电流配合计算，即： （2） 躲过MCC上成组自起动电动机起动电流之和（3） 动作时间 取需配合动作设备的最大动作时间一个时间级差，时间级差一般取0.3s 3)长延时 作为过负荷保护，按电流躲过可能最大的负荷电流或电缆允许电流计算（1） 按照躲过最大负荷电流计算 （2） 按电缆允许电流计算 （3） 时间定值根据继电器特性整定，在保证电缆安全情况下尽量采用较长时间3） 单相接地零序电流保护（1） 躲过正常最大不平衡电流（2） 按与下一级最大相电流速断动作电流配合（3）动作时间 取需配合动作设备的最大动作时间一个时间级差，时间级差一般取0.3s（4）灵敏度 高压电动机1）比率制动纵差保护1231比率制动差动保护的动作特性2差动电流速断保护动作特性3外部短路不平衡电流曲线1），按照经验公式：2）3）制动斜率，根据经验公式：4）2）相电流速断保护动作判据1 保护动作判据2整定计算：（1）动作电流高值的计算，按躲过电动机最大起动电流 对于应按照实测数值确定，如无实测值对于直接起动的异步电动机一般取；对于串励调速或变频调速的电动机一般取，一般取5 按计算的高值，取 （2）动作电流低定值的计算 a躲过电动机自起动电流，指厂用电切换或母线出口短路切除后，厂用电恢复过程中电动机的电流，按经验值或实测值确定，即： b.按躲过区外出口短路时电动机的最大反馈电流计算，厂用电母线出口三相短路时，根据以往的实测，电动机反馈电流的暂态值为5.86.9，考虑保护固有动作时间为0.040.06s，以及反馈电流的衰减，取计算： 根据以上分析，对于电流定值取值如下： 对于直接起动的电动机：对于串励调速或变频调速起动的电动机 c.电动机起动时电流倍数K的取值负序过电流保护 当电动机三相电流不对成时将产生负序电流I2，当电动机一次回路中的一相断线，电动机一相或两相绕组匝间短路，电动机电源相序接反等出现很大负序电流时，负序电流保护（不平衡电流保护）动作延时切除故障 1）整定计算1 （1）电流值，电动机两相运行时应可靠动作，根据运行经验： a.电动机在70额定有功两相运行时，电动机二次线电流约为，取按负序灵敏度为1.25计算，则： b.电动机在58额定功率两相运行时，曾测得电动机二次线电流为，则：考虑到电动机两相运行时，负序过电流保护可靠动作，此外在较小负序电流时候，过热保护也能动作，一般采取： 正常运行时电动机负荷电流接近满负荷时，取0.5；负荷较小时取0.3c.动作时间躲过区外故障最长切除时间（2）整定计算2a.负序I段，躲过区外不对称短路电动机负序反馈电流和电动机起动时出现的暂态二次负序电流，以及保证电动机在较大负荷两相运行和电动机内部不对称短路有足够的灵敏度综合考虑电流值，经验公式：动作时间：b.负序II段躲过正常运行时负序电流，以及保证电动机在较小负荷两相运行有足够的灵敏度综合考虑及对电动机定子绕组匝间短路有保护功能考虑动作电流，按经验公式动作时间，大于电动机起动电流，单相接地零序电流保护1中性点不接地单相接地保护1）按躲过区外单相接地时流过保护安装处单相接地电流计算 2）动作时间整定值与作用方式（1）当单相接地电流=10A时，保护动作于跳闸，动作整定值 为0.51s (2) 当单相接地电流=10A时，保护动作于跳闸，b 当单相接地电流84A则一次脱扣电流为1210012001058A灵敏度：例子2：接于PC段400V母线电动机，额定功率为215kW，额定电流为402A，起动电流倍数为7，三相短路电流为15.92A,单相短路电流为1.49A。请整定其基本保护配置类型保护装置为分级整定的带一次脱扣器的ME型自动空气开关，瞬时动作电流为468kA一次动作电流整定：灵敏度： 单相接地时，脱扣器不动作，相电流保护不能作为单相接地保护，需加装零序电流保护。单相接地零序保护的整定：灵敏度为： 例3： 给水泵采用国产综合保护，额定功率为5500kW，额定电流为590A，额定电压6kV，起动电流倍数为7，TA变比为1500/5 额定二次电流为590/3001.97A1. 比率制动差动保护1） 最小动作电流取为0.8A 2)最小制动电流3）制动系数斜率 4)差动速断 2电流速断保护 1）高值： 2） 低值：3.单相接地保护 1）一次电流定值 a按躲过区外单相接地时流过保护安装处单相接地电流计算 此时需要计算或查表得到电容电流，此处省略计算部分，给出结果1A，则3A b躲过区外单相接地以及电动机起动时零序不平衡电流 ，取40A4.负序保护1）动作电流，取0.8A2)动作时间，假设外部动作时间为0.7s，则取0.7+0.4=1.1s5过热保护1）发热时间常数定值a按电动机运行规程要求估算，电动机运行归程规定，给水泵电机从冷态到满速连续的连续起动允许1次，如再次起动必须间隔45min，此时采用热态起动1次，起动时间为24s，则b按电动机允许起动电流和允许起动时间计算，即：c按电动机过负荷能力进行估算综合以上计算取500s2）散热时间常数3）电动机起动时间计算， ，取25s4)过热报警值，取0.76.长起动1）电流 2) 时间 ,取25 7正序过电流保护 1）电流定值 2）时间定值 一般取3060s例：一台电动机1、电机型号：2、电机容量：900kW3、额定电流：108A4、生产厂家：5、电缆型号及长度：ZRA-YJV